專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋰離子電池，尤其指一種標(biāo)準(zhǔn)化可代替普通干電池的鋰離子電池。
背景技術(shù)：
干電池分一次干電與二次干電。一次干電池已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)大的家族，到目前為止已經(jīng)約有100多種。常見(jiàn)的有普通鋅-錳干電池、堿性鋅-錳干電池、鎂-錳干電池、鋅-空氣電池、鋅-氧化汞電池、鋅-氧化銀電池、鋰- 錳電池等。價(jià)格低廉是一次電池的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)也是明顯的容量低、漏液、高自放電率，不適合需要大電流和較長(zhǎng)期連續(xù)工作的場(chǎng)合，另外原材料浪費(fèi)很大(使用壽命短)。二次干電池，如鎳鎘電池(Ni-Cd)、鎳氫電池(Ni-H)，雖說(shuō)可以反復(fù)充放電，但其也存在記憶效應(yīng)，而且二次干電池也因?yàn)楸旧淼奶匦裕瑢?dǎo)致相當(dāng)多的電池因使用不當(dāng)而影響電池的使用壽命。另外，完成使用價(jià)值或因使用不當(dāng)而報(bào)廢的干電池隨意丟棄，或混入生活垃圾中被一起填埋，久而久之，滲出的重金屬便會(huì)污染地下水和土壤，造成嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。盡管人們采取了多種措施回收廢舊電池，但由于種種原因至今效果仍很不理想。隨意丟棄干電池，不僅污染環(huán)境、危害人體健康，而且也浪費(fèi)資源。隨著電池行業(yè)的發(fā)展，一種性能更好的電池一鋰離子電池(Li-Ion)也被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)。鋰離子電池不存在記憶效應(yīng)；相同的容量下，體積非常小(比能量高)；使用電壓為3.7 V，是鎳鎘電池、鎳氫電池的3倍；可使用的溫度范圍廣(_20°C飛(TC)，而鎳氫電池為((TC 50°C)。同時(shí)鋰離子電池的自放電率也比較低。鋰離子電池為完全環(huán)保電池，回收簡(jiǎn)單。已批量使用在移動(dòng)數(shù)碼等多種領(lǐng)域。但鋰離子電池的使用通常與用電器的設(shè)計(jì)緊密相關(guān)，形狀體積各異，標(biāo)準(zhǔn)性差，多數(shù)情況到用電器閑置時(shí)，該鋰電池?zé)o法給其它用電器供電。而當(dāng)用電器損壞后，即使電池還能使用也得跟著報(bào)廢。鋰離子電池在干電池領(lǐng)域，多是使用在需要多節(jié)電池使用的場(chǎng)合。市面上有一種標(biāo)準(zhǔn)化的配合占位桶(具有電池外形的電路導(dǎo)通零件)使用的“鋰離子電池”，然而實(shí)質(zhì)上這類(lèi)電池實(shí)質(zhì)上為鋰離子電池電芯，不能稱(chēng)為鋰離子電池，因?yàn)橥ǔＫv的鋰離子電池都需要安裝安全保護(hù)板，以防止鋰電池因不當(dāng)使用，而出現(xiàn)的過(guò)放、短路等影響鋰離子電池性能降低與起火、爆炸等安全事故。此種鋰離子電池需要與占位桶配合使用，且電壓高無(wú)法使用在普通單節(jié)干電池的場(chǎng)合運(yùn)用。對(duì)比干電池的種種不足以及鋰離子電池的容量大、環(huán)保等各種優(yōu)點(diǎn)，使用鋰離子電池來(lái)代替干電池是十分迫切的需求，由于鋰離子電池需要安全保護(hù)板以及電壓較高的特性，目前還沒(méi)有可以完全代替干電池的產(chǎn)品出現(xiàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容為了實(shí)現(xiàn)鋰電池的標(biāo)準(zhǔn)化并且能夠代替干電池，本實(shí)用新型提供一種標(biāo)準(zhǔn)化可代替普通干電池的鋰離子電池的設(shè)計(jì)方案。[0008]一種鋰離子電池，包括電量存儲(chǔ)單元，設(shè)置在電量存儲(chǔ)單元外部起保護(hù)作用的電池防護(hù)單元，還設(shè)置有與電量存儲(chǔ)單元連接的用于保護(hù)和控制電池的電路單元、以及與電池保護(hù)單元固定連接的電極單元；所述電量存儲(chǔ)單元與電極單元分別電連接到電路單元。