CN209730043U - 具有改进焊接结构的可充电电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有改进焊接结构的可充电电池，其包括壳体、电路板组件、电极帽、电芯、导电基板和非可锡焊转接件，电路板组件与壳体抵接以导电；电极帽与电路板组件电连接并覆盖开口，电极帽和壳体的极性相反；电芯引出有非可锡焊导体；导电基板设置在壳体内，电芯通过导电基板与电路板组件电连接，导电基板包括可锡焊导体；非可锡焊转接件设置在可锡焊导体上，可锡焊导体延伸至非可锡焊转接件处并与非可锡焊转接件焊接在一起。本实用新型提供的可充电电池，通过设置导电基板，可以提高导电基板与电路板组件之间的焊接强度，使得电芯和电路板之间的连接较为牢靠。通过设置非可锡焊转接件，可以优化焊接方式，提高焊接强度。

Description

具有改进焊接结构的可充电电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，且更具体地涉及一种具有改进焊接结构的可充电电池。

背景技术

近年来，可充电电池已经广泛应用于各种便携式电气设备和电子设备中，例如玩具、手持设备等，这对可充电电池储能能量提出越来越高的要求。特别是锂离子可充电电池由于具有能量高、可以高功率放电、环保等优点，因而正在逐渐应用在以上领域。

已有的可充电电池一般包括壳体，以及设置在壳体内的电芯、电路板组件等元件。电芯通常是通过两个导线直接锡焊至电路板。在可充电电池意外掉落或与其他物件碰撞的情况下，导线的焊接点会松动，甚至会从电路板上断开。

由于电芯上通常设置的导线是由铝材料制成，电路板的表面通常镀有一层铜，用锡焊的方式将两者连接会效果不佳。

此外，在可充电电池的生产制造的过程中，元件之间的装配通常是由操作工手动操作，由于元件较多，生产工序也相应的较多，会增加生产成本。

因此，需要一种具有改进焊接结构的可充电电池，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种具有改进焊接结构的可充电电池，其包括：

壳体，所述壳体沿第一方向延伸并具有容纳空间，所述壳体的一端具有开口；

电路板组件，所述电路板组件设置在所述壳体内，并且与所述壳体抵接以导电；

电极帽，所述电极帽与所述电路板组件电连接并覆盖所述开口，所述电极帽和所述壳体的极性相反；

电芯，所述电芯沿所述第一方向延伸并设置在所述壳体内，所述电芯的极性相反的两个电极处均引出有非可锡焊导体；以及

导电基板，所述导电基板设置在所述壳体内，所述电芯通过所述导电基板与所述电路板组件电连接，所述导电基板包括可锡焊导体；以及

非可锡焊转接件，所述非可锡焊转接件设置在所述可锡焊导体上，所述可锡焊导体延伸至所述非可锡焊转接件处并与所述非可锡焊转接件焊接在一起。

根据本方案，通过设置导电基板，可以提高导电基板与电路板组件之间的焊接强度，使得电芯和电路板之间的连接较为牢靠。通过设置非可锡焊转接件，可以优化焊接方式，提高焊接强度和焊接效率。

可选地，所述导电基板包括极性相反的两个可锡焊导体，所述两个可锡焊导体分别与相对应的所述非可锡焊转接件连接。

可选地，所述两个非可锡焊导体分别设置在所述电芯沿所述第一方向的两端。

可选地，所述非可锡焊导体是铝板，并且/或者所述非可锡焊转接件是钢板。

可选地，所述可锡焊导体为铜基体。

可选地，所述非可锡焊导体的形状为L形，并且/或者所述非可锡焊转接件为平板。

可选地，所述非可锡焊导体的延伸部延伸至所述非可锡焊转接件的上表面处，并且所述延伸部与所述非可锡焊转接件的上表面平行。

可选地，所述延伸部的边缘不超出所述非可锡焊转接件的外边缘。

可选地，所述导电基板的与所述电路板组件连接的一端设置有另一个所述非可锡焊转接件，所述电路板组件设置有由铜材料形成的电连接部，另一个所述非可锡焊转接件与所述电连接部焊接在一起。

