CN213752782U - 一种锂离子电池用插针式pack组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂离子电池用插针式pack组件，包括：一个带轴向通孔的插针式pack组件壳体，所述插针式pack组件壳体部分或全部插入电极组中心孔内；所述插针式pack组件壳体的轴向通孔内设置至少一组集成电路器件，所述集成电路器件至少含有一个电极性接入端子和一个电极性输出端子，电极组的正电极和/或负电极与所述接入端子导电连接，以实现电池极性分离及电池的电源管理功能。本专利将集成电路器件设置在插针式pack组件壳体内，插针式pack组件部件或全部设置在电极组中心孔内，不仅仅实现了空间上的节约，同时能够实现电池极性分离和电源管理功能。
Description
技术领域
本发明涉及二次电池结构设计技术领域，具体涉及了一种锂离子电池用插针式pack组件。
背景技术
锂离子电池是一种二次电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
随着技术的发展和进步，锂离子电池的结构也在随之改进。传统的锂离子电池结构中设置具备防止电池过充、过放、不当温度环境滥用及电量监控功能的电源管理电路，该部分电路与电芯是分离的两部分，其占用了电池内有限空间的一部分，降低了电芯的空间占比，影响了电池的性能。
发明内容
为了解决上述问题，本申请的目的在于提供一种锂离子电池用插针式pack组件。
为实现本发明的目的，本发明提供的一种锂离子电池用插针式pack组件，包括：
一个带轴向通孔的插针式pack组件壳体，所述插针式pack组件壳体部分或全部插入电极组中心孔内；
所述插针式pack组件壳体的轴向通孔内设置至少一组集成电路器件，所述集成电路器件至少含有一个电极性接入端子和一个电极性输出端子，电极组的正电极和/或负电极与所述接入端子导电连接，以实现电池极性分离及电池的电源管理功能。
其中，所述的集成电路器件包括具有保护功能的部件以及起连接作用的部件。
其中，所述具有保护功能的部件包括如下一种或几种元件：
用于监测整个电池回路的电压、电流的IC芯片；
用于作为保护板回路的开关MOS管；
用于分压和限流的电阻；
用于稳压的电容；
负温度系数热敏电阻器NTC、正温度系数热敏电阻器PTC。
其中，起连接作用的部件包括如下一种或几种元件：PCB、FPC、connector、镍带。
其中，
所述插针式pack组件壳体与电池外壳相配合使用，所述电池外壳与所述插针式pack组件壳体密封连接，形成能够容纳所述电极组的环状密闭空腔。
其中，
所述插针式pack组件壳体的纵截面呈
型或
型或
型
其中，
所述电极组为带有中心孔的绕卷型电极组。
其中，
所述插针式pack组件壳体的轴向通孔内设置有绝缘物质，通过所述绝缘物质将集成电路器件与插针式pack组件壳体分离。
其中，所述绝缘物质上设置有注液孔。
其中，所述插针式pack组件壳体上设置有或者不设置有注液孔。
本专利将集成电路器件设置在插针式pack组件壳体内，插针式pack组件部件或全部设置在电极组中心孔内，不仅仅实现了空间上的节约，而且能够将电池的正电极和/或负电极与集成电路接入端子导电连接，集成电路输出端子漏出作为正电极和/或负电极引出极子，同时实现电池极性分离和电源管理功能。
附图说明
图1为本发明实施例的结构第一示意图；
图2为本发明实施例的结构第二示意图；
图3为本发明实施例的结构第三示意图。
图4为本发明应用于锂离子电池中的一种实施结构的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。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。
如图1所示，
本实施例公开了一组具有电源管理功能的插针式pack组件第一种实施例结构100A，其包括：一个带轴向通孔的插针式pack组件壳体101，所述插针式pack组件壳体101部分插入所述电极组中心孔内；
所述电源管理部件包括极耳转接片103-8、PCB 103-7、FPC103-1以及电源保护器件IC芯片103-2、MOS管103-3、电阻103-4、电容103-5、NTC103-6、PTC和TCO等，还可以根据实际需求，设置其他部件，其中电源保护器件PTC和TCO可设置也可跟据需要不设置。
其中，插针式pack组件壳体101的纵截面呈
型，与其对应地，电池外壳300的纵截面呈U形。
需要说明的是，本申请中，电池外壳300和插针式pack组件壳体101分别可以为一体成型，或者可以为多个部分拼接成的结构。
如图4所示，
所述正电极201和负电极202分别与电源管理部件中的极耳转接片103-8导电连接，以实现电池保护功能；
其中，所述电源管理部件中的两个极耳转接片103-8分别与正电极过渡导体204、负电极过渡导体205的一端焊接连接，需要说明的是，此处的过渡导体可以有，也可用正负极片空箔与电源管理部件中的两个极耳转接片直接焊接连接。正电极过渡导体204、负电极过渡导体205的另一端分别与所述正电极201和负电极202焊接连接；
所述插针组件壳体101与电池外壳300相配合使用，两者密封连接，形成能够容纳所述电极组的环状密闭空腔。
如图2所示，提供了一组具有电源管理功能的插针式pack组件第二种实施例结构100B，插针式pack组件壳体101的纵截面呈
型，与其对应地，电池外壳300的纵截面呈“一”字形。
