一种电芯装配结构及使用该结构的USB充电电池的制作方法

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯装配结构及使用该结构的usb充电电池。

背景技术：

电池作为一种常用的日常用品，广泛应用在各种设备当中，如玩具，键鼠，遥控器，照相机，航模，手电筒，电子门锁，电子钟表等各类产品。市面上电池主要有一次性的碳性电池，碱性电池，以及可充电的镍锰、镍铬，镍氢电池等。随着锂电池技术的日益成熟以及其能量密度高、充电快、环保、无记忆效应等优势，市场上逐渐出现锂可充电电池，并成为普及趋势。

现有自带(内置)usb接口的锂可充电电池结构由电芯、保护和电压转换电路板(统称为保护电路板)、外壳等部件构成。电芯采用软包或金属壳封装，保护板由锂电池保护电路，电压转换电路，充电管理电路构成。电芯与保护电路板之间的电器连接都是采用焊接的方式。这种方式给生产制造带来很大的麻烦，产能低，成本高，而且很容易出现焊接不良及短路等现象。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种电芯装配结构及使用该结构的usb充电电池，其能够解决现有技术中存在的上述技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种电芯装配结构，包括正极组件、保护电路板以及电芯，所述电芯采用刚性极针，所述保护电路板上设置有插座，所述插座上设置有与所述极针相配合的插孔，所述极针与所述插孔紧密配合形成电连接以使所述电芯与所述插座电连接，所述正极组件包括正极帽以及保护板支撑结构，所述保护电路板设置在所述保护板支撑结构上。

作为所述的电芯装配结构的一种优选技术方案，所述保护板支撑结构与所述保护电路板为可拆卸连接，所述保护板支撑结构包括呈圆柱形结构的支撑主体，所述支撑主体内部设置有用于安装所述保护电路板的通孔，所述保护电路板贯穿所述通孔一端连接所述电芯的极针，另一端连接正极极柱。

作为所述的电芯装配结构的一种优选技术方案，所述插座包括插座主体，所述插座主体朝向所述电芯的端部设置有所述插孔，所述插座主体远离所述插孔的端部设置有引线，所述极针在与所述插孔紧密配合后通过所述引线与所述保护电路板电连接。

作为所述的电芯装配结构的一种优选技术方案，所述保护电路板上设置有负极接地片，所述负极接地片采用金属弹片制成，所述负极接地片具有与所述保护电路板电连接的接地片第一端以及远离所述保护电路板的接地片第二端，在将所述保护电路板安装到金属壳体中的情况下，所述接地片第二端与所述金属壳体相抵接。

作为所述的电芯装配结构的一种优选技术方案，所述支撑主体外部设置有环形凸台，在组装状态下所述环形凸台位于所述正极帽与金属壳体之间以使所述正极帽与所述金属壳体相对绝缘。

作为所述的电芯装配结构的一种优选技术方案，还包括用于安装电芯的金属壳体，所述金属壳体呈一端封闭的圆筒状结构，所述金属壳体的开口端通过防爆塞封装所述电芯。

作为所述的电芯装配结构的一种优选技术方案，所述防爆塞与所述金属壳体固定连接，所述防爆塞包括防爆塞主体，所述防爆塞主体上具有强度弱于所述防爆塞主体的泄压部，所述泄压部的两端分别连通所述金属壳体的内部与所述金属壳体的外部。

作为所述的电芯装配结构的一种优选技术方案，所述正极帽与所述保护板支撑结构为一体结构，通过模内注塑一体加工成型。

另一方面，提供一种usb充电电池，采用如上所述的电芯装配结构进行电芯装配。

本发明的有益效果为：通过采用上述结构，在保护电路板生产测试完成后，只需要将其直接插入电芯就完成了装配，装配简单便于实现生产自动化，同时能够保证产品的可靠性。本方案解决了电池电芯与保护电路板以及金属外壳的连接问题，能够有效的降低产品成本和人工焊接带来的不安全隐患。本方案提供的usb电池具有更好的使用性能。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例所述电芯、金属壳体以及防爆塞分解结构示意图。