可选地，所述非可锡焊导体通过激光焊接或超声波焊接的方式与所述非可锡焊转接件焊接在一起。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的装置及原理。在附图中，

图1为根据本实用新型的优选实施方式的可充电电池的分解示意图；

图2为图1所示的可充电电池的纵向截面示意图；

图3为图2的的局部放大图；

图4为图1所示的导电基板的结构示意图，其中导电基板与电路板组件连接；

图5为图4所示的导电基板的立体分解示意图；

图6为一个改进焊接结构的立体示意图，其中导电基板连接有电芯和电路板组件；

图7为图6所示的改进焊接结构的一个局部放大图；

图8为图6所示的改进焊接结构的另一个局部放大图；以及

图9为另一个改进焊接结构的立体示意图，其中导电基板连接有电芯和电路板组件。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本实用新型。显然，本实用新型的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施方式。

应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施方式并且不作为本实用新型的限制，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本实用新型中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

本实用新型中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。

以下，将参照附图对本实用新型的具体实施方式进行更详细地说明，这些附图示出了本实用新型的代表实施方式，并不是限定本实用新型。

如图1至图3所示，本实用新型提供的可充电电池100包括壳体110、电极帽，以及设置在壳体110内的电路板组件120和电芯140。电芯140与电路板组件120电连接，电路板组件120能够分别与极性相反的两个电极帽电连接。两个电极帽均设置在壳体110处。

下面将结合图1至图3对根据本实用新型的可充电电池100进行详细的说明。

壳体110沿第一方向延伸并具有沿基于第一方向的周向方向封闭的容纳空间。在图示实施方式中，壳体110示例性地示出为圆形柱状的薄壁结构。第一方向是可充电电池100的长度方向D。可以将电芯140和电路板组件120放置在壳体110的容纳空间中。可选地，壳体110可以由诸如钢等导电的金属材料制成。本领域技术人员可以理解，壳体110的结构不限于本实施方式，根据需要，壳体110可以构造为长方体、正方体或者其他任何合适形状的结构。

壳体110的沿长度方向D的第一端具有开口111，并且在第一端处设置有第一电极帽(负极帽131)。负极帽131覆盖该开口111。负极帽131能够与电路板组件120连接，但与壳体110之间绝缘。可选地，负极帽131和壳体110之间可以设置有透明的绝缘环160，以将两者间隔而绝缘。绝缘环160可以由具有柔性的绝缘材料制成。

壳体110的与第一端相对的第二端处设置有第二电极帽(正极帽132)。正极帽132与壳体110形成一个封闭端。正极帽132通过壳体110与电路板组件120电连接，由此可知，壳体110和负极帽131的极性相反。虽然本文示例性的示出第一电极帽为负极帽131，第二电极帽为正极帽132，但是本领域技术人员可以理解，这两个电极帽也可以相反设置。

电芯140设置在负极帽131的下方，并靠近壳体110的第二端。电芯140引出有两个连接件141(正极连接件141a和负极连接件141b)，以用于与电路板组件120连接。电芯140沿长度方向D从壳体110的第二端延伸至电路板组件120。电芯140的两端设置有安装板143，连接件141从安装板143处引出。

需要说明的是，本文提及的诸如“下方”、“向上”、“顶”等方向术语是相对于处于直立状态下并且电路板组件120位于电芯140上方(如图1至图3所示)的可充电电池100而言的。

电路板组件120靠近壳体110的第一端。电路板组件120设置在电芯140与负极帽131之间。具体地，电路板组件120包括电路板121和设置在电路板121上的电子元件122。电路板121的外周部至少部分地与壳体110的内表面抵接以导电。也就是说，电路板121的外周边缘构造为导电部。电路板121上根据其功能需要可以设置多个同种类型或者不同类型的电子元件122。电路板121的朝向负极帽131的第一侧(上侧)与负极帽131连接。电路板121的与第一侧相反的第二侧(下侧)能够与电芯140连接。可选地，负极帽131可以通过焊接固定在电路板121的第一侧上，或者可以通过卡接的方式将负极帽131抵接至电路板121，或者通过这两种方式的结合而安装至电路板组件120。图示实施方式示出了负极帽131通过上述绝缘环160和壳体110的结构使其卡接在壳体110的开口111处。

