一種二次電池負(fù)極封口體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種二次電池,具體涉及一種二次電池負(fù)極封口體。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來,二次電池(也稱為充電電池)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種便攜式電氣設(shè)備和電 子設(shè)備中,例如玩具、手持設(shè)備等,這對(duì)二次電池儲(chǔ)能能量提出越來越高的要求。鋰離子二 次電池由于具有能量高、可以高功率放電、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),因而正在逐漸應(yīng)用在以上領(lǐng)域。
[0003] 充電電池的正常工作經(jīng)常需要與其他功能的集成電路芯片配合,已達(dá)到理想的工 作效果。通常充電電池與集成電路芯片分別進(jìn)行封裝,然后再通過電路板和導(dǎo)線的連接,結(jié) 合在一起使用。這樣外圍元件多,生產(chǎn)工序多、成本高,充電電池與集成電路芯片體積大,性 能較差,不利于小型化或微型化。
[0004] 在進(jìn)行鋰離子二次電池封裝時(shí),鋰離子二次電池各部分所占的空間都較為固定, 其中,該聚合物電芯內(nèi)部則包括正極極片、隔離膜和負(fù)極極片,且在正極極片背離隔離膜的 一端具有指定高度的電芯頂封進(jìn)行封裝,由于電芯頂封占據(jù)了該聚合物電芯的一定高度, 從而減少了該聚合物電芯內(nèi)部的有效空間。而聚合物電芯的空間利用率與鋰離子二次電池 的能量密度和容量有較大關(guān)系,一般的,該聚合物電芯的空間利用率越大,該鋰離子二次電 池的能量密度和容量也越大,因此,現(xiàn)有的鋰離子二次電池普遍存在著由于聚合物電芯的 空間利用率低而導(dǎo)致的鋰離子二次電池的能量密度和容量較低的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明提供了一種二次電池負(fù)極封口體,所述封口體用于封閉所述二次電化學(xué)電 池的電池殼體的開口部,其中所述封口體包括:負(fù)極帽、電路板模塊和密封圈,所述電池殼 體在其靠近所述負(fù)極帽的一端具有凹陷的匝線結(jié)構(gòu),所述電芯放置于所述電池殼體內(nèi),位 于所述正極帽與所述匝線結(jié)構(gòu)之間;所述電路板模塊位于所述匝線與所述負(fù)極帽之間,所 述電路板模塊的直徑大小設(shè)置為在所述匝線構(gòu)成的凹陷的內(nèi)徑與電池殼體的內(nèi)徑之間,卡 在所述匝線一側(cè)從而與所述電芯隔離;所述電路板模塊為塑料柔性電路板,具有一定的彈 性,通過所述密封圈的擠壓產(chǎn)生彈性形變用于卡在所述電池殼體內(nèi)部;所述密封圈為一柔 性且彈性環(huán)形絕緣墊層,布置于所述電池殼體、電路板模塊與負(fù)極帽的空隙中,用于隔離所 述電池殼體和所述負(fù)極帽,密封述負(fù)極帽、電池殼體及電路板模塊;所述密封圈與電池殼 體內(nèi)部接觸的部位為圓弧形,用于配合電池殼體的圓弧結(jié)構(gòu);所述電路板模塊的側(cè)面邊緣 與電池殼體之間的縫隙處設(shè)置有第一鍍層,所述電路板模塊與匝線的縫隙處設(shè)置有第二鍍 層,所述第二鍍層沿所述電路板模塊靠近所述匝線一側(cè)的表面延伸出一段長(zhǎng)度,以與所述 電路板模塊上的正極布線實(shí)現(xiàn)電接觸,從而實(shí)現(xiàn)所述電路板模塊上的正極布線與電池殼體 的電接觸。
[0006] 優(yōu)選地,所述電路板模塊與所述負(fù)極帽之間的連接件為焊料。
[0007] 優(yōu)選地,所述電路板模塊與所述負(fù)極帽之間的連接件為卡扣連接。
[0008] 優(yōu)選地,所述負(fù)極帽的邊緣處設(shè)置有至少兩個(gè)卡頭,用于將所述負(fù)極帽固定在所 述電路板模塊上。
[0009] 優(yōu)選地,所述電路板模塊相對(duì)于所述負(fù)極帽的一側(cè)上對(duì)應(yīng)于所述負(fù)極帽的邊緣位 置設(shè)置有至少兩個(gè)卡槽,用于安裝所述負(fù)極帽。
