專利名稱:不折邊的紐扣電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具有外殼的紐扣電池,該外殼包括電池凹座和電池,其經(jīng)由密封件相互連接,本發(fā)明還涉及生產(chǎn)這種電池的方法。
背景技術(shù):
紐扣電池通常具有外殼,其包括外殼凹座(經(jīng)常還被稱為外殼盤)和電池蓋。通過舉例,電池凹座和電池蓋可由鍍鎳深拉金屬板產(chǎn)生為沖壓拉出部分。通常電池凹座為正極且電池蓋為負(fù)極。外殼可包含廣泛不同的電化學(xué)系統(tǒng),例如ZinC/Mn02,主要或次要的鋰系統(tǒng)或次要系統(tǒng),如鎳/鎘或鎳/金屬氫化物。紐扣電池通常通過結(jié)合塑料環(huán)將電池凹座邊緣繞電池蓋的邊緣區(qū)域折邊而以液密的方式封閉,該塑料環(huán)布置在電池凹座和電池蓋之間,并同時作為密封元件以及在電池凹座和電池蓋之間提供絕緣。通過舉例,諸如此類的紐扣電池在DE3113309中公開。DE19647593描述了紐扣電池,其中所述塑料環(huán)由密封部件替換,該密封部件提供熱成型以形成薄膜而生產(chǎn)。與由注模成型生產(chǎn)的傳統(tǒng)密封件相比,所述薄膜密封件具有的優(yōu)點(diǎn)在于它們能夠被生產(chǎn)為具有相對小的厚度并因此具有比較小的體積。薄膜密封件使生產(chǎn)具有顯著增加容量的紐扣電池成為可能。所有這些紐扣電池共同的是,在它們組裝期間由于相對低的電池凹座和電池蓋的壁厚而發(fā)生問題時,并且當(dāng)被施以機(jī)械載荷時這可能引起變形。在折邊工藝期間特別施加的載荷是臨界的。折邊的目的是在電池凹座和電池蓋之間提供形狀配合連接。在折邊期間,電池凹座的切割邊緣在電池蓋的邊緣徑向向內(nèi)彎曲。電池凹座和電池蓋之間的密封件因此被壓縮。在這個過程中,軸向載荷出現(xiàn)可導(dǎo)致變形或甚至電池凹座和電池蓋的底部的破壞。只要凹座和蓋的載荷分配不均勻,可導(dǎo)致電池凹座和/或電池蓋的損壞,并且由此可導(dǎo)致泄漏。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以提供不會遇到所述問題的技術(shù)方案的目的為基礎(chǔ)。尤其地,目的是提供一種用于生產(chǎn)紐扣電池的新方法,其中外殼部分被組裝為盡可能低地暴露于軸向方向上的機(jī)械載荷。生產(chǎn)的紐扣電池特征應(yīng)在于構(gòu)造盡可能簡單,并且同時在于良好的防泄漏密封性能和高容量。此目的通過具有權(quán)利要求1所述特征的方法獲得。根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施例由從屬權(quán)利要求2至9限定。此外,具有權(quán)利要求10特征的紐扣電池為本發(fā)明的一部分。 根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的優(yōu)選實(shí)施例由從屬權(quán)利要求11至21限定。所有權(quán)利要求的用語在此通過引用本說明書的內(nèi)容而被包括。類比幾乎所有普通的生產(chǎn)紐扣電池的方法,根據(jù)本發(fā)明的方法包括把電池凹座和電池蓋在密封件上相互連接。組合的電池凹座和電池蓋形成外殼,其為紐扣電池的標(biāo)準(zhǔn)部件(如電極,分離器等等)提供空間。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的范圍內(nèi)使用的電池凹座和電池蓋通常均具有底部區(qū)域/ 蓋區(qū)域,側(cè)部區(qū)域,底部區(qū)域/蓋區(qū)域和側(cè)部區(qū)域之間的邊緣區(qū)域,切割邊緣。底部區(qū)域和蓋區(qū)域基本上是平的,經(jīng)常它們作為極點(diǎn),在此由使用者載荷給予電力。產(chǎn)生的紐扣電池中(根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的),電池凹座和電池蓋的底部區(qū)域和蓋區(qū)域基本上布置成相互平行。與此對比,電池凹座和電池蓋的側(cè)部區(qū)域基本上布置成與產(chǎn)生的紐扣電池的底部區(qū)域和蓋區(qū)域正交并且具有基本上圓柱形幾何形狀。優(yōu)選地,電池凹座和電池蓋的內(nèi)半徑和外半徑基本上在側(cè)部區(qū)域中不變。