CN216251014U

CN216251014U - 一种在负极设置充电口的充电电池

Info

Publication number: CN216251014U
Application number: CN202122801864.1U
Authority: CN
Inventors: 姜新港; 陈健
Original assignee: Shenzhen Kaiying Feith Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Kaiying Feith Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2021-11-16
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2022-04-08
Anticipated expiration: 2031-11-16

Abstract

本实用新型公开了一种在负极设置充电口的充电电池，包括有金属外壳，所述金属外壳具有开口向上的安装腔，且所述安装腔内设置有PCBA板和电性连接于PCBA板的电芯；所述PCBA板的上侧设置有塑胶支架和负极支架，所述塑胶支架设置于安装腔的开口处以将负极支架和金属外壳绝缘；其中：所述PCBA板具有放电系统，其放电正极电性连接于金属外壳，放电负极电性连接于负极支架；以及，所述PCBA板具有充电系统，所述充电系统具有充电端口外露于塑胶支架的上侧面。如此，通过将充电端口设置在电池负极端，相对于将电池充电口设置于正极端的电池来比较尤其是广泛适用的5号（AA）电池和7号（AA）电池，能使电池的正极和负极有效避开，大大增加了安全性，降低了制作成本。

Description

一种在负极设置充电口的充电电池

技术领域

本实用新型涉及电池领域，特别是涉及一种在负极设置充电口的充电电池。

背景技术

目前市场上很多领域都需要用到碱性或者碳性电池，或者镍氢电池，广泛的使用于各种电子产品。但这类传统电池都具备一些技术缺陷，碱性和碳性电池因为只可一次使用，所以浪费巨大且对环境污染严重；镍氢电池存在充电缓慢以及因为电池的记忆效益容量下降快的缺点，而且前面所列电池均存在放电电压随放电而逐渐下降的问题，因此市面上出现了采用可充电电池以取代以上电池的不足，但是目前这些电池主要还存在以下问题：

1、安全性能差: 采用正极设置USB充电的电池的因为充电口是负极而和电池正极帽贴的太近很容易短路造成安全隐患，且对批量组装造成困扰。

2、成本高：目前有在正极采用磁吸式的电池系统，但需要配备专门且比较昂贵的磁吸线，而无设置充电口的电池系统需要专门的充电座舱。而这些都造成了充电成本太高而不能大范围推广应用。

其次，还存在以下不足：目前采用侧面设置USB充电的电池，存在侧面壳体充电口和充电系统Type-C组装时精确对准的问题，以及电池贴外标签充电口对准问题，所以造成组装的复杂性，降低了生产效率，提高了生产成本，且USB的平口和外壳的弧度不能密合，使充电口处间隙很大，影响美观。

因此，需要研究一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的缺陷和不足，本实用新型提供了一种在负极设置充电口的充电电池，其通过在充电电池的负极设置充电端口，并且用塑胶支架将电池的正极、负极绝缘，解决了现有技术中安全性能差、制作成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：一种在负极设置充电口的充电电池，包括有金属外壳，所述金属外壳具有开口向上的安装腔，且所述安装腔内设置有PCBA板和电性连接于PCBA板的电芯；所述PCBA板的上侧设置有塑胶支架和安装于塑胶支架上的负极支架，所述塑胶支架设置于安装腔的开口处以将负极支架和金属外壳绝缘；其中：

所述PCBA板具有放电系统，其放电正极电性连接于金属外壳，放电负极电性连接于负极支架；以及，所述PCBA板具有充电系统，所述充电系统具有充电端口外露于塑胶支架的上侧面。

作为一种优选方案，所述充电端口为Type-C端口或Micro USB端口。

作为一种优选方案，所述金属外壳为不锈钢一体成型制得，且其下端具有正极帽。

作为一种优选方案，所述不锈钢的型号为不锈钢304（S30400）材质。

作为一种优选方案，所述电芯为锂电芯。

作为一种优选方案，所述PCBA板和金属外壳之间保持有间隙，以形成有卡槽；所述塑胶支架向下延伸有卡勾；且所述卡勾适配于所述卡槽。

作为一种优选方案，所述PCBA板的放电系统具有负极导电钢片、正极导电弹片，其通过负极导电钢片电性连接于负极支架，通过正极导电弹片电性连接于金属外壳。

作为一种优选方案，所述正极导电弹片连接于金属外壳的内侧壁。

作为一种优选方案，所述负极导电钢片、正极导电弹片均通过焊接设置于PCBA板上。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是将充电端口设置在电池负极端，相对于将电池充电口设置于正极端的电池来比较尤其是广泛适用的5号（AA）电池和7号（AA）电池，能使电池的正极和负极有效避开，大大增加了安全性，降低了制作成本；

