CN110808404B - 一种锂离子电池及其充电方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锂离子电池及其充电方法。所述锂离子电池包括电芯、正极接电柱与负极接电柱，所述电芯为矩形块体状，所述电芯包括相对设置的第一端与第二端，所述正极接电柱与所述负极接电柱均凸设于所述电芯的第一端，所述电芯的第二端设置有弹性定位层，所述弹性定位层上凸设有多个条形的弹性褶皱脊。所述锂离子电池的充电稳定性较好。
Description
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池及其充电方法。
背景技术
目前，为了实现节能环保的功效，一般会采用锂离子电池代替镍氢电池来提供电能。一般的锂离子电池的前端为正极，后端为负极，在充电时，需要前年后两端都对准充电接头，才能实现充电。任意一端脱落则不能实现充电，因此使得其充电稳定性相对不好。
发明内容
基于此，有必要提供一种充电稳定性较好的锂离子电池及其充电方法。
一种锂离子电池，包括电芯、正极接电柱与负极接电柱，所述电芯为矩形块体状，所述电芯包括相对设置的第一端与第二端，所述正极接电柱与所述负极接电柱均凸设于所述电芯的第一端，所述电芯的第二端设置有弹性定位层，所述弹性定位层上凸设有多个条形的弹性褶皱脊。
在其中一个实施方式中，所述正极接电柱的端部与所述负极接电柱的端部均凸设有接电凸点，所述接电凸点为椭圆形凸点。
在其中一个实施方式中，所述多个弹性褶皱脊相互平行设置，每个所述弹性褶皱脊的延伸方向与所述电芯的厚度方向平行。
一种如上所述的锂离子电池的充电方法，包括以下步骤：
提供充电装置，所述充电装置内形成有电池槽，所述电池槽的侧壁上形成有两个接电区域，所述充电装置上还设置有挠性板，所述挠性板倾斜地朝所述电池槽的底部延伸并遮挡所述两个接电区域，所述挠性板上开设有两个穿设孔；
将所述锂离子电池卡设于所述电池槽内，利用多个弹性褶皱脊弹性地抵持于所述电池槽的侧壁上，并利用所述正极接电柱与所述负极接电柱抵持所述挠性板折弯以暴露所述两个接电区域，直至所述正极接电柱及所述负极接电柱分别穿设于所述两个穿设孔中并抵持于所述两个接电区域上；以及
利用所述充电装置给所述锂离子电池进行充电。
在其中一个实施方式中，所述充电装置内设置有充电本体，所述充电本体的一端构成所述电池槽的侧壁，所述两个接电区域均形成于所述充电本体的侧壁上。
在其中一个实施方式中，所述充电装置还包括控制器，所述控制器与所述充电本体电性连接，所述控制器用于控制所述充电本体对所述锂离子电池进行充电。
在其中一个实施方式中，所述电池槽的周壁上设置有加热结构，所述加热结构与电源连接，所述电源与所述控制器电性连接。
在其中一个实施方式中，所述电池槽内还设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器电性连接，所述温度传感器用于感测所述锂离子电池的温度。
在其中一个实施方式中，所述利用所述充电装置给所述锂离子电池进行充电的步骤具体为：
当所述锂离子电池的温度低于-10摄氏度时，所述控制器控制所述电源给所述加热结构上电以加热所述锂离子电池；
当所述锂离子电池的温度在-10至5摄氏度范围内时，所述控制器控制所述充电本体以第一充电速率给所述锂离子电池充电；以及
当所述锂离子电池的温度大于5摄氏度且小于30摄氏度时，所述控制器控制所述充电本体以第二充电速率给所述锂离子电池充电，所述第二速率大于所述第一速率。
通过将所述正极接电柱与所述负极接电柱设置于所述电芯的同一端，而另一端设置弹性褶皱脊，从而使得所述锂离子电池在充电时，其一端可以由弹性褶皱脊抵持于充电装置内，仅需要保证另一端对准充电不脱落即可，使得所述锂离子电池充电稳定性较好。
附图说明
图1为一实施例的锂离子电池及充电装置的立体示意图。
图2为一实施例的充电装置的部分结构的立体示意图。
