具有直角折边结构的纽扣电池的制作方法

1.本发明涉及电池领域，特别涉及一种纽扣电池。

背景技术：

2.在现代社会中，电池是一种能将化学能转化成电能的装置。传统的纽扣电池需要采用卷压封装工艺对电池进行密封，在卷压封装后，纽扣电池都外壳会形成卷边结构。弧形卷边为空心结构，从而该卷边结构会占据电池较大的内部空间，使其电池容量低，无法满足日新月异的市场以及客户需求。且由于外壳为钢壳结构以及卷压封装工艺影响，生产效率较低。
3.故需要提供一种具有直角折边结构的纽扣电池来解决上述技术问题。

技术实现要素：

4.本发明提供一种具有直角折边结构的纽扣电池，有效解决了能够提高电池容量，提高电池的生产效率。
5.本发明提供一种具有直角折边结构的纽扣电池，其包括：
6.外壳，呈筒状结构，其一端设置有开口；
7.上盖，设置于所述开口处；
8.密封圈，设置于所述开口处，密封连接于所述上盖与所述外壳之间；
9.支撑架，为环状，其横截面呈l型，位于所述外壳的内部，一端与所述外壳的内壁连接，另一端与所述密封圈连接；
10.电芯，设置于所述支撑架的内部；
11.其中，所述外壳包括直角折边结构，所述直角折边结构由所述外壳靠近所述开口的边缘向所述外壳的内壁弯折形成，所述直角折边结构与所述密封圈连接。
12.在本发明所述的具有直角折边结构的纽扣电池中，所述密封圈包括相互连接第一密封部和第二密封部，所述第一密封部连接于所述上盖与所述直角折边结构之间，所述第二密封部位于所述外壳的内部，并连接于所述支撑架。
13.在本发明所述的具有直角折边结构的纽扣电池中，所述第二密封部包括卡槽，所述卡槽相对于所述第一密封部设置于所述第二密封部的另一侧，所述支撑架的另一端嵌入所述卡槽中。
14.在本发明所述的具有直角折边结构的纽扣电池中，所述卡槽包括第一接触面和第二接触面，所述第一接触面朝向所述外壳的内部，所述第二接触面位于所述第一接触面的邻侧，所述第二接触面与朝向所述外壳的侧壁，所述第一接触面、所述第二接触面均与所述支撑架相抵接。
15.在本发明所述的具有直角折边结构的纽扣电池中，所述第二密封部包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分抵接于所述直角折边结构与所述支撑架之间，所述第二部分抵接于所述上盖与所述支撑架之间，所述第一密封部位于所述第一部分与所述第
二部分连接处折边。
16.在本发明所述的具有直角折边结构的纽扣电池中，所述上盖设置有凸块，所述凸块的一端与所述上盖连接，所述凸块的另一端位于所述外壳的内部。
17.在本发明所述的具有直角折边结构的纽扣电池中，所述上盖具有朝向所述外壳内部的第三接触面，所述凸块的周面为第四接触面，所述第三接触面、所述第四接触面均与所述第二密封部相抵接。
18.在本发明所述的具有直角折边结构的纽扣电池中，所述凸块与所述上盖为一体成型结构。
19.在本发明所述的具有直角折边结构的纽扣电池中，所述上盖为平板状结构，所述上盖包括上盖本体和延出部，所述上盖本体与所述凸块连接，所述延出部为沿所述上盖本体的周向设置的环形，所述延出部的环内侧与所述上盖本体连接，所述延出部的环外侧与所述第一密封部连接。
20.在本发明所述的具有直角折边结构的纽扣电池中，所述上盖与所述直角折边结构平行设置。
21.本发明相较于现有技术，其有益效果为：本发明提供具有直角折边结构的纽扣电池，该纽扣电池包括外壳、上盖、密封圈、支撑架、电芯。上盖和密封圈设置于外壳的开口处，密封圈密封连接于上盖与外壳之间。支撑架的一端与外壳的内壁连接，支撑架的另一端与密封圈连接，电芯设置于支撑架的内部。外壳包括直角折边结构，直角折边结构由外壳靠近开口的边缘向外壳的内壁弯折形成，直角折边结构与密封圈连接。由于直角折边结构由外壳靠近开口的边缘向外壳的内壁弯折形成，从而该纽扣电池的制造较为工艺简单，而且该纽扣电池的结构可靠性较强。而且，外壳的内部设置有支撑架，支撑架可对直角折边结构进行支撑操作。因此，直角折边结构可与外壳连接更为稳固，支撑架的设置避免直角折边结构容易被损坏。
22.相对于传统的纽扣电池，该具有直角折边结构的纽扣电池对外壳的结构和加工工艺加以优化。直角折边结构和密封圈设置于外壳顶部的开口处，并且密封圈密封连接于上盖与直角折边结构之间，从而密封圈可对该纽扣电池进行较好地密封绝缘。相比于传统的纽扣电池将卷边结构和密封圈设置于外壳的内部，该纽扣电池具有内部空间优势，有效提高纽扣电池的内部空间利用率，提高的电池的容量。组装该纽扣电池时，先将电芯装入支撑架内腔形成第一组件，同时将上盖与密封圈组成第二组件，再将该第一组件装入外壳内腔，随后在开口处盖上第二组件，通过治具折压外壳的开口形成直角折边结构进行封装。相对于传统的卷边结构，该直角折边结构占据的空间较小。因此，该纽扣电池内部具有较大的空间容置电芯，从而该电池的能量密度可得到增加。
