專利名稱：一種方形鋰電池的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，特別是指一種方形鋰電池內(nèi) 部各器件間的連接結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景由于容量和放電時(shí)間、體積等諸多方面的優(yōu)勢，現(xiàn)在采用的鋰電池多 為鋰離子/鋰聚合物電池，而隨著鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展，其性價(jià)比不斷 提高，導(dǎo)致其被各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。與其他電池一樣， 一般情況下鋰電池 使用時(shí)也要通過電池盒或類似的安裝位進(jìn)行安裝，并借助彈簧等壓緊機(jī)構(gòu) 進(jìn)行定位和電連接，因此這些需內(nèi)置的電池都具有較高的剛度。但對于聚 合物鋰離子軟包裝電池來說，其電芯采用比較軟的鋁塑包裝膜進(jìn)行包裝， 故電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上必須進(jìn)行改進(jìn)，以提高電池本身的剛度和盡可能縮小其所占的空間及提高其體積容量系數(shù)。中國ZL00124327.6號專利《鋰電池 電芯方形殼體制造方法》及ZL01109135.5《鋰電池電芯方形殼體及其制造 方法》提出了一種鋰電池電芯方形殼體制造方法，采用成形快速的常溫沖 壓成形/釬焊組合工藝，雖然生產(chǎn)效率高、費(fèi)用較低，但相對而言釬焊工 藝仍然繁瑣復(fù)雜，并未真正實(shí)現(xiàn)高效。中國ZL99244912.X號專利《一種 鋰離子電池的封裝外殼》提出了一種用塑料殼替代金屬殼的方案，但其實(shí) 質(zhì)僅為簡單的材料替換，在結(jié)構(gòu)連接方面并無新意。中國ZL01136578. 1 號專利《鋰離子電池方形殼體及其制造方法》采用沖片后再焊接的方法， 實(shí)用價(jià)值有限，特別是對采用軟包裝鋰電芯時(shí)如何裝配并未涉及。方形鋰電池因其與傳統(tǒng)電池的造型一致且更多地用于較高壓的電池 而得到快速地發(fā)展。但現(xiàn)有的市售方形鋰電池特別是常用的9伏方形電池 均無保護(hù)電路設(shè)計(jì)，這對鋰電池來講甚至可能是致命的；在結(jié)構(gòu)方面，極 耳一般采用長鎳片引出后折疊點(diǎn)焊的工藝，造成制造工序多、不能全部采 用造化作業(yè)，且鎳使用量大，成本高，鎳片焊接處有較高的錫焊點(diǎn)堆積使 外部硬殼必須預(yù)留空間且成形困難，造成了多余的空間浪費(fèi)和尺寸的一致 性差并進(jìn)一步增大了原材料成本；另外，錫焊工藝還難以滿足環(huán)保要求， 屬應(yīng)淘汰類工藝。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型需解決的問題是提供一種方形鋰電池的結(jié)構(gòu)，在增加9伏 電池保護(hù)電路的前提下，降低鎳金屬等原材料的使用量、淘汰錫焊工藝、 盡可能壓縮無用空間、提高產(chǎn)品的尺寸一致性，提高生產(chǎn)效率。
根據(jù)上述需的問題設(shè)計(jì)了一種方形鋰電池的結(jié)構(gòu)，包括相互電串聯(lián)的 長方體形電池組，該電池組的正負(fù)極連接線分別與正極輸出端和負(fù)極輸出 端連接，正極和負(fù)極輸出端設(shè)置在電極板上，所述單體電池間相互累疊后 由外殼包裹，但在電極板與電池粒間還設(shè)置有鋰電池保護(hù)電路板，從單體 電池引出的正負(fù)極連接線與該電池保護(hù)電路板連接后，該電池保護(hù)電路板 再與電極板連接。.