[0010] 優(yōu)選地,所述密封圈的形狀為《 L1 "型,^的一部分用于擠壓固定電路板模塊于 所述匝線和所述電池殼體之間,另一部分用于隔離所述電池殼體和所述負(fù)極帽,所述密封 圈用于隔離所述電池殼體和所述負(fù)極帽的部分,伸出并高于所述電池殼體一定距離,并與 所述負(fù)極帽齊平,以防止所述電池在充電時(shí)產(chǎn)生短路。
[0011] 優(yōu)選地,所述鍍層的材料為金屬導(dǎo)電材料。
[0012] 優(yōu)選地,所述鍍層為鍍錫。
[0013] 優(yōu)選地,所述負(fù)極帽與電路板模塊連接部位的形狀為"C"型環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
[0014] 優(yōu)選地,所述電池還包括電芯和正極帽,其中,所述正極帽與所述電池殼體連接構(gòu) 成所述二次電池的正極;所述電芯放置于所述電池殼體內(nèi),位于所述正極帽與所述電路板 模塊之間。
[0015] 本發(fā)明的用于電化學(xué)電池的封口體配件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙合理,在所述電化學(xué)電池電 極封口處具有負(fù)極帽,所述負(fù)極帽能夠與電路板配合形成屏蔽結(jié)構(gòu),工作時(shí)產(chǎn)生的熱量傳 導(dǎo)給外界,起到保護(hù)電路板及元器件的作用。另外,所述電池殼體上對(duì)應(yīng)于電芯與電路板之 間布置有匝線結(jié)構(gòu),用于定位電芯和電路板的相對(duì)位置,并通過密封圈和鍍錫結(jié)構(gòu)將電路 板模塊邊緣與電池殼體和匝線之間的縫隙密封。
【附圖說明】
[0016] 參考隨附的附圖,本發(fā)明更多的目的、功能和優(yōu)點(diǎn)將通過本發(fā)明實(shí)施方式的如下 描述得以闡明,其中:
[0017] 圖Ia示意性示出了本發(fā)明的電化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖Ib是本發(fā)明的電化學(xué)電池的分解透視圖。
[0019] 圖Ic是圖Ia沿A-A方向的剖面圖。
[0020] 圖2a示意性示出了本發(fā)明的用于電化學(xué)電池的封口體配件的局部放大剖視圖。
[0021] 圖2b示意性示出了本發(fā)明的用于電化學(xué)電池的封口體配件的另一實(shí)施例的局部 放大剖視圖。
[0022] 圖3為本發(fā)明的用于電化學(xué)電池的封口體配件的剖視分解圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 通過參考示范性實(shí)施例,本發(fā)明的目的和功能以及用于實(shí)現(xiàn)這些目的和功能的方 法將得以闡明。然而,本發(fā)明并不受限于以下所公開的示范性實(shí)施例;可以通過不同形式來 對(duì)其加以實(shí)現(xiàn)。說明書的實(shí)質(zhì)僅僅是幫助相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員綜合理解本發(fā)明的具體細(xì)節(jié)。
[0024] 應(yīng)當(dāng)理解,前述大體的描述和后續(xù)詳盡的描述均為示例性說明和解釋,并不應(yīng)當(dāng) 用作對(duì)本發(fā)明所要求保護(hù)內(nèi)容的限制。
[0025] 在下文中,將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中,相同的附圖標(biāo)記代表相同 或類似的部件,或者相同或類似的步驟。
