CN204424323U - 一种聚合物锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种聚合物锂离子电池，包括由聚合物电芯和置于聚合物电芯前端的PCM板组成的电芯组件，还包括一体成型的胶框、前软胶层、后软胶层和NFC功能板，电芯组件置于胶框内，前软胶层设置于PCM板和胶框之间，后软胶层设置于聚合物电芯的尾部和胶框之间，NFC功能板贴设于聚合物电芯的表面。相对于现有技术，本实用新型通过在聚合物电芯表面贴设NFC功能板，由于NFC功能板能够实现各种设备在几厘米范围内的通信，从而使得使用该电池的手机或其他移动终端可以用作非接触式智能卡、智能卡的读写器终端以及设备对设备的数据传输链路。

Description

一种聚合物锂离子电池

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种聚合物锂离子电池。

背景技术

锂离子电池目前已被广泛应用在通讯和电子行业，市面上的绝大部分数码产品，都是用锂离子电池作为能源供给。

现在市面上的锂离子电池主要有两种，一种是用铝壳或者钢壳作为包装壳体，将由正极片、负极片和隔离膜组成的电芯包裹于其内，以达到将正极活性物质和负极活性物质跟外界空气隔绝的目的，这种电池人们一般称之为“硬壳锂离子电池”；另一种是用铝塑膜将电芯包裹起来，以将正极活性物质和负极活性物质与空气隔离开来，这种电池人们一般称之为“软包装锂离子电池”或者“聚合物锂离子电池”。

其中，硬壳锂离子电池由于密封强度较大，当电池内部有短路的情况发生时，不易将内部能量泄出，很容易引起爆炸事故，而且用铝壳或者钢壳封装的锂离子电池能量密度相对较低，现在逐渐被市场淘汰。而聚合物锂离子电池则越来越广泛地运用在各个领域，但由于铝塑膜封装的锂离子电池的形状不规则，给封装带来了一定的难度。

为了解决上述问题，人们开发出了几种聚合物锂离子电池的包装结构：一是在聚合物锂离子电池外包裹绝缘纸，二是在聚合物锂离子电池外包裹铝片后再灌胶，三是在电池的前方和后方分别通过超声焊接焊接上前胶壳和后胶壳，四是在电池的前方和后方分别通过螺丝连接固定住前胶壳和后胶壳。但是，在电池外包裹绝缘纸的包装结构并不能很好地保护电芯，这种结构主要应用在内置电池的封装中；通过超声焊接或者螺丝连接的方式固定前胶壳和后胶壳又占用了太多的电芯空间，造成电池的容量密度降低。

有鉴于此，确有必要提供一种聚合物锂离子电池，该电池中的胶框不仅可以对聚合物电芯起到保护作用，从而防止碰撞变形或刺穿漏液，而且设置在电芯的前端和后端的软胶层还可以使电池的结构更加稳固，更为重要的是，本实用新型的电池还具有近距离感应功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种聚合物锂离子电池，该电池中的胶框不仅可以对聚合物电芯起到保护作用，从而防止碰撞变形或刺穿漏液，而且设置在电芯的前端和后端的软胶层还可以使电池的结构更加稳固，更为重要的是，本实用新型的电池还具有近距离感应功能。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种聚合物锂离子电池，包括由聚合物电芯和置于所述聚合物电芯前端的PCM板组成的电芯组件，还包括一体成型的胶框、前软胶层、后软胶层和NFC功能板，所述电芯组件置于所述胶框内，所述前软胶层设置于所述PCM板和所述胶框之间，所述后软胶层设置于所述聚合物电芯的尾部和所述胶框之间，所述NFC功能板贴设于所述聚合物电芯的表面。

作为本实用新型聚合物锂离子电池的一种改进，所述聚合物电芯的前端和所述PCM板之间设置有绝缘纸。

作为本实用新型聚合物锂离子电池的一种改进，所述胶框和所述电芯组件组成的整体外围设有标签纸。

作为本实用新型聚合物锂离子电池的一种改进，所述胶框包括前侧边、后侧边、左侧边和右侧边，所述前侧边上设置有凸起柱，所述凸起柱朝向所述PCM板延伸。

作为本实用新型聚合物锂离子电池的一种改进，所述PCM板上设置有与所述凸起柱匹配的通孔，装配时，所述凸起柱和所述通孔间隙配合，经过热铆工艺后所述凸起柱熔化以实现所述胶框和所述PCM板的紧固连接。