電池凹座和電池蓋的所述邊緣區(qū)域在側(cè)部區(qū)域和底部區(qū)域或蓋區(qū)域之間形成過渡。它們優(yōu)選地一方面由基本上平的底部和蓋區(qū)域限定并且另一方面由與其正交布置的基本上圓柱形側(cè)部區(qū)域限定。通過舉例,邊緣區(qū)域可為尖銳邊緣的形式或是可為圓形的形式。根據(jù)本發(fā)明的方法,經(jīng)常在第一步驟中,密封件被應(yīng)用于電池蓋的側(cè)部區(qū)域。然后在進(jìn)一步的步驟中,電池蓋與應(yīng)用的密封件一起被插入電池凹座,使得形成電池凹座和電池蓋的側(cè)部區(qū)域相互重疊的區(qū)域。重疊區(qū)域的大小和重疊區(qū)域與不重疊區(qū)域的比例由電池凹座和電池蓋的側(cè)部區(qū)域相應(yīng)的高度以及插入深度控制。關(guān)于電池蓋的側(cè)部區(qū)域,優(yōu)選的是與電池凹座的側(cè)部區(qū)域重疊(每個相對于側(cè)部區(qū)域的高度的百分比)在20%至99%之間,尤其在30%至99%之間,特別優(yōu)選地在50%至99% 之間。在插入之前,其他紐扣電池的標(biāo)準(zhǔn)部件(電極,分離器,電解質(zhì)等等)被置于外殼凹座和/或外殼蓋中。在電池蓋已經(jīng)被完全插入電池凹座后,壓力被施于電池凹座的側(cè)部區(qū)域上,尤其是切割邊緣的區(qū)域,以此來密封外殼。組合的外殼部分應(yīng)在軸向上,盡量不受到任何載荷, 或者只是很小的載荷。因此,壓力尤其徑向應(yīng)用。由此除了外殼的密封以外,電池外殼的外徑能夠被校準(zhǔn),這在前已經(jīng)被提到過。根據(jù)本發(fā)明的方法尤其特征在于電池凹座和電池蓋的側(cè)部區(qū)域的高度相互匹配, 使得電池凹座的切割邊緣由電池凹座的側(cè)部區(qū)域上的壓力而壓靠電池蓋的側(cè)部區(qū)域。因此,側(cè)部區(qū)域的高度優(yōu)選地選擇使得不可能在電池蓋的邊緣區(qū)域上向內(nèi)彎曲電池凹座的切割邊緣,該電池蓋的邊緣區(qū)域完全插入電池凹座中。因此,電池凹座的邊緣區(qū)域上的電池蓋的邊緣不折邊。因此,根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的紐扣電池的電池凹座具有在切割邊緣方向上半徑基本上恒定的側(cè)部區(qū)域。已經(jīng)驚訝地發(fā)現(xiàn)了折邊對于為包括電池凹座和電池蓋的外殼提供防泄漏密封性和完整性不是必須需要的。根據(jù)本發(fā)明的方法,能夠生產(chǎn)不折邊而具有極好的防泄漏密封性的紐扣電池。在根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的紐扣電池的情況下,優(yōu)選地只在外殼部件電池凹座, 電池蓋和密封件之間存在力配合連接。這確保部件優(yōu)選地基本上僅通過靜摩擦力保持在一起。特別優(yōu)選地,電池凹座用于根據(jù)本發(fā)明的方法,至少它的側(cè)部區(qū)域的一部分為圓錐形,使得至少其內(nèi)直徑在切割邊緣的方向上增加。這使其非常容易把電池蓋插入電池凹座。電池凹座和電池蓋的尺寸優(yōu)選地相互匹配,使得優(yōu)選地不會產(chǎn)生較大的相反力直到蓋幾乎完全被插入凹座中。優(yōu)選地,圓錐角在10分至3°之間,尤其在30分至1° 30分之間。在優(yōu)選的實(shí)施例中,應(yīng)用密封件的被插入電池凹座中的電池蓋至少部分側(cè)部區(qū)域?yàn)閳A柱形。這可尤其涉及在電池蓋已經(jīng)被插入電池凹座中之后與所述電池凹座的側(cè)部區(qū)域的圓錐形部分重疊的側(cè)部區(qū)域的部分。電池蓋的側(cè)部區(qū)域特別優(yōu)選地完全為圓柱形。因此, 電池蓋優(yōu)選地在側(cè)部區(qū)域中具有不變的外半徑。這可尤其涉及在電池蓋已經(jīng)被插入之后與電池凹座的側(cè)部區(qū)域的圓錐形部分重疊的部分。當(dāng)有圓柱形側(cè)部區(qū)域的電池蓋被插入至少部分側(cè)部區(qū)域?yàn)閳A錐形的電池凹座中時,如上文描述的,通常在電池凹座和電池蓋之間產(chǎn)生向上開口的間隙。通常該間隙由電池凹座的側(cè)部區(qū)域的壓力而封閉。