进一步地，如图3所示，壳体110可以具有用于支撑电路板组件120的扎线部113，扎线部113构造为从壳体110的外表面向内凹陷。扎线部113可以构造为从壳体110的外表面向内凹陷的U形结构，该U形结构的两端分别连接至壳体110的主体部分。优选地，扎线部113的用于向上支撑电路板组件120的表面为平面。具体地，扎线部113的顶表面构造为沿水平方向延伸的平面，以用于支撑电路板121和与电路板121抵接而导电。本实施方式中的电路板组件120能够限位在负极帽131和扎线部113之间，具体是用上述绝缘环160将电路板组件120压合在扎线部113的顶部，从而固定电路板组件120。

可充电电池100还包括导电基板150，导电基板150设置在壳体110内。电芯140的两个电极均通过导电基板150与电路板组件120的电极一一对应连接。具体地，导电基板150沿长度方向D延伸，并位于电芯140与壳体110之间。正极连接件141a和负极连接件141b分别设置在电芯140的沿长度方向D的两端。如图3所示，正极连接件141a向上延伸与导电基板150的上端连接。负极连接件141b向下延伸与导电基板150的下端连接。正极连接件141a和负极连接件141b可以分别电连接至导电基板150，导电基板150又电连接至电路板121，从而将电芯140的两个电极对应连接至电路板121的两个电极(具体是连接至下文提及的两个电连接部125)。通过设置导电基板150，能够提高电芯140的连接件141和电路板121之间的焊接强度，使得电芯140和电路板121之间的连接更为牢靠。

本实施方式中，导电基板150构造为薄板状结构，导电基板150在安装之后是折弯的(图1)，在安装之前是展开的(图4和图6)。也就是说，导电基板150可以由柔性材料制成的可弯折构件。导电基板150在安装之后不仅能够紧密贴合在电芯140的外侧，而且可以在预定位置处折弯，以上述连接方式设置在壳体110内。折弯后的导电基板150可以大大减少在壳体110内占据的容纳空间，使结构更紧凑。导电基板150在安装之前是展开的平板，这样可以便于在生产制造时将电芯140放置在导电基板150上，以便于焊接。

如图4所示，导电基板150具有用于与电路板121的两个电连接部125分别连接的电路板连接部158，以及用于与电芯140的两个连接件141一一对应连接的两个电芯连接部159。电路板连接部158、两个电芯连接部159沿长度方向D间隔开。电芯140能够设置在两个电芯连接部159之间。具体地，在图示实施方式中，电路板连接部158设置在导电基板150的第一端(即上端)，电芯正极连接部159a靠近电路板连接部158，电芯负极连接部159b设置在导电基板150的第二端(与第一端相对，即下端)。正极连接件141a位于电芯正极连接部159a处，负极连接件141b位于电芯负极连接部159b处。

在生产制造过程中，可以基于这两个电芯连接部159的位置，将电芯140放置在导电基板150上，以便于将电芯140与导电基板150焊接在一起。可选地，电芯连接部159从导电基板本体的外表面向外突出，以便于将导电基板150定位至工装台上。电芯连接部159的向外突出的部分具有弧形边缘。两个电芯连接部159之间距离与电芯140的长度(即沿第一方向的尺寸)大致相同。

如图5所示，导电基板150可以包括三层结构，分别是间隔布置的两个导电基体151，以及分别覆盖导电基体151上下表面的上绝缘体152a和下绝缘体152b。导电基体151包覆在上绝缘体152a和下绝缘体152b中。换句话说，导电基板150是由导电基体151、上绝缘体152a和下绝缘体152b成型的一体件。导电基体151的第一端(与电路板组件120连接的一端)延伸超出上绝缘体152a和下绝缘体152b，以形成上述电路板连接部158。换句话说，电路板连接部158露出上述绝缘体以便于焊接。

导电基体151为由铜材料制成的片状结构。上绝缘体152a和下绝缘体152b均为绝缘材料制成的片状结构，它们的周缘彼此相对的表面抵接并通过粘接或热熔等方式连接在一起，以把导电基体151夹持在它们中间。

