《可充電鋰離子扣式電池》是王昉、孫法炯於2014年4月18日申請的發明專利，該專利申請號為2014101569132，公布號為CN104332647A，公布日為2015年2月4日，發明人是王昉、孫法炯。
《可充電鋰離子扣式電池》包含內蓋和外殼，該蓋與殼至少各存在一個平面構成電池的頂部和底部，垂直於這兩個面的周邊所圍的外形可以是圓形或橢圓形的；一個絕緣的膠圈被放置在殼與蓋之間，通過對外殼的機械扣邊來實現對電池的密封；在密封的空間裡包含一個由陰極，陽極和隔膜卷繞而成的圓形或橢圓形的螺旋卷，其捲軸垂直於所述殼與蓋的平面；通過變寬度的陰極和陽極來充分利用內部空間；電極是由塗布於金屬集流體上的活性材料組成，其中留下一塊未塗布金屬作為導電極耳連線電極與殼或電極與蓋；該極耳可以通過焊接或壓力等方式形成對殼與蓋的緊密連線；絕緣墊圈或膠帶覆蓋住電極和殼與蓋裸露於內部的金屬部分，用以防止電池的短路從而提高電池的循環壽命。
2021年6月24日，《可充電鋰離子扣式電池》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《可充電鋰離子扣式電池》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：可充電鋰離子扣式電池
- 申請人：王昉、孫法炯
- 發明人：王昉、孫法炯
- 申請號：2014101569132
- 申請日：2014年4月18日
- 公布號：CN104332647A
- 公布日：2015年2月4日
- 地址：廣東省珠海市香洲區興華路130號7樓
- 代理機構：廣州市紅荔專利代理有限公司
- 代理人：王賢義
- Int. Cl.：H01M10/0525、H01M2/26、H01M2/34、H01M2/08
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,操作內容,實施案例,專利榮譽,
專利背景
可充電鋰離子電池和鋰軟包電池被廣泛套用於可持電子設備，如行動電話和耳機中。在特別小的設備如助聽器中，體積比能量密度是一個關鍵考慮因素。王昉等發表於2011年4月21號的名為"一種新型的螺旋卷繞電極的扣式電池配置方法"的美專利中（申請號為12/881179及公布號為2011/0091753A1），闡述了一種在鋰軟包或層疊電極的扣式電池中體積比能量密度極占優勢的方法。在該份專利文獻中關於先前不同工藝的詳細比較也都論述了。
在美專利申請號12/881179中，電極的寬度逐漸減少形成了一個肩膀，以適應電池內蓋的髙度變化，通過扣邊絕緣膠圏和電池外殼皺縮在其表面，以形成一個可靠的密封。電極為塗布在金屬箔集流體表面的富鋰活性材料，只留下很少面積的未塗箔材作為和殼與蓋相連的導電極耳。極耳被各自焊接在外殼上，亦或是和外殼相連的極耳首先被焊接在一個鋁片上，此鋁片通過膠圏被壓在外殼上。和外殼相連的極耳必須先焊接在金屬片上，或是延長其長度使其直接焊接在外殼平滑的內表面上。兩種方法都必須小心處置。由於極耳包含的銅或鋁箔非常薄，通常此厚度介於0.006毫米至0.016毫米之間，在電焊或電池組裝過程中極易被折斷而導致電池不能工作。
在上述專利中，隔離墊片亦被用來覆蓋在外殼的內表面以防止短路。雖然如此，由於極耳直連外殼是一個折衷的辦法，所以用一個墊片完全地覆蓋金屬片是很困難的。正極殼（通常是外殼）上的裸露金屬或連線正極殼的裸露金屬暴露在電解液中是導致電池短路或電池循環壽命縮短的原因之一。
在Gaugler發表於2012年4月26號的申請號為13/378117，公開號為2012/0100406A1的美專利中，螺旋卷繞電極亦被套用但寬度未逐漸減少。此專利中並未用機械性壓縮來封裝電池，取而代之地是外殼水平地壓在膠圏和內蓋上。此設計在電池中並無縱向的扣邊力。電極首先被電焊在導體上，然後導體在電池扣邊後在電池外部被雷射焊接於外殼上。這是個大膽的設計然而其配置的實用性是有疑問的。