如果可適用,電池凹座的側(cè)部區(qū)域上的壓力可被選擇使得電池凹座的側(cè)部區(qū)域的圓錐形部分被向內(nèi)壓,直到電池凹座的內(nèi)側(cè)和電池蓋的外側(cè)在重疊區(qū)域內(nèi)到相互間隔基本上相同距離的時間點(diǎn)。生成的紐扣電池具有相互平行布置的側(cè)部區(qū)域,尤其是在重疊區(qū)域。本發(fā)明的重要方面是將電池凹座與電池蓋連接的密封件的選擇。優(yōu)選地,密封件為由熱塑性塑料構(gòu)成的塑料密封件。尤其優(yōu)選地,塑料密封件為薄膜密封件,例如DE19647593中描述的,尤其是由熱塑性塑料構(gòu)成的薄膜密封件??尚械氖巧a(chǎn)具有非常均勻厚度的薄膜密封件。當(dāng)合適的壓力應(yīng)用到電池凹座的側(cè)部區(qū)域時,這導(dǎo)致過盈配合,因此生產(chǎn)出的紐扣電池具有極好的防泄漏密封性能。薄膜密封件的使用不再需要電池凹座的邊緣折邊,并且不導(dǎo)致在其他方面必須接受其他重要特征中的缺點(diǎn)。特別地優(yōu)選的是使用塑料密封件,尤其是塑料薄膜,在本例中基于聚酰胺或基于聚醚醚酮。優(yōu)選的是,密封件具有范圍在50 Mm和250 Mm之間的原始厚度,特別優(yōu)選地在70 Mm和150 Mffl之間,最好是大約100 Mm。此術(shù)語“原始厚度”旨在代表密封件被應(yīng)用于電池蓋的側(cè)部區(qū)域之前的厚度。與之相對,術(shù)語“最終厚度”旨在代表在完成的電池中密封件的厚度。很明顯,至少在重疊區(qū)域中,這通常相當(dāng)于電池凹座的內(nèi)側(cè)與電池蓋的外側(cè)之間的距
1 O為了允許足夠大量的摩擦力在電池凹座和電池蓋間形成,凹座和蓋的內(nèi)半徑和外半徑相互匹配,并與薄膜密封件的厚度相匹配。這是產(chǎn)生足夠高的接觸壓力以將兩個單獨(dú)部分保持在一起的唯一方法。對于在根據(jù)本發(fā)明的方法中使用的部分優(yōu)選的是在電池蓋的切割邊緣上的插入電池凹座中的電池蓋的外半徑和與電池蓋的側(cè)部區(qū)域重疊的側(cè)部區(qū)域的部分中的電池凹座的最小內(nèi)半徑之間的差小于使用的密封件的原始厚度。該差特別優(yōu)選地在原始厚度的 10%至90%之間,尤其在30%至70%之間,特別優(yōu)選地為大約50%。在根據(jù)本發(fā)明的方法的特別優(yōu)選的實(shí)施例中,電池凹座的側(cè)部區(qū)域的一部分在電池蓋已經(jīng)插入電池凹座中之后被徑向向內(nèi)拉。這尤其涉及不與電池蓋的側(cè)部區(qū)域重疊的側(cè)部區(qū)域的部分。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了該拉入工藝使獲得相當(dāng)好的防泄漏密封性能成為可能。向內(nèi)拉凹座的側(cè)部區(qū)域?qū)е铝嗽卩徑油鈿ぐ甲鶅?nèi)側(cè)的邊緣部分上的徑向壓力和布置在外殼蓋和外殼凹座之間的密封件上的徑向壓力,因此密封件在這部分被壓縮。拉入工藝能夠與所述電池凹座的側(cè)部區(qū)域上的壓力施加同時執(zhí)行,即使拉入工藝優(yōu)選地在隨后的單獨(dú)步驟中執(zhí)行。根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池具有外殼,該外殼包括電池凹座和電池蓋。電池凹座和電池蓋經(jīng)由密封件相互連接。電池凹座包括底部區(qū)域,側(cè)部區(qū)域,置于其之間的邊緣區(qū)域和切割邊緣。切割邊緣形成電池凹座開口的邊界。其應(yīng)用到電池蓋,該電池蓋包括蓋區(qū)域,側(cè)部區(qū)域以及置于其之間的邊緣區(qū)域和切割邊緣。根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池尤其可根據(jù)以上描述的根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)。因此,在根據(jù)本發(fā)明的方法的范圍中使用的部件(電池凹座,電池蓋,密封件)的給定信息以及根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的完成的紐扣電池的特征的給定信息也應(yīng)用到下面描述的根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池中。