具體的，所述電路單元包括用于保護(hù)電量存儲(chǔ)單元的電池保護(hù)電路以及用于調(diào)節(jié)電池輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)電路，并設(shè)置有與電量存儲(chǔ)單元正、負(fù)極連接的連接接點(diǎn)對(duì)，以及與電池防護(hù)單元連接的連接部；電路單元設(shè)置于電量存儲(chǔ)單元的任意一端。更具體的，所述電池防護(hù)單元包括外殼、設(shè)置于電量存儲(chǔ)單元外部為電量存儲(chǔ)單元提供絕緣保護(hù)的第一絕緣部件。優(yōu)選的，所述電量存儲(chǔ)單元為圓柱體，與圓筒狀的電池防護(hù)單元配合使用?！0013]優(yōu)選的,所述第一絕緣部件為套接于電量存儲(chǔ)單元設(shè)有電路單元的一端的絕緣套以及電量存儲(chǔ)單元另一端的絕緣片。具體的，所述電極單元包括與電池防護(hù)單元連接的第二絕緣部件以及設(shè)置于第二絕緣部件外側(cè)與電路單元連接的電極片；電極單元的數(shù)量為至少一個(gè)。進(jìn)一步的，所述電極片通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)焊接或卯接于電路單元上，或者通過(guò)金屬連接件直接焊接或貼片在電池電路單元上。優(yōu)選的，電路單元還設(shè)置有控制電壓調(diào)節(jié)電路工作的電壓調(diào)節(jié)裝置。優(yōu)選的，所述電壓調(diào)節(jié)裝置包括一個(gè)位于電路單元外側(cè)的電壓調(diào)節(jié)按鈕，并在電極單元的絕緣片上對(duì)應(yīng)電壓調(diào)節(jié)按鈕的位置處設(shè)有缺口。優(yōu)選的,還設(shè)置有連接于電路單元的電量及充電指示單元，電量及充電指示單元設(shè)置于電量存儲(chǔ)單元的外壁或電路單元外側(cè)，其對(duì)應(yīng)安裝位置設(shè)置透明孔或鏤空缺口。優(yōu)選的，電路單元還設(shè)置有充放電端口，電池防護(hù)單元在其對(duì)應(yīng)安裝位置設(shè)置開(kāi)□。優(yōu)選的，電極片、第二絕緣部件與電池防護(hù)單元可通過(guò)填充粘性物質(zhì)進(jìn)行固定或通過(guò)設(shè)置在電池防護(hù)單元的外殼的卡扣固定。 綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果(I)根據(jù)干電池的標(biāo)準(zhǔn)將鋰離子電池和保護(hù)電路整合在一起，有效對(duì)鋰離子電池進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；(2)進(jìn)一步設(shè)置電壓調(diào)節(jié)電路，能夠?qū)囯x子電池的輸出電壓調(diào)整到與普通干電池一樣，從而能夠完全代替干電池；(3)同時(shí)設(shè)置了電壓調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)鋰電池的輸出電壓，應(yīng)用更加方便靈活；(4)彌補(bǔ)了干電池的各種缺點(diǎn)，更加環(huán)保，壽命更長(zhǎng)。

圖I為本實(shí)用新型所述鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為電芯與電路單元的安裝狀態(tài)示意圖；圖3為電芯與電路單元的安裝狀態(tài)局部放大示意圖；圖4為圖2所述部件與第一絕緣部件的安裝狀態(tài)示意圖；圖5為圖4所述部件與外殼的安裝狀態(tài)示意圖；圖6為圖5所述部件與電極單元的安裝狀態(tài)示意圖；圖7為增加了電壓調(diào)節(jié)裝置的鋰離子電池安裝狀態(tài)示意圖；[0029]圖8為設(shè)置有卡扣的外殼結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地了解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的闡述。