發明內容
專利目的
《可充電鋰離子扣式電池》的目的是提供一種更簡單可靠的連線電極與電極殼蓋的電池，該電池令正極耳和正極殼的全部裸露金屬部分被覆蓋住，而不會暴露在電解液中，因而電池可以有更高的可靠性和更長的偱環壽命。
技術方案
《可充電鋰離子扣式電池》所採用的第一種技術方案是：該發明由以下部分組成：
1）一個密封的空間，包含內蓋和外殼，該蓋與殼至少各存在一個平面構成電池的頂部和底部，垂直於這兩個面的周邊所圍的外形可以是圓形或橢圓形的；
2）所述密封的空間裡還包含一個圓形或橢圓形的絕緣膠圈，該膠圈包含一個腳邊和一個立邊，腳邊覆蓋住所述內蓋開口的邊緣，外殼開口邊緣利用機械扣邊通過膠圈作用於內蓋折彎處上的力來實現對電池的密封；所述密封的空間裡還包含電解液；
3）所述密封的空間裡還包含有由第一電極、第二電極和隔膜通過卷繞形成圓形或橢圓形的螺旋卷，其捲軸垂直於所述外殼與內蓋的平面；
4）電極上存在一塊未塗活性材料的區域，該區域暴露的金屬作為導電極耳分別連線電極與外殼或電極與內蓋；
電極的活性材料的塗布區域是變寬度的，以捲軸為中心，靠中心部位寬，靠邊部位窄，寬邊比窄邊多0.1到3毫米。
進一步地，電極最佳寬邊比窄邊是多0.2到1毫米；電極通過卷繞形成的卷，從中心到邊緣的高度根據密封的空間內部的結構而發生改變；導電極耳是電極集流體金屬的外延並且材料相同，至少一個導電極耳可以是另外一種金屬焊接在電極集流體未塗布的區域上。
《可充電鋰離子扣式電池》所採用的第二種技術方案是：該發明由以下部分組成：
1）一個密封的空間，包含內蓋和外殼，該蓋與殼至少各存在一個平面構成電池的頂部和底部，垂直於這兩個面的周邊所圍的外形可以是圓形或橢圓形的；
2）所述密封的空間裡還包含一個圓形或橢圓形的絕緣膠圈，該膠圈包含一個腳邊和一個立邊，腳邊覆蓋住內蓋開口的邊緣，外殼開口邊緣利用機械扣邊通過膠圈作用於內蓋折彎處上的力來實現對電池的密封；所述密封的空間裡還包含電解液；
3）所述密封的空間裡還包含有由第一電極、第二電極和隔膜通過卷繞形成圓形或橢圓形的螺旋卷，其捲軸垂直於所述外殼與內蓋的平面；
4）電極存在一塊未塗活性材料的區域，該區域暴露的金屬作為導電極耳分別連線電極與外殼或電極與內蓋；
第一電極與外殼是通過壓緊在外殼內部與膠圈立邊外部之間的極耳來連線導電。
進一步地，所述第二電極通過導電極耳焊接於內蓋；該電池還包括絕緣墊，所述絕緣墊被貼於外殼底部的內表面，該表面被絕緣墊完全覆蓋而無外殼金屬暴露於電解液中；所述第一電極的導電極耳用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非連線區，以此保證無金屬暴露於電解液中；所述第二電極的導電極耳用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非焊接區，以此保證無金屬暴露於電解液中。
《可充電鋰離子扣式電池》所採用的第三種技術方案是：該發明由以下部分組成：
1）一個密封的空間，包含內蓋和外殼，該蓋與殼至少各存在一個平面構成電池的頂部和底部，垂直於這兩個面的周邊所圍的外形可以是圓形或橢圓形的；
2）所述密封的空間裡還包含一個圓形或橢圓形的絕緣膠圈，該膠圈包含一個腳邊和一個立邊，腳邊覆蓋住內蓋開口的邊緣，外殼開口邊緣利用機械扣邊通過膠圈作用於內蓋折彎處上的力來實現對電池的密封；所述密封的空間裡還包含電解液；
3）所述密封的空間裡還包含有由第一電極、第二電極和隔膜通過卷繞形成圓形或橢圓形的螺旋卷，其捲軸垂直於所述外殼與內蓋的平面；
4）電極存在一塊未塗活性材料的區域，該區域暴露的金屬作為導電極耳分別連線電極與殼或電極與蓋；
所述第一電極導電極耳是被焊接在一個圓形或橢圓形的金屬片上，該片被置於外殼底部內與膠圈腳邊外之間。
