硬壳纽扣电池的制作方法

1.本发明属于纽扣电池技术领域，特别是涉及一种硬壳纽扣电池。


背景技术：

2.纽扣电池也称扣式电池，是指外形尺寸像一颗小纽扣的电池，一般来说直径较大，厚度较薄(相对于柱状电池如市场上的5号aa等电池)。纽扣电池包括硬壳纽扣电池和软包纽扣电池。
3.其中，硬壳纽扣电池是一种全金属壳密封电池，其特点是电池体积小，密封性强，所以被广泛用在计算机、助听器、电子手表、收音机及各类电子小产品中。
4.现有的硬壳纽扣电池包括上壳、下壳、绝缘件和极芯，上壳和下壳通过绝缘层绝缘密封形成密封腔，极芯置于密封腔内。现有的硬壳纽扣电池的内部电连接主要有两种，一是通过上下壳直接接触极芯两端面从而实现挤压电连接，但这种连接方式的电连接效果不稳定，容易产生断路；二是将极芯的正极耳和负极耳分别焊接至上壳和下壳从而实现电连接，但这种连接方式的结构复杂，不便于加工，且电池内阻大。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：针对现有的硬壳纽扣电池内部电连接效果不稳定、结构复杂的问题，提供一种硬壳纽扣电池。
6.为解决上述技术问题，本发明实施例提供硬壳纽扣电池，包括上壳、下壳、绝缘件、极芯、第一绝缘层、第二绝缘层和弹性支撑件；
7.所述上壳和所述下壳通过所述绝缘件相互绝缘密封连接，以在二者的内侧形成密封腔；所述极芯、所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述弹性支撑件容纳在所述密封腔内；
8.所述极芯包括第一极片、隔膜和第二极片，所述第一极片和所述第二极片的极性相反，所述第一极片引出第一极耳，所述第一极耳包括贴附在所述下壳的朝向所述极芯的第一端面的内壁上的第一箔片；所述第二极片引出第二极耳，所述第二极耳包括贴附在所述上壳的朝向所述极芯的第二端面的内壁上的第二箔片；
9.所述第一绝缘层设置在所述极芯的第一端面与所述第一箔片之间，所述第二绝缘层设置在所述极芯的第二端面与所述第二箔片之间，所述弹性支撑件的一端支撑在所述第一绝缘层上以将所述第一箔片压紧于所述下壳的内壁上，所述弹性支撑件的另一端支撑在所述第二绝缘层上以将所述第二箔片压紧于所述上壳的内壁上。
10.可选地，所述极芯的轴心处设有贯通所述极芯的第一端面及第二端面的通孔，所述弹性支撑件穿设于所述通孔内。
11.可选地，所述弹性支撑件任意一处的横截面面积小于所述通孔的横截面面积。
12.可选地，所述弹性支撑件包括穿设于所述通孔内的弹性件、第一支撑端和第二支撑端；
13.所述第一支撑端的顶面压紧在所述第一绝缘层上，所述第一支撑端的底面连接所述弹性件的第一端；
14.所述第二支撑端的顶面压紧在所述第二绝缘层上，所述第二支撑端的底面连接所述弹性件的第二端。
15.可选地，所述弹性支撑件一体成型。
16.可选地，所述弹性件包括导套和设置在所述导套内的弹性元件，所述第一支撑端的底面连接所述弹性元件的第一端，所述第二支撑端的底面连接所述弹性元件的第二端。
17.可选地，在所述密封腔内的压力超过预设值时，所述上壳和所述下壳可相对滑动。
18.可选地，所述上壳和所述下壳相对滑动至极限时，所述弹性支撑件恢复至自由长度，且不再压紧所述第一绝缘层及第二绝缘层。
19.可选地，所述上壳为开口向下的筒状结构，所述上壳的开口边缘向外延伸形成第一环形折边；所述下壳为帽状结构，所述下壳的边缘向所述上壳弯折形成包裹所述第一环形折边的第二环形折边。
20.可选地，所述绝缘件上设有外螺纹，所述下壳上设有与所述外螺纹配合的内螺纹，所述绝缘件与所述下壳螺纹连接。
21.本发明实施例提供的硬壳纽扣电池，与现有技术相比，弹性支撑件将第一极耳和第二极耳分别挤压至下壳和上壳，第一极耳和下壳直接接触实现电连接、第二极耳和上壳直接接触实现电连接，结构简单，无需进行焊接工序，降低加工难度，便于加工与安装；也提高了第一极耳和下壳之间及第二极耳和上壳之间接触的稳固性，保证硬壳纽扣电池内部电连接的稳定性。
附图说明
22.图1是本发明一实施例提供的硬壳纽扣电池的结构示意图；
23.图2是图1的硬壳纽扣电池的使用状态参考图；
24.图3是本发明另一实施例提供的弹性支撑件的结构示意图。
25.说明书中的附图标记如下：
26.1、上壳；11、第一环形折边；
27.2、下壳；21、第二环形折边；
28.3、绝缘件；
