一種安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)及其組裝工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電池組技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)及其組裝工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]聚合物鋰離子電池作為清潔能源的一種，由于其具有電壓高，充放電壽命長，對(duì)環(huán)境污染小和自放電率低等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品上，如智能手機(jī)，筆記本電腦，數(shù)碼相機(jī)和便捷式小型電器等。
[0003]隨著聚合物鋰離子電池在電子產(chǎn)品上的大量使用和電池能量密度的不斷提高，電池的安全性需要進(jìn)一步加強(qiáng)，尤其是對(duì)于由多個(gè)聚合物鋰離子電池串聯(lián)和/或并聯(lián)而成的電池組，如果其中一個(gè)聚合物鋰離子電池出現(xiàn)異常充電(如高溫充電、過充電等)情況，那么整個(gè)電池組就存在非常嚴(yán)重的安全隱患。
[0004]為了提高電池組的安全性，通常在充電器內(nèi)部會(huì)加裝過壓、過溫等保護(hù)裝置，當(dāng)電池組出現(xiàn)異常充電的情況時(shí)，這些保護(hù)裝置可以起到一定的保護(hù)作用。但是，當(dāng)充電器內(nèi)部的保護(hù)電路元件被濫用、被拆卸或者遇到故障時(shí)，電池組充電時(shí)就失去了充電器保護(hù)裝置的保護(hù)，從而增大了電池組的安全隱患。
[0005]此外，目前多并串電池組的連接多數(shù)采用PCM轉(zhuǎn)接板的方式，將電池的極耳連接在PCM轉(zhuǎn)接板上，實(shí)現(xiàn)電池的串接或者并接，再從總正極片端和總負(fù)極片端連接到PCM主板上，形成回路。這種組裝方式較為復(fù)雜，操作難度較大，而且不良率高，制造成本較高。
[0006]有鑒于此，確有必要提供一種安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)及其組裝工藝，其通過加入溫控?cái)嗦菲?，可以大大地提高電池組的使用安全性，該工藝簡單可行，操作難度低，制造成本低，不良率低，而且更加安全可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的之一在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)，其通過加入溫控?cái)嗦菲?，可以大大地提高電池組的使用安全性。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)，包括由若干個(gè)通過串聯(lián)和/或并聯(lián)連接的聚合物鋰離子電池組成的電池組和外殼，所述電池組置于所述外殼內(nèi)；
[0010]所述電池組上設(shè)置有溫控?cái)嗦菲?、總正極片、總負(fù)極片和充電輸入連接器，所述溫控?cái)嗦菲髋c所述總負(fù)極片串接后再與所述總正極片一同連接在所述充電輸入連接器上，形成充電保護(hù)電路。
[0011]作為本發(fā)明安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述電池組上還設(shè)置有放電輸出連接器，所述總正極片和所述總負(fù)極片通過主回路連接引線與所述放電輸出連接器連接，形成放電回路。
[0012]作為本發(fā)明安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述聚合物鋰離子電池的極耳之間通過連接片連接，所述連接片連接有電壓信號(hào)偵測引線，所述電壓信號(hào)偵測引線還與所述充電輸入連接器連接，形成電壓偵測電路。
[0013]作為本發(fā)明安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述連接片為連接鎳片、連接銅片或撓性印刷電路板。
[0014]作為本發(fā)明安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述極耳和所述連接片通過激光焊連接、點(diǎn)焊連接、超聲焊連接或錫焊連接。
