扣式锂离子电池及适用于扣式锂离子电池的组合盖的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池制造领域，尤其涉及一种扣式锂离子电池及适用于扣式锂离子电池的组合盖。


背景技术：

2.随着智能穿戴产品的应用越来越广泛，人们对于小体积的锂离子扣式二次可充电电池（简称扣式锂离子电池）的需求也越来越广。扣式锂离子电池越来越多的应用于智能穿戴产品，比如用于无线蓝牙耳机等，随着扣式锂离子电池的应用越来越广，比如耳机等，对电池的要求也越来越高。
3.穿戴产品为了达到设计要求，给人更好的使用体验，对扣式锂离子电池提出更高要求。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例的目的之一在于提供一种扣式锂离子电池及适用于扣式锂离子电池的组合盖，应用该技术方案有利于提高扣式锂离子电池的密封可靠性，提高装配的便利性。
5.本实用新型实施例提供的一种扣式锂离子电池，包括：
6.叠片体或卷绕体，包括第一极片、第二极片，在每相邻的所述第一极片、第二极片之间间隔有隔膜，所述第一极片、第二极片的其中之一为正极片，另一为负极片；
7.电解质，在所述叠片体或卷绕体内的各所述第一极片、第二极片、隔膜内的孔隙内，以及在所述第一极片、第二极片、隔膜的任意两者之间的间隙之间；
8.密封壳体，包括具有一开口的金属壳体、组合盖，所述组合盖包括绝缘层、以及金属材料制成的盖内板及盖外板，所述盖外板与所述盖内板面对面相对固定在一起，在所述盖外板、盖内板的相对表面分别设置有凹纹，在所述盖外板、盖内板的相对表面之间间隔有所述绝缘层，所述绝缘层的两表面分别嵌入所述盖外板、盖内板的各所述凹纹内，
9.在所述盖外板内设置有通孔，所述盖内板的表面露出在所述通孔内，所述盖外板的外周超出在所述盖内板外，所述盖外板的外周与所述金属壳体的开口处的金属材料熔融密封结合成一体，将所述叠片体或卷绕体及电解质密封于所述金属壳体内，
10.在所述密封壳体内，所述叠片体或卷绕体的正极、负极的任一与所述盖内板连接，另一与所述盖外板或所述金属壳体连接，以所述盖内板、盖外板作为扣式锂离子电池的电极。
11.可选地，设置在所述盖外板、盖内板上的所述凹纹分别呈由内到外排布或延伸的环形。
12.可选地，嵌入各所述凹纹内的所述绝缘层分别充满各所述凹纹。
13.可选地，所述绝缘层为塑胶层，所述塑胶层注塑形成在所述盖外板、盖内板之间，所述塑胶层充满各所述凹纹。
14.可选地，位于所述盖外板、盖内板之间的所述绝缘层呈压缩态，正对各所述凹纹的所述绝缘层分别嵌入各所述凹纹内。
15.可选地，所述绝缘层与所述盖内板、盖内板热复合结合连接。
16.可选地，位于所述盖外板上的所述凹纹与所述盖内板上的所述凹纹相正对。
17.可选地，位于所述盖外板上的所述凹纹与所述盖内板上的所述凹纹相错开。
18.可选地，在所述盖内板的露出在所述盖外板的所述通孔内的位置，还设置有贯通的注液孔，在所述注液孔内设置有密封所述注液孔的密封钉。
19.可选地，所述盖内板朝向所述密封壳体的内部，所述盖外板朝向所述密封壳体的外部，以所述盖外板以及、从所述盖外板的通孔处露出的所述盖内板作为所述扣式锂离子电池的电极。
20.可选地，所述盖外板朝向所述密封壳体的内部，所述盖内板朝向所述密封壳体的外部，所述叠片体或卷绕体的正极、负极的任一与从所述盖外板的通孔处露出的所述盖内板连接。
21.可选地，各所述凹纹的深度等于或大于0.01毫米小于或等于0.1毫米。
22.可选地，各所述凹纹的宽度等于或大于0.01毫米小于或等于0.3毫米。
