纽扣电池的制作方法

本技术涉及纽扣电池，纽扣电池作为小型电动器具如手表、温度计等的电源而广为人知。

背景技术：

1、也被称为扣式电池的纽扣电池被广泛使用并且有多种类型，通过不同规格以及对电极和电解质使用的材料进行区分。

2、例如，可充电锂离子纽扣电池通常由以下部件组成：

3、-金属底杯，其具有用作正极触点的平坦圆形基座部分和从平坦部分向上延伸的直立圆柱形壁，

4、-金属顶盖杯，其形状与底杯相同，但直径较小。盖杯的平坦基座部分用作负极触点。在电池组装期间，顶盖杯被插入底杯以形成最终的纽扣电池，

5、-将底杯和顶盖杯分开的电绝缘密封件。该密封件可以是物理垫圈或一层硬化流体，例如胶，位于两个杯之间的重叠区域内以将它们电绝缘，

6、-螺旋形的电极组件，其可通过卷起4层的叠层以形成圆柱形实体来生产。该四层材料按其堆叠顺序包括：一个或多个第一金属箔形式的正极层、分隔材料层、负极层(一个或多个第二金属箔)和第二分隔层，

7、-两个集流条，一个用于正极侧，一个用于负极侧，其将电极组件的相应电极连接到杯上的相应接触区域。这些集流条可以是用于电极的金属箔的延伸部，或者它们可以是在一端处连接(例如焊接)到电极的多块独立的导电材料。

8、通过将电极组件插入顶盖杯中来制造纽扣电池。在插入电极组件之前或之后，将负极集流条焊接到盖杯的内表面上。如果使用物理垫圈，则将正极集流条焊接到底杯的内表面上并将液体电解质注入装有电极组件的顶盖杯中之后将盖杯壁的开口端插入垫圈并将底杯压接到垫圈上。如果使用胶水式绝缘密封，同样将正极集流体/正集流器焊接到底杯上并注入电解质之后，在顶盖杯的圆柱形壁的外侧涂上密封材料，然后将顶盖杯插入底杯中。让胶水干燥或固化，从而密封电池。除了胶水密封外，还可以使用另外的密封方法，例如在开口端的端部附近将底杯壁压接或缩径，以确保密封。

9、垫圈或胶水式密封不仅用于具有卷起的电极组件的可充电电池，而且用于具有堆叠电极的纽扣电池的组件。这些电池还包括底杯和装配到底杯中的顶杯。在具有堆叠电极组件的不可充电电池的情况下，正极通常是压入环或网中并放置在底部杯内的压实的粉末。隔板放在正极上，负极放在隔板上。在具有堆叠电极组件的可充电纽扣电池中，电极被切割成块并交替堆叠，隔板位于相继电极层之间，并且集流器将正极层和负极层耦合到相应的电池触点。

10、在将堆叠电极组件插入底杯并注入电解质后，将顶杯插入底杯，两者之间要么有垫片，要么有绝缘胶水。在垫圈的情况下，将底杯再次压接在垫圈上以密封电池，而在胶水的情况下，胶水的干燥或固化实现密封，可以通过压接等进行额外的密封。

11、上述纽扣电池有许多缺点。众所周知，电池的容量取决于电池中活性材料的量。现有设计需要双壁构型以容纳垫圈或胶水。换句话说，顶盖杯的圆柱形部分和底杯必须彼此重叠。这导致绝缘密封件作为物理垫圈或作为密封胶占据的空间被浪费。

12、其次，现有设计通过将底杯沿周边压接到垫圈上或通过固化位于顶盖杯和底杯的壁之间的重叠区域中的绝缘密封材料或通过两者的组合来密封。这些密封选项都不是100％有效的，尤其是当在电池被滥用的情况下内部压力增加时。

13、在包括卷绕电极组件的可充电电池的情况下，一个具体的缺点是，由于顶盖杯的基部位于杯形盖的底部处，难以将组件的负极集流条带焊接到基部的内表面上。这可能导致不准确定位的焊接连接。

技术实现思路

1、本实用新型旨在提供上述问题的一种解决方案。该目的通过根据所附权利要求的纽扣电池来实现。根据本实用新型的纽扣电池包括：杯形底部容器，其基部形成电池的第一触点；插入容器中的电极组件；以及沿着其边缘固定到容器立壁的上边沿的盖。盖包括三个部分：导电的中央部分、导电的外围部分和将中央部分与外围部分分开并绝缘的电绝缘的中间部分。电极组件的第一电极电连接到杯形底部容器的基部，组件的第二电极电连接到盖的中央部分，所述中央部分由此形成电池的第二触点。

2、该电池不包括相互插入的杯形触点的重叠侧壁，因此与现有技术设计相比，更大的内部容积可用于电池的活性材料。电池通过盖的边缘与立壁的上边沿之间的连接密封。密封可以例如通过激光焊接实现，从而与现有的密封解决方案相比产生更可靠的密封。与将所述条带焊接到盖杯的内表面上相比，将卷绕的电极组件的集流条带焊接到盖的中央部分更容易，从而有助于实现正确的焊接位置。

