一种套接式电池结构及其制造方法与流程

1.本发明涉及套接式电池结构及其制造方法。


背景技术：

2.目前市面上的锂电池主要作为工业电池，应用于电动车或新能源汽车上，而这类工业电池本身没有过流、过压及变压管理保护电路，都需要通过外接管理保护电路以保护锂电池不受过流、过压或变压带来的损害，由于单个锂电池本身不具有管理保护电路，因而其还无法像1.5v的普通干电池这样应用于人们的日常生活当中。然而，因干电池是一次性使用电池，用户使用成本高，如若锂电池可以应用到人们的日常生活当中，则可大幅降低人们对电池的使用成本。另外，由于锂电池内的电解液直接盛装在钢壳内部，无需软包包装，因而可以大幅降低电池的加工成本，提升电池的生产效率。由于锂电池具有可反复充电以及生产成本低、加工效率高的优势，因而如何将锂电池应用于人们的日常生活中，是行业急需解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明旨在提供一种可以使单个锂电池也具备管理保护电路的套接式电池结构及其制造方法。
4.本发明所述的一种套接式电池结构，包括钢壳电池本体，所述钢壳电池本体的头部朝向其心部内缩，头部的竖直外侧壁与钢壳电池本体的壳身外侧壁在竖直方向上呈错位状态，在钢壳电池本体的头部上盖合有带管理保护电路的盖帽组件，所述盖帽组件的开口端部与钢壳电池本体的壳身对接，而盖帽组件的内侧壁则与钢壳电池本体的头部的竖直外侧壁通过过盈配合连接为一体。
5.本发明所述的一种套接式电池结构的制造方法，步骤包括：1）对钢壳开口端侧壁进行缩管，使钢壳侧壁上形成阶梯状；2）在钢壳的阶梯状处进行滚槽，使钢壳由上至下形成头部、经滚槽形成的颈部以及壳身；3）在钢壳的头部置入正极引出组件，使正极引出组件与钢壳的头部呈夹角设置，随后向钢壳内注入电解液；4）翻转正极引出组件，使正极引出组件完全置于钢壳的头部内；5）对钢壳的头部顶端进行翻边，使翻边包裹正极引出组件周边，形成钢壳电池本体；6）将带有管理保护电路的盖帽组件通过过盈配合盖合在钢壳电池本体的头部，盖帽组件的开口端部与钢壳电池本体的壳身对接，而其内侧壁则与钢壳电池本体的头部的竖直外侧壁通过过盈配合连接。
6.本发明所述的一种套接式电池结构及其制造方法，由于钢壳的开口端侧壁内缩，从而使形成的钢壳电池本体的头部的竖直外侧壁与钢壳电池本体的壳身外侧壁在竖直方
向上呈错位状态，在盖合盖帽组件时，可使盖帽组件直径与钢壳电池本体的壳身直径一致，便于在电池表面平整贴标签；而由于在钢壳电池本体上设置有带管理保护电路的盖帽组件，以使单个锂电池能够实现过压、过流及变压的保护作用，从而可以使单个锂电池作为1.5v干电池应用于人们日常生活中，大幅降低了人们的使用成本；另外，由于电解液直接容纳于钢壳内，因而使单个锂电池的加工工艺简单，加工成本低。
附图说明
7.图1为本发明结构示意图。
8.图2为本发明的局部结构示意图。
9.图3和图4为本发明中盖帽组件结构示意图。
10.图5为本发明加工制造过程示意图。
具体实施方式
11.一种套接式电池结构，如图1至图4所示，包括钢壳电池本体1，所述钢壳电池本体1的头部2朝向其心部内缩，头部2的竖直外侧壁与钢壳电池本体1的壳身3外侧壁在竖直方向上呈错位状态，在钢壳电池本体1的头部2上盖合有带管理保护电路的盖帽组件，所述盖帽组件的开口端部与钢壳电池本体1的壳身3对接，而盖帽组件的内侧壁则与钢壳电池本体1的头部2的竖直外侧壁通过过盈配合连接为一体。钢壳电池本体1的头部2朝向其心部内缩的距离为盖帽组件的侧壁壁厚。
