微型电池的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种微型电池。


背景技术：

2.微型电池是一类体型较小、能量密度较高的电池，其广泛应用在生活的各个方面，例如电子表、蓝牙耳机、助听器等小型便携式电子设备中。
3.如图1，是相关技术中的一种微型电池4，包括金属外壳41以及放置于金属外壳41中的电芯42，该电芯42的一个极耳43直接焊接在金属外壳41的壁面(图示的焊接区域44)上，但制备过程中，诸多因素包括但不限于电流、表面清洁等可能造成金属外壳41的熔穿，从而导致漏液，会降低良品率，进而增大生产成本。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的微型电池。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种微型电池，包括外壳以及设置于所述外壳内的电芯，所述电芯包括极性相反的第一电极组件和第二电极组件；所述外壳包括第一壳体与第二壳体，所述第一壳体插设于所述第二壳体的内腔并与所述第二壳体密封固定，所述第一壳体与所述第二壳体具有重叠区域；
6.所述第一电极组件引出有第一极耳，所述第一极耳的一端机械地和电性地连接于所述第一壳体位于所述重叠区域的内壁上。
7.在一些实施例中，所述第一极耳的所述一端焊接固定于所述第一壳体位于所述重叠区域的内壁上。
8.在一些实施例中，所述第一壳体位于所述重叠区域的部分可导电，所述第一电极组件通过所述第一极耳与所述第一壳体电性连接。
9.在一些实施例中，所述第一极耳包括集流体，所述集流体的一端固定于所述第一壳体位于所述重叠区域的内壁上；
10.或者，所述第一极耳包括集流体和导电连接件，所述导电连接件至少部分设于所述第一壳体位于所述重叠区域的内壁上，所述集流体的一端固定于所述导电连接件上。
11.在一些实施例中，所述第一壳体与所述第二壳体的重叠区域为所述外壳的高度尺寸的5％-99％。
12.在一些实施例中，所述第一壳体与所述第二壳体均为筒状结构，所述第一壳体的外径小于或等于第二壳体的内径；
13.所述第一壳体包括端壁和由所述端壁周沿延伸出的环状周壁；所述第二壳体包括底壁和由所述底壁周沿延伸出的环状围壁；
14.所述环状周壁的外壁面与所述环状围壁的内壁面至少部分重叠在一起，以形成所述重叠区域。
15.在一些实施例中，所述电芯包括隔离组件，所述电芯由所述第一电极组件和所述
第二电极组件以及所述隔离组件通过卷绕形成，所述电芯的中心设有空腔；
16.所述第二电极组件引出有第二极耳。
17.在一些实施例中，所述第一壳体还包括隔离片和导电片，所述端壁和所述导电片通过所述隔离片相互绝缘密封结合；
18.所述导电片延伸有穿过所述空腔以与所述第二极耳连接的第一电极引出体。
19.在一些实施例中，所述外壳还包括设于所述环状周壁的外壁面与所述环状围壁的内壁面之间的绝缘件；
20.所述底壁可导电，所述底壁延伸有穿过所述空腔以与所述第二极耳连接的第二电极引出体。
21.在一些实施例中，所述第二电极引出体与所述第二壳体为一体结构。
22.实施本发明具有以下有益效果：本发明的微型电池，包括外壳以及设置于外壳内的电芯，电芯包括极性相反的第一电极组件和第二电极组件；外壳包括第一壳体与第二壳体，第一壳体插设于第二壳体的内腔并与第二壳体密封固定，第一壳体与第二壳体具有重叠区域，该第一电极组件引出有第一极耳，第一极耳的一端机械地和电性地连接于第一壳体位于重叠区域的内壁上，该微型电池在制备过程中，第一极耳的焊点位位于外壳内部，即使第一壳体被熔穿，第二壳体依然能起到保护作用，不会造成电解液泄露的风险，可大大提高良品率，降低生产成本。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，应当理解地，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他相关的附图。附图中：
