专利名称：一种锂离子电池的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电池领域，尤其涉及一种锂离子电池。
背景技术：
在锂离子电池中，为了防止电池的过充电、过放电以及短路等异常情况的出现，在锂离子电芯的外部设置有保护线路板，保护线路板上设有用来控制电池电压及电流的保护电路，及用于与电芯的两极电连接的输入端。一般情况下，保护线路板的输入端与电芯的两极进行电气连接是通过连接带(如镍带或钢带)以焊接的方式进行，容易导致虚焊，可靠性较差；另外，保护线路板以卡扣、胶接或注塑的方式固定于电芯端部，以实现保护线路板与电芯的机械连接，然而却存在着连接不牢固，易松动的问题。为解决以上问题，公开号为CN201667366的中国专利，公开了通过连接件将保护线路板、支架、端盖固定于电芯端部，连接牢固，不易松动。并且保护线路板的输入端与电芯的两极的电气连接是直接通过连接件进行连接，避免焊接带来的虚焊等问题。由于保护线路板结构比较薄弱，不能直接放置在电芯的端部，以避免保护线路板受カ产生断裂，其中支架起到了支撑保护线路板以隔开保护线路板与盖板，并有防止短路的作用，然而，这种结构装配复杂，零部件多，装配间隙大，电池空间利用率低。还有ー种结构是通过海绵胶来支撑保护线路板，这种结构保护线路板固定不牢靠，线路板的位置会因为海绵胶的压缩而变化。另外，还可通过低温注塑的方式把线路板完全包裹在塑胶里面，这种结构成本高，生产效率低，线路板的散热性差，注塑时的高温对电芯和线路板均有损害。
发明内容本实用新型为解决装配复杂、间隙大、空间利用率低的技术问题，提供ー种装配简单、结构紧凑，节省空间、成本低的锂离子电池。为达到上述目的，本实用新型提供ー种锂离子电池，包括电芯、保护线路板及端盖，所述保护线路板置于电芯端部上，并容纳于端盖内；所述电芯端部上设有极性相反的两个电极；所述保护线路板上设有分别与两个电极对应电连接的输入端；还包括支撑件及紧固件，所述支撑件包括分别位于不同平面并相互平行的线路板连接部和电芯连接部、及连接线路板连接部与电芯连接部的中间过渡部，线路板连接部固定于所述输入端；所述紧固件穿过电芯连接部并将电芯连接部固定于电芯端部上，所述支撑件通过紧固件与电芯的电极电连接。优选地，所述紧固件为螺钉、销钉或铆钉。优选地，所述支撑件呈阶梯形。优选地，所述电芯连接部的至少一部分位于保护线路板的下方外側。优选地，所述支撑件呈横置的U形。优选地，所述电芯连接部设有开孔，所述紧固件穿过该开孔而穿过电芯连接部。 优选地，所述开孔的内侧缘设有多个缺ロ，在缺ロ与缺ロ之间形成有多个棘片，所述棘片向开孔所在平面的ー侧和/或两侧凸出。优选地，所述保护线路板与端盖之间设有双面胶或在保护线路板朝向端盖的一面涂有胶水。优选地，所述端盖内侧设有卡扣，所述端盖通过卡扣与保护线路板卡持固定。优选地，所述线路板连接部在与输入端的连接处镀有錫。本实用新型的有益效果是I、保护线路板的输入端通过支撑件及紧固件与电极电连接，从而省略了支撑件与电芯之间的焊接エ艺，连接更可靠，操作更简便；2、紧固件还起到固定保护线路板的作用，连接牢固，不易松动；3、由于支撑件具有位于不同平面且相互平行的线路板连接部和电芯连接部，可以对保护线路板起到支撑以及防止和电芯短路的作用，且相对于现有技术的支架而言，支撑件整体的厚度可以做得更薄，结构紧凑，节省 空间，成本低。
图I是本实用新型提供的锂离子电池的爆炸示意图。图2是本实用新型提供的保护线路板的立体示意图。图3是本实用新型提供的第一支撑件的立体示意图。图4是本实用新型提供的电池装配前的第二支撑件立体示意图。图5是本实用新型提供的电池装配后的第二支撑件立体示意图。图6是本实用新型提供的端盖的立体示意图。图7是本实用新型提供的锂离子电池的剖面图。图中标记I-锂离子电池、2-电芯、3-外壳、4~盖板、41-盖板本体、42-柳钉、43-盲孔、5-保护线路板、51-输入端、51a_第一输入端、51b_第二输入端、52-输出端、6-端盖、61-卡扣、62-导引斜面、63-窗ロ、7a-第一支撑件、7b_第二支撑件、71-线路板连接部、72-电芯连接部、721-开孔、7211-缺ロ、7212-棘片、73-中间过渡部、8-紧固件、91-双面!]父、92-底盖、93-标贴。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一歩详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。