如图3所示，提供了一组具有电源管理功能的插针式pack组件第三种实施例结构100C，插针式pack组件壳体101的纵截面呈“||”型，与其对应地，电池外壳300的纵截面呈
字形。
需要说明的是，所述插针式pack组件壳体的轴向通孔内设置有绝缘物质102，通过所述绝缘物质102将集成电路器件103与插针式pack组件壳体101分离。集成电路器件103穿过绝缘物质102。
需要说明的是，绝缘物质102的纵截面可以设置为
形，绝缘物质102上面柱状的部分插入插针式pack组件壳体的轴向通孔内，下面端状部将轴向通孔壁下端面完全覆盖住，以避免插针式pack组件壳体与电源管理部件中的两个极耳转接片103-8接触从而发生短路。
当然，绝缘物质也可为其他形状，如圆柱状、工字型等。
需要说明的是，电池外壳300底端内侧面铺设一层绝缘胶带300-a，用于防止电源管理部件中的两个极耳转接片103-8与电池外壳300之间发生短路，同样防止正电极过渡导体204、负电极过渡导体205与电池外壳300之间发生短路。
需要说明的是，本发明中电极组200为绕卷型，其包括一个中心孔，电极组包括正电极201和负电极202以及分隔正负电极的隔膜203，正电极201、负电极202及隔膜203围绕中心孔以螺旋卷绕方式成形，所述中心孔直径大于0，小于电池直径。
需要说明的是，本申请中的注液孔400可以设置在所述电池外壳300上，也可以设置在插针式pack组件壳体上或者绝缘物质上。
需要说明的是，本发明方案优选适用于圆柱形锂离子电池。
本发明组装工艺如下，以一组具有电源管理功能的插针式pack组件第二种实施例结构100A的结构，进行举例：
插针式pack组件壳体101内通过模板注塑法注入了聚丙烯塑料，形成绝缘物质102，最终将电源管理部件中的PCB硬板完全包裹，电源管理部件中的FPC软板部分包裹，其余部分从上端部引出，用于直接与电子元器件接口衔接，电源管理部件中的两个极耳转接片103-8部分包裹，其余部分从下端部引出，用于直接或者间接地与正负极片导电链接。同时绝缘物质102与金属插针式pack组件壳体101内壁紧密结合。
另外，插针式pack组件与电池其他部分的结构组装如下：
将插针式pack组件100的插针式pack组件壳体101插入电极组200的中心孔内，然后将插针式pack组件壳体101内的电源管理部件中的两个极耳转接片103-8向外弯折后分别与电极组200的正电极过渡导体204、负电极过渡导体205焊接。
上述电极组200与插针式pack组件100完成组装后再整体装入盛有电解液的电池外壳300内，通过激光焊接工艺将插针式pack组件100和电池外壳300在连接处焊接上，最终形成环状空腔将电极组200容纳在其中。
需要说明的是，本申请中未详述的技术方案，采用公知技术。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种锂离子电池用插针式pack组件，其特征在于，包括：
一个带轴向通孔的插针式pack组件壳体，所述插针式pack组件壳体部分或全部插入电极组中心孔内；
所述插针式pack组件壳体的轴向通孔内设置至少一组集成电路器件，所述集成电路器件至少含有一个电极性接入端子和一个电极性输出端子，电极组的正电极和/或负电极与所述接入端子导电连接，以实现电池极性分离及电池的电源管理功能。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用插针式pack组件，其特征在于，所述的集成电路器件包括具有保护功能的部件以及起连接作用的部件。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池用插针式pack组件，其特征在于，所述具有保护功能的部件包括如下一种或几种元件：
用于监测整个电池回路的电压、电流的IC芯片；
用于作为保护板回路的开关MOS管；
用于分压和限流的电阻；
用于稳压的电容；
负温度系数热敏电阻器NTC、正温度系数热敏电阻器PTC。
4.根据权利要求2所述的一种锂离子电池用插针式pack组件，其特征在于，起连接作用的部件包括如下一种或几种元件：PCB、FPC、connector、镍带。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用插针式pack组件，其特征在于，
所述插针式pack组件壳体与电池外壳相配合使用，所述电池外壳与所述插针式pack组件壳体密封连接，形成能够容纳所述电极组的环状密闭空腔。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用插针式pack组件，其特征在于，
所述电极组为带有中心孔的绕卷型电极组。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用插针式pack组件，其特征在于，
所述插针式pack组件壳体的轴向通孔内设置有绝缘物质，通过所述绝缘物质将集成电路器件与插针式pack组件壳体分离。
8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池用插针式pack组件，其特征在于，所述绝缘物质上设置有注液孔。
9.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用插针式pack组件，其特征在于，所述插针式pack组件壳体上设置有或者不设置有注液孔。
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