24.图1是相关技术中的微型电池的简单示意图；
25.图2是本发明一些实施例中的微型电池的结构示意图；
26.图3图2中的微型电池的正面结构示意图；
27.图4是图3中微型电池沿a-a线的剖视图；
28.图5是图4中微型电池的部分细节示意图；
29.图6是本发明另一些实施例中的微型电池的结构示意图；
30.图7是本发明另一些实施例中的微型电池的结构示意图。
具体实施方式
31.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
32.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以
是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.请参阅图2至图4，是本发明一些实施例中的一种微型电池，包括外壳1以及设置于外壳1内的电芯2，电芯2包括极性相反的第一电极组件21和第二电极组件22，其中，该外壳1包括第一壳体11与第二壳体12，第一壳体11插设于第二壳体12的内腔并与第二壳体12密封固定，第一壳体11与第二壳体12具有重叠区域，该第一电极组件21引出有第一极耳，第一极耳的一端机械地和电性地连接于第一壳体11位于重叠区域的内壁上。
34.可以理解地，该微型电池在制备过程中，第一极耳的焊点位位于外壳内部，即使第一壳体11被熔穿，第二壳体12依然能起到保护作用，不会造成电解液泄露的风险，可大大提高良品率，降低生产成本。
35.在一些实施例中，该微型电池可以为锂离子纽扣电池，其大致可呈扁圆柱状。在一些实施例中，该微型电池的高度可以为其外径的0.1-0.9倍，例如0.25-0.7倍，优选地，可以为0.5倍。当然，在其他实施例中，该微型电池也可呈方形柱状、椭圆形柱状等其他形状。
36.在一些实施例中，外壳1内形成有一密闭的容置空间，电芯2设置于该容置空间内并可与外壳1同轴设置。
37.在一些实施例中，该第一壳体11与第二壳体12均为具有一开口的筒状结构，如可以是圆形筒状结构，该第一壳体11的外径小于或等于第二壳体12的内径，以便于该第一壳体11插设于该第二壳体12内。其中，该第一壳体11与第二壳体12可以是通过激光焊接或挤压密封固定在一起，其中，采用激光焊接时，其焊接位可以是图3所示的a位置。
38.进一步地，该第一壳体11包括端壁111和由端壁111周沿延伸出的环状周壁112；该端壁111可呈圆形平板状，或者，该端壁111与该环状周壁112连接处设有拱形结构1111。在一些实施例中，该端壁111和环状周壁112可导电，其可采用金属导电材料制成，例如不锈钢、铝、铁等可激光熔接的材料制成。
39.第二壳体12可以是包括底壁121和由底壁121周沿延伸出的环状围壁122，该环状周壁112的外壁面与环状围壁122的内壁面至少部分重叠在一起，以形成重叠区域。由于是第一壳体11插设于第二壳体12内，因此，环状周壁112位于该第二壳体12内的部分所圈出的区域为重叠区域，可以理解地，该环状周壁112可以是部分或者全部置于该第二壳体12内。在一些实施例中，该第二壳体12可导电，如其可采用金属导电材料制成，例如不锈钢、铝、铁等可激光熔接的材料制成，其中，该第二壳体12的材质可以与第一壳体11的材质相同，也可以不相同。
40.优选地，该第一壳体11与第二壳体12的重叠区域为外壳1的高度尺寸的5％-99％，例如可以是20％-80％。
41.在一些实施例中，该环状围壁122内周设有台阶部1221，环状周壁112的底端抵接于台阶部1221的上表面，且该环状周壁112的内壁面可以是与该环状围壁122的内壁面平
齐，使得外壳1的整体结构整洁，便于微型电池后续组装使用时，减少电子设备所需的电池安装空间。
42.在一些实施例中，该第一极耳的一端焊接固定于第一壳体11位于重叠区域的内壁上。优选地，该第一壳体11位于重叠区域的部分可导电，第一电极组件21通过第一极耳与第一壳体11电性连接。
