專利名稱：可充式電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電源裝置，尤其是涉及一種可以充放電的電源裝置。適用 于便攜式電子裝置的供電電源。
背景技術(shù)：
隨著當(dāng)今IT產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，各式IT產(chǎn)品通常是釆用可充式電池、鎳 氫、鎳鎘等二次電池作為其電源，因而可充式電池需求也不斷增長。
當(dāng)可充式電池處于充電狀態(tài)下，如果對其超過適當(dāng)?shù)姆秶M(jìn)行過充電時， 由于電池中電解液的分解及產(chǎn)生氣體并伴隨發(fā)熱，將導(dǎo)致電池性能的劣化，嚴(yán)
重者會引起電池爆炸；另一方面，作為二次電池，其放電時的放電電流及放電 電壓也應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，以防止過度放電以致降低電池本身壽命，因此，有 必要給二次電池設(shè)置防止出現(xiàn)上述情況的保護(hù)裝置。
針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明人曾提出過申請?zhí)枮镃N200520111201. 5實(shí)用 新型專利申請《一種帶有保護(hù)電路的可充電電池》，其揭示了一種可充電電池， 它包括充電電芯和連接電芯的充放電路。所述充放電路含有保護(hù)電路和降壓電 路。所述保護(hù)電路為過電壓保護(hù)電路、欠電壓保護(hù)電路、過電流保護(hù)電路或前 述保護(hù)電路的組合。所述降壓電路為晶體管降壓輸出電路。所述充電電芯與所 述充放電路連接后組裝在電池殼體中，并且分別設(shè)置有充電負(fù)極和放電負(fù)極。
但上述技術(shù)方案仍存在一些缺陷電池在使用過程中，封裝在電池殼體 內(nèi)的充放電路及充放電保護(hù)電路會受到與該電池串接的另一電池的正極端的 擠壓，造成充放電路的線路板容易出現(xiàn)故障，從而影響充電電池的使用壽命， 這是一個急待解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種防止集成封裝在電池外殼 內(nèi)的保護(hù)電路在使用過程受到擠壓，性能穩(wěn)定的可防止過充電及過度放電的可 充式電池。
發(fā)明人為解決前述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是這樣的
設(shè)計并制造一種可充式電池，包括電芯、用于充放電的正極和負(fù)極、包 含有充放電保護(hù)電路和降壓電路的充放電路，所述充放電路被集成在一塊電路 板上，該電路板被固定在一防護(hù)支架上并與所述電芯一起被封裝于電池殼體 內(nèi)。
所述電路板和防護(hù)支架系封裝于電池殼體內(nèi)鄰近負(fù)極一端，所述電路板分 別通過正極鎳片和負(fù)極鎳片與所述正極、負(fù)極連接。
所述防護(hù)支架包括筒狀體及固設(shè)在所述簡狀體內(nèi)的防護(hù)隔板,所述電路板 被固定在所述防護(hù)隔板的內(nèi)側(cè)，所述電池負(fù)極被固定在所述防護(hù)隔板的外側(cè)， 所述簡狀體外端部與所述電池負(fù)極形成電池負(fù)極端的凹形結(jié)構(gòu)，該凹形結(jié)構(gòu)對 與該節(jié)電池串接的另一節(jié)電池的正極端起穩(wěn)定作用。由于防護(hù)支架的防護(hù)隔板 把所述電路板與電池負(fù)極分割開，當(dāng)相互串接的一節(jié)電池的正極抵觸另一節(jié)電 池的負(fù)極時，防護(hù)隔板能有效防止對電路板的頂壓，所以可以對電路板起到保 護(hù)作用。
所述該充放電保護(hù)電路包括過電壓保護(hù)電路、欠電壓保護(hù)電路和過電流保 護(hù)電路。所述降壓電路為晶體管降壓輸出電路。
所述充放電保護(hù)電路含有鋰電池保護(hù)芯片Ul、場效應(yīng)管U3-A、U3-B、U4-A、 U4-B，所述場效應(yīng)管U3-A和U3-B互相串接，它們的控制信號輸入端分別連接 芯片Ul的信號輸出端CO和DO(場效應(yīng)管U4-A、 U4-B分別與U3-A、 U3-B并 接，目的為增大帶負(fù)載能力。
所述充電電池包括一節(jié)或多節(jié)相互串接的鋰離子電芯或鎳氫電芯。