上绝缘体152a设置有第一开口156和与第一开口156间隔开的第二开口157，以使导电基体151外露。两个导电基体151分别经由第一开口156和第二开口157与上述连接件141一一对应连接。可以理解，这两个开口限定了电芯连接部159的位置。第一开口156靠近导电基板150的第一端(与电路板组件120连接的一端)。第二开口157设置在导电基板150的第二端处。

具体地，参照图4和图5，导电基体151包括从导电基体151的第一端朝向其第二端(与第一端相对)延伸的正极基体153和负极基体154。正极基体153的第一连接端153a用于与电路板121的正极电连接部125a连接。正极基体153的第二连接端153b延伸至第一开口156处并至少部分地外露，或者正极基体153的第二连接端153b延伸超过第一开口156，以使得正极基体153在第一开口156处能够与正极连接件141a焊接。可以理解，第一开口156限定了电芯正极连接部159a的位置。负极基体154的第一连接端154a用于与电路板121的负极电连接部125b连接，负极基体154的第二连接端154b延伸至第二开口157处并至少部分地外露，或者负极基体154的第二连接端154b延伸超过第二开口157，以使得负极基体154在第二开口157处能够与负极连接件141b焊接。可以理解，第二开口157限定了电芯正极连接部159a的位置。

可以理解，此处的“上绝缘体152a”、“下绝缘体152b”以及在下文描述改进焊接结构中提及的诸如“上侧”、“水平方向”等方向术语均是相对于水平放置并能够向上支撑电芯140的导电基板150而言的。

下面将详细描述用于将导电基板150与电芯140(和/或电路板组件120)连接的改进焊接结构。

图6示出了改进焊接结构的一个实施方式，如图6所示，电芯140能够放置在导电基板150的上绝缘体152a的一侧。在电芯140放置在导电基板150上的状态下，设置在电芯140上的正极连接件141a对应于第一开口156，并能够与正极基体153连接。负极连接件141b对应于第二开口157，并能够与负极基体154连接。在该实施方式中，连接件141(正极连接件141a和负极连接件141b)均是由非可锡焊材料制成的非可锡焊导体。导电基体151(正极基体153和负极基体154)是由可锡焊材料制成的可锡焊导体。改进焊接结构包括非可锡焊转接件171，用于将非可锡焊导体141与相对应的可锡焊导体151焊接在一起的。需要理解的是，本文中提及的“非可锡焊”可以理解为难锡焊、或锡焊性很差，“可锡焊”可以理解为易锡焊、锡焊性较好。

非可锡焊转接件171设置在可锡焊导体151上(图5)。非可锡焊转接件171可以通过诸如热熔焊与可锡焊导体151焊接在一起，或者非可锡焊转接件171可以通过导电胶与可锡焊导体151粘接在一起。非可锡焊转接件171设置在相对应的开口(第一开口156或第二开口157)中，以便于可锡焊导体151分别与相对应的非可锡焊转接件171连接。可选地，非可锡焊转接件171大致全部覆盖该开口。

如图7所示，非可锡焊导体141能够延伸至非可锡焊转接件171处。具体地，非可锡焊导体141的延伸部144可以延伸至非可锡焊转接件171的上表面处，并且延伸部144与非可锡焊转接件171的上表面平行。非可锡焊导体141的形状可以是L形。在图示实施方式中，非可锡焊导体141设置有安装板143，从安装板143延伸出的部分具有L形的形状。

在本实施方式中，非可锡焊导体141与非可锡焊转接件171通过超声波焊接在一起。延伸部144可以覆盖非可锡焊转接件171中的大部分，或者全部覆盖，以能够使延伸部144和非可锡焊转接件171焊接在一起的表面较大，焊接效果更好。

可选地，非可锡焊导体141可以是由铝材料制成的铝板。非可锡焊转接件171可以是钢板。可锡焊导体151可以是铜基体，具体是板状的铜基体。在本实施方式中，非可锡焊导体141、非可锡焊转接件171和可锡焊导体151的各自的形状不受限制，均可以是除了板材之外的其他适合的形状。