附图说明
23.图1为本发明的具有两层褶边结构的纽扣电池一实施例的立体图。
24.图2为本发明的具有两层褶边结构的纽扣电池一实施例的内部结构的剖视图之一。
25.图3为本发明的具有两层褶边结构的纽扣电池一实施例的内部结构的剖视图之二。
26.图4为图3的a处的放大图。
27.图5为本发明的具有两层褶边结构的纽扣电池一实施例的内部结构的剖视图之三。
28.图6为图5的b处的放大图。
29.图中，10、纽扣电池；11、外壳；111、直角折边结构；12、上盖；121、凸块；1211、第四接触面；1212、第三接触面；122、上盖本体；123、延出部；13、密封圈；131、第一密封部；132、第二密封部；1321、卡槽；13211、第一接触面；13212、第二接触面；1322、第一部分；1323、第二部分；14、支撑架；15、电芯；16、泄压阀；161、第一凹槽；162、第二凹槽。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.本发明中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」、「顶部」以及「底部」等词，仅是参考附图的方位，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
32.本发明术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。
33.在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
34.请参照图1和图2，本发明提供一种具有直角折边结构的纽扣电池，该纽扣电池10包括外壳11、上盖12、密封圈13、支撑架14和电芯15。外壳11呈筒状结构，外壳11的一端设置有开口。上盖12和密封圈13均设置于开口处，密封圈13密封连接于上盖12与外壳11之间。密封圈13可由塑胶材质注塑成型，该密封圈13优选的材料为聚酰亚胺、聚丙烯、聚醚醚酮。密封圈13用于对外壳11和上盖12进行密封，将电芯15及电解液密封在外壳11和上盖12围成的空间内。并且，密封圈13可对外壳11和上盖12的正负极进行绝缘。
35.请参照图3和图4，支撑架14为环状，支撑架14的横截面呈l型。支撑架14为五金件，支撑架14成型后有一个直角的弯折部。支撑架14位于外壳11的内部，支撑架14的一端与外壳11的内壁连接，支撑架14的另一端与密封圈13连接。该支撑架14可用于固定直角折边结构111的位置，在外壳11折压形成直角折边结构111时，支撑架14对外壳11起到支撑、整型作用，保证外壳11的开口沿预定位置折弯，同时折弯成型后支撑架14可对直角折边结构111进行支撑操作。由于支撑架14对直角折边结构111的支撑作用，因此该直角折边结构111不容易变形或被损坏。
36.请参照图2，电芯15设置于支撑架14的内部，电芯15为多层卷绕式电芯15结构。电芯15包括正极片、负极片、隔膜、第一极耳、第二极耳，正极片与负极片均连接于上盖12的内部，隔膜连接于正极片与负极片之间。第一极耳的一端连接正极片，第一极耳的另一端与外壳11焊接。第二极耳的一端连接负极片，第二极耳的另一端与上盖12焊接。
37.请参照图3和图4，外壳11包括直角折边结构111，直角折边结构111由外壳11靠近开口的边缘向外壳11的内壁弯折形成，直角折边结构111与密封圈13连接。传统卷边结构的
纽扣电池10的卷边结构和密封圈均设置于外壳的内部，纽扣电池10的密封圈和卷边结构也均位于外壳侧壁的内侧。然而，该具有折边结构的纽扣电池10将折边结构和密封圈设置在电池顶部的开口位置，该纽扣电池10的密封圈13也设置于在电池顶部的开口位置。传统纽扣电池10的弧形卷边是空心结构，弧形卷边占据了电池内部一定的空间。该直角折边没有空心结构，因此该具有直角折边结构的纽扣电池可节省电池内部的空间。该纽扣电池10可节省直角折边结构111和密封圈13占据的空间，该纽扣电池10的容量可得到提升。该具有直角折边结构的纽扣电池相比传统的纽扣电池10更具有内部空间优势，相对于同等规格纽扣电池10，该具有直角折边结构的纽扣电池可提升10％以上的内部空间利用率。