其次，通过塑胶支架来连接安装负极支架，其组装结构相对简单，减少了组装的复杂性，更利于组装且更容易实现自动化组装。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1为本实用新型之实施例的立体示意图；

图2为本实用新型之实施例另一角度的立体示意图；

图3为本实用新型之实施例的分解示意图；

图4为本实用新型之实施例的局部分解示意图；

图5为本实用新型之实施例的第一剖面示意图；

图6为图5的局部放大示意图；

图7为本实用新型之实施例的剖第二面示意图；

图8为图7的局部放大示意图；

图9为本实用新型之实施例的大致原理框图。

附图标识说明：

10、金属外壳；11、正极帽；12、卡槽；13、正极导电弹片；20、PCBA板；21、充电端口；30、电芯；40、塑胶支架；41、卡勾；42、卡孔；50、负极支架；51、负极导电钢片；52、负极固定卡片。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型对本实施例中的技术方案进行清晰、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的较佳实施例。

参照附图1至图9,在本实用新型实施例中的一种在负极设置充电口的充电电池，包括有金属外壳10，所述金属外壳10具有开口向上的安装腔，且所述安装腔内设置有PCBA板20和电性连接于PCBA板20的电芯30；所述PCBA板20的上侧设置有塑胶支架40和安装于塑胶支架40上的负极支架50，所述塑胶支架40设置于安装腔的开口处以将负极支架50和金属外壳10绝缘；其中：

所述PCBA板20具有放电系统，其放电正极电性连接于金属外壳10，放电负极电性连接于负极支架50；以及，所述PCBA板20具有充电系统，所述充电系统具充电端口21外露于塑胶支架40的上侧面。

如此，通过在充电电池的负极设置充电端口21，并且用塑胶支架40将电池的正极、负极绝缘，解决了现有技术中安全性能差、制作成本高的问题。同时，相对于充电端口21设置于电池侧面，降低了电池外标签、USB口、和外壳口对准的制造难度，也使生产效率大大提高。

进一步地，所述塑胶支架40上设置有用于充电端口21露出的避让口；实际应用中，所述充电端口21可以是Type-C端口或Micro USB端口或USB端口。

优选地，所述金属外壳10为不锈钢一体成型制得，且其下端具有正极帽11；且所述不锈钢的型号优选为不锈钢304（S30400）材质。

具体地，所述电芯30为锂电芯30。进一步而言：所述PCBA板20和金属外壳10之间保持有间隙，以形成有卡槽12；所述塑胶支架40向下延伸有卡勾41；且所述卡勾41适配于所述卡槽12。

进一步地，所述PCBA板20的放电系统具有负极导电钢片51、正极导电弹片13，其通过负极导电钢片51电性连接于负极支架50，通过正极导电弹片13电性连接于金属外壳10。具体地说，所述正极导电弹片13连接于金属外壳10的内侧壁。

实际应用中，所述负极导电钢片51、正极导电弹片13均通过焊接的方式设置于PCBA板20上。

需补充的是：所述负极支架50还具有负极固定卡片52，所述塑胶支架40具有和负极固定卡片52适配的卡孔42；且所述塑胶支架40具有用于负极导电钢片51穿过的避让孔；

同时，需说明的是：所述PCBA板20上还设置有过充、过放、过载、超温以及短路保护，相较于传统电池更具有安全性，大电流放电优异、具备广泛的适用性；高达500次以上的循环使用，使使用成本相对于传统电池大大降低；而且对环境的污染也大大降低；通常，其采用恒压1.5V放电，最大电流2A。