如圖I所示，本實(shí)用新型揭示了一種鋰離子電池，包括電量存儲(chǔ)單元1，設(shè)置在電量存儲(chǔ)單元I外部起保護(hù)作用的電池防護(hù)單元，還設(shè)置有與電量存儲(chǔ)單元I連接的用于保護(hù)和控制電池的電路單元2、以及與電池保護(hù)單元固定連接的電極單元3 ;所述電量存儲(chǔ)單元I與電極單元3分別電連接到電路單元2。 所述電路單元2包括用于保護(hù)電量存儲(chǔ)單元I的電池保護(hù)電路以及用于調(diào)節(jié)電池輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)電路；電路單元2設(shè)置于電量存儲(chǔ)單元I的任一端。所述電池防護(hù)單元包括外殼41、設(shè)置于電量存儲(chǔ)單元I外部為電量存儲(chǔ)單元I提供絕緣保護(hù)的第一絕緣部件。電量存儲(chǔ)單元為圓柱體，與圓筒狀的電池防護(hù)單元配合使用。第一絕緣部件為套接于電量存儲(chǔ)單元設(shè)有電路單元的一端的絕緣套42以及電量存儲(chǔ)單元另一端的絕緣片43。所述電極單元3包括與電池防護(hù)單元連接的第二絕緣部件、設(shè)置于第二絕緣部件外側(cè)與電路單元連接的電極片；電極單元的數(shù)量為至少一個(gè)。電極片通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)焊接或卯接于電路單元上，或者通過(guò)金屬連接件直接焊接或貼片在電池電路單元上。在本實(shí)施例中，采用鋰離子電芯(下稱(chēng)電芯)作為電量存儲(chǔ)單元，并在圖2-7中采用與電量存儲(chǔ)單元相同的標(biāo)號(hào)。電極單元為兩個(gè)，其中包括作為負(fù)電極的第二絕緣部件31a與電極片32a，以及作為正電極的第二絕緣部件31b與電極片32b。如圖2和3所示，將電路單元2設(shè)置于電芯I的一端，并通過(guò)其連接接點(diǎn)對(duì)21分別與電芯I的正、負(fù)極連接，并通過(guò)連接部22與外殼連接，形成組件100，實(shí)現(xiàn)電芯與電路單元2的電路導(dǎo)通。連接接點(diǎn)對(duì)與電芯I的正、負(fù)極連接可采用導(dǎo)線(xiàn)錫焊或點(diǎn)焊的方式，連接部22與外殼的連接可采用點(diǎn)焊的方式或者卡扣的方式連接(圖中未畫(huà)出)。需要說(shuō)明的是，在某些應(yīng)用場(chǎng)合也可以根據(jù)需求只采用一個(gè)電極單元作為負(fù)電極，如有些電池防護(hù)單元包括外殼集成正電極，這時(shí)就不必要在增設(shè)正電極，只需通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)等方式將該正電極連接到電路單元的連接接點(diǎn)對(duì)對(duì)應(yīng)的連接點(diǎn)。如圖4和5所示，將絕緣套42套接于組件100設(shè)置電路單元的一端，并將絕緣片43安裝在組件100的另一端，形成組件101。絕緣套42與絕緣片43用于防止電芯I與電路單元之間的除正負(fù)極和連結(jié)點(diǎn)對(duì)21之外的電路導(dǎo)通，同時(shí)防止組件101與其他金屬零件之間的電路導(dǎo)通。安裝完絕第一緣部件后，將外殼41套接于組件101上，形成組件102?？梢酝ㄟ^(guò)點(diǎn)焊或錫焊的方式將電路單元與外殼41連接在一起。在本實(shí)施例中，通過(guò)金屬連接件來(lái)連接導(dǎo)通電極片和電路單元。如圖I和6所示，將作為負(fù)極端的電極單元的金屬連接件33通過(guò)點(diǎn)焊等方式設(shè)置在電路單元相應(yīng)的導(dǎo)電通路上，第二絕緣部件31a安裝到組件102的外殼上，其缺口應(yīng)處于與金屬連接件33相應(yīng)的位置，從而形成組件103，再將電極片32a安裝于第二絕緣部件31a上，電極片32a與金屬連接件33緊密接觸，此時(shí)電極片32a通過(guò)金屬連接件33連接到電路單元形成通路。電極片32a與金屬連接件33可通過(guò)錫焊的方式進(jìn)一步加固連接。