43.如图4至5所示，在一些实施例中，该第一极耳可以是包括集流体211和导电连接件212，导电连接件212至少部分设于第一壳体11位于重叠区域的内壁上，集流体211的一端固定于导电连接件212上。其中，该导电连接件212可以是激光焊接固定在环状周壁122的内壁面上，其焊接位置可以是b位置，而该集流体211可以是通过激光焊接固定在该导电连接件212位于背离该环状周壁122一侧的壁面上，其焊接位置可以是c位置，进而该第一电极组件21与该第一壳体11电性连接。优选地，该第一壳体11与第二壳体12的焊接位置与该第一极耳的焊接位置错开设置。在本实施例中，a位置可在该b位置的上方区域内，c位置可以是在该b位置的下方区域。
44.如图6所示，在另一些实施例中，该第一极耳包括集流体211，集流体211的一端固定于第一壳体11位于重叠区域的内壁上，该集流体211可以是通过激光焊接固定在该环状周壁112位于该重叠区域的内壁面上，其焊接位置可以是d位置。可以理解地，该第一极耳的结构以及焊接固定位置可以根据需求进行适当调整，这里不做具体限定。
45.在一些实施例中，该第一壳体11还包括隔离片113和导电片114，端壁111和导电片114通过隔离片113相互绝缘密封结合。
46.该隔离片113设置于端壁111和导电片114之间，使端壁111和导电片114之间相互绝缘隔离。端壁111、隔离片113以及导电片114的厚度可分别在0.02mm-1mm之间，优选为0.1mm-0.25mm。
47.在一些实施例中，导电片114为圆片状的金属片，隔离片113为圆片状的塑料片，优选为可激光熔融的塑料片，端壁111、隔离片113以及导电片114之间可通过激光焊接的方式结合在一起。在其他实施例中，导电片114、导电片114也不局限于呈圆片状，其也可以呈方形片状、椭圆形片状等其他形状。端壁111、导电片114与隔离片113相结合的表面可预先经过表面处理形成有多个凹槽，经过激光焊接后，隔离片113的一部分热熔到该多个凹槽中，从而使得结合更紧密。在其他实施例中，端壁111、隔离片113以及导电片114之间也可以通过超声焊接、纳米注塑、或者胶水粘接等方式结合在一起。在另一些实施例中，隔离片113也可以采用橡胶、tpe类或者其他绝缘类材料制成。
48.在一些实施例中，电芯2还可以包括隔离组件，电芯2由第一电极组件21和第二电极组件22以及隔离组件通过卷绕形成，第一电极组件21和第二电极组件22的极性相反，例如，第一电极组件21为负极，第二电极组件22为正极；或者，第一电极组件21为正极，第二电极组件22为负极。
49.在一些实施例中，电芯20可呈圆筒状，其内沿纵向形成有空腔，该第二电极组件22引出有第二极耳221，该导电片114延伸有穿过空腔以与第二极耳221连接的电极引出体115。优选地，该第二电极组件22远离端壁111的一侧下端引出有第二极耳221，该导电片114的中部向下延伸有穿过空腔以与第二极耳221连接的第一电极引出体115，导电片114与第二极耳221可以是分别位于空腔的两侧。优选地，该底壁121面向第二极耳221的一侧设有绝
缘层3，以避免第二极耳221与第二壳体12连接。
50.优选地，该端壁111、隔离片113上还可形成有用于供第一电极引出体115穿过的引出孔，该引出孔可以是与空腔相连通并可与空腔的中轴线重合。引出孔可开设在端壁111和隔离片113的中部，端壁111、隔离片113、导电片114以及引出孔的中轴线均可与第二壳体12的中轴线重合。
51.在一些实施例中，电芯2可采用螺旋绕组的形式制成。优选地，第一电极组件21、第二电极组件22分别包括至少一个导电金属片，隔离组件包括至少一个绝缘隔离片，第一电极组件21、隔离组件、第二电极组件22依次叠置后围绕一圆棒状卷芯卷绕完成后，抽出卷芯，形成一中轴线与电芯2的中轴线重合的空腔。当然，该电芯2可以是卷绕体，也可以是叠片结构。