12.在钢壳电池本体1的头部2和壳身3之间设置有用于支撑正极引出组件的滚槽4。通过滚槽4与钢壳电池本体1的头部2共同作用可以支撑并固定正极引出组件。所述正极引出组件为现有技术，其包括正极引出金属片5，所述正极引出金属片5的顶端与铝箔6连接，铝箔6上设置有正极盖帽7，铝箔6将正极盖帽7的周边包裹，在铝箔6外围还包裹有将正极与负极隔开的第一绝缘件8，钢壳电池本体1的头部2翻边将第一绝缘件8包裹在内。其中第一绝缘件8的材质可以是橡胶，也可以是树脂；铝箔6设置有划痕，且在正极盖帽7上设置有透气孔9，在钢壳电池本体1内产生大量气体时，气体压力冲破铝箔6上的划痕，从而使气体可由正极盖帽7上的透气孔9溢出，避免电池爆炸，保证用户使用的安全性。
13.所述盖帽组件包括帽壳10，帽壳10顶部翻边，在帽壳10内设置有带管理保护电路的电路板11，在电路板11顶面设置有正极引出盖帽12，在电路板11底面设置有正极引出弹针，所述正极引出弹针弹性抵压在正极引出组件的正极盖帽7上，在电路板11上还设置有贯穿电路板11且将正极引出盖帽12周边包裹的第二绝缘件13，第二绝缘件13将正极引出弹针包围，在第二绝缘件13外围且于帽壳10内壁上设置有金属环14，所述金属环14一端抵在电路板11上，另一端抵在钢壳电池本体1的头部2翻边上。通过正极引出弹针将正极引出至正极引出盖帽12上，且通过帽壳10及金属环14连接钢壳电池本体1的负极，并通过第二绝缘件13将正负极分隔开。通过正极引出弹针弹性抵压正极引出组件的正极盖帽7，可确保正极稳定地引出。由于盖帽组件和钢壳电池本体1是通过过盈配合连接，因而便于更换盖帽组件和钢壳电池本体1。所述正极引出弹针包括设置在电路板11底面的金属安装座15，在金属安装座15内部设置有弹簧16，在弹簧16的自由端上设置有随弹簧16上下移动的弹针本体17。第二绝缘件13的材质可以是橡胶，也可以是树脂。
14.在电路板11上且于正极引出弹针周围设置有通孔18，在正极引出盖帽12上设置有排气孔19。钢壳电池本体1内排出的气体由电路板11上的通孔18溢出，并经由正极引出盖帽12上的排气孔19排出。
15.在电路板11上还设置有指示灯20，用于指示电池充放电情况。指示灯20在电路板11上的电路连接结构属于现有技术。
16.一种套接式电池结构的制造方法，如图5所示，步骤包括：（1）对钢壳开口端侧壁进行缩管，使钢壳侧壁上形成阶梯状21；其中缩管工艺为现有技术；（2）在钢壳的阶梯状21处进行滚槽4，使钢壳由上至下形成头部2、经滚槽4形成的颈部以及壳身3；其中，滚槽4的工艺为现有技术；（3）在钢壳的头部2置入正极引出组件，使正极引出组件与钢壳的头部2呈夹角设置，随后向钢壳内注入电解液22；（4）翻转正极引出组件，使正极引出组件完全置于钢壳的头部2内；（5）对钢壳的头部2顶端进行翻边，使翻边包裹正极引出组件周边，形成钢壳电池本体1；（6）将带有管理保护电路的盖帽组件通过过盈配合盖合在钢壳电池本体1的头部，盖帽组件的开口端部与钢壳电池本体1的壳身3对接，而其内侧壁则与钢壳电池本体1的头部2的竖直外侧壁通过过盈配合连接。
17.在步骤（3）中，正极引出组件垂直置于钢壳的头部2。以便于向钢壳内注入电解液。


