專利名稱：鋰/錳鈕扣電池的負(fù)極蓋、鋰/錳鈕扣電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鋰/錳鈕扣電池的負(fù)極蓋、包括該負(fù)極蓋的鋰/錳鈕 扣電池及其制造方法。
背景技術(shù)：
鋰/錳鈕扣電池被廣泛用于各種小型電子裝置上。鋰/錳鈕扣電池通常包 括負(fù)極蓋、正極外殼、鋰負(fù)極片、二氧化錳正極片、位于正極片和負(fù)極片之 間的隔膜、負(fù)極蓋和正極外殼之間的密封圈以及充滿在鈕扣電池的內(nèi)部空間 中的電解液。
最常見的一種鋰/錳鈕扣電池，在已安裝上或注塑有塑料制成的密封圈 的負(fù)極蓋的內(nèi)表面上用點(diǎn)焊的方法焊上不銹鋼或其它金屬制成的負(fù)極集流 網(wǎng)，然后將金屬鋰片壓在點(diǎn)焊在負(fù)極蓋內(nèi)的負(fù)極集流網(wǎng)上形成負(fù)極片。接著， 加上電解液、隔膜、已包括有正極集流網(wǎng)的正極片，再裝上正極外殼，經(jīng)封 口，形成鋰/錳鈕扣電池。在這種鋰/錳鈕扣電池中，由于還需要將沖壓而成 的負(fù)極集流網(wǎng)點(diǎn)焊到負(fù)極蓋上，加工步驟比較繁復(fù)，并且點(diǎn)焊時(shí)容易使集流 網(wǎng)偏離中心而焊在一邊，從而導(dǎo)致質(zhì)量缺陷。
除此之外，還有一些負(fù)極蓋不帶集流網(wǎng)的鋰/錳鈕扣電池。在這類鋰/錳 鈕扣電池中，在負(fù)極蓋的內(nèi)表面或鋰負(fù)極片上涂覆有粘合劑，然后機(jī)械加壓 使兩者壓緊并結(jié)合在一起。但是常常會出現(xiàn)壓得不緊、結(jié)合不牢固的情況， 從而影響電池的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種使鈕扣電池的制造工序筒化、且 質(zhì)量更可靠的負(fù)極蓋，以及由此形成的鋰/錳鈕扣電池和制造這種鋰/錳電池 的方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明鋰/錳鈕扣電池的負(fù)極蓋的技術(shù)方案是在 該負(fù)極蓋與鋰負(fù)極片接觸的內(nèi)表面上具有至少一個(gè)向內(nèi)突出的、且在電池裝配狀態(tài)下嵌入到鋰負(fù)極片中的集流凸起。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明鋰/錳鈕扣電池的技術(shù)方案為該鋰/錳鈕 扣電池包括鋰負(fù)極片、二氧化錳正極片、覆蓋二氧化錳正極片的正極外殼、 覆蓋鋰負(fù)極片的負(fù)極蓋，位于二氧化錳正極片和鋰負(fù)極片之間的隔膜以及位 于正極外殼和負(fù)極蓋之間的密封圈，該負(fù)極蓋與鋰負(fù)極片接觸的內(nèi)表面上具 有至少一個(gè)向內(nèi)突出的、且嵌入在鋰負(fù)極片中的集流凸起。
由于在所述負(fù)極蓋內(nèi)表面上設(shè)置了至少一個(gè)向內(nèi)突出的、且可嵌入到鋰 負(fù)極片中的集流凸起，就無需再設(shè)置負(fù)極集流網(wǎng)，從而也就不需要用點(diǎn)焊的 方法焊上該負(fù)極集流網(wǎng)，簡化了加工工藝，而且也不會出現(xiàn)因點(diǎn)焊而使集流 網(wǎng)偏離中心而導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷。此外，由于該集流凸起嵌入到鋰負(fù)極片中， 從而保證負(fù)極片與負(fù)極蓋之間的緊密結(jié)合。與此同時(shí)，由于集流凸起所占的 體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于集流網(wǎng)的體積，從而增加了電池內(nèi)部其他元件可以占據(jù)的空 間，與現(xiàn)有技術(shù)中的情況相比，可以容納更多的正負(fù)極原料，增加了電容量。