根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池特征尤其在于電池蓋被插入電池凹座中,使得電池蓋和電池凹座的側(cè)部區(qū)域重疊,其中重疊區(qū)域中的電池凹座的內(nèi)半徑在到切割邊緣的方向上基本上不變。因此,根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池不包括邊緣有折邊的凹座,不同于現(xiàn)有技術(shù)所公知的紐扣電池。紐扣電池不用折邊地被封閉。這具有不同的優(yōu)勢?;旧蟽H需要徑向力來封閉和密封紐扣電池,而軸向力(在其作用下電池凹座和電池蓋會輕易變形)如上文所述幾乎從不出現(xiàn)。這在生產(chǎn)期間顯著地促進(jìn)了過程控制。此外,可行的是使用具有相對短的側(cè)部區(qū)域的電池凹座,因?yàn)槠洳恍枰姵匕甲膫?cè)部區(qū)域上升到電池蓋的邊緣區(qū)域。這導(dǎo)致顯著地材料節(jié)省并因此表現(xiàn)出成本效
■、Λ
frff. ο如上所述,優(yōu)選的是在軸向上在電池凹座和電池蓋之間沒有形狀配合連接。對比于此優(yōu)選的是電池凹座和電池蓋僅由力配合連接在軸向上被保持在一起。優(yōu)選的是電池凹座的切割邊緣鄰接在電池蓋的側(cè)部區(qū)域中。優(yōu)選地,電池凹座和電池蓋的側(cè)部區(qū)域的高度相互匹配使得通過徑向壓力僅可能使切割邊緣壓靠電池蓋的側(cè)部區(qū)域。這確保了形成電池凹座開口邊界的切割邊緣在紐扣電池的生產(chǎn)期間不會由施加的壓力向內(nèi)彎曲。特別優(yōu)選的是,電池凹座的內(nèi)側(cè)和電池蓋的外側(cè)在重疊區(qū)域中相互間隔基本上相同距離。這尤其在電池蓋的內(nèi)半徑和外半徑在電池蓋的切割邊緣的方向上不變時或換言之在電池蓋在側(cè)部區(qū)域中為單壁和圓柱形時應(yīng)用。在該情況下,根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池優(yōu)選地包括支撐環(huán),電池蓋的切割邊緣在其完全插入電池凹座中時能夠放在支撐環(huán)上。確定地,還可行的是根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的電池蓋的切割邊緣徑向向外或徑向向內(nèi)彎曲。具有由繞邊緣彎曲產(chǎn)生的雙壁側(cè)部區(qū)域的外殼蓋例如從DE19647593中已知。這種外殼蓋的使用確保高穩(wěn)定性。此外,在邊緣區(qū)域中沒有尖銳邊緣并且這種外殼蓋的支撐區(qū)域相比于傳統(tǒng)外殼蓋顯著增加。因此,不需要支撐環(huán)。在另一側(cè),雙壁外殼蓋的使用對于電池中可用的內(nèi)空間具有消極影響。因此僅在邊緣部分不經(jīng)常繞紐扣電池的電池蓋的邊緣彎曲。在根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的特別優(yōu)選的實(shí)施例中,與電池凹座的底部區(qū)域具有接近距離的電池蓋的側(cè)部區(qū)域的至少一部分具有基本上L形剖面。以電池蓋的切割邊緣彎曲
7的電池蓋的側(cè)部區(qū)域部分優(yōu)選地基本上正交于不彎曲的邊緣部分區(qū)域布置,也就是說,從這里開始向外或向內(nèi)彎曲,經(jīng)過大約80°至100°,優(yōu)選地大約85°至95°,尤其大約為 90°。這種電池蓋在例如W02007/062838的圖2中公開。在其他優(yōu)選的實(shí)施例中,與電池凹座的底部區(qū)域具有接近距離的根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的電池蓋的側(cè)部區(qū)域的至少一部分具有基本上U形剖面。在該實(shí)施例中,以電池蓋的切割邊緣彎曲的電池蓋的側(cè)部區(qū)域部分向外或向內(nèi)彎曲直到該彎曲部分基本上平行于不彎曲的邊緣部分區(qū)域?qū)R。從這里開始,其向外或向內(nèi)彎曲,經(jīng)過大約180°,使得還可行的是將其稱作陷型邊緣。這種電池蓋在例如W02007/062838的圖7中公開。在實(shí)施例中,其中電池蓋的切割邊緣徑向向外彎曲,優(yōu)選的是切割邊緣或側(cè)部區(qū)域與切割邊緣一起彎曲的部分被徑向向內(nèi)拉。