另一端的作為正極端電極單元的第二絕緣部件31b安裝到組件102的外殼上，電極片32b通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接到電路單元2后安裝到第二絕緣部件31b上。電極單元安裝完后得到鋰離子電池104。為了讓連接結(jié)構(gòu)更加牢固，電極片、第二絕緣部件與電池防護(hù)單元可通過(guò)填充粘性物質(zhì)進(jìn)行固定或通過(guò)設(shè) 置在電池防護(hù)單元的外殼的卡扣固定，在本實(shí)施例中，如圖8所示，外殼的端部設(shè)置有一個(gè)環(huán)狀的卡扣5，通過(guò)卡扣5將電極片和第二絕緣部件壓緊固定于夕卜殼上。鋰離子電池104的形狀體積等規(guī)格與普通干電池完全一樣，而其電路單元的電壓調(diào)節(jié)電路能將鋰離子電池104的輸出電壓降為I. 5V或I. 2V，從而可以直接替換普通干電池。需要說(shuō)明的是，在電池進(jìn)行充電時(shí)，由于鋰離子電芯電壓較高，此時(shí)電路板的電壓轉(zhuǎn)換功能不作用，外部充電設(shè)備直接對(duì)鋰尚子電芯充電。作為一個(gè)優(yōu)選方案，為了使鋰離子電池能夠得到更好更靈活的運(yùn)用，電路單元還設(shè)置有控制電壓調(diào)節(jié)電路工作的電壓調(diào)節(jié)裝置。電壓調(diào)節(jié)裝置包括一個(gè)位于電路單元外側(cè)的電壓調(diào)節(jié)按鈕，并在電極單元的絕緣片上對(duì)應(yīng)電壓調(diào)節(jié)按鈕的位置處設(shè)有缺口。如圖7所示，電壓調(diào)節(jié)裝置的電壓調(diào)節(jié)按鈕5設(shè)置在電路單元中間，并在作為負(fù)極的電極單元的電極片32a的中心位置開(kāi)一小孔，可以通過(guò)該小孔直接操作電壓調(diào)節(jié)按鈕5達(dá)到調(diào)節(jié)鋰離子電池輸出電壓的目的。為了能夠讓用戶(hù)更好了解電池的使用狀態(tài)，還設(shè)置有連接于電路單元的電量及充電指示單元，電量及充電指示單元設(shè)置于電量存儲(chǔ)單元的外壁或電路單元外側(cè)，其對(duì)應(yīng)安裝位置設(shè)置透明孔或鏤空缺口。這樣，用戶(hù)能夠很直觀(guān)地通過(guò)電量及充電指示單元了解鋰離子電池的使用狀態(tài)，不僅方便用戶(hù)的使用同時(shí)也對(duì)鋰離子電池的使用壽命提高帶來(lái)一定的有益效果。實(shí)際上，電池有時(shí)在應(yīng)用是需要對(duì)其進(jìn)行充放電的操作，但一般電池都需要符合其規(guī)格的充放電設(shè)備，為了是充放電更加靈活，電路單元還設(shè)置有充放電端口，電池防護(hù)單元在其對(duì)應(yīng)安裝位置設(shè)置開(kāi)口。采用此端口可使用如手機(jī)充電器等為電池進(jìn)行充電，甚至可以反過(guò)來(lái)為手機(jī)充電。本實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較優(yōu)實(shí)施方式，需要說(shuō)明的是，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種鋰離子電池，包括電量存儲(chǔ)單元，設(shè)置在電量存儲(chǔ)單元外部起保護(hù)作用的電池防護(hù)單元，其特征在于，還設(shè)置有與電量存儲(chǔ)單元連接的用于保護(hù)和控制電池的電路單元，以及與電池防護(hù)單元固定連接的電極單元； 所述電量存儲(chǔ)單元與電極單元分別電連接到電路單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電路單元包括用于保護(hù)電量存儲(chǔ)單元的電池保護(hù)電路以及用于調(diào)節(jié)電池輸出電壓的電壓調(diào)節(jié)電路，并設(shè)置有與電量存儲(chǔ)單元正、負(fù)極連接的連接接點(diǎn)對(duì)，以及與電池防護(hù)單元連接的連接部； 