CN101826639B - 一种锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锂离子电池，包括电芯、顶盖、保护线路板和支架，顶盖设置于支架上，保护线路板设置于顶盖和支架之间，支架开设有第一安装孔，电芯上开设有与第一安装孔相通的第二安装孔，支架通过一连接件穿设于第一、第二安装孔内固定于电芯上。封装时，连接件穿设于第一、第二安装孔内，将支架固定于电芯上，再将顶盖和保护线路板设置于支架上，从而实现锂离子电池的封装。与现有技术相比，本技术方案通过连接件固定支架，简化了装配工艺，提高生产效率，且无需对每款具体产品投入特定的设备、模具，投入成本低，此外，连接件被封装在内部，结构外形美观，且对保护线路板的极性位置无要求，结构通用性更好。

Description

一种锂离子电池
技术领域
本发明属于一种电池，尤其涉及一种锂离子电池。
背景技术
锂离子电池作为高容量、高输出功率、安全、环保、无污染的可充电电池，近年来在电子设备中得到了越来越广泛的应用，并已经成为移动电话等电子设备的标准配置。
目前大多数锂离子电池已省去了塑胶外壳，而在电芯的上下两个端部分别设置端盖(即顶盖和底盖)，常见的封装结构有以下四种：
灌胶结构：端盖采用整体灌胶的方式制成，把电池保护线路板胶在端盖与电芯之间。这种方式的缺陷在于：端盖与电芯之间结合的牢固程式度较低；加工温度较高，对电子元器件和电芯有一定的影响；如接触端子采用贴金砖的结构或增加过温度保险丝时，低压注塑就无法实现了；
激光焊支架结构：能克服灌胶结构的不足，但五金支架采用镶件注塑结构，成本较高；
支架采用粘胶固定方式：支架成本降低了，但因粘胶时，需要有保压设备，成本也较高；且粘胶结构，易于错位和溢胶，不良率较高；
顶盖螺钉结构：能克服以上结构的不足，但因螺钉必须固定在顶盖的两端，否则线路板空间将变得很狭窄，无法布电子元器件。若客户要求接触端子在顶盖两端时，就无法采用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，上述现有技术中锂离子电池封装工艺复杂，成本高，结构通用性差等缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种锂离子电池，包括电芯、顶盖、保护线路板和支架，所述顶盖设置于所述支架上，所述保护线路板设置于所述顶盖和支架之间，所述支架开设有第一安装孔，所述电芯上开设有与所述第一安装孔相通的第二安装孔，所述支架通过一连接件穿设于所述第一、第二安装孔内固定于所述电芯上，所述支架上设置有与所述第一安装孔相通的容屑槽，所述容屑槽置于所述第一安装孔上方，所述支架上开设有避让空间，于所述避让空间内设置有与所述保护线路板和电芯电性连接的二级保护装置，所述二级保护装置与保护线路板之间通过一导电构件电性连接，所述导电构件为镍带，所述镍带呈“ㄩ”形，卡于所述保护线路侧面，所述支架的底部于所述避让空间的下方设置有用于绝缘的面垫，所述电芯的负极穿过所述面垫与所述二级保护装置电性连接，所述面垫中设有与所述电芯的负极形状相匹配的嵌入孔，所述电芯的负极穿过所述嵌入孔，且顶面与所述面垫上表面平齐，并通过点焊固定连接于所述二级保护装置。
封装时，连接件穿设于第一、第二安装孔内，将支架固定于电芯上，再将顶盖和保护线路板设置于支架上，从而实现锂离子电池的封装。与现有技术相比，本技术方案通过连接件固定支架，采用简单的机械固定方式即完成封装，无需高温灌胶或粘胶，简化了装配工艺，提高生产效率，且不用对每款具体产品投入特定的设备、模具或采用昂贵的镶件注塑结构，投入成本低，此外，连接件被封装在内部，结构外形美观，且对保护线路板的极性位置无要求，结构通用性更好。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种锂离子电池的结构示意图；
图2是图1的分解示意图；
图3是图1中支架的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种锂离子电池，包括电芯1、顶盖2、保护线路板3和支架4，顶盖2设置于支架4上，保护线路板3设置于顶盖2和支架4之间。于支架4开设有第一安装孔41，电芯1上开设有与第一安装孔41相通的第二安装孔42，支架4通过一连接件43穿设于第一、第二安装孔41、42内固定于电芯1上。
具体地，如图1所示，本实施例中锂离子电池封装后外形大体呈方形，使顶盖2、支架4和电芯1外形也呈方形。
其中，于电芯1的端部具有盖板11，盖板11开设有呈盲孔的第二安装孔42。上述支架4上的左右两端均开设有第一安装孔41，相对应地于盖板11上设置有两个第二安装孔42。连接件43可以是螺钉，第一、第二安装孔41、42为与螺钉相匹配的螺纹孔。这样，支架4的两端均通过螺钉锁紧于螺纹孔内，使其牢固地固定于电芯1上。螺钉可以是自攻螺钉，以进一步简化装配工艺，提高生产效率。
如图3所示，为保证螺钉锁紧的力度，以及螺钉拧紧过程中电芯1铝屑的排出，于支架4上螺钉头的一侧开设有与第一安装孔41相通的容屑槽411，容屑槽411为圆形沉孔，且直径大于第一安装孔41。