下面，对本实施例之充电电池的组装过程进行具体说明：

步骤一，电池正极和金属外壳10（采用不锈钢材）一体成型，金属外壳10即电池的正极；

步骤二，将放电系统、充电系统贴片于PCBA板20上，具体地说，所述PCBA板20上设置芯片、充电端口21、电阻、电容、电感以及发光二极管；所述芯片还可以设置有线性充电管理模块，恒压放电（4.0V降压至1.5V恒压放电）管理模块；其具体连接方式，可采用现有的电性连接方式，在此不做赘述；同时，将正极导电弹片13焊接于所述PCBA板20上；

步骤三，将完成步骤二的PCBA板20焊接于电芯30，并且，所述PCBA板20电性连接于电芯30；以及，所述正极导电弹片13位于PCBA板20的外周侧；

步骤四，所述负极支架50通过负极固定卡片52穿过塑胶支架40的卡孔42套在塑胶支架40上，且负极导电钢片51穿过塑胶支架40；

步骤五，将完成步骤四的塑胶支架40通过塑胶支架40的卡勾41卡在PCBA板20的外沿；PCBA板20的充电端口21和塑胶支架40的避让口对齐穿过；并将所述负极导电钢片51焊接（电性连接）于所述PCBA板20上；此时，塑胶支架40兼具固定PCBA板20以及正负极绝缘的作用；

步骤六，将以上完成好的组件装入电池外壳，通过挤压，所述电池外壳和正极导电弹片13接触形成正极；从而形成一个完整的电池。

需说明的是：本实施例的结构和组装方式还适用于市面上的其他电池，如尺寸为1.5V电芯30规格为：1号（D）、2号（C）、5号（AA）、7号（AA）、7号（AAA）、9V（PP3）以及其他非标尺寸。

本实用新型的设计重点在于，其主要是将充电端口设置在电池负极端，相对于将电池充电口设置于正极端的电池来比较尤其是广泛适用的5号（AA）电池和7号（AA）电池，能使电池的正极和负极有效避开，大大增加了安全性，降低了制作成本；

其次，通过塑胶支架来连接安装负极支架，其组装结构相对简单，减少了组装的复杂性，更利于组装且更容易实现自动化组装；

同时，本实用新型之充电电池放电平台恒定，安全可靠可以弥补上述现有技术的不足，可以适配通用的Type-C充电插线，省却了配套的充电仓或者专用充电数据线，大大省却了电池成本，从而使环保电池大范围替代碱性以及镍氢电池具备了成本基础；能够使1.5V充电电池能得到更加广泛的推广和应用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种在负极设置充电口的充电电池，其特征在于：包括有金属外壳，所述金属外壳具有开口向上的安装腔，且所述安装腔内设置有PCBA板和电性连接于PCBA板的电芯；所述PCBA板的上侧设置有塑胶支架和安装于塑胶支架上的负极支架，所述塑胶支架设置于安装腔的开口处以将负极支架和金属外壳绝缘；其中：

2.根据权利要求1所述的一种在负极设置充电口的充电电池，其特征在于：所述充电端口为Type-C端口或Micro USB端口。

3.根据权利要求1所述的一种在负极设置充电口的充电电池，其特征在于：所述金属外壳为不锈钢一体成型制得，且其下端具有正极帽。

4.根据权利要求3所述的一种在负极设置充电口的充电电池，其特征在于：所述不锈钢的型号为不锈钢304（S30400）材质。

5.根据权利要求1所述的一种在负极设置充电口的充电电池，其特征在于：所述电芯为锂电芯。

6.根据权利要求1所述的一种在负极设置充电口的充电电池，其特征在于：所述PCBA板和金属外壳之间保持有间隙，以形成有卡槽；所述塑胶支架向下延伸有卡勾；且所述卡勾适配于所述卡槽。

7.根据权利要求1所述的一种在负极设置充电口的充电电池，其特征在于：所述PCBA板的放电系统具有负极导电钢片、正极导电弹片，其通过负极导电钢片电性连接于负极支架，通过正极导电弹片电性连接于金属外壳。

8.根据权利要求7所述的一种在负极设置充电口的充电电池，其特征在于：所述正极导电弹片连接于金属外壳的内侧壁。

9.根据权利要求7所述的一种在负极设置充电口的充电电池，其特征在于：所述负极导电钢片、正极导电弹片均通过焊接设置于PCBA板上。