[发明专利]一种纽扣电池防爆密封结构、纽扣电池及其封装方法

说明书

本发明公开了一种纽扣电池防爆密封结构、纽扣电池及其封装方法，涉及电池结构技术领域。该防爆密封结构包括具有底面及环绕底面边缘延伸的侧壁的壳体，壳体的上端边缘密封连接有盖板，盖板与壳体形成中空的容腔，盖板上设有防爆孔；盖板的外侧设有电极片，电极片的一侧一体连接有与防爆孔相适配的防爆柱，防爆柱沿防爆孔延伸入容腔；电极片、防爆柱均与盖板之间设有密封绝缘层。该密封结构连接紧凑，通过防爆柱密封防爆孔，当容腔内气压增大时，将防爆柱顶出达到防爆孔泄压的效果，防止壳体膨胀爆炸；防爆孔的边缘沿容腔方向一体延伸形成卡固套，防爆柱卡固于卡固套内，并与卡固套的内壁之间设有密封绝缘层，密封绝缘性能好。

技术领域

本发明属于电池结构技术领域，尤其涉及一种纽扣电池防爆密封结构、纽扣电池及其封装方法。

背景技术

可充电锂离子电池被广泛应用于可持电子设备，如移动电话和蓝牙耳机中的纽扣电池。在较小、较精密的设备中，电池体积能量密度是一个关键考虑因素，如助听器中、无线蓝牙耳机、电子表、肠胃镜吞服设备等；由于对可充电锂离子电池体积的要求较高，为了减小电池体积的同时又能保证电池应用功效，现多采用螺旋卷绕或层叠电极的纽扣电池，从而在有限体积提高能量密度。

传统的纽扣电池一般为双筒状上壳与下壳，通过将上壳与下壳套接在一起，在中间设有密封绝缘层，由于纽扣电池整体体积有限，且上壳、下壳、密封圈均有厚度，只能通过压缩电池腔的体积以保证整体体积大小不变。同时，当纽扣电池发生异常充放电或正负极短接时，外壳内部温度会急剧升高，电解液产生的气体会导致外壳内部压力升高、外壳膨胀，最终纽扣电池会产生爆炸发生安全事故。现有的纽扣电池通常采用防爆孔的方式，也就是在纽扣电池的盖体开设一个内外贯通的通孔，其目的是当意外发生纽扣电池爆炸的情况下，能够以该通孔作为引导，使瞬间产生的爆破力随着该防爆孔向外释放一部分或大部分，起到一个缓冲的作用，进而使包括盖体在内的纽扣电池组件免受更为严重的破损，这一通孔的设置可能会使得原本密封完好的电解液沿着该通孔渗漏到外部的电子设备，造成污染。公开号为CN111525070A的中国专利公开了一种纽扣电池，采用在外壳上设置与容置腔连通的通孔，并通过位于容置腔内的防爆膜将通孔密封，以保证纽扣电池正常使用时容置腔与外界密封；防爆膜能够在预设温度熔化，以保证纽扣电池发生异常充放电或正负极短接时防爆膜熔化，容置腔内的气体能够由通孔排出。虽然该专利通过熔化防爆膜在一定程度上避免了正常使用电池时电解液沿着通孔渗漏到外部的电子设备，但是相比密封的不锈钢外壳，该纽扣电池耐腐蚀性差，使用周期短。

发明内容

本发明的目的是针对现有的电池密封结构存在着上述的问题，提供了一种结构简单紧凑、制造成本低，使用寿命长，密封性能好，具有防爆功能，同时能够增大电池容腔的体积的纽扣电池防爆密封结构及纽扣电池。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种纽扣电池防爆密封结构，包括具有底面及环绕底面边缘延伸的侧壁的壳体，所述壳体的上端边缘密封连接有盖板，所述盖板与壳体形成中空的容腔，所述盖板上设有防爆孔；所述盖板的外侧设有电极片，所述电极片的一侧一体连接有与防爆孔相适配的防爆柱，所述防爆柱沿防爆孔延伸入容腔；所述电极片、防爆柱均与所述盖板之间设有密封绝缘层。

优选的，所述防爆孔的边缘沿容腔方向一体延伸形成卡固套，所述防爆柱紧密配合于卡固套内，并与卡固套的内壁之间设有密封绝缘层。

优选的，所述防爆孔、卡固套均与盖板同轴心设置。

优选的，所述电极片为圆片状，所述防爆柱垂直于电极片的一侧，并与电极片同轴心设置。

优选的，所述卡固套为空心圆柱或空心多棱柱；所述防爆柱为圆柱或多棱柱。

优选的，所述电极片的半径大于或等于盖板半径的一半。

优选的，所述防爆柱的长度大于或等于容腔高度的一半。