裝配時(shí)，所述電池保護(hù)電路板位于累疊后的電池組一側(cè)，其長寬與累 疊后的電池組一側(cè)的長寬相匹配。且該電池保護(hù)電路板上的電路結(jié)構(gòu)為， 每個(gè)單體電池與二極管正向并聯(lián)后再相互串聯(lián)形成的電池組與溫敏電阻 Fl串聯(lián)，該溫敏電阻的引出端與電極板上的正極和負(fù)極輸出端的一端連 接，電池組的另一引出端與正極和負(fù)極輸出端的另一端連接。加工中，所 述的每個(gè)單體電池的正、負(fù)電極均借助鎳片與電池保護(hù)電路板上的電路連 接，該鎳片與單體電池的正、負(fù)電極間為常規(guī)的焊或鉚連接，鎳片與電池 保護(hù)電路板上的電路間的連接也為的焊或鉚連接。在電池保護(hù)電路板上設(shè) 有供焊接鎳片用的點(diǎn)焊孔，且溫敏電阻、二極管、鎳片等各元器件均以貼 片形式與電池保護(hù)電路板焊連接，同時(shí)在所述的鎳片上也設(shè)有與電池保護(hù) 電路板上的點(diǎn)焊孔相匹配的點(diǎn)焊孔。
本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有9伏鋰電池?zé)o保護(hù)電路的現(xiàn)狀，解決了現(xiàn)行制 造工序多、不能全部采用自動(dòng)化作業(yè)及鎳使用量大、鎳片焊接處有較高焊 點(diǎn)的弊端。在本實(shí)用新型的電池保護(hù)電路板上，各元器件均以貼片形式焊 接于電路板上，電路中的溫敏電阻有效保證了電池在運(yùn)作過程中的安全可 靠；在電池保護(hù)電路板上設(shè)有便于點(diǎn)焊的通孔，利于借助自動(dòng)化設(shè)備完成 點(diǎn)焊操作，再配之以鎳片上配套的焊孔，使器件間的連接平滑順暢，解決 了錫焊造成的高悍點(diǎn)和錫堆積，亦克服了錫焊無法避免的環(huán)保問題，使電 池產(chǎn)品的整體造型尺寸一致性高、無多余空間浪費(fèi)；在焊接過程中，無需 預(yù)留鎳片的折疊量，提高了鎳片材料的利用率、大幅度降低了鎳使用量和 生產(chǎn)成本。附

圖1是本實(shí)用新型裝配后的立體形態(tài)示意圖；附圖2是附圖1的零 部件分解示意圖；附圖3是本實(shí)用新型中電池保護(hù)電路板的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖4是本實(shí)用新型電池保護(hù)電路板上的電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的主旨是減少制造過程中的鎳片使用量以降低成本，還減 少錫使用量以滿足更高的環(huán)保要求，同時(shí)提高產(chǎn)品有一致性和工作效率。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
圖l給出了本實(shí)用新型裝配后的矩形體形態(tài)和外觀構(gòu)造示意圖，更準(zhǔn) 確地說是剝?nèi)チ送鈿ず蟮?完整"產(chǎn)品，由單體電池3、圖1的零部件分 解示意圖2和電極板1組成，單體電池間相互累疊后由外殼包裹，在該電 極板1上設(shè)置有正極和負(fù)極輸出端。
圖2是圖1的零部件分解示意圖，圖3是圖2中電池保護(hù)電路板的放 大示意圖，圖4是圖3的電路原理示意圖。從圖可見，從單體電池引出的 正負(fù)極連接線與該電池保護(hù)電路板連接后，該電池保護(hù)電路板再與電極板 連接。具體的連接結(jié)構(gòu)為-
各長方體形單體電池間相互電串聯(lián)，該電池組的正負(fù)極連接線通過電 池保護(hù)電路板分別與設(shè)置在電極板上的正極輸出端和負(fù)極輸出端連接；為 了裝配上的方便更重要的是盡可能地壓縮空間占用和降低鎳消耗量，設(shè)計(jì) 上將電池保護(hù)電路板置于累疊后的電池組一側(cè)，且其長寬與累疊后的電池 組一側(cè)的長寬相匹配。連接后的電路結(jié)構(gòu)為，每個(gè)單體電池(圖示為B1、 B2、 B3)與各二極管(圖示為D1、 D2、 D3)并聯(lián)后再相互串聯(lián)形成的電池 組與PTC溫敏電阻F1串聯(lián)，該溫敏電阻的引出端與電極板上的正極和負(fù) 極輸出端的一端連接，電池組的另一引出端與正極和負(fù)極輸出端的另一端 連接，各二極管間首尾相連。重要的是，圖示的每個(gè)單體電池的正、負(fù)電 極均借助鎳片與電池保護(hù)電路板上的電路連接，該鎳片與電池的正、負(fù)電 極間為常規(guī)的焊或鉚連接，鎳片與電池保護(hù)電路板上的電路間的連接也為 的焊或鉚連接；如是焊連接，則在電池保護(hù)電路板上設(shè)有供焊接鎳片用的 點(diǎn)焊孔，鎳片上也須有相匹配的點(diǎn)焊孔。鑒于壓縮占用空間的需要，在電 池保護(hù)電路板上的溫敏電阻、二極管、鎳片等各元器件均以貼片形式與電 池保護(hù)電路板焊連接。