技术特征：
1.一种套接式电池结构，包括钢壳电池本体（1），其特征在于：所述钢壳电池本体（1）的头部（2）朝向其心部内缩，头部（2）的竖直外侧壁与钢壳电池本体（1）的壳身（3）外侧壁在竖直方向上呈错位状态，在钢壳电池本体（1）的头部（2）上盖合有带管理保护电路的盖帽组件，所述盖帽组件的开口端部与钢壳电池本体（1）的壳身（3）对接，而盖帽组件的内侧壁则与钢壳电池本体（1）的头部（2）的竖直外侧壁通过过盈配合连接为一体。2.根据权利要求1所述的一种套接式电池结构，其特征在于：在钢壳电池本体（1）的头部（2）和壳身（3）之间设置有用于支撑正极引出组件的滚槽（4）。3.根据权利要求2所述的一种套接式电池结构，其特征在于：所述盖帽组件包括帽壳（10），帽壳（10）顶部翻边，在帽壳（10）内设置有带管理保护电路的电路板（11），在电路板（11）顶面设置有正极引出盖帽（12），在电路板（11）底面设置有正极引出弹针，所述正极引出弹针弹性抵压在正极引出组件的正极盖帽7上，在电路板（11）上还设置有贯穿电路板（11）且将正极引出盖帽（12）周边包裹的第二绝缘件（13），第二绝缘件（13）将正极引出弹针包围，在第二绝缘件（13）外围且于帽壳（10）内壁上设置有金属环（14），所述金属环（14）一端抵在电路板（11）上，另一端抵在钢壳电池本体（1）的头部（2）翻边上。4.根据权利要求3所述的一种套接式电池结构，其特征在于：所述正极引出弹针包括设置在电路板（11）底面的金属安装座（15），在金属安装座（15）内部设置有弹簧（16），在弹簧（16）的自由端上设置有随弹簧（16）上下移动的弹针本体（17）。5.根据权利要求3或4所述的一种套接式电池结构，其特征在于：在电路板（11）上且于正极引出弹针周围设置有通孔（18），在正极引出盖帽（12）上设置有排气孔（19）。6.根据权利要求3所述的一种套接式电池结构，其特征在于：在电路板（11）上还设置有指示灯（20）。7.一种套接式电池结构的制造方法，其特征在于，步骤包括：1）对钢壳开口端侧壁进行缩管，使钢壳侧壁上形成阶梯状（21）；2）在钢壳的阶梯状21处进行滚槽（4），使钢壳由上至下形成头部（2）、经滚槽（4）形成的颈部以及壳身（3）；3）在钢壳的头部（2）置入正极引出组件，使正极引出组件与钢壳的头部（2）呈夹角设置，随后向钢壳内注入电解液（22）；4）翻转正极引出组件，使正极引出组件完全置于钢壳的头部（2）内；5）对钢壳的头部（2）顶端进行翻边，使翻边包裹正极引出组件周边，形成钢壳电池本体（1）；6）将带有管理保护电路的盖帽组件通过过盈配合盖合在钢壳电池本体（1）的头部，盖帽组件的开口端部与钢壳电池本体（1）的壳身（3）对接，而其内侧壁则与钢壳电池本体（1）的头部（2）的竖直外侧壁通过过盈配合连接。8.根据权利要求7所述的一种套接式电池结构的制造方法，其特征在于：在步骤3）中，正极引出组件垂直置于钢壳的头部（2）。

技术总结
一种套接式电池结构及其制造方法，由于钢壳的开口端侧壁内缩，从而使形成的钢壳电池本体的头部的竖直外侧壁与钢壳电池本体的壳身外侧壁在竖直方向上呈错位状态，在盖合盖帽组件时，可使盖帽组件直径与钢壳电池本体的壳身直径一致，便于在电池表面平整贴标签；而由于在钢壳电池本体上设置有带管理保护电路的盖帽组件，以使单个锂电池能够实现过压、过流及变压的保护作用，从而可以使单个锂电池作为1.5V干电池应用于人们日常生活中，大幅降低了人们的使用成本；另外，由于电解液直接容纳于钢壳内，因而使单个锂电池的加工工艺简单，加工成本低。工成本低。工成本低。


技术研发人员：刘礼刚
受保护的技术使用者：广州市金特电子科技有限公司
技术研发日：2021.07.21
技术公布日：2021/11/14