CN104577016A - 具有聚合物锂电池功能的电子手表链及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种表链，尤其是一种具有聚合物锂电池功能的电子手表链及其制造方法。具有聚合物锂电池功能的电子手表链由若干个链节连接而成，所述链节以聚合物锂电池为内体，在内体的外周的上面一侧包围一条铜箔，连接聚合物锂电池的正极，在内体的外周的下面一侧包围另一条铜箔，连接聚合物锂电池的负极，所述链节两端分别配置两对铜环，上面的两个铜环焊接在正极铜箔环上，下面的两个铜环焊接在负极铜箔环上，再在其外围包围烧结陶瓷。将两节聚合物锂电池链节拼对好位置，使四个铜环孔在一条轴线上，在铜环孔中插入连接销，连接销的中心圆柱为绝缘的陶瓷、塑料、碳纤维或者橡胶圆柱，连接销的外周上下两部分各套上导电金属环套，连接销的外周中间部分则套上绝缘橡胶环，如此使相邻的两节链节通过连接销正极与正极联通，负极与负极联通，构成两节并联的聚合物锂电池组，依此方式联接多节电池并联构成整个表链。
Description
技术领域
本发明涉及一种表链，尤其是一种具有聚合物锂电池功能的电子手表链。
背景技术
智能手表因为其强大的功能而成为市场的热点。智能手表采用功能较强的智能SOC芯片作为主控芯片，可以实现诸如计时、身体机能参数感知、联网、计算和通讯等功能，系统通常采用WinCE、Linux和Android等操作系统。智能手表对电池的容量要求很高，通常需要达到350mAh以上，这就需要较大电量的电池。近年来，聚合物锂离子电池的技术取得了很大的进展，可以将电池做到10mm*10mm*2mm的较小体积，仍可以提供10mAh左右的电量。然而手表的表盘体积有限，很难同时放置复杂的精密电路板和大容量电池，因此需要解决大电池容量和智能手表的小体积的矛盾。
中国发明专利201110221475.X公开了“具有太阳能电池功能的电子手表链及其制备方法”，这种表链采用了太阳能电池的方案，由于目前太阳能电池的转换率低，电池容量尚不能达到智能手表的要求。
中国发明专利200710156735.3公开了“大容量聚合物锂电池的封装方法”，这一发明提出了锂电池的关键制作方案，然而还无法应用在表链这样复杂的结构上。
由于智能手表对电池容量的要求日益增加，解决电池的布置和容量问题就成为智能手表进一步发展的关键环节。由于表盘的体积有限，在其空间需要放置精密电路板，所以将电池放在表链上，就成为一种较好的选择，然而表链的结构复杂，并且是弯曲的环状，如何将电池和表链结合起来，就成为关键的技术难点。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种能够将聚合物锂离子电池并联并做成电子表链的方法。多节聚合物锂离子电池链节的并联，大大增加了电池的容量，通常情况下，可以达到1000mAh以上，可以有效的提供智能手表3天左右的一般用法下的电能消耗。同时本发明电子手表链具有良好的装饰性，在批量生产后可以遵循通用标准，具有良好的互换性，因此需要较长时间使用智能手表而无法充电的人士可以在手腕甚至脚腕上穿戴多个聚合物锂离子电池表链，既有美观作为饰物的效果，又可以作为备用电池。
本发明是这样实现的：一种具有聚合物锂电池功能的电子手表链，由若干个链节连接而成，所述链节以聚合物锂电池为内体，在内体的外周的上面一侧包围一条铜箔，连接聚合物锂电池的正极，在内体的外周的下面一侧包围另一条铜箔，连接聚合物锂电池的负极，所述链节两端分别配置两对铜环，上面的两个铜环焊接在正极铜箔环上，下面的两个铜环焊接在负极铜箔环上，再在其外围包围烧结绝缘物质。将两节聚合物锂电池链节拼对好位置，使四个铜环孔在一条轴线上，在铜环孔中插入连接销，连接销的中心圆柱为绝缘的陶瓷、塑料、碳纤维或者橡胶圆柱，连接销的外周上下两部分各套上导电金属环套，连接销的外周中间部分则套上绝缘橡胶环，如此使相邻的两节链节通过连接销，正极与正极联通，负极与负极联通，构成两节并联的聚合物锂电池组，依此方式联接多节电池并联构成整个表链。