進一步地，所述第二電極通過導電極耳焊接於內蓋；該電池還包括一個O形絕緣墊，該絕緣墊在焊接前被貼於所述金屬片上，另一個圓形的絕緣墊在與所述第一電極焊接後貼上，保證第一電極與金屬片的連線面無金屬暴露於電解液中；所述第一電極的導電極耳用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非連線區，以此保證無金屬暴露於電解液中；所述第二電極的導電極耳用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非焊接區，以此保證無金屬暴露於電解液中。
《可充電鋰離子扣式電池》所採用的第四種技術方案是：該發明由以下部分組成：
1）一個密封的空間，包含內蓋和外殼，該蓋與殼至少各存在一個平面構成電池的頂部和底部，垂直於這兩個面的周邊所圍的外形可以是圓形或橢圓形的；
2）所述密封的空間裡還包含一個圓形或橢圓形的絕緣膠圈，該膠圈包含一個腳邊和一個立邊，腳邊覆蓋住內蓋開口的邊緣，外殼開口邊緣利用機械扣邊通過膠圈作用於內蓋折彎處上的力來實現對電池的密封；所述密封的空間裡還包含電解液；
3）所述密封的空間裡還包含有由第一電極、第二電極和隔膜通過卷繞形成圓形或橢圓形的螺旋卷，其捲軸垂直於所述外殼與內蓋的平面；
4）電極存在一塊未塗活性材料的區域，該區域暴露的金屬作為導電極耳分別連線電極與殼或電極與蓋；
所述第一電極導電極耳是在電池密封前被焊接於外殼底部內平面上。
進一步地，所述第二電極通過導電極耳焊接於內蓋；該電池還包括一個O形絕緣墊，該絕緣墊在焊接前被貼於所述外殼底部內平面上，另一個圓形的絕緣墊在與所述的第一電極焊接後貼上，保證所述第一電極與外殼底部內平面的連線面無金屬暴露於電解液中；所述第一電極的導電極耳用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非連線區，以此保證無金屬暴露於電解液中；所述第二電極的導電極耳用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非焊接區，以此保證無金屬暴露於電解液中。
《可充電鋰離子扣式電池》所採用的第五種技術方案是：該發明由以下部分組成：
1）一個密封的空間，包含內蓋和外殼，該蓋與殼至少各存在一個平面構成電池的頂部和底部，垂直於這兩個面的周邊所圍的外形可以是圓形或橢圓形的；
2）所述密封的空間裡還包含一個圓形或橢圓形的絕緣膠圈，該膠圈包含一個腳邊和一個立邊，腳邊覆蓋住內蓋開口的邊緣，外殼開口邊緣利用機械扣邊通過膠圈作用於內蓋折彎處上的力來實現對電池的密封；所描述的空間裡還包含電解液；
3）所述密封的空間裡還包含有由第一電極、第二電極和隔膜通過卷繞形成圓形或橢圓形的螺旋卷，其捲軸垂直於所述外殼與內蓋的平面；
4）電極存在一塊未塗活性材料的區域，該區域暴露的金屬作為導電極耳分別連線電極與殼或電極與蓋；
所述的導電極耳至少有一個是雙層摺疊的。
進一步地，導電極耳可以分別是各自電極集流體金屬的外延並且材料相同；導電極耳可以至少有一個是另一種金屬焊接在未塗布的集流體金屬箔材上；所述第一電極的導電極耳用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非連線區，以此保證無金屬暴露於電解液中；所述第二電極的導電極耳用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非焊接區，以此保證無金屬暴露於電解液中。
《可充電鋰離子扣式電池》所述的密封的空間包含內蓋和外殼，該蓋與殼至少各存在一個平面構成電池的頂部和底部，垂直於兩平面的側壁可以是圓形或橢圓的；在內蓋的表面邊緣，有一肩部和內蓋側壁相連。在該內壁和外壁之間放置了一個絕緣膠圈，通過對外殼的機械扣邊來實現對電池的密封。