作為本發(fā)明鋰/錳鈕扣電池負(fù)極蓋和鋰/錳鈕扣電池的進(jìn)一步改進(jìn)，該集 流凸起可以采用帶有尖端的圓錐形，這有助于在鋰負(fù)極片壓入到負(fù)極蓋中時(shí) 使該集流凸起更容易地嵌入到鋰負(fù)極片中，從而進(jìn)一步促進(jìn)鋰負(fù)極片與負(fù)極 蓋之間的緊密結(jié)合。
作為本發(fā)明鋰/錳鈕扣電池負(fù)極蓋和鋰/錳鈕扣電池更進(jìn)一步的改進(jìn)，該 圓錐形集流凸起的錐底直徑可以在0.6毫米至1.6毫米范圍內(nèi)選擇，高度為 0.15毫米至1.5毫米范圍內(nèi)選擇，以適應(yīng)不同直徑和不同厚度鋰/錳鈕扣電池 的需要。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明制造鋰/錳鈕扣電池的方法包括如下步驟 a)通過沖壓在其負(fù)極蓋的內(nèi)表面上形成至少一個(gè)集流凸起；b)在負(fù)極蓋上 裝備密封圈，再將鋰負(fù)極片壓入到該負(fù)極蓋的內(nèi)表面上、且使集流凸起嵌入 到鋰負(fù)極片中；c)加裝隔膜、加入電解液；d)將二氧化錳正極片安裝到隔 膜上；e)裝上正極外殼并封口，制成鋰/錳鈕扣電池。
本發(fā)明制造鋰/錳鈕扣電池的方法與背景技術(shù)部分提到的常見的鋰/錳鈕 扣電池的制造方法相比，不需要用點(diǎn)焊的方法將負(fù)極集流網(wǎng)焊到負(fù)極蓋內(nèi)表 面，從而簡化了加工工藝，此外也不會出現(xiàn)因點(diǎn)焊而使集流網(wǎng)偏離中心而導(dǎo) 致鋰/錳鈕扣電池的質(zhì)量缺陷。與背景技術(shù)部分提到的另 一種不帶集流網(wǎng)的鋰 /錳鈕扣電池的制造方法相比，由于在負(fù)極蓋內(nèi)表面上形成至少一個(gè)集流凸
5起，則無需在負(fù)極蓋內(nèi)表面或鋰負(fù)極片上涂覆粘合劑，而且由于集流凸起能 很好地嵌入到鋰負(fù)極片中，有助于促進(jìn)負(fù)極蓋與鋰負(fù)極片牢固地結(jié)合，從而 確保電池的質(zhì)量。
作為本發(fā)明制造方法的一種改進(jìn)，負(fù)極蓋內(nèi)表面上的至少一個(gè)集流凸起 是在對所述負(fù)極蓋沖壓成形的同時(shí)形成的，從而簡化了工藝步驟。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
圖1為常規(guī)的鋰/錳鈕扣電池的結(jié)構(gòu)示意剖視圖2為本發(fā)明鋰/錳鈕扣電池第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意剖視圖3為圖2所示本發(fā)明鋰/錳鈕扣電池第一種實(shí)施方式的負(fù)極蓋的仰視
圖4為本發(fā)明鋰/錳鈕扣電池另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意剖視圖5為圖4所示本發(fā)明鋰/錳鈕扣電池另一種實(shí)施方式的負(fù)極蓋的仰視圖。
