微型电池的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，更具体地说，涉及一种微型电池。


背景技术：

2.微型电池是是一类体型较小、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.现有的一种微型纽扣电池包括由金属顶盖和金属下壳组成的金属外壳以及放置于金属外壳中的电芯。其中，金属顶盖上设置有引出孔，引出孔处设置有与金属顶盖相绝缘的导电体，电芯的正负极集流体分别通过电极引出体与金属外壳以及导电体连接。传统的纽扣电池通常采用扁平化的箔片作为电极引出体，然而，随着纽扣电池微型化，顶盖引出孔越来越小，而扁平化的箔片需要有足够的尺寸方便与金属外壳或导电体连接，不利于纽扣电池微型化。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，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；所述外壳包括依次叠置的端壁、隔离片以及导电片，所述端壁和所述导电片通过所述隔离片相互绝缘结合；所述微型电池还包括分别与所述第一电极组件和所述导电片连接的电极引出体，所述电极引出体包括与所述导电片连接的第一电极部，所述第一电极部为刚性柱状。
6.在一些实施例中，所述端壁和所述隔离片上形成有引出孔，所述第一电极部穿过所述引出孔与所述导电片连接。
7.在一些实施例中，所述第一电极部的横截面形状与所述引出孔的横截面形状相对应，且所述第一电极部的外周面与所述引出孔的孔壁之间形成有间隔。
8.在一些实施例中，所述第一电极部朝向所述导电片的一端端面与所述导电片朝向所述引出孔的一端端面焊接连接并导通。
9.在一些实施例中，所述导电片上贯穿形成有电极孔，所述第一电极部伸入所述电极孔中，所述第一电极部的外周面与所述电极孔的孔壁接触导通并密封配合。
10.在一些实施例中，所述第一电极部伸入所述电极孔的一端端面与所述导电片背离所述引出孔的一端端面齐平。
11.在一些实施例中，所述第一电极部的外周面与所述电极孔的孔壁通过激光密封焊接在一起。
12.在一些实施例中，所述电极引出体还包括与所述第一电极组件连接的第二电极部；所述电芯内形成有电芯孔，所述第二电极部穿设于所述电芯孔中。
13.在一些实施例中，所述第二电极部呈柱状或片状。
14.在一些实施例中，所述端壁可导电，所述第二电极组件与所述端壁电性连接。
15.在一些实施例中，所述外壳还包括筒状的下壳，所述端壁呈平板状覆盖在所述下壳的开口上，且所述端壁的外周缘与所述下壳的开口边缘密封地结合在一起。
16.实施本发明的微型电池至少具有以下有益效果：与导电片连接的第一电极部呈柱状，可方便第一电极部与导电片的连接操作，利于减小第一电极部的尺寸；此外，刚性的第一电极部还能起到固定电芯的作用。
附图说明
17.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
18.图1是本发明第一实施例中微型电池的立体结构示意图；
19.图2是图1所示微型电池的纵向剖面结构示意图；
20.图3是图2中电极引出体的立体结构示意图；
21.图4是图2所示电极引出体的第一替代方案的立体结构示意图；
22.图5是图2所示电极引出体的第二替代方案的立体结构示意图；
23.图6是本发明第二实施例中微型电池的纵向剖面结构示意图。
具体实施方式
24.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。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，本发明所使用的术语“竖直”、“水平”、“纵向”、“横向”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
26.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。
27.图1
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3所示为本发明第一实施例中的微型电池1，该微型电池1可包括外壳10、设置于外壳10中的电芯20以及与电芯20的正极或负极电性连接以将电芯20的正极或负极引出的电极引出体31。该微型电池1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1的高度可以为其外径的0.1
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0.9倍，例如0.25
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0.7倍。可以理解地，在其他实施例中，该微型电池1也可呈方形柱状、椭圆形柱状等其他形状。
28.外壳10内形成有一密闭的容置空间，电芯20设置于该容置空间内并可与外壳10同轴设置。在一些实施例中，外壳10可包括上端设有开口的圆筒状下壳11以及密封地盖设于下壳11上端开口处的端盖12。下壳11的外径可以为4.5～40mm，优选为6～30mm。下壳11的厚度可以为0.1
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1mm，优选为0.13
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0.35mm。
29.端盖12可包括从下往上依次层叠设置的端壁121、隔离片122以及导电片123。端壁121可呈圆形平板状，其外周缘与下壳11的开口边缘密封地结合在一起。在一些实施例中，端壁121、下壳11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。端壁121的周缘可通过激光焊接的方式与下壳11的开口边缘密封地结合在一起。
30.隔离片122设置于端壁121和导电片123之间，使端壁121和导电片123之间相互绝缘隔离。端壁121、隔离片122上还可形成有用于供电极引出体31穿过的引出孔120。引出孔120可开设在端壁121和隔离片122的中部，端壁121、隔离片122、导电片123以及引出孔120的中轴线均可与下壳11的中轴线重合。端壁121、隔离片122以及导电片123的厚度可分别在0.02mm
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1mm之间，优选为0.1mm