作为本实用新型聚合物锂离子电池的一种改进，所述后侧边上设置有凸起块，所述凸起块朝向所述聚合物电芯的尾部延伸。

作为本实用新型聚合物锂离子电池的一种改进，所述NFC功能板粘贴于所述聚合物电芯的外表面。

作为本实用新型聚合物锂离子电池的一种改进，所述聚合物电芯和所述PCM板通过电阻焊或激光点焊焊接连接。

作为本实用新型聚合物锂离子电池的一种改进，所述胶框设置为聚氯乙烯框体。

作为本实用新型聚合物锂离子电池的一种改进，所述前软胶层和所述后软胶层设置为硅胶层、聚乙烯层或聚丙烯层。

相对于现有技术，本实用新型至少具有如下优点：

第一，本实用新型将一体成型的胶框围设在电芯组件外，可以对聚合物电芯起到保护作用，从而防止聚合物电芯因碰撞或其他外力而发生变形或因刺穿而发生漏液，进而防止因漏液而导致的燃烧风险；

第二，本实用新型通过在电芯的前端和后端分别设置前软胶层和后软胶层，可以使电池的结构更加稳固，防止电芯在胶框内晃动而导致的结构不稳定；而且，前软胶层和后软胶层还可以对电池的前端和尾部起到缓冲保护作用；

第三，本实用新型通过在聚合物电芯表面贴设NFC(近距离无线通讯技术)功能板，由于NFC功能板能够实现各种设备在几厘米范围内的通信，从而使得使用该电池的手机或其他移动终端可以用作非接触式智能卡、智能卡的读写器终端以及设备对设备的数据传输链路，其应用主要可分为以下四个基本类型：用于付款和购票、用于电子票证、用于智能媒体以及用于交换、传输数据，从而大大增加使用本实用新型的电池的移动设备的功能。

附图说明

图1为本实用新型的分解结构示意图。

图2为本实用新型的俯视结构示意图。

图3为图2中A-A方向的剖视结构示意图。

其中，1-聚合物电芯，11-铝塑膜，12-正极极耳，13-负极极耳，2-PCM板，21-通孔，3-电芯组件，4-胶框，41-前侧边，-凸起柱，42-后侧边，421-凸起块，43-左侧边，44-右侧边，5-前软胶层，6-后软胶层，7-NFC功能板，8-绝缘纸，9-标签纸，10-防水块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型及其有益技术效果进行详细说明，但本实用新型的具体实施方式并不限于此。

请参阅图1至3，本实用新型提供的一种聚合物锂离子电池，包括由聚合物电芯1和置于聚合物电芯1前端的PCM板2组成的电芯组件3，还包括一体成型的胶框4、前软胶层5、后软胶层6和NFC功能板7，电芯组件3置于胶框4内，前软胶层5设置于PCM板2和胶框4之间，后软胶层6设置于聚合物电芯1的尾部和胶框4之间，NFC功能板7贴设于聚合物电芯1的表面。其中，聚合物电芯1包括正极片、负极片、间隔设置于正极片和负极片之间的隔离膜、用于封装正极片、负极片和隔离膜的铝塑膜11，以及灌注于铝塑膜11内的电解液，正极片和负极片上分别焊接有正极极耳12和负极极耳13，并且正极极耳12和负极极耳13从聚合物电芯1的前端伸出后与PCM板2焊接。

其中，一体成型的胶框4具有较高的机械强度，从而可以对聚合物电芯1起到保护作用，防止聚合物电芯1因碰撞或其他外力而发生变形或因刺穿而发生漏液，进而防止因漏液而导致的燃烧风险；而且，一体成型的胶框4还能够使得电池组的组装变得简单方便，提高组装效率，同时使得聚合物电芯的边角规则整齐，从而改善电池的外观。

前软胶层5和后软胶层6分别能够填充胶框4与PCM板2之间的空隙和胶框4与聚合物电芯1的尾部之间的空隙，防止聚合物电芯1在胶框4内晃动，提高电池组装的稳定性，同时，前软胶层5和后软胶层6还能起到缓冲作用，从而对聚合物电芯1的头部和尾部起到缓冲保护作用。

而NFC功能板能够实现各种设备在几厘米范围内的通信，从而使得使用该电池的手机或其他移动终端可以用作非接触式智能卡、智能卡的读写器终端以及设备对设备的数据传输链路，其应用主要可分为以下四个基本类型：用于付款和购票、用于电子票证、用于智能媒体以及用于交换、传输数据，从而大大增加使用本实用新型的电池的移动设备的功能。

其中，聚合物电芯1的前端和PCM板2之间设置有绝缘纸8，以起到绝缘的作用。胶框4和电芯组件3组成的整体外围设有标签纸9，以将整个电池包裹成型。

胶框4包括前侧边41、后侧边42、左侧边43和右侧边44，前侧边41上设置有凸起柱(图未视)，凸起柱朝向PCM板2延伸。胶框4的前端还设置有防水块10，以防止水汽进入到电池中。