图3为一实施例的充电装置的部分结构的另一视角的立体示意图。
图4为图2中A处的局部放大图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明涉及一种锂离子电池及其充电方法。例如，所述锂离子电池包括电芯、正极接电柱与负极接电柱，所述电芯为矩形块体状，所述电芯包括相对设置的第一端与第二端。例如，所述正极接电柱与所述负极接电柱均凸设于所述电芯的第一端，所述电芯的第二端设置有弹性定位层。例如，所述弹性定位层上凸设有多个条形的弹性褶皱脊。
请参阅图1至图4，一种锂离子电池，包括电芯10、正极接电柱11与负极接电柱12，所述电芯10为矩形块体状，所述电芯10包括相对设置的第一端101与第二端102，所述正极接电柱11与所述负极接电柱12均凸设于所述电芯10的第一端101，所述电芯10的第二端102设置有弹性定位层，所述弹性定位层上凸设有多个条形的弹性褶皱脊。
通过将所述正极接电柱11与所述负极接电柱12设置于所述电芯10的同一端，而另一端设置弹性褶皱脊，从而使得所述锂离子电池在充电时，其一端可以由弹性褶皱脊抵持于充电装置100内，仅需要保证另一端对准充电不脱落即可，使得所述锂离子电池充电稳定性较好。
例如，为了便于稳定定位所述锂离子电池，所述正极接电柱11的端部与所述负极接电柱12的端部均凸设有接电凸点，所述接电凸点为椭圆形凸点。所述多个弹性褶皱脊相互平行设置，每个所述弹性褶皱脊的延伸方向与所述电芯10的厚度方向平行。通过设置多个所述弹性褶皱脊，进而方便利用所述多个弹性褶皱脊来弹性定位所述锂离子电池，使得所述锂离子电池能够稳定地定位。
例如，为了便于提高充电稳定性，本发明还提供一种如上所述的锂离子电池的充电方法，包括以下步骤：
步骤一、提供充电装置100，所述充电装置100内形成有电池槽21，所述电池槽21的侧壁上形成有两个接电区域，所述充电装置100上还设置有挠性板22，所述挠性板22倾斜地朝所述电池槽21的底部延伸并遮挡所述两个接电区域，所述挠性板22上开设有两个穿设孔225；
步骤二、将所述锂离子电池卡设于所述电池槽21内，利用多个弹性褶皱脊弹性地抵持于所述电池槽21的侧壁上，并利用所述正极接电柱11与所述负极接电柱12抵持所述挠性板22折弯以暴露所述两个接电区域，直至所述正极接电柱11及所述负极接电柱12分别穿设于所述两个穿设孔225中并抵持于所述两个接电区域上；以及
步骤三、利用所述充电装置100给所述锂离子电池进行充电。
采用所述多个弹性褶皱脊抵持所述电池槽21的侧壁，且利用所述挠性板22抵持所述电芯10的另一端，从而实现对所述电芯10的稳定定位。
例如，在温度太低时，对电芯10充电容易造成电芯10的损坏，为了避免这个损坏，所述充电装置100内设置有充电本体30，所述充电本体30的一端构成所述电池槽21的侧壁，所述两个接电区域均形成于所述充电本体30的侧壁上。所述充电装置100还包括控制器，所述控制器与所述充电本体30电性连接，所述控制器用于控制所述充电本体30对所述锂离子电池进行充电。所述电池槽21的周壁上设置有加热结构，所述加热结构与电源连接，所述电源与所述控制器电性连接。所述电池槽21内还设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器电性连接，所述温度传感器用于感测所述锂离子电池的温度。通过所述温度传感器，可以感测所述电芯10的温度，进而进行较为合适的充电操作。
所述利用所述充电装置100给所述锂离子电池进行充电的步骤具体为：当所述锂离子电池的温度低于-10摄氏度时，所述控制器控制所述电源给所述加热结构上电以加热所述锂离子电池；当所述锂离子电池的温度在-10至5摄氏度范围内时，所述控制器控制所述充电本体30以第一充电速率给所述锂离子电池充电；以及，当所述锂离子电池的温度大于5摄氏度且小于30摄氏度时，所述控制器控制所述充电本体30以第二充电速率给所述锂离子电池充电，所述第二速率大于所述第一速率。当所述电芯10的温度较低时，所述控制器先利用所述加热结构对所述电芯10进行加热，然后再对所述电芯10进行充电，进而避免在过低温度时给所述电芯10充电而造成对所述电芯10的损坏。而且当温度高于5摄氏度时，则可以以较快的速率进行充电。