所述可充式電池可根據(jù)需要制成圓柱形、長方體或片狀，更換保護(hù)線路。
本實(shí)用新型的可充式電池具有如下優(yōu)點(diǎn)
能完全避免電池在使用過程中保護(hù)線路受到擠壓而出現(xiàn)線路故障，可防止 二次電池的過充電現(xiàn)象，有效防止電解液的分解及產(chǎn)生氣體，同時也避免了電 池的過放電，增加了二次電池的穩(wěn)定性能，從而延長電池使用壽命；結(jié)構(gòu)更為 緊湊，有效減少充放電路占用的空間，確保電池有較大容憂。


圖i為本實(shí)用新型的可充式電池的原理方框圖； 圖2為本實(shí)用新型的可充式電池的組裝結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型的可充式電池的剖面圖； 圖4為本實(shí)用新型的可充式電池的負(fù)極端局部放大剖視圖； 圖5為本實(shí)用新型的可充式電池的充放電路的電路原理圖。 其中，圖3中P+, P-為電池輸出端和充電端。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖來說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。
如圖1所示，本實(shí)用新型的可充式電池包括電芯l、用于充放電的電池 正極12和負(fù)極17、包含有充放電保護(hù)電路的充放電路。
如圖2、圖3所示，所述充放電路被集成在一塊電路板14上，所述電路 板14分別通過正極鎳片32和負(fù)極鎳片15與正極12和負(fù)極U連接，該電路 板14被固定在一防護(hù)支架16上并與所述電極芯1 一起被封裝于電池殼體內(nèi)鄰 近負(fù)極17端；鋰電極芯1與正極鎳片32及鋼殼11之間隔有防火膠紙31。
如圖3、圖4所示，所述防護(hù)支架16包括筒狀體161及固設(shè)在所述筒狀 體161內(nèi)的防護(hù)隔板162，所述電路板14被固定在所述防護(hù)隔板162的內(nèi)側(cè)， 所述電池負(fù)極17被固定在所述防護(hù)隔板162的外側(cè)，所述簡狀體161外端部 與所述電池負(fù)極17形成電池負(fù)極端的凹形結(jié)構(gòu)，該凹形結(jié)構(gòu)對與該節(jié)電池串 接的另一節(jié)電池的正極端起穩(wěn)定作用。所述防護(hù)支架16能防止另一節(jié)電池的 正極對電路板的頂壓，對電路板14起到保護(hù)作用。
所述充電電池包括一節(jié)或多節(jié)相互串接的鋰離子電芯或鎳氫電芯。
請參照圖2及圖5，所述鋰電池保護(hù)芯片的VDD端接第一引腳141，通過 金屬導(dǎo)電體與電池正極連接；VSS端接第二引腳142,通過金屬導(dǎo)電體與電池 負(fù)極17連接；D0端及CO端分別與場效應(yīng)管連接并通過場效應(yīng)管導(dǎo)出分別接 第二引腳142和第三引腳143，其中第二引腳142與電池負(fù)極連接。
因?yàn)殇囯x子電芯對電壓要求比較嚴(yán)格，過充電和過放電都會損壞電池，所 以我們采用了型號為S8261的單節(jié)鋰電池保護(hù)芯片Ul (也可以使用其它具有 類似功能的芯片)，通過在充放電路上串入兩個阻抗很小的場效應(yīng)管U3-A和
U3-B來控制充放電回路的通斷，以達(dá)到保護(hù)電池的作用。為增大帶負(fù)載能力， 將場效應(yīng)管U4-A、 U4-B分別與U3-A、 U3-B并接，其電路原理圖如圖5所示。 所述充放電路的保護(hù)電路含有精工公司型號為S8261的鋰電池保護(hù)芯片Ul、 場效應(yīng)管U3-A和U3-B、電容C1 C3以及電阻R1 R2;所述場效應(yīng)管U3-A 和U3-B互相串接，它們的控制信號輸入端分別連接芯片Ul的信號輸出端C0 和D0;場效應(yīng)管U4-A、 U4-B分別與U3-A、 U3-B并接。
其工作原理是，場效應(yīng)管的控制信號由Ul偵測鋰離子電芯的電壓和充放 電路上的電流的大小。當(dāng)電芯電壓過高時，U1控制U2-A斷開，停止充電。當(dāng) 電芯電壓過低或放電電流過大時，U1控制U2-B斷開，停止放電。從而達(dá)到防 止電芯過充電和過放電的目的。故其保護(hù)電路為過電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)和過 電流保護(hù)的組合。
鋰電芯電壓一般在3. 6V到4.2V。 本實(shí)用新型可充電電池的實(shí)施例具有以下電氣特性