在密封的空間裡，陰極、陽極和隔膜共同卷繞成一個圓形或橢圓形卷。捲軸和殼蓋的上頂和下底面垂直，和殼蓋的側壁平行。電極的寬度逐漸減少以適應從電池殼蓋中心處到肩部邊緣的高度變化。電極是由塗布於金屬集流體上的活性材料組成。通常陽極集流體是銅箔，陰極集流體是鋁箔。其中留下一小片未塗布金屬作為導電極耳各自連線電極與殼蓋。由於箔材非常薄，通常厚度在0.006毫米到0.016毫米之間，導致非常容易折斷。所以通過對摺甚至三折極耳可以顯著的提高連線處的可靠性。
陽極極耳設計在漸窄陽極的寬端，焊接於陽極蓋即內蓋的中心處，陰極鋁極耳設計在漸窄陽極極耳的窄端，以便於極耳的製造和電池組裝。這兩個極耳也可以在電極的任何位置而不僅是端部。極耳亦可由焊接在電極集流體上的其它組別的金屬片或箔組成。鋁和銅的導電極耳被幾個小的絕緣膠帶覆蓋住其中並未焊接或並未接觸到金屬殼蓋體的部分。在內蓋的內表面頂部放置了一個O型絕緣墊圈。這樣在電池內蓋中央處給導電極耳留下了焊接位，通常是指陽極極耳和陽極蓋。上述的墊圈和絕緣膠帶能夠防止電極邊緣和殼蓋之間短路的，並可提高電池的循環壽命。
陰極極耳可以如下三種方式連線到陰極殼即外殼上：
第一種方式也是最被優先採納的，將陰極導電極耳先背離螺旋狀卷向外彎曲，然後從外殼根部的膠圈上越過膠圈，再向上彎曲，沿著絕緣膠圈的外部側壁向上走到其大約1/5至4/5的全長處，這樣可以使極耳與陰極殼有充分的接觸空間，同時保證給膠圈和陰極殼間留有足夠的空間以確保密封性。當電池扣好邊後，這種外上彎折的導電電極由於受到機械的扣邊力而被擠壓在陰極殼的側壁以及絕緣膠圈之間，如此一來，導電極耳可以非常緊密地接觸到外殼，在充放電過程中均保持良好的導電性。一個圓形的絕緣墊片貼在外殼的內表面的平面上，完全覆蓋了陰極殼的金屬部分從而使其不致於暴露在電解液中。
第二種方式：將陰極極耳焊接在圓形鋁片上，該鋁片被膠圈擠壓在外殼的底部這樣可與外殼緊密接觸。這種方式利用極小的一塊極耳簡單地焊接在鋁片上。然後使用絕緣墊片貼在被焊的鋁片表面，以防止其暴露在電解液里，以此減少電池短路和延長其循環使用壽命。一個墊片不能完全覆蓋金屬片表面，我們發現兩個墊片能更好也更易實現。
第三種方式：在扣邊前，將陰極極耳直接焊接到外殼的內表面或底部。此方式需要長得多的極耳，如不夠長，極耳無法接觸到外殼內底部從而導致無法焊接。這個冗長的極耳則需要在扣邊前被疊在電池的內部空間裡。同樣絕緣墊片貼在外殼的內底部的焊接平面上，以防止任何金屬部分暴露在電解液中，以此減少電池短路並延長循環使用壽命。一個墊片不足以整個覆蓋外殼的內平面部分，我們發現兩個墊片更好也更易實現。
改善效果
《可充電鋰離子扣式電池》提出一個或多個更簡單可靠的連線電極與電極殼蓋的方案，這些方案，還可以達到防止電池短路的目的。該發明令正極耳和正極殼的全部裸露金屬部分被覆蓋住，而不會暴露在電解液中，因而電池可以有更高的可靠性和更長的偱環壽命。
附圖說明
圖1：《可充電鋰離子扣式電池》的橫截面圖；
圖2：陰極導電極耳向外向上彎曲的的放大圖；
圖3：該發明的第一種體現示意圖；
圖4：該發明的第二種體現示意圖；
圖5：圖3中陰極的焊接過程簡易示意圖；
圖6：圖3以前的一種工藝的橫截面圖；
圖7：圖4以前的一種工藝的橫截面圖；
圖8：該發明的螺旋狀卷示意圖；
圖9：含集流體箔的導電極耳，寬度漸變的電極示意圖；
圖10：含可以被對摺的集流體箔的導電極耳，寬度漸變的電極示意圖；
圖11：摺疊的導電極耳，在卷繞前部分被絕緣膠帶覆蓋的簡易示意圖；
圖12：導電極耳的電極配置的第一種狀態圖；
圖13：導電極耳的電極配置的第二種狀態圖。
技術領域
《可充電鋰離子扣式電池》涉及一種電池，尤其涉及一種可充電鋰離子扣式電池。
權利要求
1.一種可充電鋰離子扣式電池，其特徵在於：它由以下部分組成：
1）一個密封的空間，包含內蓋（1）和外殼（3），該蓋與殼至少各存在一個平面構成電池的頂部（1a）和底部（3a），垂直於這兩個面的周邊所圍的外形是圓形或橢圓形的；