23.可选地，任意相邻的两所述凹纹之间的间距等于或大于0.01毫米小于或等于0.3毫米。
24.第二方面，本实用新型实施例提供了一种适用于扣式锂离子的组合盖，包括绝缘层、以及金属材料制成的盖内板及盖外板，所述盖外板与所述盖内板面对面相对贴合固定在一起，在所述盖外板、盖内板的相对表面分别设置有凹纹，在所述盖外板、盖内板的相对表面之间间隔有所述绝缘层，所述绝缘层的两表面分别嵌入所述盖外板、盖内板的各所述凹纹内，
25.在所述盖外板内设置有通孔，所述盖内板的表面露出在所述通孔内，所述盖外板的外周超出在所述盖内板外。
26.可选地，设置在所述盖外板、盖内板上的所述凹纹分别呈由内到外排布或延伸的环形。
27.可选地，嵌入各所述凹纹内的所述绝缘层分别充满各所述凹纹。
28.可选地，所述绝缘层为塑胶层，所述塑胶层注塑形成在所述盖外板、盖内板之间，所述塑胶层充满各所述凹纹。
29.可选地，位于所述盖外板、盖内板之间的所述绝缘层呈压缩态，正对各所述凹纹的所述绝缘层分别嵌入各所述凹纹内。
30.可选地，所述绝缘层与所述盖内板、盖内板热复合结合连接。
31.可选地，位于所述盖外板上的所述凹纹与所述盖内板上的所述凹纹相正对。
32.可选地，位于所述盖外板上的所述凹纹与所述盖内板上的所述凹纹相错开。
33.可选地，各所述凹纹的深度等于或大于0.01毫米小于或等于0.1毫米。
34.可选地，各所述凹纹的宽度等于或大于0.01毫米小于或等于0.3毫米。
35.可选地，任意相邻的两所述凹纹之间的间距等于或大于0.01毫米小于或等于0.3毫米。
36.可选地，在所述盖内板的露出在所述盖外板的所述通孔内的位置，还设置有贯通
的注液孔。
37.由上可见，在本实施例的盖外板、盖内板的相对表面上，分别设置有向内凹陷的凹纹。这样，位于盖外板、盖内板之间的绝缘层的两侧分别正对盖外板、盖内板表面的设有凹纹的表面，在组合盖中，绝缘层两侧的绝缘材料分别陷入在盖外板、盖内板的凹纹内，绝缘层与其两边的盖外板、盖内板紧密结合在一起，采用本实施例的绝缘层嵌入凹纹的设计，增大了绝缘层与其两边的盖外板、盖内板的接触面积，增强了三者之间的结合度，提高了扣式锂离子电池的气密性。
38.另外，本实施例扣式锂离子电池的组合盖的外周与金属壳体的侧向开口的边缘采用金属熔融结合连接，将叠片体（或卷绕体）以及电解液密封在密封壳体内，相对于现有技术的通过内外金属壳体压缩位于他们之间的密封圈而实现壳体密封的技术方案，本实施技术方案的密封也更加可靠，降低或避免扣式锂离子电池存放或循环后的漏液风险，提高了扣式锂离子电池的可靠性及安全性。
附图说明
39.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定。
40.图1为本实用新型实施例提供的扣式锂离子电池的金属壳体结构示意图；
41.图2为本实用新型实施例提供的扣式锂离子电池的盖外板结构示意图；
42.图3为本实用新型实施例提供的扣式锂离子电池的盖内板结构示意图；
43.图4为本实用新型实施例提供的扣式锂离子电池的绝缘层结构示意图；
44.图5为本实用新型实施例提供的扣式锂离子电池的第一金属件结构示意图。
45.附图标记：
46.1：金属壳体；21：盖外板；22：盖内板；
47.23：绝缘层；24：凹纹；3：注液孔；4：第一金属件。
具体实施方式
48.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
49.实施例1
50.参见图1
‑
5。