[0015]作為本發(fā)明安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述極耳和所述連接片之間設(shè)置有絕緣紙，相鄰的所述極耳之間填充有壓縮泡棉，并且所述極耳和所述壓縮泡棉組成的整體外纏繞有聚合物膠帶。
[0016]作為本發(fā)明安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，相鄰的所述聚合物鋰離子電池之間設(shè)置有粘接層，所述電池組的角位均設(shè)置有壓縮泡棉。
[0017]作為本發(fā)明安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述溫控?cái)嗦菲髟O(shè)置于相鄰的兩個(gè)所述聚合物鋰離子電池的頂封邊之間，并且所述溫控?cái)嗦菲骱团c所述溫控?cái)嗦菲鹘佑|的所述聚合物鋰離子電池的頂部之間設(shè)置有導(dǎo)熱材料層。
[0018]作為本發(fā)明安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)，所述外殼包括左殼體、右殼體和上蓋，所述左殼體和所述右殼體共同形成容置空間，所述上蓋蓋合在所述左殼體和所述右殼體的上端并且所述上蓋位于所述電池組的正上方；
[0019]所述左殼體包括第一底殼、第一頂殼和設(shè)置于所述第一頂殼和所述第一底殼之間的第一主殼體；所述右殼體上包括第二底殼、第二頂殼和設(shè)置于所述第二頂殼和所述第二底殼之間的第二主殼體；所述第一底殼和所述第二底殼共同形成用于支撐所述電池組的支撐結(jié)構(gòu)，所述第一頂殼和所述第二頂殼均與所述上蓋連接。
[0020]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過在電池組上設(shè)置溫控?cái)嗦菲?，?dāng)電池組因?yàn)楫惓３潆姸幱诟邷貭顟B(tài)時(shí)，溫控?cái)嗦菲鞒蕯嗦窢顟B(tài)，從而阻止電池組在高溫環(huán)境下充電而導(dǎo)致的電池性能的下降和引發(fā)的安全事故的出現(xiàn)，而且在充電過程中如出現(xiàn)電池溫度異常升高的情況，溫控?cái)嗦菲髂芗皶r(shí)斷開充電電流，從而達(dá)到安全保護(hù)的目的，可以大大地提高電池組的使用安全性。而當(dāng)電池溫度降低到常溫狀態(tài)時(shí)，溫控?cái)嗦菲饔殖书]合狀態(tài)，允許電池組正常充放電。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，溫度保護(hù)的控制方式簡單可靠，不需要額外的過溫檢測保護(hù)控制電路，從而可以減少電池電量的消耗，且不會(huì)額外地增加材料的成本。
[0021]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)的組裝工藝，包括以下步驟:
[0022]第一步，將若干個(gè)聚合物鋰離子電池并排置于輔助夾具內(nèi)，采用連接片將所述聚合物鋰離子電池的極耳連接起來，形成總正極片和總負(fù)極片，使得若干個(gè)所述聚合物鋰離子電池通過串聯(lián)和/或并聯(lián)的方式組合成電池組；
[0023]第二步，在所述電池組的上端設(shè)置充電輸入連接器和溫控?cái)嗦菲?，使得所述溫控?cái)嗦菲髋c所述總負(fù)極片串接后再與所述總正極片一同連接在所述充電輸入連接器上，形成充電保護(hù)電路；
[0024]第三步，在所述極耳和所述連接片之間設(shè)置絕緣紙，并在所述電池組的角位貼上壓縮泡棉，最后再將電池組置于外殼內(nèi)。
[0025]作為本發(fā)明安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)的組裝工藝的一種改進(jìn)，第二步還包括在所述電池組上設(shè)置放電輸出連接器和主回路連接引線的步驟，使得所述總正極片和所述總負(fù)極片通過所述主回路連接引線與所述放電輸出連接器連接，形成放電回路。
[0026]作為本發(fā)明安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)的組裝工藝的一種改進(jìn)，第二步還包括在所述連接片上連接電壓信號(hào)偵測引線，并使所述電壓信號(hào)偵測引線與所述充電輸入連接器連接，形成電壓偵測電路的步驟。