電路單元設(shè)置于電量存儲(chǔ)單元的任意一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電池防護(hù)單元包括外殼、分別設(shè)置于電量存儲(chǔ)單元兩端為電量存儲(chǔ)單元提供絕緣保護(hù)的第一絕緣部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電量存儲(chǔ)單元為圓柱體，與圓筒狀的電池防護(hù)單元配合使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池，其特征在于，所述第一絕緣部件包括套接于電量存儲(chǔ)單元設(shè)有電路單元一端的絕緣套以及設(shè)于電量存儲(chǔ)單元另一端的絕緣片。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電極單元包括與電池防護(hù)單元連接的第二絕緣部件以及設(shè)置于第二絕緣部件外側(cè)與電路單元連接的電極片； 電極單元的數(shù)量為至少一個(gè)； 所述電極片通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)焊接或卯接于電路單元上，或通過(guò)金屬連接件直接焊接或貼片在電池電路單元上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的鋰離子電池，其特征在于，電路單元還設(shè)置有控制電壓調(diào)節(jié)電路工作的電壓調(diào)節(jié)裝置，所述電壓調(diào)節(jié)裝置包括一個(gè)位于電路單元外側(cè)的電壓調(diào)節(jié)按鈕，并在電極單元的絕緣片上對(duì)應(yīng)電壓調(diào)節(jié)按鈕的位置處設(shè)有缺口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子電池，其特征在于，還設(shè)置有連接于電路單元的電量及充電指示單元，電量及充電指示單元設(shè)置于電量存儲(chǔ)單元的外壁或電路單元外側(cè)，電池防護(hù)單元在其對(duì)應(yīng)安裝位置設(shè)置透明孔或鏤空缺口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池，其特征在于，電路單元還設(shè)置有充放電端口，電池防護(hù)單元在其對(duì)應(yīng)安裝位置設(shè)置開(kāi)口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰離子電池，其特征在于，電極片、第二絕緣部件與電池防護(hù)單元可通過(guò)填充粘性物質(zhì)進(jìn)行固定或通過(guò)設(shè)置在電池防護(hù)單元的外殼的卡扣固定。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鋰離子電池，包括電量存儲(chǔ)單元，設(shè)置在電量存儲(chǔ)單元外部起保護(hù)作用的電池防護(hù)單元，與電量存儲(chǔ)單元連接的用于保護(hù)和控制電池的電路單元，以及與電池保護(hù)單元固定連接的電極單元，電量存儲(chǔ)單元與電極單元分別電連接到電路單元。本實(shí)用新型根據(jù)干電池的標(biāo)準(zhǔn)將鋰離子電池和保護(hù)電路整合在一起，有效對(duì)鋰離子電池進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)一步設(shè)置電壓調(diào)節(jié)電路，能夠?qū)囯x子電池的輸出電壓調(diào)整到與普通干電池一樣，從而能夠完全代替干電池；同時(shí)設(shè)置了電壓調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)鋰電池的輸出電壓，應(yīng)用更加方便靈活，擬補(bǔ)了干電池的各種缺點(diǎn)，更加環(huán)保，壽命更長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H01M10/42GK202712353SQ201220433169
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者馬奎陽(yáng) 申請(qǐng)人:馬奎陽(yáng)