一種內(nèi)置于有充電電路的電化學(xué)二次電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種二次電池，具體涉及一種內(nèi)置于有充電電路的電化學(xué)二次電 池。
【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，這對二次電池儲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，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，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和鋰離子二次電池 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。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型提供了一種內(nèi)置于有充電電路的電化學(xué)二次電池，包括：電池殼體、電 芯、正極帽、負(fù)極帽、電路板模塊和絕緣墊圈，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，所述電池殼體用于輸出正極，固定所述電路板模塊；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；所述負(fù)極帽設(shè)置在所述電路板模塊上，并能夠用于電磁屏蔽、靜電 屏蔽與電路散熱；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，從而卡在所述匝線一 側(cè)從而與所述電芯隔離；所述電芯上設(shè)置有電極連接線，用于將電池的正負(fù)極分別引出； 所述電路板模塊上具有至少一個通孔，所述通孔的內(nèi)表面鍍有導(dǎo)電材料，用于增強(qiáng)焊接強(qiáng) 度及增加電接觸面積，以及用于將電極連接線引出以連接到電路板模塊；所述電路板模塊 能夠用于所述電池的充電保護(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；所述絕緣墊圈布置于所述電池殼體、電路板模塊與負(fù)極帽的空隙中， 擠壓固定電路板模塊于所述匝線和電池殼體之間，并隔離所述電池殼體和所述負(fù)極帽。 [0006] 優(yōu)選地，所述電池殼體為圓柱體或長方體結(jié)構(gòu)的鋼殼。
[0007] 優(yōu)選地，所述電路板模塊為至少一塊印刷電路板。
[0008] 優(yōu)選地，所述絕緣墊圈為一柔性且彈性環(huán)形絕緣墊層。
[0009] 優(yōu)選地，所述絕緣墊圈的截面呈狀，狀的一部分用于擠壓固定電路板模塊于 所述匝線和電池殼體之間，另一部分用于隔離所述電池殼體和所述負(fù)極帽。
[0010] 優(yōu)選地，所述電路板模塊上設(shè)置有連接件從而將負(fù)極帽固定在電路板模塊上，并 實現(xiàn)兩者的電連接。
[0011] 優(yōu)選地，所述電路板模塊與負(fù)極帽的連接方式為焊接。
[0012] 優(yōu)選地，所述負(fù)極帽的邊緣處設(shè)置有至少兩個卡頭，用于將所述負(fù)極帽固定在所 述電路板模塊上；所述電路板模塊相對于所述負(fù)極帽的一側(cè)上對應(yīng)于所述負(fù)極帽的邊緣位 置設(shè)置有至少兩個卡槽，用于安裝所述負(fù)極帽。
[0013] 優(yōu)選地，所述匝線相對于電池殼體表面的凹陷深度為0. 2-1. 2_。
[0014] 優(yōu)選地，所述正極帽與所述電池殼體為一體結(jié)構(gòu)。
[0015] 本實用新型的用于電化學(xué)電池的封口體配件結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙合理，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)，能夠阻止其內(nèi)部 高頻元器件對外界的干擾，并能夠?qū)㈦娐钒骞ぷ鲿r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位置，并與負(fù)極帽和電池殼體之間的絕緣墊圈配合將電路板固 定，而不需要任何焊接。
【附圖說明】
[0016] 參考隨附的附圖，本實用新型更多的目的、功能和優(yōu)點將通過本實用新型實施方 式的如下描述得以闡明，其中：
[0017] 圖la示意性示出了本實用新型的電化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖lb是本實用新型的電化學(xué)電池的分解透視圖。
[0019] 圖lc是圖la沿A-A方向的剖面圖。
[0020] 圖2a示意性示出了本實用新型的內(nèi)置于有充電電路的電化學(xué)二次電池第一實施 例的用于電化學(xué)電池的封口體配件200的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖2b示意性示出了本實用新型第一實施例的用于電化學(xué)電池的封口體配件200 的局部放大剖視圖。
[0022] 圖3為本實用新型第二實施例的用于電化學(xué)電池的封口體配件300的立體分解 圖。
[0023] 圖4為本實用新型第二實施例中第二印刷電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 通過參考示范性實施例，本實用新型的目的和功能以及用于實現(xiàn)這些目的和功能 的方法將得以闡明。然而，本實用新型并不受限于以下所公開的示范性實施例；可以通過不 同形式來對其加以實現(xiàn)。說明書的實質(zhì)僅僅是幫助相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員綜合理解本實用新型 的具體細(xì)節(jié)。
[0025] 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) 用作對本實用新型所要求保護(hù)內(nèi)容的限制。
[0026] 在下文中，將參考附圖描述本實用新型的實施例。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。
[0027] 本實用新型提供一種電化學(xué)二次電池，圖la、lb分別為本實用新型的電化學(xué)電池 的結(jié)構(gòu)示意圖和分解透視圖。如圖la、lb所示，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。本實用新型的負(fù)極帽具有電磁屏蔽、靜電屏蔽和電路散熱的 功能。電芯102外套有電池殼體101，電池殼體101為圓柱體或長方體結(jié)構(gòu)的鋼殼，用于輸 出正極，固定電路板模塊104。根據(jù)本實用新型的一個實施例，正極帽105右旋地與所述電 池殼體101成型為一體結(jié)構(gòu)。
[0028] 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) 相對于所述電化學(xué)電池1〇〇指向負(fù)極帽103,第二側(cè)相對于所述電化學(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 應(yīng)的尺寸。多個印制導(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。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 接固定在電路板模塊104上，也可以通過卡接等方式固定。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。圖lc是圖la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)置有絕緣墊圈 106。絕緣墊圈106為一柔性且具有彈性的環(huán)形絕緣墊層，其沿所述電化學(xué)電池101A-A剖 面的形狀為"h"形。絕緣墊圈1〇6能夠起到隔離作為第一電極的電池殼體和作為第 二電極的負(fù)極帽103的作用，并且由于絕緣墊層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lc所示，狀的一部分用 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。
[0029] 電池殼體101的外表面上對應(yīng)電芯102和印刷電路板106之間的位置有一圈向內(nèi)