所述链节外体由陶瓷、塑料、橡胶或者碳纤维绝缘体包绕、烧结或者灌注凝结构成。
所述链节内体由聚合物锂电池构成，锂电池的外包装使用不易燃的聚氯乙烯塑料或者聚四氟乙烯塑料。
所述链节的内体为聚合物锂电池，其外部包含两条铜箔环，分别作为聚合物锂电池的正极和负极。
所述链节的内体为聚合物锂电池，其尺寸宽在10mm至30mm之间，长在10mm至30mm之间，厚度在2.5mm到3.5mm之间，适合作为表链的链节，电池容量在25mAh到80mAh之间，整体表链的链节在10个到20个之间，整体容量在500mAh到1200mAh之间。
所述连接销的中心圆柱体使用绝缘的陶瓷、塑料、碳纤维或者橡胶圆柱，所述的两端的导电的金属环套使用铜或者铝，其外径与链节两端的铜环的内孔紧密配合，内径与连接销的中心圆柱体紧密配合，所述绝缘橡胶环使用橡胶、塑料或者纤维，其内外径与金属环套完全一致。
上述具有聚合物锂离子电池功能的电子手表链的制造方法：
步骤1：制作链节内体聚合物锂电池；
A、正极用铝箔作载体，上面涂一层LiCoO2(高钴酸锂)的活性化合物，再进行烘烤；
B、负极用铜箔作载体，上面涂一层石墨，再进行烘烤；
C、压平；
D、根据链节尺寸裁剪；
E、焊上正负电极长条形铜片引脚；
F、加隔膜绕制成电芯；
G、进行气压和短路检测；
H、装聚氯乙烯塑料或者聚四氟乙烯塑料外包装袋；
I、真空高温除湿；
J、灌注电解液；
K、让电解液快速渗透到电芯并再次除湿；
L、电池排气压制并封口；
M、40摄氏度高温放置，再次让电解液充分渗透；
N、电池充放电激活；
O、电池二次排气压制再封口；
P、电池切边；
Q、电池边缘整形；
R、在内体两端缠绕电池铜片引脚，并检测电池电压；
步骤2：链节成型，将内体聚合物锂电池和两侧的铜环在专用模具里摆放好，采用点焊焊接牢固，再在另一专用模具里面摆好，浇筑塑料、橡胶、粘土或者纤维流体，烧结固化，然后剪除支撑体和毛刺；
步骤3：镀覆链节外观，采用蒸发或磁控溅射技术在链节外表镀一层金属膜，根据价格定位，可以镀金、银和不锈钢等金属材料，使外表美观；
步骤4：制作连接销，所述绝缘中心圆柱采用挤压成型制作，金属环套采用铸造制作，绝缘环套采用挤压成型制作，将绝缘环套先套在中心绝缘圆柱上，再在两端套上金属环套；
步骤5：连接链节，根据所需长度，将具有聚合物锂电池功能的电子手表链的链节用连接销连接，使其组成并联的具有聚合物锂电池功能的表链。
本发明具有聚合物锂离子电池功能的电子表链有如下优点：采用聚合物锂离子电池作为表链的链节，充分利用的了表链的空间；同时采用两端导电的连接销的方式，将聚合物锂离子电池链节并联在了一起，大大增加了电池的容量；表链结构简单、便于加工、成本低廉；同时外观美观，未来可以成为新型的储能装饰品。
附图说明
下面参照附图结合实施实例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明具有聚合物锂电池功能的电子手表链的链节整体结构示意图。
图2是图1中的A-A剖面示意图。
图3是每个链节中的聚合物锂电池示意图。
图4是图3中的B-B剖面示意图。
图5是连接销、导电金属套环、绝缘橡胶环的示意图。
1-链节的前端的两个金属环和外面的包绕的绝缘体。
