CN218352819U - 锂离子电池用的集成电路板结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锂离子电池用的集成电路板结构，包括IC芯片、MOS管、电阻、电容、NTC和PTC部件以及电路板、柔性线路板、连接器和金属片体，其特征是：所述金属片体相互平行地固接在PCB板端部两侧，构成PCB板与电芯连接的正负极端子，所述金属片体分别采用镍带和不锈钢带材质搭配使用，所述镍带与不锈钢带露出PCB端部的尺寸不等，镍带与不锈钢带的露出高度差为0.5‑2mm，所述金属片体两侧边构成缩颈结构。有益效果：本实用新型的金属片体结构填补了锂离子电池用插针式pack组件设计的技术缺陷，解决了集成电路板的矩形金属片不好折弯以及镍带极易被氧化并无法应用于自动化设备上的技术瓶颈问题。

Description

锂离子电池用的集成电路板结构

技术领域

本实用新型属于二次电池结构技术领域，尤其涉及一种锂离子电池用的集成电路板结构。

背景技术

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，降低了电芯能量密度。ZL 202011068885.0以及ZL202022202824.0中首次实现了保护电路板与电芯的融合技术，但该技术中连接部件的材质仅定义了镍带，现有技术中连接部件的镍带，一片与极组的镍极耳以焊接的形式相连，作为负极；另一片与极组的铝极耳以焊接的形式相连，作为正极。当作为正极的镍带在高电压条件下，极易被氧化成氧化镍，使得焊点虚化，阻抗增加，影响电芯的循环性能，另外，镍被氧化后，还会与Li发生嵌锂反应，影响电芯的性能。此外，现有技术中对镍片为两个相互平行且长度相等的长方形条状结构，该结构不易于机械化的实现以及折弯。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种锂离子电池用的集成电路板结构，解决了集成电路板的矩形金属片不好折弯以及镍带极易被氧化并无法应用于自动化设备上的技术瓶颈问题。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种锂离子电池用的集成电路板结构，包括具有保护功能的的一种或者多种IC芯片、MOS管、电阻、电容、NTC和PTC部件以及起连接作用的电路板、柔性线路板、连接器和金属片体，其特征是：所述金属片体相互平行地固接在PCB板端部两侧，构成PCB板与电芯连接的正负极端子，所述金属片体分别采用镍带和不锈钢带材质搭配使用，所述镍带与不锈钢带露出PCB端部的尺寸不等，镍带与不锈钢带的露出高度差为0.5-2mm，所述金属片体两侧边对称沿其轴向设有凹槽，构成方便折弯的缩颈结构。

进一步地，所述镍带和不锈钢带分别在PCB两侧通过镀锡后热压合的方式紧密高强度连接，所述镍带与极组的镍极耳连接，所述不锈钢带与铝极耳连接。

进一步地，所述镍带和不锈钢带分别在PCB端部以下大于0.5mm处形成缩颈结构，缩颈结构的宽度比镍带和不锈钢带的宽度小0.5-1mm。

进一步地，所述镍带和不锈钢带的厚度分别为0.05-0.2mm，宽度为1.5-3mm。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的金属片体结构填补了锂离子电池用插针式pack组件设计的技术缺陷。解决了现有技术中“作为正极的镍带在高电压条件下，极易被氧化成氧化镍，使得焊点虚化，阻抗增加，影响电芯的循环性能，另外，镍被氧化后，还会与Li发生嵌锂反应，影响电芯的性能。”的技术难题。同时改变了现有技术中两个相互平行且长度相等的长方形条状镍片结构，克服了该结构不易于机械化的加工以及折弯的瓶颈。

附图说明

图1(a)是本实用新型实施例的结构主视图；

图1(b)是本实用新型实施例的结构侧视图；

图2是本实用新型应用于锂离子电池中的带注液孔实施结构的示意图；

图3是本实用新型应用于锂离子电池中的不带注液孔实施结构的示意图。

图中：103：本实用新型的集成电路板；103-0：连接器，103-1：FPC软板，103-2：IC芯片，103-3：MOS管，103-4：电阻、103-5：电容，103-6：NTC，103-7：PCB硬板，103-8：镍带，103-9：不锈钢片。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。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。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