38.用户仅需要密封圈13套设在上盖12上，形成一组件。用户把密封圈13抵接于支撑架14对外壳的开口折弯形成直角折边结构111，该组件便可与外壳11连接稳固。因而，用户组装该纽扣电池10较为简单方便，有效提高用户组装电池的效率。由于直角折边结构111由外壳11靠近开口的边缘向外壳11的内壁弯折形成，从而该纽扣电池10的制造较为工艺简单，而且该纽扣电池10的结构可靠性较强。
39.请参照图3和图4，传统纽扣电池10的封装需要采用卷边工艺，卷边为空心结构，并且该卷边与密封圈13均设置于外壳11的内部。因此，卷边的位置会占据电池正负极材料的部分空间，使得电池的容量降低。并且，该卷边工艺装配困难、生产效率低。为了更好地解决这个问题，该具有直角折边结构的纽扣电池可对电池的结构进行优化并改进纽扣电池10内部空间的零件布局。该纽扣电池10将外壳11靠近开口的边缘向外壳11的内壁弯折形成直角折边结构111，直角折边结构111与上盖12将密封圈13抵接于开口处，从而对该纽扣电池10进行密封。而且，该直角折边结构111可以与开口平齐，使得该直角折边结构111占据外壳11内部较小的空间，有效提高纽扣电池10的内容量。卷边结构的空心结构会占据外壳11内部较多的空间，因此，相比于传统的纽扣电池10，该具有折边结构的纽扣电池10具有较高的内部空间使用率，该具有折边结构的纽扣电池10具有较高的电池容量。
40.请参照图3和图4，密封圈13包括相互连接第一密封部131和第二密封部132，第一密封部131连接于上盖12与直角折边结构111之间。第二密封部132位于外壳11的内部，并且该第二密封部132的一端与直角折边结构111连接，第二密封部132的另一端与支撑架14连接。该支撑架14可对该第二密封部132进行支撑，从而密封圈13可紧密地连接于支撑架14和直角折边结构111之间。因此，密封圈13可稳定地连接在外壳11的内部。
41.请参照图3和图4，第二密封部132包括卡槽1321，卡槽1321相对于第一密封部131设置于第二密封部132的另一侧，支撑架14的另一端嵌入卡槽1321中。由于支撑架14的另一端嵌入卡槽1321中，该纽扣电池10可有效利用卡槽1321的容置空间，使得纽扣电池10的内部空间得到进一步提升。因此，该纽扣电池10可以容纳更大体积的电芯15，该纽扣电池10具有较高的能量密度。卡槽1321包括第一接触面13211和第二接触面13212，第一接触面13211朝向外壳11的内部。第二接触面13212位于第一接触面13211的邻侧，第二接触面13212与朝向外壳11的侧壁，第一接触面13211、第二接触面13212均与支撑架14相抵接。由于第一接触面13211、第二接触面13212均与支撑架14相抵接，所以支撑架14与卡槽1321连接较为稳固。进而，支撑架14难以从卡槽1321上松脱。
42.请参照图3和图4，第二密封部132包括相互连接的第一部分1322和第二部分1323，第一部分1322抵接于直角折边结构111与支撑架14之间。由于第一部分1322抵接于直角折
边结构111与支撑架14之间，所以直角折边结构111和支撑架14可更好地对密封圈13进行限位操作，使得该密封圈13可连接稳固。第二部分1323抵接于上盖12与支撑架14之间，第一密封部131位于第一部分1322与第二部分1323连接处。因为第二部分1323抵接于上盖12与支撑架14之间，所以直角折边结构111和支撑架14可更好地对密封圈13进行进一步地限位。因此，密封圈13更稳定地连接于纽扣电池10的内部。
43.请参照图3和图4，上盖12设置有凸块121，凸块121的一端与上盖12连接，凸块121的另一端位于外壳11的内部。凸块121的设置可用于增加上盖12的强度，因此，即使用户长时间使用该纽扣电池10，该上盖12也难以被损坏。凸块121与上盖12为一体成型结构，因此，凸块121与上盖12之间难以产生缝隙，凸块121与上盖12连接较为稳固。凸块121与上盖12可通过锻压、压铸等工艺一体成型，凸块121与上盖12也可通过焊接的工艺连接，凸块121可与第二极耳通过焊接的方式连接。
44.请参照图3和图4，上盖12具有朝向外壳11内部的第三接触面1212，凸块121的周面为第四接触面1211，第三接触面1212、第四接触面1211均与第二密封部132相抵接。因为第三接触面1212、第四接触面1211均与第二密封部132相抵接，所以上盖12与密封圈13连接较为稳固。从而，上盖12与密封圈13之间不会产生松动，使得上盖12与密封圈13对开口具有较好的密封效果。