2）所述密封的空間裡還包含一個圓形或橢圓形的絕緣膠圈（2），該膠圈包含一個腳邊（2b）和一個立邊（2a），腳邊覆蓋住內蓋開口的邊緣，外殼開口邊緣（3c）利用機械扣邊通過膠圈作用於內蓋折彎處（1b）上的力來實現對電池的密封；所述密封的空間裡還包含電解液；
3）所述密封的空間裡還包含有由第一電極、第二電極和隔膜（6）通過卷繞形成圓形或橢圓形的螺旋卷，其捲軸垂直於所述外殼與內蓋的平面；
4）電極存在一塊未塗活性材料的區域，該區域暴露的金屬作為導電極耳分別連線電極與外殼或電極與內蓋；第一電極與外殼（3）是通過壓緊在外殼內部與膠圈立邊（2a）外部之間的極耳（7）來連線導電；所述第二電極通過導電極耳（13）焊接於內蓋（1）；該電池還包括絕緣墊（11），所述絕緣墊（11）被貼於外殼底部（3a）的內表面，該表面被絕緣墊完全覆蓋而無外殼金屬暴露於電解液中；所述第一電極的導電極耳（7）用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非連線區，以此保證無金屬暴露於電解液中；所述第二電極的導電極耳（13）用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非焊接區，以此保證無金屬暴露於電解液中；極耳（7）首先向外折彎，在膠圈的腳邊（2b）上越過絕緣膠圈（2），然後向上彎，沿著膠圈的立邊（2a）到達其高度的五分之一到五分之四。
2.一種可充電鋰離子扣式電池，其特徵在於，它由以下部分組成：
1）一個密封的空間，包含內蓋（1）和外殼（3），該蓋與殼至少各存在一個平面構成電池的頂部（1a）和底部（3a），垂直於這兩個面的周邊所圍的外形是圓形或橢圓形的；
2）所述密封的空間裡還包含一個圓形或橢圓形的絕緣膠圈（2），該膠圈包含一個腳邊（2b）和一個立邊（2a），腳邊覆蓋住內蓋開口的邊緣，外殼開口邊緣（3c）利用機械扣邊通過膠圈作用於內蓋折彎處（1b）上的力來實現對電池的密封；所述密封的空間裡還包含電解液；
3）所述密封的空間裡還包含有由第一電極、第二電極和隔膜（6）通過卷繞形成圓形或橢圓形的螺旋卷，其捲軸垂直於所述外殼與內蓋的平面；
4）電極存在一塊未塗活性材料的區域，該區域暴露的金屬作為導電極耳分別連線電極與殼或電極與蓋；所述第一電極導電極耳是被焊接在一個圓形或橢圓形的金屬片（10）上，該片被置於外殼底部（3a）內與膠圈腳邊（2b）外之間；所述第二電極通過導電極耳（13）焊接於內蓋（1）；該電池還包括一個O形絕緣墊（11a），該絕緣墊在焊接前被貼於所述金屬片（10）上，另一個圓形的絕緣墊（11）在與所述第一電極焊接後貼上，保證第一電極與金屬片的連線面無金屬暴露於電解液中；所述第一電極的導電極耳（7）用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非連線區，以此保證無金屬暴露於電解液中；所述第二電極的導電極耳（13）用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非焊接區，以此保證無金屬暴露於電解液中。
3.一種可充電鋰離子扣式電池，其特徵在於，它由以下部分組成：
1）一個密封的空間，包含內蓋（1）和外殼（3），該蓋與殼至少各存在一個平面構成電池的頂部（1a）和底部（3a），垂直於這兩個面的周邊所圍的外形是圓形或橢圓形的；
2）所述密封的空間裡還包含一個圓形或橢圓形的絕緣膠圈（2），該膠圈包含一個腳邊（2b）和一個立邊（2a），腳邊覆蓋住內蓋開口的邊緣，外殼開口邊緣（3c）利用機械扣邊通過膠圈作用於內蓋折彎處（1b）上的力來實現對電池的密封；所述密封的空間裡還包含電解液；
3）所述密封的空間裡還包含有由第一電極、第二電極和隔膜（6）通過卷繞形成圓形或橢圓形的螺旋卷，其捲軸垂直於所述外殼與內蓋的平面；