具體實(shí)施例方式
常見的鋰/錳鈕扣電池如圖1所示，包括金屬鋰負(fù)極片13、 二氧化錳正 極片16、構(gòu)成鈕扣電池的負(fù)極蓋14和正極外殼18、位于負(fù)極片13和負(fù)極 蓋14之間的負(fù)極集流網(wǎng)19、位于正極片16和正極外殼18之間的正極集流 網(wǎng)17、位于正極片16和負(fù)極片13之間的隔膜15、負(fù)極蓋14和正極外殼18 之間的密封圈11和充滿在鈕扣電池的內(nèi)部空間中的電解液12。
在制造如上的鋰/錳鈕扣電池時(shí)，在已安裝上或注塑有塑料制成的密封圈 的負(fù)極蓋14的內(nèi)表面上用點(diǎn)焊的方法焊上負(fù)極集流網(wǎng)19，然后將鋰負(fù)極片 13壓在點(diǎn)焊在負(fù)極蓋14內(nèi)的負(fù)極集流網(wǎng)19上。然后，加上電解液12，再 將隔膜15置于鋰負(fù)極片13上，并將已包括有正極集流網(wǎng)17的正極片16置 于該隔膜上。最后，裝上正極外殼18,經(jīng)封口形成鋰/錳鈕扣電池。
負(fù)極集流網(wǎng)19通常是用不銹鋼網(wǎng)或其它金屬?zèng)_壓而成。由于還需要將 其點(diǎn)焊到負(fù)極蓋14上，加工步驟比較繁復(fù)，并且點(diǎn)焊時(shí)容易使集流網(wǎng)偏離 中心而焊在一邊，從而導(dǎo)致質(zhì)量缺陷。這一點(diǎn)在小直徑，如9到12毫米直 徑鋰/錳鈕扣電池中尤為明顯。在這些小直徑的負(fù)極蓋內(nèi)點(diǎn)焊負(fù)極集流網(wǎng)時(shí)，將集流網(wǎng)放入負(fù)極蓋中并點(diǎn)焊的操作難度都很大，效率也很低。
在現(xiàn)有技術(shù)中，負(fù)極蓋采用上述集流網(wǎng)的鋰/錳鈕扣電池為主流產(chǎn)品。除 此之外，還有一些負(fù)極蓋不帶集流網(wǎng)的鋰/錳鈕扣電池。在這類鋰/錳鈕扣電 池中，為了使負(fù)極蓋與鋰負(fù)極片緊密結(jié)合，首先在負(fù)極蓋的內(nèi)表面或鋰負(fù)極 片上涂覆有粘合劑，然后采用機(jī)械加壓的方式使兩者壓緊并結(jié)合在一起。但 是對于這一類鋰/錳鈕扣電池，鋰負(fù)極片和負(fù)極蓋常常會因?yàn)閴旱貌痪o而出現(xiàn) 結(jié)合不牢固的情況，從而影響電池的質(zhì)量。
本發(fā)明釆用了與上述兩種常見現(xiàn)有技術(shù)中鋰/錳鈕扣電池不同的構(gòu) 思——在負(fù)極蓋內(nèi)表面上設(shè)置至少 一個(gè)可嵌入到鋰負(fù)極片中的集流凸起來 解決鋰負(fù)極片與負(fù)極蓋的結(jié)合強(qiáng)度問題。
圖2和圖3分別示出了本發(fā)明鋰/錳鈕扣電池第 一種實(shí)施方式的示意剖視
圖和其負(fù)極蓋的仰視圖。與圖1所示的常見鋰/錳鈕扣電池不同的是，在本發(fā)