這在電池蓋具有的邊緣以L形和U形向外彎曲的兩種情況下應(yīng)用。在該實(shí)施例中,電池蓋的切割邊緣優(yōu)選地具有的半徑等于或小于不彎曲的蓋的側(cè)部區(qū)域的部分的外半徑。對于不彎曲的電池蓋的側(cè)部區(qū)域部分的外徑可還優(yōu)選的是小于切割邊緣的半徑。 這對于根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的防泄漏密封性來說尤其是有利的。在該實(shí)施例中,半徑之間的差優(yōu)選地小于外殼蓋的壁厚的50%。特別優(yōu)選的是電池蓋的側(cè)部區(qū)域(稱為其總高度)的不超過50%向外或向內(nèi)彎曲。 尤其優(yōu)選的是小于25%,特別是小于10%。關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的電池凹座的內(nèi)側(cè)和電池蓋的外側(cè)之間的差,優(yōu)選的是在電池凹座的側(cè)部區(qū)域和電池蓋的側(cè)部區(qū)域的重疊區(qū)域中,該差在10 Mffl至75 Mffl之間, 尤其在30 Mm至50 Mm之間。如上所述,電池凹座的內(nèi)側(cè)和電池蓋的外側(cè)之間的差基本上
對應(yīng)于重疊區(qū)域中密封件的“最終厚度”。在本發(fā)明的范圍中,優(yōu)選地,電池凹座以30 Mm至150 Mm之間的壁厚使用。在此范圍內(nèi),70 Mm至100 Mffl之間的值是特別優(yōu)選的。電池蓋具有類似的性能。其優(yōu)選地以50 Mm至120 Mffl之間的壁厚使用,尤其是 100 Mm至130 Mm之間的壁厚。特別優(yōu)選的是根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的電池凹座和/或電池蓋由金屬構(gòu)成,尤其由順序?yàn)殒嚒摵豌~的三層金屬構(gòu)成。當(dāng)然,也可使用最初描述的深拉金屬板。在根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的特別優(yōu)選的實(shí)施例中,不與電池蓋的側(cè)部區(qū)域重疊的電池凹座的側(cè)部區(qū)域的至少一部分被徑向向內(nèi)拉。側(cè)部區(qū)域的該部分的外半徑因此小于重疊區(qū)域中的側(cè)部區(qū)域的外半徑。如上所述,通過該縮進(jìn)可實(shí)現(xiàn)提高的防泄漏密封性。外半徑之間的差優(yōu)選地小于重疊區(qū)域中電池凹座的內(nèi)側(cè)和電池蓋的外側(cè)之間的差。本發(fā)明的所述優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合所附權(quán)利要求從下面的附圖的說明中變得顯而易見。在這種情況下,本發(fā)明的獨(dú)立特征可自己實(shí)施或相互結(jié)合實(shí)施。所述實(shí)施例僅用于解釋目的并且為了更好地理解本發(fā)明,并且絕不應(yīng)理解為限制性的。
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的外殼的剖視圖,與其相比,傳統(tǒng)紐扣電池的外殼具有折邊的切割邊緣。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)生紐扣電池的方法。
具體實(shí)施例方式在圖1中,呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池(B)的外殼1和電池凹座邊緣被折邊的傳統(tǒng)紐扣電池(A)的外殼1。傳統(tǒng)紐扣電池的外殼以及根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的外殼均由電池凹座2和電池蓋3組裝。在兩種情況下,它們通過密封件4相互連接。在傳統(tǒng)紐扣電池的情況下,電池凹座2的開口邊緣在電池蓋3的邊緣上向內(nèi)彎曲,而在根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的情況下不是這樣。容易認(rèn)識的是,在根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的外殼1的情況下,電池蓋3和電池凹座 2的側(cè)部區(qū)域2b和北重疊,產(chǎn)生重疊區(qū)域5。