例如，尤其重要的是，为了便于提高所述挠性板22对所述电芯10的定位效果，所述电芯10的长度方向相对所述电池槽21的底面倾斜设置，所述电芯10的第一端101的高度位置大于所述第二端102的高度位置，所述电芯10的长度方向与所述电池槽21的底面之间形成有30-45度的角度。例如，所述挠性板22包括基体板221、倾斜板体222与薄片板体223，所述基体板221安装于所述充电本体30的上方，所述倾斜板体222的一端连接于所述基体板221的端部，另一端朝所述电池槽21的底部倾斜设置，所述倾斜板体222延伸至所述充电本体30朝向所述电芯10的一侧表面。所述薄片板体223连接于所述倾斜板体222远离所述基体板221的一端，并倾斜地朝所述电池槽21的底面延伸，所述薄片板体223的厚度小于所述倾斜板体222的厚度，所述薄片板体223相对水平面的倾斜角度大于所述倾斜板体222相对水平面的倾斜角度。所述两个穿设孔225均为圆形孔，所述两个穿设孔225开设于所述薄片板体223上，所述穿设孔225延伸至所述倾斜板体222的边缘。通过设置所述薄片板体223的倾斜角度与厚度，进而可以增加所述薄片板体223的弹性力度，进而可以提高所述薄片板体223对所述电芯10的定位力度。
例如，在充电时，为了便于夹持所述薄片板体223，以防止所述薄片板体223施加于所述电芯10上的力度太大而使所述电芯10脱出，所述充电装置100还包括弹出组件40，所述弹出组件40包括护持框41、按压柱42、弹出底板44与夹持架45，所述护持框41凸设于所述电池槽21远离所述挠性板22的一侧侧壁并暴露于外界，所述护持框41内形成有贯通孔，所述贯通孔沿竖直方向延伸。所述按压柱42滑动地插设于所述贯通孔内，所述按压柱42的顶部凸伸于所述充电装置100的顶部外侧。所述弹出底板44包括相互连接的抵持板体441与联动板体443，所述抵持板体441的一端连接于所述充电本体30的底面中央，所述抵持板体441的另一端倾斜向下延伸至所述电池槽21的下方，所述联动板体443的一端连接于所述抵持板体441的端部，另一端延伸至所述按压柱42的底端，所述联动板体443的表面抵持于所述按压柱42的底端。所述弹出底板44为弹性板。所述联动板体443的表面与地面平行。所述电池槽21的底面邻近所述充电板体的一侧贯通开设有暴露槽。所述夹持架45转动地位于所述暴露槽内，所述夹持架45包括支撑板451、枢轴452与夹持体453，所述支撑板451包括依次固定连接的第一板4511、中间板4512与第二板4513，所述第一板4511的一端邻近所述充电本体30的端部下方，所述第一板4511的另一端倾斜向下且朝远离所述充电本体30的方向延伸，所述第一板4511的端部设置有抵持辊4514，所述抵持辊4514抵持于所述抵持板体441的表面上，所述中间板4512连接于所述第一板4511的上端并竖直向上延伸，所述第二板4513连接于所述中间板4512的上端，所述第二板4513竖直向上并贴设于所述充电本体30朝向所述电池槽21的侧壁上，所述枢轴452转动地所述第二板4513与所述中间板4512的连接处，所述枢轴452还通过扭簧(图未示)转动地安装于所述充电本体30朝向所述电池槽21的侧壁的底部边缘，所述扭簧用于使所述夹持架45旋转以带动所述支撑板451抵持于所述弹出底板44的抵持板体441上。所述夹持体453的横截面为C形，所述夹持体453为挠性金属薄片，所述夹持体453连接于所述第二板4513远离所述枢轴452的一侧，所述夹持体453朝向所述充电本体30的一侧边缘弯曲形成越位辊，所述越位辊卷曲形成夹持空间4538，所述夹持空间4538面向所述充电本体30。所述夹持体453的越位辊抵持于所述挠性板22的薄片板体223的表面上，所述薄片板体223远离所述倾斜板体222的一端延伸进入所述第二板4513与所述充电本体30的侧壁之间。