明鋰/錳鈕扣電池的負(fù)極蓋4與鋰負(fù)極片3之間不設(shè)置負(fù)極集流網(wǎng)，而是在負(fù) 極蓋4與鋰負(fù)極片3接觸的內(nèi)表面上設(shè)置了一個(gè)向內(nèi)突出的集流凸起9，該 集流凸起9設(shè)置在負(fù)極蓋4的中心處。由于鋰負(fù)極片3的材料比較軟，因而 將其壓入到負(fù)極蓋4中時(shí)，集流凸起9嵌入到鋰負(fù)極片3內(nèi)，從而將鋰負(fù)極 片3固定，并同時(shí)起到集流的作用。圖中所示的優(yōu)選的集流凸起9為圓錐形 的釘狀，具有尖端。圓錐形集流凸起9的錐底直徑為0.6毫米至1.6毫米， 其取決于鋰/錳鈕扣電池的直徑，對于直徑只有幾個(gè)毫米的鋰/錳鈕扣電池， 圓錐形集流凸起9的錐底直徑可選擇為0.6毫米左右，隨著鋰/錳鈕扣電池直 徑加大，選擇較大的錐底直徑，直到1.6毫米或更大一些。圓錐形集流凸起 9的錐底到錐頂尖端的高度為0.15毫米至1.5毫米，其取決于鋰/錳鈕扣電池 的厚度，對于較薄的鋰/錳鈕扣電池，圓錐形集流凸起9的錐底到錐頂尖端的 高度可選擇在0.15毫米，隨著鋰/錳鈕扣電池加厚，可增加圓錐形集流凸起9 的高度，直到1.5毫米左右。但是，集流凸起9的形狀并不限于此，只要其 形狀適合在將鋰負(fù)極片3裝入到負(fù)極蓋中時(shí)嵌入鋰負(fù)極片3內(nèi)就可以。此外， 集流凸起9也可以不止一個(gè)，圖4和5所示的本發(fā)明鋰/錳鈕扣電池的另一種 實(shí)施方式中集流凸起9為5個(gè)，優(yōu)選為軸對稱布置，最好這些集流凸起9之 一設(shè)置在負(fù)極蓋4的中心部位。集流凸起9的數(shù)量也取決于直徑，對于較小 直徑的鋰/錳鈕扣電池可以如圖2和圖3所示只設(shè)置一個(gè)位于負(fù)極蓋內(nèi)表面中 心部位的集流凸起9;而對于較大直徑的鋰/錳鈕扣電池可以如圖4和圖5所示設(shè)置多個(gè)集流凸起9，當(dāng)然此時(shí)集流凸起9的底部尺寸也可以相對選擇得 較小一些。在圖2和圖3中所示本發(fā)明鋰/錳鈕扣電池第一種實(shí)施方式中，在 正極外殼8和二氧化錳正極片6之間沒有設(shè)置正極集流網(wǎng)，但也可以如圖4 和圖5中所示的本發(fā)明鋰/錳鈕扣電池另一種實(shí)施方式那樣，在正極外殼8 和二氧化錳正極片6之間設(shè)有正極集流網(wǎng)7。
如圖2和圖3所示本發(fā)明第 一 種實(shí)施方式的鋰/錳鈕扣電池可以按照下述 步驟來制造。
首先，圖中所示的集流凸起9可以在沖壓負(fù)極蓋4的過程中同時(shí)成型。 用于形成集流凸起的模具(未示出)包括具有突出的沖壓嘴的上模和具有容 納孔的下模。在沖壓的過程中，沖壓嘴與容納孔對正，負(fù)極蓋4位于兩者之 間，沖壓嘴向下沖壓，使得負(fù)極蓋4對應(yīng)部分的材料向下流向容納孔，從而 形成集流凸起9。調(diào)整沖壓嘴和容納孔的大小可以形成不同形狀的集流凸起 9。
如上形成的負(fù)極蓋4可以先裝入塑料密封圏1或采用注塑的方法形成密 封圏1,然后再將鋰負(fù)極片3壓入到負(fù)極蓋4的內(nèi)表面上，此時(shí)集流凸起9 嵌入鋰負(fù)極片3中，而將其固定。接著，可以按照常規(guī)的電池裝配方法，加 裝隔膜5、在加入電解液2后，將二氧化錳正極片8置于隔膜5上。最后， 裝上正極外殼8并封口 ，制成了鋰/錳鈕扣電池。
對于如圖4和圖5中本發(fā)明另一種帶有正極集流網(wǎng)7的鋰/錳鈕扣電池的 實(shí)施方式來說，其制造方法所不同的是在壓制二氧化錳正極片時(shí)已將正極集 流網(wǎng)7置入二氧化錳粉末中再進(jìn)行壓制，制得在其底表面上帶有正極集流網(wǎng) 7的二氧化錳正極片6，從而在上述制造方法中在加裝隔膜5和加入電解液2 后，將包含有正極集流網(wǎng)7的二氧化錳正極片6直接置于隔膜5上，且此時(shí) 應(yīng)當(dāng)使正極集流網(wǎng)7暴露在外，以便正極外殼8的內(nèi)表面與正極集流網(wǎng)7相 接觸。最后，裝上正極外殼8并封口，制成了鋰/錳鈕扣電池。