29.4、极芯；4a、第一端面；4b、第二端面；
30.41、第一极片；42、隔膜；43、第二极片；44、通孔；
31.5、弹性支撑件；
32.51、第一支撑端；511、第一支撑部；512、第一连接部；513、第一限位部；
33.52、弹性件；521、支撑柱；522、导套；523、弹性元件；
34.53、第二支撑端；531、第二支撑部；532、第二连接部；533、第二限位部；
35.6、密封腔；7、第一绝缘层；8、第二绝缘层；
36.9、第一极耳；91、第一箔片；
37.10、第二极耳；101、第二箔片。
具体实施方式
38.为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
39.如图1所示，本发明实施例提供的一种硬壳纽扣电池，包括上壳1、下壳2、绝缘件3、极芯4、第一绝缘层7、第二绝缘层8和弹性支撑件5；
40.上壳1和下壳2通过绝缘件3相互绝缘密封连接，以在二者的内侧形成密封腔6；极芯4、第一绝缘层7、第二绝缘层8和弹性支撑件5容纳在密封腔6内；
41.极芯4包括第一极片41、隔膜42和第二极片43，第一极片41和第二极片43的极性相反，第一极片41引出第一极耳9，第一极耳9包括贴附在下壳2的朝向极芯4的第一端面4a的内壁上的第一箔片91；第二极片43引出第二极耳10，第二极耳10包括贴附在上壳1的朝向极芯4的第二端面4b的内壁上的第二箔片101；
42.第一绝缘层7设置在极芯4的第一端面4a与第一箔片91之间，第二绝缘层8设置在极芯4的第二端面4b与第二箔片101之间，弹性支撑件5的一端支撑在第一绝缘层7上以将第一箔片91压紧于下壳2的内壁上，弹性支撑件5的另一端支撑在第二绝缘层8上以将第二箔片101压紧于上壳1的内壁上。
43.本发明实施例提供的硬壳纽扣电池，与现有技术相比，弹性支撑件5将第一箔片91和第二箔片101分别挤压至下壳2和上壳1，第一极耳9和下壳2直接接触实现电连接，第二极耳10和上壳1直接接触实现电连接，结构简单，无需进行焊接工序，降低加工难度，便于加工与安装；也提高了第一极耳9和下壳2之间及第二极耳10和上壳1之间接触的稳固性，保证硬壳纽扣电池内部电连接的稳定性；同时第一绝缘层7能够避免极芯4的第一端面4a直接与第一箔片91接触，第二绝缘层8能够避免极芯4的第二端面4b直接与第二箔片101接触，从而避免导致硬壳纽扣电池内部短路。
44.应注意的是，弹性支撑件5不导电。
45.具体地，第一极片41的铝箔末端翻折90
°
引出第一极耳9；第二极片43的铜箔末端翻折90
°
引出第二极耳10。
46.在一实施例中，弹性支撑件5位于极芯4的外周；便于安装与加工，能够缓冲极芯4受到的径向挤压，更好地保护极芯4。
47.在另一实施例中，如图1所示，极芯4的轴心处设有贯通极芯4的第一端面4a及第二端面4b的通孔44，弹性支撑件5穿设于通孔44内；充分利用内部空间，不改变硬壳纽扣电池的直径，避免弹性支撑件5设置在极芯4的外部从而增大硬壳纽扣电池的直径导致硬壳纽扣电池无法装入原有的电池仓内，也减少了对硬壳纽扣电池的体积能量密度的影响。
48.较优地，如图1所示，弹性支撑件5任意一处的横截面面积小于通孔44的横截面面积；压紧固定上壳1和下壳2时，能够将弹性支撑件5压缩至其完全位于通孔44内，不改变硬壳纽扣电池的高度，保持硬壳纽扣电池的原有尺寸，不影响硬壳纽扣电池的安装，也不会影响硬壳纽扣电池的体积能量密度。
49.在一实施例中，如图1所示，弹性支撑件5包括穿设于通孔44内的弹性件52、第一支撑端51和第二支撑端53；
50.第一支撑端51的顶面压紧在第一绝缘层7上，第一支撑端51的底面连接弹性件52
的第一端；能够对第一箔片91起到更好的支撑效果，保证第一箔片91与下壳2电连接的稳定性。
51.第二支撑端53的顶面压紧在第二绝缘层8上，第二支撑端53的底面连接弹性件52的第二端；能够对第二箔片101起到更好的支撑效果，保证第二箔片101与上壳1电连接的稳定性。
52.在一实施例中，如图1所示，弹性支撑件5一体成型；提高弹性支撑件5的强度，不易产生弯曲变形，保证对第一箔片91和第二箔片101支撑的稳定性。结构简单，便于加工。
53.优选地，弹性支撑件5为橡胶件；橡胶具有良好的弹性、绝缘性和耐腐蚀性，强度高。