[0026] 本發(fā)明提供一種電化學(xué)二次電池,圖la、lb分別為本發(fā)明的電化學(xué)電池100的結(jié) 構(gòu)不意圖和分解透視圖。如圖la、Ib所不,一種電化學(xué)電池100,包括:電池殼體101、置于 電池殼體101內(nèi)的電芯102、負(fù)極帽103、置于電芯102和負(fù)極帽103之間的空間的電路板 模塊104以及正極帽105。電芯102外套有電池殼體101,并位于正極帽105與電路板模 塊104之間。電池殼體101為圓柱體或長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的鋼殼,用于輸出正極,固定電路板模塊 104。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,正極帽105右旋地與所述電池殼體101成型為一體結(jié)構(gòu), 構(gòu)成二次電池100的正極。
[0027] 電路板模塊104為至少一層印刷電路板(PCB),具有第一側(cè)和第二側(cè),其中第一側(cè) 相對(duì)于所述電化學(xué)電池100指向負(fù)極帽103,第二側(cè)相對(duì)于所述電化學(xué)電池100指向電芯 102。PCB是其上印刷有布線圖案的電路板,并具有與所述電池100的殼體內(nèi)徑具有大致對(duì) 應(yīng)的尺寸。多個(gè)印制導(dǎo)線和元器件布置在電路板模塊104的第一側(cè)或第二側(cè)。電路板模塊 104靠近所述電池100的負(fù)極帽103側(cè),位于電芯102和負(fù)極帽103之間。
[0028] 電路板模塊104上設(shè)置有連接件從而將負(fù)極帽103固定在電路板模塊104上,例 如,負(fù)極帽103可以通過焊料焊接在電路板模塊104上,也可以通過卡扣連接等方式固定。 優(yōu)選地,采用卡扣方式連接時(shí),負(fù)極帽103的邊緣處設(shè)置有至少兩個(gè)卡頭,用于將負(fù)極帽 103固定在電路板模塊104上,而電路板模塊104相對(duì)于負(fù)極帽103的一側(cè)上對(duì)應(yīng)于所述負(fù) 極帽103的邊緣位置設(shè)置有至少兩個(gè)卡槽,用于安裝負(fù)極帽103。電路板模塊104的電路負(fù) 極輸出端設(shè)置在所述負(fù)極帽103與電路板的連接處,使負(fù)極輸出與電路接地共線。
[0029] 電路板模塊用于鋰電池充電保護(hù)、充電指示,還可以用于電池的放電保護(hù)、短路保 護(hù)、過放保護(hù)以及控制輸出電壓。電路板模塊104和電芯102之間設(shè)置有電極連接線108a 和108b,分別將電池的正負(fù)極分別引出,其中108a為正極連接線,108b為負(fù)極連接線。
[0030] 圖Ic是圖Ia沿A-A方向的剖面圖。在電路板模塊104與外部的電池殼體101之 間,負(fù)極帽103與電池殼體101之間設(shè)置有密封圈106。密封圈106為一柔性且具有彈性 的環(huán)形絕緣墊層,其能夠起到隔離作為第一電極的電池殼體101和作為第二電極的負(fù)極帽 103的作用,并且由于密封圈106的彈性作用能夠擠壓并固定電路板模塊104,密封電池殼 體101和負(fù)極帽103之間的空隙。具體地,如圖Ic所示,密封圈106的形狀為《 L1 "型, 4的一部分用于擠壓固定電路板模塊104于所述匝線107和電池殼體101之間,另一部分 用于隔離所述電池殼體101和所述負(fù)極帽103。密封圈106用于隔離電池殼體101和負(fù)極 帽103的部分,伸出并高于電池殼體101 -定距離,并與負(fù)極帽103齊平,以防止所述電池 在充電時(shí)產(chǎn)生短路。
[0031] 優(yōu)選地,密封圈106與電池殼體101內(nèi)部接觸的部位為圓弧形,用于配合電池殼體 101的圓弧結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地,電路板模塊104為塑料柔性電路板,具有一定的彈性,通過密封圈 106的擠壓產(chǎn)生彈性形變用于卡在電池殼體101內(nèi)部。
[0032] 電池殼體101的外表面上對(duì)應(yīng)電芯102和印刷電路板106之間的位置有一圈向內(nèi) 的環(huán)形凹陷,為匝線107。將所述電芯102放置于所述電池殼體101內(nèi),位于正極帽105與 所述匝線107的結(jié)構(gòu)之間。密封圈106和匝線107的設(shè)置使得電路板模塊104固