采用本發(fā)明的鋰/錳鈕扣電池、其負(fù)極蓋和其制造方法后，解決了背景技 術(shù)部分所提到的常規(guī)鋰/錳鈕扣電池中由于需要點(diǎn)焊負(fù)極集流網(wǎng)而帶來的效 率低、質(zhì)量差等技術(shù)問題。特別是對于直徑12毫米以下鋰/錳鈕扣電池的生 產(chǎn)，在提高效率的同時(shí)提高了質(zhì)量。并且，由于集流凸起所占的體積譯遠(yuǎn)小 于負(fù)極集流網(wǎng)的體積，從而增加了電池內(nèi)部其它元件可以占據(jù)的空間，可以 容納更多的正負(fù)極原料，增加了電容量。同樣，本發(fā)明的鋰/錳鈕扣電池、其
8負(fù)極蓋和其制造方法相對于背景技術(shù)部分提到的另 一種鋰/錳鈕扣電池來說， 無需在負(fù)極蓋內(nèi)表面或鋰負(fù)極片上涂覆粘合劑，而且由于集流凸起能很好地 嵌入到鋰負(fù)極片中，有助于促進(jìn)負(fù)極蓋與鋰負(fù)極片牢固地結(jié)合，從而確保電 池的質(zhì)量。
盡管參照上述具體實(shí)施方式
描述了本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此，只要 鈕扣電池采用了類似于鋰這類比較軟金屬制成的負(fù)極片，且在負(fù)極蓋內(nèi)表面 上設(shè)置了向內(nèi)突出、且在電池裝配狀態(tài)下可嵌入負(fù)極片中的集流凸起來替代 負(fù)極集流網(wǎng)，均落入了本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。也就是說，在不脫離本發(fā)明精 神和實(shí)質(zhì)的前提下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種等效的變 形和改動(dòng)，而這些變形與改動(dòng)都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種鋰/錳鈕扣電池的負(fù)極蓋，其特征在于，在其與鋰負(fù)極片(3)接觸的內(nèi)表面上具有至少一個(gè)向內(nèi)突出的、且在電池裝配狀態(tài)下嵌入到所述鋰負(fù)極片(3)中的集流凸起(9)。
2. 如權(quán)利要求1所述的負(fù)極蓋，其特征在于，所述集流凸起(9)為圓錐 形，具有尖端。
3. 如權(quán)利要求2所述的負(fù)極蓋，其特征在于，所述圓錐形集流凸起(9) 的錐底直徑為0.6毫米至1.6毫米，高度為0.15毫米至1.5毫米。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的負(fù)極蓋，其特征在于，所述集流凸 起(9)之一位于負(fù)極蓋(4)中心。
5. —種鋰/錳鈕扣電池，包括鋰負(fù)極片(3)、 二氧化錳正極片(6)、覆蓋所 述二氧化錳正極片(6)的正極外殼(8)、覆蓋所述鋰負(fù)極片(3)的負(fù)極蓋(4)、位 于所述二氧化錳正極片(6)和所述鋰負(fù)極片(3)之間的隔膜(5)以及位于所述正 極外殼(8)和所述負(fù)極蓋(4)之間的密封圏(1)，其特征在于，所述負(fù)極蓋(4)與 所述鋰負(fù)極片(3)接觸的內(nèi)表面上具有至少一個(gè)向內(nèi)突出的、且嵌入在所述鋰 負(fù)極片(3)中的集流凸起(9)。