2-链节的后端的两个金属环和外面的包绕的绝缘体，与下一个链节的前端的两个金属环和外面的包绕的绝缘体放置在一个轴线上，插入连接销连接。后端的两个金属环的正好可以放置下一个链节的前端的两个金属环构成的凹槽里。
3-链节里的聚合物锂离子电池部分。
4-链节里的异型导电金属环，链节的前端两个，后端两个。
5-链节的外体，由陶瓷、塑料、橡胶或者碳纤维绝缘体包绕、烧结或者灌注凝结构成。
6-内体聚合物锂电池外面缠绕的电池铜箔片正极引脚环。
7-内体聚合物锂电池外面缠绕的电池铜箔片负极引脚环。
8-连接销中间的绝缘体圆柱。
9-连接销外围两侧的导电金属环。
11-连接销外围中间的绝缘橡胶环。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行详细的说明。
请参阅图1-图5所示，是本发明所述的一种具有聚合物锂电池功能的电子手表链，由若干个链节连接而成，链节以聚合物锂电池3为内体，在内体的外周的上面一侧包围一条铜箔6，连接聚合物锂电池的正极，在内体的外周的下面一侧包围另一条铜箔7，连接聚合物锂电池的负极，所述链节两端分别配置两对铜环4，上面的两个铜环焊接在正极铜箔环6上，下面的两个铜环焊接在负极铜箔环7上，再在其外围包围绝缘物体5。将两节聚合物锂电池链节拼对好位置，使链节的后端的两个金属环和外面的包绕的绝缘体1嵌入下一个链节的前端的两个金属环和外面的包绕的绝缘体2之间，使四个铜环孔的中心在同一条轴线上，在铜环孔中插入连接销，连接销的中心圆柱8为绝缘的陶瓷、塑料、碳纤维或者橡胶圆柱，连接销的外周上下两部分各套上导电金属环套9，连接销的外周中间部分则套上绝缘橡胶环10，如此使相邻的两节链节通过连接销正极与正极联通，负极与负极联通，构成两节并联的聚合物锂电池组，依此方式联接多节电池并联构成整个表链。
以陶瓷为链节外体材料的具有聚合物锂电池功能的电子手表链的制作方法：
步骤1：制作链节内体聚合物锂电池；正极用铝箔作载体，上面涂一层LiCoO2(高钴酸锂)的活性化合物，再进行烘烤；负极用铜箔作载体，上面涂一层石墨，再进行烘烤；压平；根据链节尺寸裁剪；焊上正负电极长条形铜片引脚，采用点焊；加隔膜绕制成电芯，将正负电极合在一起，中间用隔膜隔开；进行150公斤气压和短路检测；将电芯装入聚氯乙烯塑料或者聚四氟乙烯塑料外包装；真空高温除湿；灌注电解液；让电解液快速渗透到电芯并再次除湿；电池排气压制并封口，防止漏液；40摄氏度温度放置，再次让电解液充分渗透；电池充放电激活；电池二次排气压制再封口；电池切边，将第一次封口的多余边切掉；电池边缘整形；在内体两端缠绕电池铜片引脚，并检测电池电压。
步骤2：链节成型，将内体聚合物锂电池和两侧的铜环在专用模具里摆放好，采用点焊焊接牢固，再在另一专用模具里面摆好，压入高岭土为主要材料的陶瓷粘土，烧结温度到1360摄氏度固化，烧制成陶瓷以后，磨平支撑体和毛刺。再次进行电池电压的测试。
步骤3：镀覆链节外观，采用蒸发或磁控溅射技术在链节的陶瓷外表镀一层金属膜，根据价格定位，可以镀金、银和不锈钢等金属材料，使外表美观；制作过程中需要防止外表的金属膜与链节两侧的四个铜环之间发生短路。
步骤4：制作连接销，所述绝缘中心圆柱采用碳酸乙烯酯挤压成型制作，金属环套采用铜铸造制作，绝缘环套采用碳酸乙烯酯挤压成型制作，将绝缘环套先套在中心绝缘圆柱上，再在两端套上铜环套；
步骤5：连接链节，根据所需长度，将具有聚合物锂电池功能的电子手表链的链节用连接销连接，使其组成并联的具有聚合物锂电池功能的表链。
Claims (8)
1.一种具有聚合物锂电池功能的电子手表链，由若干个链节连接而成，其特征在于：链节以聚合物锂电池为内体，中间由连接导体包绕、连接导体前端和后端各焊接一对异型铜环，外体由绝缘体包住。