PCM板2上设置有与凸起柱匹配的通孔21，装配时，凸起柱和通孔21间隙配合，经过热铆工艺后凸起柱熔化以实现胶框4和PCM板2的紧固连接，从而使得PCM板2上的金手指的位置稳定，由于本实用新型的电池是通过金手指与终端设备电连接的，因此可以保证本实用新型与终端设备的连接稳定性，防止接触不良现象的发生。

后侧边42上设置有凸起块421，凸起块421朝向聚合物电芯1的尾部延伸，这些凸起块421可以嵌入后软胶层6内，从而使得后软胶层6稳固地固定于聚合物电芯1的尾部和胶框4之间。

NFC功能板7粘贴于聚合物电芯1的外表面，粘贴的方式简单易行，且将其贴在聚合物电芯1的外表面可以使其尽量接触外界信号。

聚合物电芯1的正极极耳12和负极极耳13通过电阻焊或激光点焊和PCM板2焊接连接。

胶框4设置为聚氯乙烯框体，聚氯乙烯材质的框体具有较高的机械强度，且容易一体成型。

前软胶层5和后软胶层6设置为硅胶层、聚乙烯层或聚丙烯层，这几种材质质地较软，易于填充且可以起到缓冲的作用。

本实用新型的优点是：一体成型的胶框4使聚合物电芯1四周有足够的强度，防止聚合物电芯1接触外界时被刺破。而且，本实用新型的结构使得电池厚度方向的空间得到充分的利用，从而使得电池的容量可以做到最大化。NFC功能板7的设置使得本实用新型具有近距离感应功能。

制备本实用新型时，包括以下步骤：

步骤一，将聚合物电芯1的正极极耳12和负极极耳13分别通过电阻焊或激光点焊的方式与PCM板2焊接在一起，并在聚合物电芯1和PCM板2之间放置绝缘纸8，形成电芯组件3；

步骤二，将电芯组件3装入一体成型的胶框4中，PCM板2上的通孔21跟胶框4伸出的凸起柱间隙配合，然后用热铆夹具将胶框4伸出的凸起柱熔化(热熔)以紧固PCM板2，从而使得PCM板2上的金手指深度稳定，电池通过金手指与终端设备电连接，以满足客户的不同设备和使用环境的需求；其中，热熔处理的时间为3～8秒。

步骤三，将NFC功能板7的离型纸撕开后，将其粘贴在聚合物电芯1的表面，使电池具有近距离感应功能；

步骤四，将步骤三的半成品放入LPM(低压注塑)模腔内，向聚合物电芯1的前端和尾端注入软胶，以形成前软胶层5和后软胶层6，使电池的结构紧凑、稳固，防止聚合物电芯1的晃动；

步骤五，检查外观后，包上标签9，即完成电池的组装。

上述步骤实现了聚合物电池的封装工艺简单、封装成本低廉，使得电池实现了高能量密度化，并提高了电池的安全性。该制备方法减少了人员的操作步骤，且模具及设备简单，利于控制，因此有利于控制成本。

根据上述说明书的揭示和指导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种聚合物锂离子电池，包括由聚合物电芯和置于所述聚合物电芯前端的PCM板组成的电芯组件，其特征在于：还包括一体成型的胶框、前软胶层、后软胶层和NFC功能板，所述电芯组件置于所述胶框内，所述前软胶层设置于所述PCM板和所述胶框之间，所述后软胶层设置于所述聚合物电芯的尾部和所述胶框之间，所述NFC功能板贴设于所述聚合物电芯的外表面。

2.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述聚合物电芯的前端和所述PCM板之间设置有绝缘纸。

3.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述胶框和所述电芯组件组成的整体外围设有标签纸。

4.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述胶框包括前侧边、后侧边、左侧边和右侧边，所述前侧边上设置有凸起柱，所述凸起柱朝向所述PCM板延伸。

5.根据权利要求4所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述PCM板上设置有与所述凸起柱匹配的通孔，装配时，所述凸起柱和所述通孔间隙配合，装配后所述胶框和所述PCM板热铆连接。

6.根据权利要求5所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述后侧边上设置有凸起块，所述凸起块朝向所述聚合物电芯的尾部延伸。

7.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述NFC功能板粘贴于所述聚合物电芯的外表面。

8.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述聚合物电芯和所述PCM板通过电阻焊或激光点焊焊接连接。

9.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述胶框设置为聚氯乙烯框体。

10.根据权利要求1所述的聚合物锂离子电池，其特征在于：所述前软胶层和所述后软胶层设置为硅胶层、聚乙烯层或聚丙烯层。