4）電極存在一塊未塗活性材料的區域，該區域暴露的金屬作為導電極耳分別連線電極與殼或電極與蓋；所述第一電極導電極耳是在電池密封前被焊接於外殼底部（3a）內平面上；所述第二電極通過導電極耳（13）焊接於內蓋（1）；該電池還包括一個O形絕緣墊（11a），該絕緣墊在焊接前被貼於所述外殼底部（3a）內平面上，另一個圓形的絕緣墊（11）在與所述的第一電極焊接後貼上，保證所述第一電極與外殼底部內平面的連線面無金屬暴露於電解液中；所述第一電極的導電極耳（7）用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非連線區，以此保證無金屬暴露於電解液中；所述第二電極的導電極耳（13）用絕緣膠帶覆蓋住未塗布區和非焊接區，以此保證無金屬暴露於電解液中。
實施方式
操作內容
《可充電鋰離子扣式電池》的詳細描述見圖1，電池內蓋1的材料通常是不鏽鋼或鍍鎳不鏽鋼，結構上至少包含一個平面1a，垂直的立邊1c和一個位於之間的肩部1b。立邊1c可以是圓形或橢圓形的。內蓋1通常是電池的陽極蓋。電池外殼3的材料通常是不鏽鋼或鍍鎳不鏽鋼，結構上至少包含一個平面3a，垂直的立邊3b。立邊1c可以是圓形或橢圓形的。外殼3通常是電池的陰極殼。絕緣膠圈通常是塗有電池密封膠的聚丙烯材料，被放置在1c與3b之間的是膠圈的立邊2a，另外還包括圍繞在膠圈下沿的腳邊2b。外殼開口邊緣3c利用機械扣邊通過膠圈作用於內蓋折彎處1b上的力來實現對電池的密封。
在這個密封的空間裡陽極5與陰極4還有隔膜6通過卷繞形成圓形或橢圓形的螺旋卷，如圖8，該圖示意了其大致的結構與外形特徵。加工後的螺旋卷塞入內蓋1中，其捲軸垂直於所述內蓋的平面1a和外殼的平面3a並與立邊平行。在內蓋1上套好預先塗有電池密封膠的膠圈2後，泵入含有六氟磷酸鋰的電解液，等到內蓋1內的電解液被卷中的電極與隔膜部分吸收後完成對電池的封口，在電池內仍會剩有可自由流動的部分電解液。
隔膜6通常是用多孔的單層PE膜或多層PP/PE/PP膜，其厚度大概在7到25微米之間，被放置在陽極5與陰極4之間然後一起卷繞成電池外形所要求的圓形或橢圓形。隔膜6比電極的寬度要寬，寬出來的部分在裝配電池時會發生褶皺，這是該發明的重要特徵之一。
帶極耳的加工好的電極在寬度上是逐漸變窄的。陽極5是用銅箔作為集流體，兩面塗有石墨或其它富鋰材料，留下的未塗布區作為導電極耳13。極耳13位於電極寬邊5a的末段，卷繞後位於螺旋卷的內層，如圖8所示。通過極耳13與內蓋平面1a的中心處14的焊接，形成陽極與電池殼之間可靠並且有效的連線。陰極4是用鋁箔作為集流體，兩面塗有富鋰材料，例如：鈷酸鋰，鎳錳鈷酸鋰或其混合物等。留下的未塗布區作為導電極耳7。極耳7位於電極窄邊4c的末段，位置與極耳13相反，卷繞後位於螺旋卷的外層，如圖8所示。極耳7也可以位於不是最末端的位置，如圖12，通過焊接的方法將另一種金屬片或箔材連線在電極未塗布的區域。極耳13同樣適用於該方法。
內蓋1有一個肩部1b區域主要用於電池的密封，其內部空間高度要矮於由內蓋平面1a在中心所形成的空間高度。為充分利用其內部空間，所以電極設計成漸變的形狀。以陽極5為例，最寬的5a位於卷繞後的中心，次寬度的5b位於肩部1b，而最窄的5c則位於卷繞的末端。陰極4最寬處4a位於卷繞後的中心，次寬度的4b位於肩部1b，而最窄的4c則位於卷繞的末端。5a與5c，4a與4c寬度對比相差大約0.1毫米到3毫米之間，最佳相差0.2毫米到1毫米之間。
《可充電鋰離子扣式電池》的發明人發現如果陰極與陰極殼中有金屬直接暴露於電解液中，這個電池非常容易發生短路。我們認為這是由於內部的電極卷幾乎占用了內部絕大多數有效空間，電極的邊緣非常靠近殼體，充電過程中陰極的電勢是最低的，而殼直接與外電路相連，因此其內部暴露在電解液中的金屬容易吸收本應該跑到富鋰材料上的鋰離子。這種鋰離子的錯誤沉積最終會導致電池短路。由於充放電過程中陰極與陽極在電池正負極上的變化，這種沉積在兩個電極上都有可能發生，因此裸露於電解液中的電極和殼內的金屬必須要做覆蓋。