导电基板150的与电路板组件120连接的一端设置有第二非可锡焊转接件172(图5)。如图8所示，电路板组件120设置有由铜材料形成的电连接部125(包括正极连接部125a和负极连接部125b)，第二非可锡焊转接件172与电连接部125焊接在一起。具体地，正极基体153在第一端153a处设置有一个第二非可锡焊转接件172，以便于通过非可锡焊转接件171与正极连接部125a连接。负极基体154在第一端154处设置有另一个第二非可锡焊转接件172，以便于通过非可锡焊转接件171与负极连接部125b连接。

在生产制造过程中，导电基板150和上述提及的多个非可锡焊转接件171、172先焊接在一起，然后再借助于这些非可锡焊转接件，将电芯140、电路板组件120分别与导电基板150焊接。本实施方式可以优化焊接方式，提高焊接强度和焊接效率。可选地，可以同时将电芯140、电路板组件120焊接至导电基板150上。具体地，可以将导电基板150和电路板组件120同时先放置在一个工装台上，工装台可以限定导电基板150和电路板组件120的相对焊接位置，然后基于导电基板150，放置电芯140。这样可以在一个工装台处借助于机械焊接装置同时将电芯140、电路板组件120焊接至导电基板150，这样可以提高焊接效率，降低生产成本。

图9示出了改进焊接结构的另一个实施方式。如图9所示，非可锡焊导体141与非可锡焊转接件171激光焊接在一起。第二非可锡焊转接件172与电连接部125激光焊接在一起。在该实施方式中，可以同时将电芯140、电路板组件120激光焊接至导电基板150上。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种具有改进焊接结构的可充电电池，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体沿第一方向延伸并具有容纳空间，所述壳体的一端具有开口；

电路板组件，所述电路板组件设置在所述壳体内，并且与所述壳体抵接以导电；

电极帽，所述电极帽与所述电路板组件电连接并覆盖所述开口，所述电极帽和所述壳体的极性相反；

电芯，所述电芯沿所述第一方向延伸并设置在所述壳体内，所述电芯的极性相反的两个电极处均引出有非可锡焊导体；

导电基板，所述导电基板设置在所述壳体内，所述电芯通过所述导电基板与所述电路板组件电连接，所述导电基板包括可锡焊导体；以及

非可锡焊转接件，所述非可锡焊转接件设置在所述可锡焊导体上，所述非可锡焊导体延伸至所述非可锡焊转接件处并与所述非可锡焊转接件焊接在一起。

2.根据权利要求1所述的可充电电池，其特征在于，所述导电基板包括极性相反的两个可锡焊导体，所述两个可锡焊导体分别与相对应的所述非可锡焊转接件连接。

3.根据权利要求1所述的可充电电池，其特征在于，所述两个非可锡焊导体分别设置在所述电芯沿所述第一方向的两端。

4.根据权利要求1所述的可充电电池，其特征在于，所述非可锡焊导体是铝板，并且/或者所述非可锡焊转接件是钢板。

5.根据权利要求1所述的可充电电池，其特征在于，所述可锡焊导体为铜基体。

6.根据权利要求1所述的可充电电池，其特征在于，所述非可锡焊导体的形状为L形，并且/或者所述非可锡焊转接件为平板。

7.根据权利要求1所述的可充电电池，其特征在于，所述非可锡焊导体的延伸部延伸至所述非可锡焊转接件的上表面处，并且所述延伸部与所述非可锡焊转接件的上表面平行。

8.根据权利要求7所述的可充电电池，其特征在于，所述延伸部的边缘不超出所述非可锡焊转接件的外边缘。

9.根据权利要求1所述的可充电电池，其特征在于，所述导电基板的与所述电路板组件连接的一端设置有另一个所述非可锡焊转接件，所述电路板组件设置有由铜材料形成的电连接部，另一个所述非可锡焊转接件与所述电连接部焊接在一起。

10.根据权利要求1所述的可充电电池，其特征在于，所述非可锡焊导体通过激光焊接或超声波焊接的方式与所述非可锡焊转接件焊接在一起。