在本实用新型的各实施例中，为了便于描述而非限制本实用新型，本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

详见附图，本实施例提供了一种锂离子电池用的集成电路板结构，包括具有保护功能的IC芯片、MOS管、电阻、电容、NTC和PTC部件中的一种或者多种以及起连接作用的电路板、柔性线路板、连接器和金属片体，其特征是：所述金属片体相互平行地固接在PCB板端部两侧，构成PCB板与电芯连接的正负极端子，所述金属片体分别采用镍带和不锈钢带材质搭配使用，所述镍带与不锈钢带露出PCB端部的尺寸不等，镍带与不锈钢带的露出高度差为0.5-2mm，所述金属片体两侧边对称沿其轴向设有凹槽，构成方便折弯的缩颈结构。所述镍带和不锈钢带分别在PCB两侧通过镀锡后热压合的方式紧密高强度连接，所述镍带与极组的镍极耳连接，所述不锈钢带与铝极耳连接。所述镍带和不锈钢带分别在PCB端部以下大于0.5mm处形成缩颈结构，缩颈结构的宽度比镍带和不锈钢带的宽度小0.5-1mm。所述镍带和不锈钢带的厚度分别为0.05-0.2mm，宽度为1.5-3mm。

下面结合现有技术的锂离子电池用插针式pack组件设计详细说明本实施例的结构和工作原理

其包括：具有保护功能的部件以及起连接作用的部件。

所述具有保护功能的部件包括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。

所述起连接作用的部件包括长度不等的极耳转接金属片103-8和103-9、PCB硬板103-7、FPC软板103-1以及连接器103-0。

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2/3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和103-9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、103-9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为常规的Al/Ni极耳，也可用正负极片的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；

所述电源管理部件中的两个极耳转接片103-8、103-9，采用自动焊接设备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，为了便于设备的自动识别定位，焊接片103-8与103-9的外露长度不同，既可以为焊接片103-8比103-9长，也可以为焊接片103-9比103-8长。

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。

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、103-9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、103-9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，本实用新型中电极组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(如图2)，也可以不设置注液孔(如图3)，电解液直接注在极组上，然后对注液后的装配极组进行密封焊接形成电芯。

需要说明的是，本实用新型方案优选适用于圆柱形锂离子电池。

本实用新型组装工艺如下，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、103-9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。

上述参照实施例对一种锂离子电池用的集成电路板结构的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种锂离子电池用的集成电路板结构，包括具有保护功能的IC芯片、MOS管、电阻、电容、NTC和PTC部件以及起连接作用的电路板、柔性线路板、连接器和金属片体，其特征是：所述金属片体相互平行地固接在PCB板端部两侧，构成PCB板与电芯连接的正负极端子，所述金属片体分别采用镍带和不锈钢带材质搭配使用，所述镍带与不锈钢带露出PCB端部的尺寸不等，镍带与不锈钢带的露出高度差为0.5-2mm，所述金属片体两侧边对称沿其轴向设有凹槽，构成方便折弯的缩颈结构。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用的集成电路板结构，其特征是：所述镍带和不锈钢带分别在PCB两侧通过镀锡后热压合的方式紧密高强度连接，所述镍带与极组的镍极耳连接，所述不锈钢带与铝极耳连接。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池用的集成电路板结构，其特征是：所述镍带和不锈钢带分别在PCB端部以下大于0.5mm处形成缩颈结构，缩颈结构的宽度比镍带和不锈钢带的宽度小0.5-1mm。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池用的集成电路板结构，其特征是：所述镍带和不锈钢带的厚度分别为0.05-0.2mm，宽度为1.5-3mm。

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