重疊區(qū)域5中的電池凹座2的內(nèi)半徑基本上不變直到切割邊緣2d。因此,根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的外殼1具有的切割邊緣不像傳統(tǒng)紐扣電池(A)那樣向內(nèi)彎曲。電池凹座2的切割邊緣2d在電池蓋3的側(cè)部區(qū)域北的外側(cè)上鄰接。電池凹座2包括基本上平的底部區(qū)域加,基本上圓柱形的側(cè)部區(qū)域2b和邊緣區(qū)域 2c。切割邊緣2d形成電池凹座2的開口邊緣。電池蓋3包括基本上平的蓋區(qū)域3a,基本上圓柱形的側(cè)部區(qū)域2b和邊緣區(qū)域3c。 切割邊緣3d形成電池蓋3的開口邊緣。邊緣區(qū)域2c具有尖銳邊緣的形式,其中邊緣區(qū)域3c是蓋區(qū)域3a和側(cè)部區(qū)域北之間相對平的結(jié)合處。在傳統(tǒng)紐扣電池的情況下,需要這種平的結(jié)合處來允許電池凹座3 的邊緣向內(nèi)彎曲。根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池不需要這樣。因此,可行的是將區(qū)域3c也設(shè)計(jì)成尖銳邊緣。邊緣區(qū)域3c在一側(cè)上沿線!Be由基本上平的蓋區(qū)域3a限定并且在另一側(cè)上沿線3f由周圍基本上圓柱形的側(cè)部區(qū)域北限定,該側(cè)部區(qū)域北與基本上平的蓋區(qū)域3a正交布置。此外,提供了區(qū)域6,其中不與電池蓋的側(cè)部區(qū)域北重疊的電池凹座2的側(cè)部區(qū)域 2b徑向向內(nèi)拉。因此,區(qū)域6中電池凹座2的側(cè)部區(qū)域的外半徑小于重疊區(qū)域5中的側(cè)部區(qū)域的外半徑。在圖2中,提供了根據(jù)本發(fā)明的方法的基本步驟(步驟A至E )。在步驟A中,提供了電池凹座2和電池蓋3。電池凹座2包括平的底部區(qū)域加以及側(cè)部區(qū)域2b。側(cè)部區(qū)域 2b為圓錐形,其中為了示范目的圓錐角顯著超過上述優(yōu)選值。切割邊緣2d形成電池凹座2 的開口邊緣,并且因此在一側(cè)限定側(cè)部區(qū)域。在另一側(cè),側(cè)部區(qū)域2b由邊緣區(qū)域2c限定, 其在本例中以尖銳邊緣的形式存在。電池蓋3包括蓋區(qū)域3a和側(cè)部區(qū)域北。類似于底部區(qū)域2a,蓋區(qū)域3a基本上是平的。對比圓錐形的電池凹座2的側(cè)部區(qū)域,側(cè)部區(qū)域北具有基本上圓柱形的幾何形狀。類比于側(cè)部區(qū)域2b,側(cè)部區(qū)域北在一側(cè)由形成蓋的開口邊緣的切割邊緣3d限定,并且在另一側(cè)由邊緣區(qū)域3c限定。在該情況下,邊緣區(qū)域3c不像本例中一樣為尖銳邊緣的形式,例如其用于電池凹座2。在步驟B中,密封件應(yīng)用到電池蓋3的側(cè)部區(qū)域北,尤其是薄膜密封4。通過舉例, 密封件可為收縮薄膜,其能夠收縮到側(cè)部區(qū)域北上。清楚認(rèn)識到密封件延伸接近直到邊緣區(qū)域3c,其中它在較低部分繞電池蓋3的切割邊緣3d向內(nèi)彎轉(zhuǎn)。在步驟C中,應(yīng)用密封件4的電池凹座3被放在或插入電池凹座2中。由此組裝的單元結(jié)果在電池蓋3的外側(cè)和電池凹座2的內(nèi)側(cè)之間具有間隙7。電池蓋的側(cè)部區(qū)域北和電池凹座的側(cè)部區(qū)域2b在區(qū)域5中重疊。在步驟D中,側(cè)部區(qū)域2b以及與其一起的切割邊緣2d被徑向力向內(nèi)推,使得間隙 6封閉。紐扣電池結(jié)果具有相互平行布置的側(cè)部區(qū)域北和2b,并且它們在重疊區(qū)域5中相互間隔基本上相同距離。最后可選步驟E中,電池凹座2的側(cè)部區(qū)域2b的一部分徑向向內(nèi)拉。尤其地,這應(yīng)用到電池凹座2的不與側(cè)部區(qū)域北到區(qū)域5重疊的一部分。拉入工藝產(chǎn)生縮進(jìn)6。在拉入的區(qū)域中,密封件4壓靠切割邊緣3d或電池蓋3的開口邊緣。這顯著地提高了根據(jù)本發(fā)明的紐扣電池的防泄漏密封性。