2.根据权利要求1所述的具有聚合物锂电池功能的电子手表链，其特征在于：所述链节两端配置两对异型铜环，上一节链节的后端两个铜环孔和下一节链节的前端的两个铜环孔放置在同一条轴线上，在铜环的孔中插入一根连接销，连接销的两端为导电金属环套，中间为绝缘橡胶环套，因此两节链节的相邻接的上面一侧的两个铜环导通成为电池的一级(正极或负极)，两节链节的相邻接的下面一侧的两个铜环导通成为电池的另一极(负极或正极)，两节链节构成并联聚合物锂电池组。
3.根据权利要求1所述的具有聚合物锂电池功能的电子手表链，其特征在于：所述链节外体由陶瓷、塑料、橡胶或者碳纤维绝缘体包绕、烧结或者灌注凝结构成。
4.根据权利要求1所述的具有聚合物锂电池功能的电子手表链，其特征在于：
所述链节内体由聚合物锂电池构成，锂电池的外包装使用不易燃的聚氯乙烯塑料或者聚四氟乙烯塑料。
5.根据权利要求1所述的具有聚合物锂电池功能的电子手表链，其特征在于：
所述链节的内体为聚合物锂电池，其外部包含两条铜箔环，分别作为聚合物锂电池的正极和负极。
6.根据权利要求1所述的具有聚合物锂电池功能的电子手表链，其特征在于：
所述链节的内体为聚合物锂电池，其尺寸宽在10mm至30mm之间，长在10mm至30mm之间，厚度在2.5mm到3.5mm之间，适合作为表链的链节，电池容量在25mAh到80mAh之间，整体表链的链节在10个到20个之间，整体容量在500mAh到1200mAh之间。
7.根据权利要求1所述的具有聚合物锂电池功能的电子手表链，其特征在于：
所述连接销的中心圆柱体使用绝缘的陶瓷、塑料、碳纤维或者橡胶圆柱，所述的两端的导电的金属环套使用铜或者铝，其外径与链节两端的铜环的内孔紧密配合，内径与连接销的中心圆柱体紧密配合，所述绝缘橡胶环使用橡胶、塑料或者纤维，其内外径与金属环套完全一致。
8.一种上述具有聚合物锂电池功能的电子手表链的制造方法：
步骤1：制作链节内体聚合物锂电池；
A、正极用铝箔作载体，上面涂一层LiCoO2(高钴酸锂)的活性化合物，再进行烘烤；
B、负极用铜箔作载体，上面涂一层石墨，再进行烘烤；
C、压平；
D、根据链节尺寸裁剪；
E、上正负电极长条形铜片引脚(点焊)；
F、加隔膜绕制成电芯(将正负电极合在一起，中间用隔膜隔开)；
G、进行气压(150Kg)和短路检测；
H、装聚氯乙烯塑料或者聚四氟乙烯塑料外包装袋(将电芯装入外包装袋)；
I、真空高温除湿；
J、灌注电解液；
K、让电解液快速渗透到电芯并再次除湿；
L、电池排气压制并封口(第一次封口，防止漏液)；
M、40度高温放置，再次让电解液充分渗透；
N、电池充放电激活；
O、电池二次排气压制再封口；
P、电池切边(将第一次封口的多余边切掉)；
Q、电池边缘整形；
R、在内体两端缠绕电池铜片引脚，并检测电池电压；
步骤2：链节成型，将内体聚合物锂电池和两侧的铜环在专用模具里摆放好，采用点焊焊接牢固，再在另一专用模具里面摆好，浇筑塑料、橡胶、粘土或者纤维流体，烧结固化，然后剪除支撑体和毛刺；
步骤3：镀覆链节外观，采用蒸发或磁控溅射技术在链节外表镀一层金属膜，根据价格定位，可以镀金、银和不锈钢等金属材料，使外表美观；
步骤4：制作连接销，所述绝缘中心圆柱采用挤压成型制作，金属环套采用铸造制作，绝缘环套采用挤压成型制作，将绝缘环套先套在中心绝缘圆柱上，再在两端套上金属环套；
步骤5：连接链节，根据所需长度，将具有聚合物锂电池功能的电子手表链的链节用连接销连接，使其组成并联的具有聚合物锂电池功能的表链。
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