1. 鋰離子電芯參數(shù)循環(huán)次數(shù)500次以上，最高充電電壓4. 2V,充 電環(huán)境溫度為(TC一45。C，濕度65%土20%，放電環(huán)境溫度為-20。C一6(TC ，濕度 65% ±20%;
2. 保護(hù)電路參數(shù)過充電檢測電壓4. 325V/CELL，過充電解除電壓 4. 075V/CELL，過放電檢測電壓2. 3V/CELL，過放電解除電壓2. 9V/CELL， 過電流檢測7. OA; '
1. 全機(jī)靜態(tài)消耗電流約為6uA;
2. 有負(fù)載短路保護(hù)功能。
權(quán)利要求1.一種可充式電池，包括電芯(1)、用于充放電的正極(12)和負(fù)極(17)、包含有充放電保護(hù)電路的充放電路，其特征是所述充放電路被集成在一塊電路板(14)上，該電路板(14)被固定在防護(hù)支架(16)上并與所述電芯(1)一起被封裝于電池殼體內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可充式電池，其特征是所述電路板(14)和 防護(hù)支架(16)系封裝于電池殼體內(nèi)鄰近負(fù)極(17) —端，所述電路板(14)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可充式電池，其特征是所述防護(hù)支架(16) 包括簡狀體(161)及固設(shè)在所述簡狀體(1.61)內(nèi)的防護(hù)隔板(162)，所述 電路板(14)被固定在所述防護(hù)隔板(162)的內(nèi)側(cè)，所述電池負(fù)極(17)被 固定在所述防護(hù)隔板(162)的外側(cè)，所述簡狀體(161)外端部與所述電池 負(fù)極(17)形成電池負(fù)極端的凹形結(jié)構(gòu)，該凹形結(jié)構(gòu)對與該節(jié)電池串接的另 一節(jié)電池的正極端起穩(wěn)定作用。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的可充式電池，其特征是所述充放電 保護(hù)電路包括過電壓保護(hù)電路、欠電壓保護(hù)電路和過電流保護(hù)電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的可充式電池，其特征是所述充電電 池包括一節(jié)或多節(jié)相互串接的鋰離子電芯或鎳氫電芯。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可充式電池，其特征是所述充放電保護(hù)電路 含有鋰電池保護(hù)芯片U1、場效應(yīng)管U3-A、 U3-B、 U4-A、 U4-B，所述場效應(yīng) 管U3-A和U3-B互相串接，它的控制信號輸入端分別連接芯片U1的信號輸 出端CO和DO;場效應(yīng)管U4-A、 U4-B分別與U3-A、 U3-B并接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的可充式電池，其特征是所述可充式 電池可根據(jù)需要制成圓柱形、長方體或片狀。
專利摘要一種可充式電池，其充放電路被集成在一塊電路板(14)上，該電路板(14)被固定在一防護(hù)支架(16)上并與所述電芯(1)一起被封裝于電池殼體內(nèi)。所述防護(hù)支架(16)包括筒狀體(161)及固設(shè)在所述筒狀體(161)內(nèi)的防護(hù)隔板(162)，所述電路板(14)被固定在所述防護(hù)隔板(162)的內(nèi)側(cè)，所述電池負(fù)極(17)被固定在所述防護(hù)隔板(162)的外側(cè)形成電池負(fù)極端的凹形結(jié)構(gòu)，該凹形結(jié)構(gòu)對與該節(jié)電池串接的另一節(jié)電池的正極端起穩(wěn)定作用。本實(shí)用新型的可充式電池能完全避免電池在使用過程中保護(hù)線路受到擠壓而出現(xiàn)線路故障，可防止二次電池的過充和過放電現(xiàn)象，增加了二次電池的穩(wěn)定性能，從而延長電池使用壽命。
文檔編號H01M2/34GK201060890SQ20072012097
公開日2008年5月14日 申請日期2007年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月19日
發(fā)明者董超祺 申請人:廣州市展輝電子有限公司