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)具有外殼(1)的紐扣電池的方法,所述外殼(1)包括電池凹座(2),其具有底部區(qū)域(2a),側(cè)部區(qū)域(2b),置于其之間的邊緣區(qū)域(2c)和切割邊緣(2d),以及電池蓋(3),其具有蓋區(qū)域(3a),側(cè)部區(qū)域(3b),置于其之間的邊緣區(qū)域(3c)和切割邊緣(3d),其經(jīng)由密封件(4)相互連接,其中,所述方法包括以下步驟應(yīng)用所述密封件(4)到所述電池蓋(3)的側(cè)部區(qū)域(3b),將具有所述密封件(4)的所述電池蓋(3)推入所述電池凹座(2)中,其中形成區(qū)域(5), 在所述區(qū)域(5)中所述側(cè)部區(qū)域(2b)和(3b)相互重疊,以及在所述電池凹座(2 )的側(cè)部區(qū)域(2b )上施加壓力以密封所述外殼(1),其中所述側(cè)部區(qū)域(2b)和(3b)的高度以如下方式相互匹配所述切割邊緣(2d)通過壓力壓靠所述側(cè)部區(qū)域(3b)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,具有所述密封件(4)的所述電池蓋(3)被推入所述電池凹座(2)中,所述電池凹座(2)在所述側(cè)部區(qū)域(2b)的至少一部分中為圓錐形,使得其直徑在所述切割邊緣(2d)的方向上增加。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,圓錐角在10分至3度之間,尤其在 30分至1度30分之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,被推入所述電池凹座(2)中的具有所述密封件(4)的所述電池蓋(3)在所述側(cè)部區(qū)域(3b)的至少一部分中為圓柱形, 尤其是在與所述側(cè)部區(qū)域(2b)的圓錐形部分重疊以提供所述區(qū)域(5)的部分中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述側(cè)部區(qū)域(2b),尤其是所述側(cè)部區(qū)域(2b)的圓錐形部分,由徑向壓力向內(nèi)推,使得所述電池凹座(2)的內(nèi)側(cè)和所述電池蓋(3)的外側(cè)在重疊區(qū)域(5)中基本上相互間隔相同距離。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述密封件(4)是由熱塑性塑料構(gòu)成的密封件,尤其是熱塑性塑料薄膜構(gòu)成的密封件。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述密封件(4)具有范圍在 50 Mm至250 Mm之間的原始厚度,優(yōu)選地范圍在70 Mm至150 Mm之間的原始厚度,特別地優(yōu)選地為大約100 Mffl的原始厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,在所述切割邊緣(3d)插入所述電池凹座 (2)中的所述電池蓋(3)的外半徑與所述側(cè)部區(qū)域(2b)與所述側(cè)部區(qū)域(3b)到所述區(qū)域 (5)重疊的部分中的所述電池凹座(2)的最小內(nèi)半徑之間的差小于所述密封件(4)的原始厚度。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,在所述電池蓋(3)插入所述電池凹座(2)之后,所述側(cè)部區(qū)域(2b)的一部分被徑向向內(nèi)拉。
10.一種具有外殼(1)的紐扣電池,所述外殼(1)包括經(jīng)由密封件(4)相互連接的電池凹座(2)和電池蓋(3),其中,所述電池凹座(2)包括底部區(qū)域(2a),側(cè)部區(qū)域(2b),置于其之間的邊緣區(qū)域 (2c)和切割邊緣(2d),其中,所述電池蓋(3)包括蓋區(qū)域(3a),側(cè)部區(qū)域(3b),置于其之間的邊緣區(qū)域(3c)和切割邊緣(3d),其中,將所述電池蓋(3)插入所述電池凹座(2)中,使得在區(qū)域(5)中所述側(cè)部區(qū)域 (2b)和(3b)重疊,并且其中,所述電池凹座(2)的內(nèi)半徑在所述切割邊緣(2d)的方向上在所述區(qū)域(5)中基本上不變。