52.在一些实施例中，该导电片114与第一电极引出体115可以是一体结构，其截面大致为t形结构，在本实施例中，该第一电极引出体115与作为第一壳体11部件的导电片114一体成型，可以是铸造、锻造、切削或激光等方式加工形成一体化结构，该导电片114与该第一电极引出体115为一体结构，减少了相关技术中第一电极引出体115与第一壳体11的加工工序，可提高生产效率，有效降低生产成本，同时，该一体结构有利于纽扣电池的微型化。
53.在一些实施例中，第一电极引出体115分别与第二电极组件22和导电片114连接，其可包括与导电片114连接的第一电极部以及与第二电极组件22连接的第二电极部。第一电极部为刚性柱状，柱状结构可利于缩小第一电极部的尺寸以及供第一电极部穿过的引出孔的尺寸，方便第一电极部与导电片114的连接操作。
54.此外，刚性的第一电极部与端壁111通过焊接等方式固定后，还能起到固定电芯2的作用。第一电极部2的上端穿过引出孔与导电片114连接，且第一电极部的外周面与引出孔的孔壁之间形成有间隔，以确保第一电极部绝缘地穿过端壁111。在一些实施例中，第一电极部的横截面形状与引出孔的横截面形状相对应，且第一电极部的横截面尺寸小于引出孔的横截面尺寸，利于进一步缩小第一电极部和引出孔的尺寸。
55.在本实施例中，引出孔为圆孔，第一电极部呈圆柱状，且第一电极部的外径小于引出孔的孔径。在一些实施例中，第一电极部的外径可以为0.8-3mm。在其他实施例中，引出孔的横截面也可呈椭圆形、方形等其他规则或不规则形状，相应地，第一电极部的横截面也可呈椭圆形、方形等其他规则或不规则形状。在另一些实施例中，第一电极部的横截面形状与引出孔的横截面形状也可不对应设置，例如，引出孔的横截面形状为方形，第一电极部的横截面形状为圆形。
56.第二电极部可与第二电极组件22一体成型，此时，第二电极部和第二电极组件22均呈刚性。或者，第二电极部312、第二电极组件22也可分别单独成型后再通过焊接等方式组合在一起，此时，第二电极部也可呈柔性，便于从电芯2中引出，避免因碰撞等原因对电芯2造成损坏。
57.在另一些实施例中，第二电极部可以是呈薄片状，片状的第二电极部便于与片状的第二极耳221连接。进一步地，第二电极部的中轴线可与第一电极部的中轴线重合，第二电极部的厚度可小于第一电极部的外径。
58.如图7所示，在另一些实施例中，外壳1还包括设于环状周壁112的外壁面与环状围壁122的内壁面之间的绝缘件13，该绝缘件13可以是具有一定厚度，其可以是软胶材质如硅
胶材质，该绝缘件13覆盖重叠区域，该绝缘件13可以是通过粘接剂如胶水或者熔焊在该第一壳体11的外壁面，进一步地，该绝缘件13的下端可以是包裹住环状周壁112的朝向底壁121的端部，以实现第一壳体11和第二壳体12之间的绝缘设置，该第二壳体12的开口端可以是通过机械碰压将第二壳体12通过该绝缘件13而与第一壳体11密封结合在一起。
59.进一步地，该底壁121可导电，底壁121延伸有穿过空腔以与第二极耳221连接的第二电极引出体123。优选地，该第二电极组件22远离底壁121的一侧引出有第二极耳221，该底壁121的中部向上延伸有穿过空腔以与第二极耳221连接的第二电极引出体115，该第二电极引出体115与该第二极耳221的连接处形成焊接区域，可通过激光焊接将第二电极引出体115与该第二极耳221连接在一起，由此，该微型电池的结构焊接位置均处于外壳1的内部。
60.进一步地，端壁111朝向该第二极耳221的表面设有绝缘层3，以将该第二极耳221与该第一壳体11绝缘设置。优选地，该第二电极引出体123可以是与该第二壳体12为一体结构。
61.该第一壳体11与第二壳体12均可导电，第一壳体11可形成正极性结构，该第二壳体12可形成负极性结构，或者，该第一壳体11可形成负极性结构，该第二壳体12可形成正极性结构。
62.可以理解地，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。