45.请参照图3和图4，上盖12为平板状结构，上盖12可以与直角折边结构111平行设置。因为上盖12可以与直角折边结构111平行设置，所以该上盖12的结构不会凸出于纽扣电池10。从而，该纽扣电池10整体的体积较小。因此，用户携带该的纽扣电池10较为方便。上盖12包括上盖本体122和延出部123，上盖本体122与凸块121连接。延出部123为沿上盖本体122的周向设置的环形，延出部123的环内侧与上盖本体122连接，延出部123的环外侧与第一密封部131连接。第三接触面1212设置在延出部123上，并且延出部123的环外侧与第一密封部131连接。因此，延出部123的设置使得上盖12与密封圈13连接更为紧密。
46.请参照图5和图6，纽扣电池10包括泄压阀16，泄压阀16相对于开口设置于外壳11的另一端，泄压阀16用于对纽扣电池10进行防爆操作。当电池内发生短路或电池出现过充等异常时，电池的内部会产生气压。若气压不断增大，该气压会冲破泄压阀16，从而达到防爆效果。该泄压阀16具有三种结构，外壳11上设置有第一通孔，纽扣电池10包括泄压片。泄压片焊接于第一通孔处形成泄压阀16，该结构为泄压阀16的第一种结构。外壳11上设置有第二通孔，第二通孔的形状可为圆形、方形或椭圆形，纽扣电池10包括塑胶防爆膜。塑胶防爆膜热压熔于第二通孔处形成泄压阀16，该结构为泄压阀16的第二种结构。泄压阀16与外壳11为一体成型结构，该结构为泄压阀16的第三种结构。外壳11的内侧设置有泄压环形的第一凹槽161，外壳11的外侧设置有环形的第二凹槽162，第一凹槽161与第二凹槽162均沿着泄压阀16的周向设置，第二凹槽162的直径大于第一凹槽161的直径。其中，图5和图6展示其中一种优选方案，图5和图6展示的是泄压阀16的第三种结构。
47.本发明的安装流程为：装配该纽扣电池10时，在外壳11上设置泄压阀16。随后，将密封圈13与上盖12连接为整体，形成第一组件。可通过模内套塑将密封圈13与上盖12连接，也可先将上盖12与密封圈13组装，再把上盖12和密封圈13热压熔为一体。同时，将电芯15装入支撑架14的内腔，使得支撑架14与电芯15形成第二组件。将该第一组件装入外壳11的内腔，然后在外壳11与电芯15之间焊接第一极耳。在上盖12与电芯15之间焊接第二极耳，接着
向支撑架14的内腔注入电解液。随后，使用第二组件密封开口。此时，密封圈13的第一密封部131连接于上盖12与直角折边结构111之间。第二密封部132的第一部分1322抵接于直角折边结构111与支撑架14之间，第二密封部132的第二部分1323抵接于上盖12与支撑架14之间。并且，支撑架14的一端嵌入卡槽1321中。再将该纽扣电池10放入治具，通过治具将外壳11靠近开口的边缘向外壳11的内壁弯折，形成直角折边结构111，并且对直角折边结构111进行封装，之后便完成对该纽扣电池10的安装。
48.本发明提供具有直角折边结构的纽扣电池，该纽扣电池包括外壳、上盖、密封圈、支撑架、电芯。上盖和密封圈设置于外壳的开口处，密封圈密封连接于上盖与外壳之间。支撑架的一端与外壳的内壁连接，支撑架的另一端与密封圈连接，电芯设置于支撑架的内部。外壳包括直角折边结构，直角折边结构由外壳靠近开口的边缘向外壳的内壁弯折形成，直角折边结构与密封圈连接。由于直角折边结构由外壳靠近开口的边缘向外壳的内壁弯折形成，从而该纽扣电池的制造较为工艺简单，而且该纽扣电池的结构可靠性较强。而且，外壳的内部设置有支撑架，支撑架可对直角折边结构进行支撑操作。因此，直角折边结构可与外壳连接更为稳固，支撑架的设置避免直角折边结构容易被损坏。
49.相对于传统的纽扣电池，该具有直角折边结构的纽扣电池对外壳的结构和加工工艺加以优化。直角折边结构和密封圈设置于外壳顶部的开口处，并且密封圈密封连接于上盖与直角折边结构之间，从而密封圈可对该纽扣电池进行较好地密封绝缘。相比于传统的纽扣电池将卷边结构和密封圈设置于外壳的内部，该纽扣电池具有内部空间优势，有效提高纽扣电池的内部空间利用率，提高的电池的容量。组装该纽扣电池时，先将电芯装入支撑架内腔形成第一组件，同时将上盖与密封圈组成第二组件，再将该第一组件装入外壳内腔，随后在开口处盖上第二组件，通过治具折压外壳的开口形成直角折边结构进行封装。相对于传统的卷边结构，该直角折边结构占据的空间较小。因此，该纽扣电池内部具有较大的空间容置电芯，从而该电池的能量密度可得到增加。
50.综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