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0.25mm。在一些实施例中，导电片123为圆片状的金属片，隔离片122为圆片状的塑料片，优选为可激光熔融的塑料片，端壁121、隔离片122以及导电片123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123、导电片123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121、导电片123与隔离片122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122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121、隔离片122以及导电片123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122也可以采用橡胶、tpe类或者其他绝缘类材料制成。
31.由于塑料和金属之间的结合力具有一定的强度值，当内部压力超过这个强度值后，塑料和金属会脱开，因此，该端盖12还可以当作安全泄压阀使用。当微型电池1内部的压力达到一定值后，导电片123与隔离片122会脱开，实现开启泄压，从而最大程度降低电池安全危害程度，提高电池安全性。
32.电芯20可包括第一电极组件21、第二电极组件22以及设置于第一电极组件21和第二电极组件22之间将第一电极组件21和第二电极组件22绝缘隔离的隔离组件23。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。
33.电芯20可呈圆筒状，其内沿纵向形成有一电芯孔24，该电芯孔24与引出孔120相连通并可与引出孔120的中轴线重合。在一些实施例中，电芯20可采用螺旋绕组的形式制成。具体地，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23包括至少一个绝缘隔离片，第一电极组件21、隔离组件23、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20的中轴线重合的电芯孔24。
34.电极引出体31分别与第一电极组件21和导电片123连接，其可包括与导电片123连接的第一电极部311以及与第一电极组件21连接的第二电极部312。
35.第一电极部311为刚性柱状，柱状结构可利于缩小第一电极部311的尺寸以及供第一电极部311穿过的引出孔120的尺寸，方便第一电极部311与导电片123的连接操作。此外，刚性的第一电极部311与端盖12通过焊接等方式固定后，还能起到固定电芯20的作用。第一电极部311的上端穿过引出孔120与导电片123连接，且第一电极部311的外周面与引出孔
120的孔壁之间形成有间隔，以确保第一电极部311绝缘地穿过端壁121。在一些实施例中，第一电极部311的横截面形状与引出孔120的横截面形状相对应，且第一电极部311的横截面尺寸小于引出孔120的横截面尺寸，利于进一步缩小第一电极部311和引出孔120的尺寸。在本实施例中，引出孔120为圆孔，第一电极部311呈圆柱状，且第一电极部311的外径小于引出孔120的孔径。在一些实施例中，第一电极部311的外径可以为0.8～3mm。在其他实施例中，引出孔120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311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311的横截面形状与引出孔120的横截面形状也可不对应设置，例如，引出孔120的横截面形状为方形，第一电极部311的横截面形状为圆形。
36.导电片123上可沿纵向贯穿形成有电极孔1230，第一电极部311的上端穿过引出孔120并可伸入到电极孔1230中。第一电极部311的外周面与电极孔1230的孔壁接触并密封配合，实现电极孔1230的密闭以及第一电极部311与导电片123之间的电性连接。在一些实施例中，第一电极部311的上端面可与导电片123的上端面齐平，第一电极部311的上端周缘与电极孔1230的孔壁可通过激光密封焊接在一起。在其他实施例中，第一电极部311的上端面也可高于或低于导电片123的上端面。在另一些实施例中，电极孔1230也可以为非贯穿孔，其可由导电片123的底面上凹形成。
37.第二电极部312可沿纵向穿设于电芯孔24中并可与电芯孔24同轴设置，第二电极部312的上端与第一电极部311的下端连接，第二电极部312的下端与第一电极组件21连接。在本实施例中，第二电极部312呈圆柱状，且第二电极部312的外径小于电芯孔24的孔径，并可与第一电极部311的外径一致。在其他实施例中，第二电极部312也可呈方形柱状、椭圆形柱状等其他柱状结构。
38.第二电极部312可与第一电极组件21一体成型，此时，第二电极部312和第一电极组件21均呈刚性。或者，第二电极部312、第一电极组件21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312也可呈柔性，便于从电芯20中引出，避免因碰撞等原因对电芯20造成损坏。
39.第二电极组件22可与端壁121或下壳11电性连接。在一些实施例中，该微型电池1还可包括将第二电极组件22与端壁121或下壳11连接的导电连接件32。在本实施例中，导电连接件32设置于下壳11的内壁面并与下壳11的内壁面接触导通。第二电极组件22与导电连接件32连接导通，进而与下壳11导通。在其他实施例中，导电连接件32也可设置于端壁121的下端面并与端壁121的下端面接触导通。
40.第一电极组件21、第二电极组件22分别引出有第一极耳211、第二极耳221，分别用于与电极引出体31、导电连接件32连接。第一极耳211可由第一电极组件21靠近电芯孔24的一侧下端引出，第二极耳221可由第二电极组件22远离电芯孔24的一侧上端引出。
41.图4示出了本发明第一替代方案中的电极引出体31，其与第一实施例的主要区别在于，在本实施例中，第二电极部312的外径小于第一电极部311的外径。
42.图5示出了本发明第二替代方案中的电极引出体31，其与第一实施例的主要区别在于，在本实施例中，第二电极部312呈薄片状，片状的第二电极部312便于与片状的第一极耳211连接。进一步地，第二电极部312的中轴线可与第一电极部311的中轴线重合，第二电极部312的厚度可小于第一电极部311的外径。
43.图6示出了本发明第二实施例中的微型电池1，其与第一实施例的主要区别在于，在本实施例中，导电片123上未开设有电极孔，电极引出体31的上端端面抵靠于导电片123的下端端面上并与导电片123的下端端面接触导通。在本实施例中，电极引出体31的上端端面可通过点焊的方式与导电片123的下端端面连接导通。
44.可以理解地，上述各技术特征可以任意组合使用而不受限制。
45.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。