為了實現此目的，絕緣膠帶被用與電極，如圖9與圖10所示的膠帶7a，7b與13a，13b。
這些膠帶貼在極耳的未塗布區和非連線區，以此保證無金屬暴露於電解液中。通常在實際情況下一小部分塗布區也會覆蓋上膠帶。7a是導電極耳7的一邊，7b是另外一邊；13a是導電極耳13的一邊，13b是另外一邊。
陽極蓋或內蓋1在其平面1a和肩部1b區域的內表面覆蓋有一個中心帶孔的O形的墊圈12，該墊圈在焊接導電極耳13並形成牢固連線14之前放入。內蓋立邊1c的內層金屬由於與其接觸的隔膜在實際中有覆蓋作用，可以直接暴露於電解液中而不會影響電池的性能。
陰極殼或外殼3暴露於電解液的金屬也是需要覆蓋的。具體的細節是基於陰極導電極耳7於外殼3的不同種連線方式來進行描述，該發明具體有三種，如圖1/圖2，圖3和圖4。
第一種見圖1/圖2，陰極鋁集流體7首先向外折彎，在膠圈的腳邊2b上越過絕緣膠圈2，然後向上彎，沿著膠圈的立邊2a到達其高度的五分之一到五分之四，即保證與陰極殼有足夠好的連線，又保證留下的空間可以滿足可靠的密封。往螺旋卷芯加注電解液後，外殼3套在圖2所示組合件上，通過扣邊的方法折彎外殼開口邊緣3c來實現密封。折彎好的導電極耳7被緊密的壓縮在膠圈2外部與外殼3內部。機械扣邊壓縮所帶來的力，保證了在電池充放電過程中導電極耳7與外殼3始終有足夠好的連線。組成極耳7的鋁箔厚度一般僅0.012毫米，即使雙摺或三折後也不過0.024或0.036毫米，對於厚度有0.10到0.15毫米的膠圈2而言，可以通過輕微的變形來適應。電池的金屬外殼在整個過程中幾乎沒有變形，以此保證了足夠緊的密封。一個沖好的圓形的墊圈11是被預先貼在外殼內平面上3a，它能夠將殼內暴露於電解液中的金屬完全覆蓋，防止電池短路並提供更長的循環壽命。
第二種見圖3，陰極鋁集流體7通過超音波焊接在一個金屬片10上，該片通常材料是鋁，具體連線形式見圖5的焊接區8。金屬片10的大小與外殼3內徑的大小相同，並剛好能放在外殼內平面上3a。金屬片10預先貼上中心帶孔的O形的絕緣墊11a，在與集流體7焊接後，取另外一個圓形或橢圓形絕緣墊11整個覆蓋住焊接部位外露的金屬部分。往螺旋卷芯加注電解液後，金屬片10折回並蓋住卷芯。套上外殼3通過扣邊的方法折彎外殼開口邊緣3c來實現密封。機械扣邊力通過內蓋立邊1c和膠圈2將金屬片10壓緊在外殼內平面3a上，具體的位置在壓緊區9，這樣保證了外殼與陰極有良好的連線。
第三種見圖4，集流體7直接焊接在外殼的內平面3a上。絕緣膠帶7a與7b因為圖形比例太小未註明，這種方案需要更長的集流體7，否則底部的超音波焊接由於殼立邊3b的阻礙而無法實現。焊接後注電解液前，卷芯與外殼3通過長集流體7開放式的連線在一起，這樣增加了損壞集流體7的風險。注液後，長集流體7需要多次折彎才能塞入電池內部並完成扣邊。為能夠將殼內暴露於電解液中的金屬完全覆蓋，預先要在外殼的內平面3a貼上中心帶孔的O形的絕緣墊11a，在與集流體7焊接後，取另外一個圓形或橢圓形絕緣墊11整個覆蓋住焊接部位外露的金屬部分。這樣就防止電池短路並提供更長的循環壽命。
《可充電鋰離子扣式電池》中所提及的“陰極”和“陽極”的定義是可以相互轉換的，也就是說，圖1中的內蓋1可以是陰極蓋，外殼3可以是陽極殼，電極4可以是陽極，而電極5則是陰極，以此類推。
實施案例
實例一
參考圖1，《可充電鋰離子扣式電池》的發明人依照如上所述的方法，生產了直徑7.8毫米，高度5.3毫米，型號Z23的鋰離子可充電扣式電池。
電池殼1和3是用鍍鎳不鏽鋼構成，該不鏽鋼可以是316，304或者430，其厚度在0.1到0.15毫米之間，最好0.125毫米。這個陽極蓋的立邊1c是單層的。膠圈2由聚丙烯注塑而成，厚度在0.06到0.15毫米之間，最好0.12毫米。