支架4上于两个第一安装孔41之间开设有避让空间44，本实施例中，避让空间44为方形的通孔，于避让空间44内可设置二级保护装置45，该二级保护装置45分别与保护线路板3和电芯1电性连接，实现锂离子电池的二级保护。二级保护装置45可以是温度保护器，保护线路板3检测电池的温度，防止电池温度过高而损坏。
本实施例中，二级保护装置45的底部通过点焊与电芯1的负极12电性连接，负极12可以是与电芯1连接的铆钉，其中铆钉头呈椭圆形凸台，作为电芯1的负极12输出端。为了防止二级保护装置45与电芯1的正极触碰，支架4的底部于避让空间44的下方设置有用于绝缘的片状面垫13，电芯1的负极12可穿过面垫13与二级保护装置45电性连接。具体地，面垫13上开设有负极12形状相匹配的嵌入孔14，嵌入孔14同样为椭圆形，使负极12伸入嵌入孔14后，其顶面与面垫13的上表面相齐平。这样，二级保护装置45置于避让空间44内后，可通过点焊固定于负极12上，且与负极12电性连接，同时由于面垫13的绝缘保护，使二级保护装置45与电芯4正极隔离。
当然，二级保护装置45还可以与电芯1的正极电性连接，而与电芯1的负极12绝缘，只要使二级保护装置45与电芯1电性连接且能够实现保护电芯1的功能，均在本发明的保护范围之内。
若二级保护装置45与保护线路板3电性连接时，其两侧的引出线长度不够，可在二级保护装置45的两侧引出线端部分别连接一导电构件，本实施例中，导电构件为镍带46，镍带46呈“ㄩ”形，可卡于保护线路板3的侧面，且与保护线路板3电性连接。若二级保护装置45两侧的引出线长度足够时，可以不需要镍带46，而直接与保护线路板3电性连接。
如图2所示，于顶盖2上设置有卡槽21，支架4上的设置有与卡槽21相匹配的卡扣22。本实施例中卡槽21有四个，分别布置于顶盖2两侧，与之相应地，卡扣22也有四个，且分别设置于支架4的两侧。将卡扣22卡设于卡槽21内后，可将顶盖2固定于支架4上，且采用扣合固定的安装方式，安装方便。
此外，顶盖2的底部具有向内凹陷的空腔，使顶盖2与支架4之间形成容置空间(图中未示出)，保护线路板3可设置于该容置空间内。保护线路板3的两端分别设置有呈凸起状的接触端子31，于顶盖2上开设有与接触端子形状相应的通孔23，当顶盖2扣合于支架4上后，保护线路板3位于容置空间内，且接触端子31穿过通孔23，且其端面与顶盖2的表面相齐平，从而通过接触端子31与电子设备相连接。
上述连接件43和第一、第二安装孔41、42除了可采用螺纹连接来安装外，还可以是其它安装固定方式，只要能够通过连接件43将支架4固定于电芯1上，均在本发明的保护范围之内。
封装时，连接件43穿设于第一、第二安装孔41、42内，将支架4固定于电芯1上，再将顶盖2和保护线路板3设置于支架4上，从而实现锂离子电池的封装。与现有技术相比，本技术方案通过连接件43固定支架4，采用简单的机械固定方式即完成封装，无需高温灌胶或粘胶，简化了装配工艺，提高生产效率，且不用对每款具体产品投入特定的设备、模具或采用昂贵的镶件注塑结构，投入成本低，此外，连接件43被封装在内部，结构外形美观，且对保护线路板3的极性位置无要求，结构通用性更好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种锂离子电池，包括电芯、顶盖、保护线路板和支架，所述顶盖设置于所述支架上，所述保护线路板设置于所述顶盖和支架之间，其特征在于：所述支架开设有第一安装孔，所述电芯上开设有与所述第一安装孔相通的第二安装孔，所述支架通过一连接件穿设于所述第一、第二安装孔内固定于所述电芯上，所述支架上设置有与所述第一安装孔相通的容屑槽，所述容屑槽置于所述第一安装孔上方，所述支架上开设有避让空间，于所述避让空间内设置有与所述保护线路板和电芯电性连接的二级保护装置，所述二级保护装置与保护线路板之间通过一导电构件电性连接，所述导电构件为镍带，所述镍带呈“ㄩ”形，卡于所述保护线路侧面，所述支架的底部于所述避让空间的下方设置有用于绝缘的面垫，所述电芯的负极穿过所述面垫与所述二级保护装置电性连接，所述面垫中设有与所述电芯的负极形状相匹配的嵌入孔，所述电芯的负极穿过所述嵌入孔，且顶面与所述面垫上表面平齐，并通过点焊固定连接于所述二级保护装置。
2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述顶盖上设置有卡槽，于所述支架上的设置有与所述卡槽相匹配的卡扣，所述卡扣卡设于所述卡槽内。
3.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述顶盖与支架之间具有容置空间，所述保护线路板设置于所述容置空间内。
4.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述电芯上具有盖板，所述第二安装孔设置于所述盖板上。
5.如权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于：所述第二安装孔为盲孔。
6.如权利要求1-5任一项所述的锂离子电池，其特征在于：所述连接件为螺钉，所述第一、第二安装孔为与所述螺钉相匹配的螺纹孔。
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