[实用新型]用于钮扣电池的组件、保持件以及钮扣电池

说明书

本实用新型涉及一种用于钮扣电池的组件，其包括保持件(1’)和压入保持件中的电池电极片(4)。本实用新型还涉及一种保持件(1’)，该保持件适于将纽扣电池(11’)的片状电极(4)压入保持件中。该保持件包括具有圆周的底部(3)。该保持件还包括从所述底部向外突出的至少三个支承部(20)，所述支承部沿着所述保持件的圆周布置，使得保持件可由支承部支承在平坦表面上。该保持件还可以包括从底部(3)的圆周向上竖起的壁部(2)，支承部(20)从底部沿与壁部相反的方向突出。本实用新型还涉及一种纽扣电池(11’)。

技术领域

本实用新型涉及纽扣形电池，特别是用于这种电池的阴极的支承装置。

背景技术

纽扣形电池——也简称为“纽扣电池”或“扣式电池”——是众所周知的。使用了各种类型的纽扣电池，其区别在于不同的尺寸以及用于电极和电解质的材料。用于诸如手表等低压电器的常用类型通常称为“CR”型电池，C是指电极的化学性质，R指电池的圆形。CR电池包括锂基阳极和包含二氧化锰作为活性材料的阴极。电解质可以是固态或液态有机材料。其它材料组合以诸如BR、SR等各种其它字母代码被知悉。

CR电池的阴极通常为通过压实包含用于降低内部电阻的活性材料、粘合剂、碳和/或石墨的粉末混合物以及其它添加剂而生产的板片(tablet)形式。根据一种众所周知的技术，将混合物压制成底部有网板的板片形状。添加网板以提高板片的强度，并提供板片与位于板片下方并形成电池的正极端子的金属罐体之间更好的电接触。

在放电期间，板片由于从阳极迁移的锂离子进入而膨胀。随着板片中锂离子含量的增加，板片在所有方向上膨胀。这种膨胀带来的问题包括：

-失去与网板的接触：网板在没有任何粘合剂的情况下压在板片上。当板片膨胀时，通过粉末对网板的夹持变得更松，最终两者分离。

-当板片在放电期间膨胀时，由金属锂制成的阳极被消耗掉。在理想情形中，阴极板片在高度方向上的膨胀速率大于锂阳极消退的速率，从而保持两个电极之间的导电路径。然而，由于在板片的膨胀方向上没有限制，板片不仅在高度方向上生长，而且在径向方向上生长。这导致朝向锂阳极的膨胀速率减慢，最终导致失去电极之间的导电路径。

这些问题的一种已知解决方案是采用金属环形保持件代替网板，将板片压在环形保持件内。保持件在板片的至少一部分周围形成壁部，该壁部仅将板片在高度方向上的膨胀引向阳极，从而维持阳极与阴极之间的导电路径。然而，该环形保持件具有敞开的底部，因此仅沿板片的圆周/周边大致支承板片。因此，在放电期间，板片现在更可能在远离阳极的方向上朝向正极罐体膨胀。这种膨胀将保持件推靠在罐体上，并将保持件从罐体上提升，从而导致阴极与罐体之间失去电接触。

已经提出了其它保持件设计来缓解这些特定问题，包括保持件没有敞开的底部但在保持件底部设置有格栅，如例如专利公开文件CN103606684和CN203553277中所公开的。在后面的这些示例中，格栅呈现出由平行板条组成的交错图案，所述平行板条相对于保持件的底部平面重复向内和向外弯曲。在压片期间，板条的向内弯曲部分本身可能会嵌入粉末中，从而提高板片的强度。板条的向外弯曲部分与电池的罐体直接接触，并呈现出一定程度的弹性，从而能够维持板片与罐体之间的良好接触。而且，当使用液体电解质时，向外弯曲的部分提供在罐体与板片底部之间的空间，在这里可以收集电解质作为储备。

然而，当板片在制造过程中被压入这种类型的保持件时，将粉末压在一起所需的力直接施加在向内和向外弯曲的部分上。除非保持件由具有极高强度的金属制成，否则这些部分可能会被压平，从而减少或消除交错图案的预期有益效果。特别地，当向外弯曲的部分在压片期间被压平时，所述用于收集液体电解质储备的空间被消除。

实用新型内容

本实用新型旨在提供上述问题的解决方案。该目的通过根据本实用新型的电极保持件、保持件/板片组件和钮扣电池来实现。