图2为本发明实施例所述电池结构剖视图。

图3为本发明实施例所述电池另一视角结构剖视图。

图4为图3中i处放大图。

图5为本发明实施例所述电池分解状态示意图。

图中：

1、正极组件；2、保护电路板；3、电芯；4、极针；5、插座；6、保护板支撑结构；7、支撑主体；8、插座主体；9、插孔；10、引线；11、负极接地片；12、环形凸台；13、金属壳体；14、防爆塞。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1～5所示，于本实施例中，本发明所述的一种电芯装配结构，包括正极组件1、保护电路板2以及电芯3，所述电芯3采用刚性极针4，所述保护电路板2上设置有插座5，所述插座5上设置有与所述极针4相配合的插孔9，所述极针4与所述插孔9紧密配合形成电连接以使所述电芯3与所述插座5电连接，所述正极组件1包括正极帽以及保护板支撑结构6，所述保护电路板2设置在所述保护板支撑结构6上。

通过采用上述结构，在保护电路板2生产测试完成后，只需要将其直接插入电芯3就完成了装配，装配简单便于实现生产自动化，同时能够保证产品的可靠性。本方案解决了电池电芯3与保护电路板2以及金属外壳的连接问题，能够有效的降低产品成本和人工焊接带来的不安全隐患。

为了提高保护电路板2设置的稳定性，本方案实施例中提供了保护板支撑结构6对保护电路板2进行支撑，保护板支撑结构6与保护电路板2之间的连接方式以及相对位置关系可以为多种形式，在本实施例中所述保护板支撑结构6与所述保护电路板2为可拆卸连接。

具体的，在本实施例中所述保护板支撑结构6包括呈圆柱形结构的支撑主体7，所述支撑主体7内部设置有用于安装所述保护电路板2的通孔，所述保护电路板2贯穿所述通孔一端连接所述电芯3的极针4，另一端连接正极极柱。

本方案中金属壳体13与电芯3负极进行连接形成电池负极，保护电路板2上设置正极极柱，正极极柱与电芯3正极进行电连接，组成电池正极。保护电路板2上的正极极柱穿过所述支撑主体7上的通孔，并伸出到支撑主体7的外部。

所述插座5包括插座主体8，所述插座主体8朝向所述电芯3的端部设置有所述插孔9，所述插座主体8远离所述插孔9的端部设置有引线10，所述极针4在与所述插孔9紧密配合后通过所述引线10与所述保护电路板2电连接。

本方案中在保护电路板2上设置插座5，使电芯3的正极与负极可通过与插座5插接的方式电连接保护电路板2，相对于焊接的结构能够有效的提高工作效率，并更好的保证产品合格率，降低生产成本。

所述保护电路板2上设置有负极接地片11，所述负极接地片11采用金属弹片制成，所述负极接地片11具有与所述保护电路板2电连接的接地片第一端以及远离所述保护电路板2的接地片第二端，在将所述保护电路板2安装到金属壳体13中的情况下，所述接地片第二端与所述金属壳体13相抵接。

本方案中通过设置采用金属弹片支撑的负极接地片11与金属壳体13进行抵接来实现接地，可以有效的降低接触电阻，并保证接触的可靠。

具体的，在本实施例中所述支撑主体7外部设置有环形凸台12，在组装状态下所述环形凸台12位于所述正极帽与金属壳体13之间以使所述正极帽与所述金属壳体13相对绝缘。

本实施例还包括用于安装电芯3的金属壳体13，所述金属壳体13呈一端封闭的圆筒状结构，所述金属壳体13的开口端通过防爆塞14封装所述电芯3。所述防爆塞14与所述金属壳体13固定连接，所述防爆塞14包括防爆塞主体，所述防爆塞主体上具有强度弱于所述防爆塞主体的泄压部，所述泄压部的两端分别连通所述金属壳体13的内部与所述金属壳体13的外部。

在其他实施例中所述正极帽与所述保护板支撑结构6还可以为一体结构，通过模内注塑一体加工成型。

本实用新型其他实施例中还提供一种电芯装配结构，包括正极组件、保护电路板以及电芯，所述电芯采用刚性极针，所述正极组件包括正极帽以及保护板支撑结构，所述保护电路板设置在所述保护板支撑结构上，所述极针通过焊接的方式与所述保护电路板电连接。

同时，本实施例中还提供一种usb充电电池，采用如上所述的电芯装配结构进行电芯3装配。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。