例如，在需要释放所述电芯10时，为了便于利用所述弹出组件40将所述锂离子电池弹出，所述按压柱42用于在按压力的作用下向下移动以抵持所述联动板体443向下移动，所述联动板体443带动所述抵持板体441发生挠性形变以向下移动脱离所述充电本体30的底面，所述扭簧促使所述夹持架45旋转以释放所述挠性板22的薄片板体223，所述薄片板体223在自身回复力下自动回复原状以倾斜地拨动所述电芯10的正极接电柱11及所述负极接电柱12脱离所述两个接电区域，并使得所述电芯10的第一端101倾斜向上，所述薄片板体223的底端越过所述越位辊，弹出至所述第二板4513远离所述充电本体30的一侧，并位于所述越位辊的斜上方。此时，由于所述电芯10的第一端101被所述薄片板体223拨动脱离并倾斜向上，进而方边使用者取出所述电芯10。
而在所述按压柱42被释放后，所述弹出底板44回复原状，通过所述第一板4511迫使所述夹持架45反向旋转以使所述第二板4513抵持于所述充电本体30的侧壁上。当需要对所述电芯10充电时，通过将所述电芯10的第二端102抵持于所述电池槽21远离所述充电本体30的一侧，并使所述电芯10的正极接电柱11与所述负极接电柱12抵持于所述倾斜板体222上，按压所述电芯10以使所述正极接电柱11及所述负极接电柱12滑动至所述薄片板体223上并分别进入所述两个穿设孔225中，所述正极接电柱11与所述负极接电柱12分别抵持于所述两个接电区域上，以实现所述电芯10与所述充电本体30的电性连接，所述薄片板体223的底部在所述电芯10的施力下越过所述越位辊并夹持于所述第二板4513与所述充电本体30之间。通过利用所述第二板4513夹持所述薄片板体223，从而使得所述薄片板体223不会将所述电芯10排出脱离所述充电本体30。而需要取出所述电芯10时，按压所述按压柱42，利用所述弹出底板44抵持所述夹持架45旋转，所述夹持架45释放所述薄片板体223，以使所述薄片板体223脱离所述第二板4513并越过所述越位辊，所述薄片板体223拨动所述电芯10倾斜向上。由于所述电芯10在充电时，其相对所述电池槽21的底面之间形成有倾斜角度，因此便于利用所述薄片板体223对所述电芯10的拨出。
例如，为了便于使得所述按压柱42能够自动回复原位，所述贯通孔的中部周面凹设有安装环槽，所述安装环槽内设置有压簧，所述压簧套设于所述按压柱42上，所述压簧的底端抵持于所述安装环槽的底面，所述压簧的顶部与所述按压柱42连接，通过设置所述压簧，进而可以使得所述按压柱42能够自动回位。例如，为了便于提高按压触感，所述电池槽21的底部设置有磁铁柱，所述磁铁柱的底端用于磁性吸附所述联动板体443。通过设置所述磁铁柱，进而可以在按压所述按压柱42至预设深度时，所述联动板体443脱离所述磁铁柱，进而释放所述联动板体443，使得所述按压柱42的阻力迅速减小，提高按压的触感。通过设置所述弹出组件40，进而方便所述电芯10的安装，同时也方便所述电芯10的取出。例如，所述磁铁柱为强磁铁柱。
例如，在所述锂离子电池的充电方法中，其中的步骤二具体为，将所述锂离子电池卡设于所述电池槽21内，利用多个弹性褶皱脊弹性地抵持于所述电池槽21的侧壁上，并利用所述正极接电柱11与所述负极接电柱12抵持所述挠性板22折弯以暴露所述两个接电区域，所述薄片板体223的底部越过所述夹持体453的越位辊并夹持于所述第二板4513与所述充电本体30之间，所述正极接电柱11及所述负极接电柱12分别穿设于所述两个穿设孔225中并抵持于所述两个接电区域上，以实现所述电芯10与所述充电本体30的电性连接。