6. 如權(quán)利要求5所述的鈕扣電池，其特征在于，所述集流凸起(9)為圓 錐形，具有尖端。
7. 如權(quán)利要求6所述的鈕扣電池，其特征在于，所述圓錐形集流凸起(9) 的錐底直徑為0.6毫米至1.6毫米，高度為0.15毫米至1.5毫米。
8. 如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的鈕扣電池，其特征在于，所述集流 凸起(9)之一位于所述負(fù)極蓋(4)的中心。
9. 如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的鈕扣電池，其特征在于，所述二氧 化錳正極片(6)為在其與所述正極外殼(8)相接觸的底表面上帶有正極集流網(wǎng) (7)的二氧化錳正極片。
10. —種制造鋰/錳鈕扣電池的方法，包括如下步驟a) 通過沖壓在其負(fù)極蓋(4)的內(nèi)表面上形成至少一個(gè)集流凸起(9);b) 在所述負(fù)極蓋(4)上裝備密封圏(1),再將鋰負(fù)極片(3)壓入到所述負(fù)極 蓋(4)的內(nèi)表面上，且使所述集流凸起(9)嵌入到所述鋰負(fù)極片(3)中；c) 加裝隔膜(5)、加入電解液p);d) 將二氧化錳正極片(6)安裝到所述隔膜(5)上；e) 裝上正極外殼(8)并封口 ，制成鋰/錳鈕扣電池。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，對于包含有正極集流網(wǎng)(7) 的鋰/錳鈕扣電池，在所述步驟d)中安裝的二氧化錳正極片為在其與所述正 極外殼(8)相接觸的表面上帶有正極集流網(wǎng)(7)的二氧化錳正極片(6)。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述負(fù)極蓋(4)內(nèi)表 面上的至少一個(gè)集流凸起(9)是在對所述負(fù)極蓋(4)沖壓成形的同時(shí)形成的。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋰/錳鈕扣電池的負(fù)極蓋、鋰/錳鈕扣電池及其制造方法。本發(fā)明鋰/錳鈕扣電池在其負(fù)極蓋(4)與鋰負(fù)極片(3)接觸的內(nèi)表面上具有至少一個(gè)向內(nèi)突出的、且在電池裝配狀態(tài)下嵌入到負(fù)極片中的集流凸起(9)。本發(fā)明的制造方法包括a)在其負(fù)極蓋內(nèi)表面上形成至少一個(gè)集流凸起；b)在負(fù)極蓋上裝備密封圈(1)，再將鋰負(fù)極片壓入到負(fù)極蓋內(nèi)，且使集流凸起嵌入到鋰負(fù)極片中；c)加裝隔膜(5)、加入電解液(2)；d)將二氧化錳正極片(6)安裝到隔膜上；e)裝上正極外殼(8)并封口，制成鋰/錳鈕扣電池。采用上述鋰/錳鈕扣電池及其負(fù)極蓋以及其制造方法，不僅可以簡化鋰/錳鈕扣電池的制造工序，而且確保負(fù)極蓋與鋰負(fù)極片的牢固結(jié)合，提高了鋰/錳鈕扣電池的質(zhì)量。
文檔編號H01M4/06GK101521267SQ20081008235
公開日2009年9月2日 申請日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者何永基 申請人:肇慶新利達(dá)電池實(shí)業(yè)有限公司