51.本实施例提供了一种扣式锂离子电池，其主要包括：叠片体或卷绕体（图中未画出），其中叠片体采用叠片工艺制成，卷绕体采用卷绕工艺制成。叠片体（或卷绕体）主要包括第一极片、第二极片以及间隔在每层相邻的第一极片、第二极片之间的隔膜层，其中，第一极片、第二极片的其中之一为正极片，另一为负极片。
52.本实施例的电解质可以为固态电解质，也可以但不限于为电解液。电解质充分嵌入叠片体（或卷绕体），具体是充盈在叠片体（或卷绕体）内的各第一极片、第二极片以及隔膜内的孔隙内，以及在第一极片、第二极片、隔膜的任意两者之间的间隙之间。
53.叠片体（或卷绕体）以及电解质密封在密封壳体内，其中，密封壳体主要由金属壳体1以及组合盖构成，在金属壳体1上设置有一开口，本实施例图示以将该开口设置在金属
壳体1的顶部，将组合盖设置在电池的顶部为示意，但是并不限于此。也可以但不限于将该开口设置在金属壳体1的侧向，将组合盖设置在电池的侧向，此时组合盖的盖外板21可以为平板状也可以但不限于呈曲面状。
54.本实施例组合盖包括由金属材料制成的盖外板21、盖内板22以及绝缘层23，在盖外板21上设置有贯穿的第一通孔，盖内板22的正对盖外板21的表面可以通过该第一通孔露出。
55.其中，绝缘层23上也设置有与盖外板21的第一通孔相正对的、孔径小于第一通孔的第二通孔，在层叠时绝缘层23间隔在盖内板22、盖外板21之间，实现盖外板21与盖内板22之间的绝缘隔离，绝缘层23的第二通孔正对盖外板21的第一通孔，位于盖外板21的第一通孔内，盖内板22的表面通过绝缘层23的第二通孔以及盖外板21的第一通孔向外露出，绝缘层23的外周超出盖内板22的外周，盖外板21的外周超出绝缘层23的外周。
56.在盖外板21、盖内板22的相对表面上，分别设置有向内凹陷的凹纹24。这样，位于盖外板21、盖内板22之间的绝缘层23的两侧分别正对盖外板21、盖内板22表面的设有凹纹24的表面，在组合盖中，绝缘层23两侧的绝缘材料分别陷入在盖外板21、盖内板22的凹纹24内，绝缘层23与其两边的盖外板21、盖内板22紧密结合在一起，采用本实施例的绝缘层23嵌入凹纹24的设计，增大了绝缘层23与其两边的盖外板21、盖内板22的接触面积，增强了三者之间的结合度，提高了扣式锂离子电池的气密性。
57.作为本实施例的示意，盖内板22的正对盖外板21的表面上的凹纹24分布或排布范围为整个盖内板22的表面，盖外板21的正对盖内板22的表面的凹纹24分布或排布范围与盖内板22上的凹纹24分布或排布范围一致或者差不多，采用该结构，有利于增大绝缘层23与盖内板22、盖外板21的结合紧密度，有利于提高扣式锂离子电池的密封程度。其中该凹纹24可以但不限于由复数个同心的环形凹纹24自内而外排布形成；也可以但不限于为自内而外螺旋状延伸的凹纹24，采用360度、层层围绕的凹纹24结构有利于全方面无死角加固绝缘层23与盖外板21、盖内板22的结合度，避免漏气。
58.在进行组合盖的绝缘层23结合时，优选但不限于使绝缘层23的绝缘材料充分填满满位于绝缘层23两表面的凹纹24。其中，绝缘层23可以但不限于采用具有一定弹性的塑胶材料制成。
59.比如但不限于采用注塑工艺将塑胶的绝缘层23形成在盖外板21、盖内板22之间，在高温下，塑胶材料流体状均匀充分填充置盖外板21、盖内板22的凹纹24的各处，且塑胶材料与其相对的盖内板22、盖外板21的表面充分结合，在冷切成型后，时塑胶材料充分填充在凹纹24内，且与凹纹24结合在一起，与凹纹24外的盖内板22、盖外板21的表面也结合在一起，形成一体化结构。