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的紐扣電池,其特征在于,所述電池凹座(2)和所述電池蓋(3)之間經(jīng)由力配合連接專用地連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的紐扣電池,其特征在于,所述切割邊緣(2d)鄰接所述側(cè)部區(qū)域(3b)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的紐扣電池,其特征在于,所述電池凹座(2) 的內(nèi)側(cè)和所述電池蓋(3)的外側(cè)在重疊區(qū)域(5)中基本上相互間隔相同距離。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的紐扣電池,其特征在于,所述切割邊緣(3d) 徑向向內(nèi)或徑向向外彎曲。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的紐扣電池,其特征在于,在重疊區(qū)域(5)中所述電池凹座(2)的內(nèi)側(cè)和所述電池蓋(3)的外側(cè)之間的距離在10 Mm至75 Mffl之間,尤其在30 Mm至50 Mm之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15中任一項(xiàng)所述的紐扣電池,其特征在于,所述薄膜密封件(4)由熱塑性塑料薄膜構(gòu)成,尤其在聚酰胺或聚醚醚酮的基礎(chǔ)上構(gòu)成。
17.根據(jù)權(quán)利要求10至16中任一項(xiàng)所述的紐扣電池,其特征在于,所述電池凹座(2) 具有30 Mm至150 Mm之間的壁厚,尤其具有70 Mm至100 Mm之間的壁厚。
18.根據(jù)權(quán)利要求10至17中任一項(xiàng)所述的紐扣電池,其特征在于,所述電池蓋(3)具有50 Mm至200 Mm之間的壁厚,尤其具有100 Mm至130 Mm之間的壁厚。
19.根據(jù)權(quán)利要求10至18中任一項(xiàng)所述的紐扣電池,其特征在于,所述電池凹座(2) 和所述電池蓋(3)由金屬構(gòu)成,尤其由順序?yàn)殒?、鋼和銅的三層金屬構(gòu)成。
20.根據(jù)權(quán)利要求10至19中任一項(xiàng)所述的紐扣電池,其特征在于,不與所述側(cè)部區(qū)域 (3b)重疊的所述側(cè)部區(qū)域(2b)的至少一部分(6)被徑向向內(nèi)拉,使得所述側(cè)部區(qū)域的該部分(6)的外半徑小于所述區(qū)域(5)中的側(cè)部區(qū)域的外半徑。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的紐扣電池,其特征在于,外半徑之間的差小于所述重疊區(qū)域(5)中所述電池凹座(2)的內(nèi)側(cè)和所述電池蓋(3)的外側(cè)之間的距離。
全文摘要
本發(fā)明描述了用于生產(chǎn)具有外殼(1)的紐扣電池的方法,外殼(1)包括電池凹座(2),其具有底部區(qū)域(2a),側(cè)部區(qū)域(2b),置于其之間的邊緣區(qū)域(2c)和切割邊緣(2d),以及電池蓋(3),其具有蓋區(qū)域(3a),側(cè)部區(qū)域(3b),置于其之間的邊緣區(qū)域(3c)和切割邊緣(3d),其經(jīng)由密封件(4)相互連接。該方法包括至少以下步驟應(yīng)用密封件(4)到側(cè)部區(qū)域(3b),將具有密封件(4)的電池蓋(3)推入電池凹座(2)中,其中形成區(qū)域(5),在區(qū)域(5)中側(cè)部區(qū)域(2b)和(3b)相互重疊,以及在電池凹座(2)的側(cè)部區(qū)域(2b)上施加壓力。側(cè)部區(qū)域(2b)和(3b)的高度在此情況下以如下方式相互匹配切割邊緣(2d)通過壓力壓靠側(cè)部區(qū)域(3b)。在以此方式生產(chǎn)紐扣電池的情況下電池凹座(2)的內(nèi)半徑在切割邊緣(2d)的方向上在區(qū)域(5)中基本上不變。
文檔編號H01M2/04GK102460768SQ201080024489
公開日2012年5月16日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月4日
發(fā)明者布雷納 R. 申請人:瓦爾達(dá)微電池有限責(zé)任公司