技术特征：

1.一种具有直角折边结构的纽扣电池，其特征在于，其包括：外壳，呈筒状结构，其一端设置有开口；上盖，设置于所述开口处；密封圈，设置于所述开口处，密封连接于所述上盖与所述外壳之间；支撑架，为环状，其横截面呈l型，位于所述外壳的内部，一端与所述外壳的内壁连接，另一端与所述密封圈连接；电芯，设置于所述支撑架的内部；其中，所述外壳包括直角折边结构，所述直角折边结构由所述外壳靠近所述开口的边缘向所述外壳的内壁弯折形成，所述直角折边结构与所述密封圈连接。2.根据权利要求1所述的具有直角折边结构的纽扣电池，其特征在于，所述密封圈包括相互连接第一密封部和第二密封部，所述第一密封部连接于所述上盖与所述直角折边结构之间，所述第二密封部位于所述外壳的内部，并连接于所述支撑架。3.根据权利要求2所述的具有直角折边结构的纽扣电池，其特征在于，所述第二密封部包括卡槽，所述卡槽相对于所述第一密封部设置于所述第二密封部的另一侧，所述支撑架的另一端嵌入所述卡槽中。4.根据权利要求3所述的具有直角折边结构的纽扣电池，其特征在于，所述卡槽包括第一接触面和第二接触面，所述第一接触面朝向所述外壳的内部，所述第二接触面位于所述第一接触面的邻侧，所述第二接触面与朝向所述外壳的侧壁，所述第一接触面、所述第二接触面均与所述支撑架相抵接。5.根据权利要求2所述的具有直角折边结构的纽扣电池，其特征在于，所述第二密封部包括相互连接的第一部分和第二部分，所述第一部分抵接于所述直角折边结构与所述支撑架之间，所述第二部分抵接于所述上盖与所述支撑架之间，所述第一密封部位于所述第一部分与所述第二部分连接处折边。6.根据权利要求2所述的具有直角折边结构的纽扣电池，其特征在于，所述上盖设置有凸块，所述凸块的一端与所述上盖连接，所述凸块的另一端位于所述外壳的内部。7.根据权利要求6所述的具有直角折边结构的纽扣电池，其特征在于，所述上盖具有朝向所述外壳内部的第三接触面，所述凸块的周面为第四接触面，所述第三接触面、所述第四接触面均与所述第二密封部相抵接。8.根据权利要求6所述的具有直角折边结构的纽扣电池，其特征在于，所述凸块与所述上盖为一体成型结构。9.根据权利要求6所述的具有直角折边结构的纽扣电池，其特征在于，所述上盖为平板状结构，所述上盖包括上盖本体和延出部，所述上盖本体与所述凸块连接，所述延出部为沿所述上盖本体的周向设置的环形，所述延出部的环内侧与所述上盖本体连接，所述延出部的环外侧与所述第一密封部连接。10.根据权利要求1所述的具有直角折边结构的纽扣电池，其特征在于，所述上盖与所述直角折边结构平行设置。

技术总结

本发明提供一种具有直角折边结构的纽扣电池，该纽扣电池包括外壳、上盖、密封圈、电芯。外壳呈筒状结构，外壳的一端设置有开口。上盖设置于开口处，密封圈设置于开口处，密封圈密封连接于上盖与外壳之间。支撑架为环状，支撑架的横截面呈L型，支撑架位于外壳的内部。支撑架的一端与外壳的内壁连接，支撑架的另一端与密封圈连接。电芯设置于支撑架的内部，外壳包括直角折边结构。直角折边结构由外壳靠近开口的边缘向外壳的内壁弯折形成折边，直角折边结构与密封圈连接。有效解决了传统纽扣电池的电池容量小、能量密度低的技术问题。能量密度低的技术问题。能量密度低的技术问题。