60.另外，还还可以但不限于采用具有良好弹性的塑胶材料制成两表面分别具有凸起的独立的绝缘层23，绝缘层23两表面的凸起与盖内板22、盖外板21上的凹纹24形状以及位置分别匹配。在安装时，将绝缘层23夹于盖内板22、盖外板21之间，绝缘层23两表面上的凸起分别被压缩陷入该表面的盖内板22、盖外板21的各个凹纹24内，充分填满各凹纹24，通过铆钉或者其他的连接方式固定方式，夹紧盖内板22、绝缘层23和盖外板21，绝缘层23紧压在盖内板22、盖外板21之间且与两者的表面紧密相贴，实现密封。
61.另外，还可以但不限于通过热复合工艺将绝缘层23与位于其两边的盖内板22、盖
外板21结合在一起。在将绝缘层23间隔在盖内板22、盖外板21之间后，以一定的压力以及温度作用于层叠在一起的盖内板22、绝缘层23、盖外板21，在热作用下绝缘层23的塑料材料热熔成易于流动的熔融流体，在压力作用下熔融流体流动陷入盖内板22、盖外板21的凹纹24内，在熔融流体充分填充各凹纹24，并均匀间隔盖内板22、盖外板21之间后，冷却成型，即可使塑胶材与其两面的盖内板22、盖外板21的表面结合在一起，且充分填满两表面的凹纹24，得到一体化的组合盖。
62.作为本实施料的设计，设计在盖内板22、盖外板21的相对表面上的凹纹24的深度优选但不限于设计为不小于0.01毫米不大于0.1毫米，各凹纹的宽度不小于0.01毫米不大于0.3毫米，各相邻凹纹之间的间距不小于0.01毫米不大于0.3毫米，实验证明，采用该设计参数有利于确保组合盖上的盖内板22、盖外板21与绝缘层23的结合紧密度。
63.作为本实施例的示意，设置在盖内板22、盖外板21的表面上的凹纹24可以相互正对设置，也可以设置相对错开设置，在此不做限定。
64.在进行扣式锂离子装配时，在将叠片体或卷绕体（如果采用固态电解质的话，该叠片体或卷绕体内填充有电解质；如果采用电解液的话，可以预先进行电解液浸泡也可以在封装组合盖前进行电解液灌注工序）置入金属壳体1内，叠片体或卷绕体的一电极与金属壳体1或组合盖的盖外板21焊接在一起，另一电极与盖内板22的朝向金属壳体1的内侧的表面焊接在一起，将组合盖密封至金属壳体1的开口处，使组合盖的盖外板21的外周与开口处的金属材料熔融结合在一起，形成扣式锂离子电池，盖内板22、盖外板21分别作为对外的电极。
65.作为本实施例的示意，在安装组合盖时，可以但不限于将盖内板22朝内，盖外板21朝外，盖外板21的外周焊接在金属壳体1的开口处。这样，盖内板22的一面露出在金属壳体1的内部，将叠片体或卷绕体的一电极焊接于位于金属壳体1内的盖内板22上即可，盖内板22的另一面通过盖外板21上的第一通孔露出，以从该第一通孔露出的部分作为扣式锂离子电池对外的一电极。采用本实施例的盖外板21朝外的连接结构，与金属壳体1的开口激光焊接连成一体的盖外板21将盖内板22以及绝缘层23封装在内侧，当使用过程中扣式锂离子电池内的气压增大时，气压对盖内板22施加向外的压力，盖内板22进一步压缩位于盖内板22与盖外板21之间的绝缘层23，使盖内板22与盖外板21之间的结合度更加紧密，采用该结构有利于避免由于扣式锂离子电池内的气压增大而导致电池的密封性下降的问题，更有利于提高扣式电池的密封性。
66.作为本实施例的示意，还可以但不限于使盖内板22朝外，盖外板21朝内，盖外板21的外周的与金属壳体1的开口激光焊接连成一体。盖内板22朝向金属壳体1内的表面通过盖外板21上的第一通孔露出在腔体内，将叠片体或卷绕体的一电极焊接于从第一通孔处露出的盖内板22上即可，盖内板22的另一表面露出在盖外板21的外侧，作为扣式锂离子电池对外的一电极。