[0027]作為本發(fā)明安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)的組裝工藝的一種改進(jìn)，第一步還包括在相鄰的所述聚合物鋰離子電池之間設(shè)置粘接層的步驟，第三步還包括在所述極耳和所述連接片之間設(shè)置絕緣紙、在相鄰的所述極耳之間填充壓縮泡棉和在所述極耳和所述壓縮泡棉組成的整體外纏繞聚合物膠帶的步驟。
[0028]作為本發(fā)明安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)的組裝工藝的一種改進(jìn)，第二步中所述溫控?cái)嗦菲髟O(shè)置于相鄰的兩個(gè)所述聚合物鋰離子電池的頂封邊之間，并且第二步中還包括在所述溫控?cái)嗦菲骱团c所述溫控?cái)嗦菲鹘佑|的所述聚合物鋰離子電池的頂部之間設(shè)置導(dǎo)熱材料層的步驟。
[0029]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明巧妙地利用連接片來作回路串接，并利用溫控?cái)嗦菲鱽韺?shí)現(xiàn)安全保護(hù)的目的，結(jié)構(gòu)簡單，工藝得到了優(yōu)化，使得整個(gè)組裝工藝簡單易行，制造成本大大降低，不良率大大降低，而且使得該電池組結(jié)構(gòu)更加安全可靠。此外，組裝成的電池組結(jié)構(gòu)回路內(nèi)阻小、電氣性能穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中電池組部分的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1中電池組部分的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]其中:
[0035]1-電池組，2-電壓信號(hào)偵測引線，3-外殼，31-左殼體，311-第一底殼，312-第一頂殼，313-第一主殼體，32-右殼體，321-第二底殼，322-第二頂殼，323-第二主殼體，33-上蓋，4-溫控?cái)嗦菲鳎?-總正極片，6-總負(fù)極片，7-充電輸入連接器，8-放電輸出連接器，9-連接片，10-絕緣紙，11-壓縮泡棉，12-聚合物膠帶，13-主回路連接引線。
【具體實(shí)施方式】
[0036]實(shí)施例1
[0037]如圖1至圖4所示，本實(shí)施例提供的一種安全的聚合物鋰離子電池組結(jié)構(gòu)，包括由若干個(gè)通過串聯(lián)和/或并聯(lián)連接的聚合物鋰離子電池組成的電池組I和外殼3，電池組I置于外殼3內(nèi)；其中，電池組I用于實(shí)現(xiàn)充放電。外殼3用于固定電池組I。
[0038]電池組I上設(shè)置有溫控?cái)嗦菲?、總正極片5、總負(fù)極片6和充電輸入連接器7，溫控?cái)嗦菲?與總負(fù)極片6串接后再與總正極片5 —同連接在充電輸入連接器7上，形成充電保護(hù)電路。其中，溫控?cái)嗦菲?的工作原理為:當(dāng)電池組I因?yàn)樘幱诟邷貭顟B(tài)時(shí)，溫控?cái)嗦菲?呈斷路狀態(tài)，從而阻止電池組I在高溫環(huán)境下充電而導(dǎo)致的電池性能的下降和引發(fā)的安全事故的出現(xiàn)，而且在充電過程中如出現(xiàn)電池溫度異常升高的情況，溫控?cái)嗦菲?能及時(shí)斷開充電電流，從而達(dá)到安全保護(hù)的目的，可以大大地提高電池組I的使用安全性。而當(dāng)電池溫度降低到常溫狀態(tài)時(shí)，溫控?cái)嗦菲?又呈閉合狀態(tài)，允許電池組正常充放電。
[0039]電池組I上還設(shè)置有放電輸出連接器8，總正極片5和總負(fù)極片6通過主回路連接引線13與放電輸出連接器8連接，形成放電回路，供客戶端設(shè)備使用。
[0040]聚合物鋰離子電池之間通過連接片9連接。優(yōu)選的，連接片9為連接鎳片、連接銅片或撓性印刷電路板，或者是電子線，當(dāng)然也可以是其它可以起到導(dǎo)電連接作用的連接片9。極耳和連接片9通過激光焊連接、點(diǎn)焊連接、超聲焊連接或錫焊連接，當(dāng)然也可以采用其他焊接方式。
[0041]極耳和連接片9之間設(shè)置有絕緣紙10，絕緣紙10的材質(zhì)為杜邦紙、聚酰亞胺紙或防火快巴紙等，以在極耳和連接片9之間起到絕