54.在一实施例中，如图1所示，弹性件52为支撑柱521，第一支撑端51及第二支撑端53任意一处的横截面面积大于支撑柱521的横截面面积；提高弹性支撑件5对第一箔片91和第二箔片101的支撑效果，也简化了弹性支撑件5的结构，从而减轻了硬壳纽扣电池的整体重量。
55.具体地，支撑柱521具有单一的横截面面积，结构简单，便于加工。
56.在一实施例中，如图1所示，第一支撑端51的顶面面积小于其底面面积；第一支撑端51的顶面各处都能对第一绝缘层7起到支撑作用；
57.第二支撑端53的顶面面积小于其底面面积；第二支撑端53的顶面各处都能对第二绝缘层8起到支撑作用。
58.具体地，第一支撑端51的顶面为圆形、椭圆形或多边形，第一支撑端51的底面为圆形、椭圆形或多边形；第二支撑端53的顶面为圆形、椭圆形或多边形，第二支撑端53的底面为圆形、椭圆形或多边形。
59.在另一实施例中，如图3所示，弹性件52包括导套522和设置在导套522内的弹性元件523，第一支撑端51的底面连接弹性元件523的第一端，第二支撑端53的底面连接弹性元件523的第二端；导套522能够对弹性元件523的变形起到导向作用，避免弹性支撑件5挤压极芯，有利于弹性支撑件5的伸缩，提高对第一箔片91和第二箔片101的支撑效果。
60.具体地，第一支撑端51包括抵接于第一绝缘层7的第一支撑部511、连接于弹性元件523的第一端的第一限位部513和连接第一支撑部511和第一限位部513的第一连接部512；导套522与第一连接部512滑动连接，第一限位部513滑动设置在导套522内，且第一限位部513不能滑出导套522；
61.第二支撑端53包括抵接于第二绝缘层8的第二支撑部531、连接于弹性元件523的第二端的第二限位部533和连接第二支撑部531和第二限位部533的第二连接部532；导套522与第二连接部532滑动连接，第二限位部533滑动设置在导套522内，且第二限位部533不能滑出导套522；导套522能够限制弹性元件523推动第一支撑端51和第二支撑端53向外伸出的极限位置，使弹性元件523始终保持在压缩状态，确保对第一箔片91和第二箔片101起到支撑作用。
62.在一实施例中，如图1和2所示，在密封腔6内的压力超过预设值时，上壳1和下壳2可相对滑动；硬壳纽扣电池过充时，密封腔6内会产生气体，导致密封腔6内压力增大，从而推动上壳1和下壳2相互远离，有效缓解了气胀现象，提高硬壳纽扣电池的安全性；同时被压缩的弹性支撑件5随着上壳1和下壳2相互远离逐渐恢复自由长度，从而时刻将第一箔片91
和第二箔片101分别挤压于下壳2和上壳1，保证下壳2和第一箔片91一直接触、上壳1和第二箔片101一直接触，提高第一箔片91和下壳2及第二箔片101和上壳1的电连接的稳定性。
63.具体地，绝缘件3与上壳1固定连接，下壳2扣合在上壳1的开口端，且下壳2与绝缘件3过盈配合；硬壳纽扣电池过充时，密封腔6内压力逐渐增大，当密封腔6内的压力大于下壳2与绝缘件3之间的摩擦力时推动下壳2向外移动，从而缓解气胀现象。
64.优选地，如图2所示，上壳1和下壳2相对滑动至极限时，弹性支撑件5恢复至自由长度，且不再压紧第一绝缘层7及第二绝缘层8；弹性支撑件5对第一箔片91和第二箔片101的压力消失，第一箔片91与下壳2分离，第二箔片101和上壳1分离，从而形成断路，进而硬壳纽扣电池停止充电，避免了硬壳纽扣电池过充产气带来的安全隐患，避免硬壳纽扣电池内部压力过大导致爆炸，提高了硬壳纽扣电池的安全性。
65.在一实施例中，如图1和图2所示，上壳1为开口向下的筒状结构，上壳1的开口边缘向外延伸形成第一环形折边11；从而上壳1和下壳2挤压安装时为面与面挤压，避免挤压过度导致上壳1刺穿绝缘件3直接与下壳2接触导致短路；
66.下壳2为帽状结构，下壳2的边缘向上壳1弯折形成包裹第一环形折边11的第二环形折边21；提高上壳1与下壳2连接的密封性。
67.具体地，绝缘件3包裹上壳1的开口端；第二环形折边21的末端与绝缘件3搭接；保证上壳1与下壳2相互绝缘，避免产生短路。
68.在一实施例中，未图示地，绝缘件3上设有外螺纹，下壳2上设有与外螺纹配合的内螺纹，绝缘件3与下壳2螺纹连接；结构简单，连接稳定，密封更加可靠，便于安装。
69.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。