陰極最好選用鎳錳鈷酸鋰等富鋰材料與其它添加劑以NMP為溶劑在真空下混合，混合好的漿料雙面塗布到鋁箔上，其厚度在0.01到0.025毫米之間，最好0.012毫米。加熱烘乾塗好的材料並在對輥機中壓到所要求的厚度，厚度通常在0.1到0.2毫米之間。這個塗布通常會留下一些空白區，方便極耳7的加工。電極可以採用沖切的方法加工，但最好使用雷射切割機來加工成如圖10所要求的形狀。陽極的加工方法與陰極類似，除了使用石墨作為富鋰材料，集流體的金屬材料為銅箔，其厚度在0.005到0.012毫米之間，最好0.006毫米。導電極耳7與13雙摺後分別在兩面貼上絕緣膠帶7a、7b與13a、13b留下如圖11所示的末端空白區。
電極4與5用卷繞機和隔膜一起捲成螺旋卷，隔膜6是厚度0.007到0.025毫米之間的多孔的PE膜或PP/PE/PP複合膜，最佳厚度0.012毫米。隔膜的寬度比電極要寬0.5到1.5毫米。在卷繞孔的頂部折彎並壓下陽極極耳13，然後將卷芯塞入預先貼有中心帶孔的O形絕緣墊的陽極蓋1中，焊機焊頭通過卷繞孔將極耳13與陽極蓋1焊在一起。套上預先塗有電池密封膠的膠圈2，使陽極蓋1的切口邊到達膠圈的腳邊2b。
陰極集流體7首先向外折彎，在膠圈的腳邊2b上越過絕緣膠圈2，然後向上彎，沿著膠圈的立邊2a到達其高度的二分之一。通過膠圈上預先塗有的密封膠粘住集流體裸露的鋁箔，絕緣膠帶7a與7b貼住部分集流體，保證膠圈腳邊2b壓到部分膠帶，從而無集流體金屬直接暴露於電解液中。
以上加工好的配件，放入真空烘箱中烘烤24小時。除去水份後，放入濕度低於1%的乾燥手套箱中注入含六氟磷酸鋰的電解液，待電解液被卷芯大部分吸收後，蓋上預先貼有絕緣墊11的外殼3，最後將其放入扣邊機中完成封口，形成一個密封的電池。
密封好的電池，首先老化一天，然後至少經過兩次充放電循環，來活化並測量電池的容量。發現電池在平均電流5毫安，平均電壓3.7伏時容量有24毫安時。整個能量是89毫瓦時，體積比能量是345瓦時/升。經過600到1000次循環後容量保持率80%。循環條件：先12毫安恆流再4.2伏恆壓充電，12毫安放電到3.0伏。
其它電池型號例如：Z22直徑7.8毫米，高度4.0毫米；Z11直徑6.4毫米，高度4.0毫米；它們都可以採用類似的工藝進行生產。
實例二
參考圖3，大部分配件，材料和工藝流程與實例1是相似的，除了陰極集流體7是預先焊在一個圓形的鋁片10上，該片通常厚0.05毫米，如圖5。鋁片10預先貼上中心帶孔的O形的絕緣墊11a，在與集流體7焊接後，取另外一個圓形絕緣墊11整個覆蓋住焊接部位外露的金屬部分。加注電解液後，金屬片10折回並蓋住卷芯。最後套上外殼3通過扣邊的方法來實現密封。
所制電池的性能與實例1也是相似的，除了額外加多的鋁片10與導電極耳7預焊工藝，存在提高不合格率的風險。另外0.05毫米厚的鋁片，需要占多一點內部的空間，同樣做Z23電池與實例1的方法對比的容量要少大約1-2%。
實例三
參考圖4，大部分配件，材料和工藝流程與實例1是相似的，除了陰極集流體7是直接焊接在外殼的內平面3a上。這樣需要一個更長的集流體7，否則底部的超音波焊接由於殼立邊3b的阻礙而無法實現。為能夠將殼內暴露的金屬完全覆蓋，預先要在外殼的內平面3a貼上中心帶孔的O形的絕緣墊11a，在與集流體7焊接後，取另外一個圓形的絕緣墊11整個覆蓋住焊接部位外露的金屬部分。注液後，長集流體7需要多次折彎才能塞入電池內部並完成扣邊與密封。
所制電池的性能與實例1和實例2也是相似的，除了長集流體7在生產過程中易斷裂所帶來的風險，就是折彎後塞入電池內部的集流體將占用有效空間，導致電池容量下降。
專利榮譽
2021年6月24日，《可充電鋰離子扣式電池》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