于步骤三之后，所述锂离子电池的充电方法还包括：
向下按压所述按压柱42以克服所述压簧的弹性力，使得所述按压柱42抵持所述联动板体443向下移动脱离所述磁铁柱，所述联动板体443带动所述抵持板体441发生挠性形变以向下移动脱离所述充电本体30的底面，所述扭簧促使所述夹持架45旋转以释放所述挠性板22的薄片板体223，所述薄片板体223在自身回复力下自动回复原状以倾斜地拨动所述电芯10的正极接电柱11及所述负极接电柱12脱离所述两个接电区域，并使得所述电芯10的第一端101倾斜向上，所述薄片板体223的底端越过所述越位辊，弹出至所述第二板4513远离所述充电本体30的一侧，并位于所述越位辊的斜上方，取出所述锂离子电池。通过设置所述弹出组件40，进而方便所述电芯10的安装，同时也方便所述电芯10的取出。
通过设置所述弹出组件40，进而方便所述电芯10的安装，同时也方便所述电芯10的取出。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种锂离子电池的充电方法，其特征在于，所述锂离子电池包括电芯、正极接电柱与负极接电柱，所述电芯为矩形块体状，所述电芯包括相对设置的第一端与第二端，所述正极接电柱与所述负极接电柱均凸设于所述电芯的第一端，所述电芯的第二端设置有弹性定位层，所述弹性定位层上凸设有多个条形的弹性褶皱脊，所述正极接电柱的端部与所述负极接电柱的端部均凸设有接电凸点，所述接电凸点为椭圆形凸点，所述多个弹性褶皱脊相互平行设置，每个所述弹性褶皱脊的延伸方向与所述电芯的厚度方向平行；
所述锂离子电池的充电方法包括以下步骤：
提供充电装置，所述充电装置内形成有电池槽，所述电池槽的侧壁上形成有两个接电区域，所述充电装置上还设置有挠性板，所述挠性板倾斜地朝所述电池槽的底部延伸并遮挡所述两个接电区域，所述挠性板上开设有两个穿设孔；
将所述锂离子电池卡设于所述电池槽内，利用所述多个弹性褶皱脊弹性地抵持于所述电池槽的侧壁上，并利用所述正极接电柱与所述负极接电柱抵持所述挠性板折弯以暴露所述两个接电区域，直至所述正极接电柱及所述负极接电柱分别穿设于所述两个穿设孔中并抵持于所述两个接电区域上；以及
利用所述充电装置给所述锂离子电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述充电装置内设置有充电本体，所述充电本体的一端构成所述电池槽的侧壁，所述两个接电区域均形成于所述充电本体的侧壁上。
3.根据权利要求2所述的充电方法，其特征在于，所述充电装置还包括控制器，所述控制器与所述充电本体电性连接，所述控制器用于控制所述充电本体对所述锂离子电池进行充电。
4.根据权利要求3所述的充电方法，其特征在于，所述电池槽的周壁上设置有加热结构，所述加热结构与电源连接，所述电源与所述控制器电性连接。
5.根据权利要求4所述的充电方法，其特征在于，所述电池槽内还设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器电性连接，所述温度传感器用于感测所述锂离子电池的温度。
6.根据权利要求5所述的充电方法，其特征在于，所述利用所述充电装置给所述锂离子电池进行充电的步骤具体为：
当所述锂离子电池的温度低于-10摄氏度时，所述控制器控制所述电源给所述加热结构上电以加热所述锂离子电池；
当所述锂离子电池的温度在-10至5摄氏度范围内时，所述控制器控制所述充电本体以第一充电速率给所述锂离子电池充电；以及
当所述锂离子电池的温度大于5摄氏度且小于30摄氏度时，所述控制器控制所述充电本体以第二充电速率给所述锂离子电池充电，所述第二充电速率大于所述第一充电速率。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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