權(quán)利要求1、 一種方形鋰電池的結(jié)構(gòu)，包括相互電串聯(lián)的長方體形單體電池(3)， 該單體電池的正負(fù)極連接線分別與正極輸出端和負(fù)極輸出端連接，正極和 負(fù)極輸出端設(shè)置在電極板(1)上，所述單體電池間相互累疊后由外殼包 裹，其特征是在電極板與單體電池間還設(shè)置有鋰電池保護(hù)電路板(2)，從 單體電池引出的正負(fù)極連接線與該電池保護(hù)電路板連接后，該電池保護(hù)電 路板再與電極板連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方形鋰電池的結(jié)構(gòu)，其特征是所述電池保 護(hù)電路板位于累疊后的電池組一側(cè)，該電池保護(hù)電路板的長寬與累疊后的 電池組一側(cè)長寬相匹配。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方形鋰電池的結(jié)構(gòu)，其特征是所述電池保 護(hù)電路板上的電路結(jié)構(gòu)為，每個(gè)電池粒與二極管并聯(lián)后再相互串聯(lián)形成的 電池組與溫敏電阻Fl串聯(lián)，該溫敏電阻的引出端與電極板上的正極和負(fù) 極輸出端的一端連接，電池組的另一引出端與正極和負(fù)極輸出端的另一端 連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方形鋰電池的結(jié)構(gòu)，其特征是所述的每個(gè) 單體電池的正、負(fù)電極均借助鎳片與電池保護(hù)電路板上的電路連接，所述 的鎳片與單體電池的正、負(fù)電極間為常規(guī)的焊或鉚連接，鎳片與電池保護(hù)電路板上的電路間的連接也為的焊或鉚連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方形鋰電池的結(jié)構(gòu)，其特征是在所述的電 池保護(hù)電路板上設(shè)有供焊接鎳片用的點(diǎn)焊孔。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方形鋰電池的結(jié)構(gòu)，其特征是在所述的電 池保護(hù)電路板上，溫敏電阻、二極管、鎳片等各元器件均以貼片形式與電 池保護(hù)電路板焊連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的方形鋰電池的結(jié)構(gòu)，其特征是所 述的鎳片上設(shè)有與電池保護(hù)電路板上的點(diǎn)焊孔相匹配的點(diǎn)焊孔。
專利摘要一種方形鋰電池的結(jié)構(gòu)，包括相互串聯(lián)的單體電池及其輸出端子，在輸出端子與單體電池間還設(shè)置有鋰電池保護(hù)電路板且該保護(hù)電路板位于累疊后的電池組一側(cè)。加工時(shí)，單體電池的正、負(fù)電極均借助鎳片與電池保護(hù)電路板上的電路連接，各電子元件均以貼片形式與電池保護(hù)電路板點(diǎn)焊連接。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有9伏鋰電池?zé)o保護(hù)電路的現(xiàn)狀，解決了現(xiàn)行制造工序多、不能全部采用自動(dòng)化作業(yè)及鎳使用量大、鎳片焊接處有較高焊點(diǎn)的弊端；電池保護(hù)電路板上各元器件用貼片點(diǎn)焊方式連接，其中溫敏電阻保證了電池在運(yùn)作過程中的安全可靠；借助點(diǎn)焊使器件間的連接平滑順暢，解決了錫焊的高焊點(diǎn)和環(huán)保問題，產(chǎn)品的整體一致性高、無空間浪費(fèi)，大幅度降低了鎳片的使用量。
文檔編號H01M6/42GK201156560SQ200720179199
公開日2008年11月26日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者劉金成, 呂正中, 京 王, 袁中直, 黃國民 申請人:惠州億緯鋰能股份有限公司