67.在设计时可以但不限于在盖内板22上设置一凸起，使该凸起从盖外板21的第一通孔伸出，绝缘层23对第一通孔内的盖内板22、盖外板21进行绝缘隔离，盖内板22伸出的凸起与盖外板21相平或者高于盖外板21，以方便扣式电池的电池连接或外部电极连接。
68.由上可见，本实施例扣式锂离子电池的组合盖的外周与金属壳体1的侧向开口的边缘采用金属熔融结合成一体化连接，将叠片体（或卷绕体）以及电解液密封在密封壳体
内，相对于现有技术的通过内外金属壳体1压缩位于他们之间的密封圈而实现壳体密封的技术方案，本实施技术方案的密封连接更加可靠，降低或避免扣式锂离子电池存放或循环后的漏液风险，提高了扣式锂离子电池的可靠性及安全性。
69.作为本实施例的示意，本实施例可以在密封组合盖前将电解液浸润至叠片体（或卷绕体）内，其工艺可以但不限于采用浸泡工艺或者注液工艺。
70.另外，本实施例还可以在密封组合盖后进行注液工艺，具体是在密封壳体上设置有注液孔3，其中注液孔3的孔径的形状不限，孔径的最大处等于或大于0.5毫米，等于或小于3毫米。
71.作为本实施例的示意，本实施可以但不限于在盖内板22的位于盖外板21的第一通孔内的区域设置一贯通的注液孔3，该注液孔3贯通组合盖，在注液后通过金属件（记为第一金属件4）密封注液孔3即可完成扣式锂离子电池的密封。
72.也可以比如但不限于将注液孔3设置在金属壳体1的底盖或者侧向的侧壁上，或者在盖外板21上，这样在将叠片体（或卷绕体）置入金属壳体1内后，将叠片体（或卷绕体）的电极与组合盖的盖外板21、盖内板22分别连接后，将盖外板21激光焊接在组合盖的开口处后，通过注液孔3向密封壳体内注入定量的电解液，然后采用金属件（记为第一金属件4）密封注液孔3，即得本实施例的扣式锂离子电池。
73.本实施例可以但不限于在在注液孔3装入第一金属件4，将第一金属件4的外边沿与注液孔3的外边沿的金属材料激光焊接在一起，实现注液口的密封。由上可见，本实施例的密封壳体的组合盖采用金属熔融结合呈一体而密封连接，密封可靠性强。
74.作为本实施例的示意，还可以在本实施例的扣式锂离子电池的密封壳体上还可以但不限于进一步设置抽真空孔(图中未画出)，抽真空孔的位置可以与注液孔3在同一个端面或曲面上，也可以不在同一端面或曲面上。优选地，将抽真空孔的位置设计为与注液孔3的位置相对，比如，当注液孔3位于组合盖上时，将抽真空孔设计在金属壳体1的底盖上，反之，当注液孔3位于金属壳体1的底盖上时，将抽真空孔设计在组合盖上；比如当注液孔3位于金属壳体1的侧壁上时，则将抽真空孔设计在金属壳体1的与注液孔3相对的另一侧的侧壁上。这样，在往注液孔3进行注液时，同时在抽真空孔对扣式锂离子电池的腔体进行抽真空，以加速电解液在腔体内的充分渗透，提高电解液的浸润效果，提高注液效率。在注液后，对注液孔3以及抽真空孔进行密封，抽真空孔的密封工艺可以但不限于同注液孔3的封装工艺，可以但不限于采用金属件（记为第二金属件）激光焊接工艺实现。
75.其中抽真空孔的孔径的形状不限，孔径的最大处等于或大于0.1毫米，等于或小于2毫米。
76.作为本实施例的示意，本实施例在密封叠片体（或卷绕体）后通过注液孔3将电解液灌注至密封壳体内，避免在密封前电解液对密封壳体的污染，提高电解液灌注的灌注量的精确度和可控性，提高了工艺的效率。另外，本实施例的注液孔3的密封采用金属熔融结合成一体，密封可靠性更强。
77.以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。