技术特征：

1.一种纽扣电池(20)，包括由导电材料形成并且具有基部(2)和沿基部外周的立壁(3)的杯形底部容器(1)，所述杯形底部容器的内部包括电极组件(4)，该电极组件包括至少一个第一电极(5)、一个或多个隔板(7)和至少一个第二电极(6)，其中所述至少一个第一电极(5)电连接到所述杯形底部容器(1)的基部(2)，从而形成所述纽扣电池(20)的底部触点，

2.根据权利要求1所述的纽扣电池(20)，其特征在于，所述杯形底部容器(1)和所述盖(10)的外围部分(12)由金属形成。

3.根据权利要求2所述的纽扣电池(20)，其特征在于，所述盖(10)被焊接在所述杯形底部容器(1)的立壁(3)的上边沿上。

4.根据权利要求1所述的纽扣电池(20)，其特征在于，所述杯形底部容器(1)的基部(2)呈圆形。

5.根据权利要求4所述的纽扣电池(20)，其特征在于，所述电极组件(4)包括至少一个第一电极(5)、至少一个第二电极(6)和至少一个隔板(7)的卷起叠层，该电极组件还包括分别电连接到所述至少一个第一电极(5)和所述至少一个第二电极(6)以及所述纽扣电池(20)的底部触点和顶部触点的集流条带(8)。

6.根据权利要求5所述的纽扣电池，其特征在于，在连接到所述至少一个第二电极(6)的集流条带(8)与所述盖(10)的外围部分(12)之间还包括环形绝缘片，所述绝缘片将所述集流条带(8)与所述外围部分(12)电隔离。

7.根据权利要求1所述的纽扣电池(20)，其特征在于，所述电极组件(4)是堆叠式电极组件，包括与所述杯形底部容器(1)的基部(2)物理接触和电接触的第一电极(5)、在所述第一电极(5)上的隔板(7)和在所述隔板(7)上的第二电极(6)，并且其中所述盖(10)的中央部分(11)与所述第二电极(6)物理接触和电接触。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的纽扣电池，其特征在于，所述电极组件(4)是堆叠式电极组件，并且其中所述至少一个第一电极和所述至少一个第二电极各自都包括交替堆叠的多个电极片，在相继电极片之间具有隔板，所述电极组件还包括分别电连接到所述至少一个第一电极和所述至少一个第二电极以及所述纽扣电池(20)的底部触点和顶部触点的集流器。

9.根据权利要求6或7所述的纽扣电池(20)，其特征在于，所述杯形底部容器(1)的基部(2)为非圆形。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的纽扣电池(20)，其特征在于，所述盖(10)的外围部分(12)的外边缘本身也是所述盖(10)的外边缘。

11.根据权利要求1-7中任一项所述的纽扣电池(20)，其特征在于，所述杯形底部容器(1)的立壁(3)设置有向上且向内倾斜的截顶顶部部分(14)，并且其中所述盖(10)的外边缘被固定到所述截顶顶部部分(14)的上边沿上。

12.根据权利要求1-7中任一项所述的纽扣电池(20)，其特征在于，所述盖(10)设置有向外和向下倾斜的截顶外部部分，并且其中所述截顶外部部分的外缘被固定在所述杯形底部容器(1)的立壁(3)的上边沿上。

13.根据权利要求1-7中任一项所述的纽扣电池，其特征在于，所述盖(10)的中央部分(11)的上表面高于所述外围部分(12)和所述绝缘部分(13)的上表面延伸。

14.根据权利要求13所述的纽扣电池，其特征在于，还包括电绝缘片，其具有暴露所述盖的中央部分(11)的中央开口，并且其中所述绝缘片附接到所述外围部分(12)的上表面上或附接到所述外围部分(12)和所述绝缘部分(13)两者的上表面上。

技术总结
根据本技术的纽扣电池(20)包括：杯形底部容器(1)，其基部(2)形成电池第一触点；插入容器内的电极组件(4)；以及盖(10)，该盖沿其边缘固定到容器(1)的立壁(3)的上边沿上。盖(10)包括三个部分：导电的中央部分(11)、导电的外围部分(12)和将中央部分(11)与外围部分(12)分开并绝缘的电绝缘的中间部分(13)。电极组件(4)的第一电极(5)电连接到杯形底部容器(1)的基部(2)，并且该组件的第二电极(6)电连接到盖(10)的中央部分(11)，所述中央部分(11)由此形成电池(20)的第二触点。

技术研发人员：H·吴,M·格伯,O·埃尔巴拉达伊
受保护的技术使用者：雷纳塔股份公司
技术研发日：20230526
技术公布日：2024/1/15