參阅图1，本实用新型提供ー种锂离子电池，包括电芯、保护线路板及端盖，所述保护线路板置于电芯端部上，并容纳于端盖内；所述电芯端部上设有极性相反的两个电极；所述保护线路板上设有分别与两个电极对应电连接的输入端；还包括支撑件及紧固件，所述支撑件包括分别位于不同平面并相互平行的线路板连接部和电芯连接部、及连接线路板连接部与电芯连接部的中间过渡部，线路板连接部固定于所述输入端；所述紧固件穿过电芯连接部并将电芯连接部固定于电芯端部上，所述支撑件通过紧固件与电芯的电极电连接。众所周知，电芯包括外壳、盖板及位于外壳和盖板所围成空腔内的极芯(未图不)和电解液；极芯即所谓正极片、隔膜、负极片经卷绕或者多次重复叠置而形成的提供电能的组件。其中盖板为包括盖板本体和与盖板本体绝缘的铆钉，盖板本体和铆钉之间采用塑胶件绝缘隔离。极芯中正极片上引出正极耳，负极片上引出负极耳，正极耳和负极耳再通过焊接等方式连接到到盖板本体和铆钉上，因此盖板本体和铆钉上具有了不同的极性。为方便描述，定义第一电极为盖板本体，第二电极为与盖板本体绝缘的铆钉。第一电极可作为正扱，则第二电极为负极，当然也有的第一电极作为负极，而第二电极作为正扱。保护线路板包括用于过充电、过放电的保护电路，及作为保护电路的输入端和输出端，一般情况下，如图I和图2，保护电路板包括ー塑胶外壳，为方便连接，输入端位于该塑胶外壳朝向电芯的ー侧，输出端位于该塑胶外壳朝向端盖的ー侧。为便于描述，将与电芯的第一电极电连接的输入端称为第一输入端，与电芯的第二电极电连接的保护线路板的输入端为第二输入端；另外，还将与第一输入端固定连接的支撑件称为第一支撑件，与第二输入端固定连接的支撑件为第二支撑件。紧固件由导电材料制成，例如各种金属(钢、鉄、镍等)，该紧固件可以是已有的形式，如螺钉、销钉或铆钉等。支撑件的线路板连接部与保护线路板的输入端进行焊接连接，优选采用SMT焊接。实际操作时，可以预先将支撑件焊接到保护线路板的输入端上，然后再通过紧固件固定到电芯端部。优选地，线路板连接部在与输入端的连接处镀有錫，以便于焊接。优选在电芯连接部上设有开孔，紧固件穿过开孔而穿过电芯连接部。盖板较薄，紧固件可以用外力压入盖板，也可以在盖板或铆钉上预先开设与开孔对应的盲孔，盲孔内设有螺纹，紧固件选用螺钉，后者的结构能提高安装速度，且安装时对盖板没有冲击力，盖板不易变形。紧固件穿过开孔而穿过电芯连接部井伸入到盲孔中与盖板本体或铆钉电连接。一方面，紧固件起到将支撑件固定在盖板上的作用；另一方面，支撑件可通过紧固件与电极电连接。优选在开孔的内侧缘设有多个缺ロ(如图3)，在缺ロ与缺ロ之间形成有多个棘片，所述棘片向开孔所在平面的ー侧和/或两侧凸出，这样的结构可以防止紧固件松动。优选地，为了便于制造，棘片可以为3-5个，且棘片围绕开孔的圆周对称设置。如图I，在本实用新型的一个实施方式中，有两个第一支撑件，并分别与位于保护线路板的两端的两个第一输入端焊接，目的是为了更牢固地将保护线路板固定在电芯端部。当然，第一支撑件和第一输入端也可以分别只设ー个，并且第一输入端可以位于保护线路板的任何位置。在本实施例中，第一支撑件呈阶梯形，为方便操作，优选第一支撑件的电芯连接部的至少一部分位于保护线路板的下方外侧，这样在安装紧固件时，不会与保护线路板产生干渉，便于员エ操作。在本实施例中，第二支撑件呈横置的U形。參阅图4和图5，电池装配前，第二支撑件的线路板连接部和电芯连接部张开呈一定角度，并将第二支撑件的线路板连接部焊接到保护线路板的第二输入端。装配时，紧固件穿过第二支撑件的电芯连接部上的开孔并伸入到铆钉的盲孔中 ，将第二支撑件的电芯连接部固定到盖板上。然后，连同保护线路板一起弯折第二支撑件的线路板连接部至与盖板平行，装配后的第二支撑件如图7所示。图中，螺钉的头部位于第二支撑件的电芯连接部与线路板连接部之间，并且该螺钉的头部厚度与第二支撑件的电芯连接部与线路板连接部之间的距离大致相等，使得该螺钉同时可起到支撑保护线路板的作用。支撑件由作为导体的金属材料制成，如铁、镍等。为了进一歩防止保护线路板与盖板短路，在盖板上贴设绝缘垫。端盖是由绝缘材料制成的一面开ロ的壳体，保护线路板固定容纳于端盖内，与端盖形成为ー个整体，端盖除了作为电池的外包装起到防尘、美观等作用，还可以起到支撑保护线路板的作用。端盖可以通过多种方式与保护线路板形成一体，如通过粘接、或通过紧固螺钉将端盖与保护线路板固定，在本实施例中，在保护线路板与端盖的内底面之间设有双面胶或在保护线路板朝向端盖的一面涂有胶水，优选将端盖的内底面做成粗糙的表面以增强粘接效果。进ー步地，端盖内侧面设有若干卡扣，如图6，卡扣设有便于安装的导引斜面，通过将保护线路板卡持在卡扣与端盖的内底面之间而将端盖与保护线路板形成为一体，如图7。端盖上设有窗ロ，以露出保护线路板的输出端，如图I。电芯的底部还设有底盖，底盖采用本领域技术人员所公知的底盖，底盖与电芯之间设有双面胶。电芯的侧面包裹有起绝缘和标识作用的标贴。下面介绍本实用新型锂离子电池的装配过程，按照传统方法制备电芯，可以同时进行的是在保护线路板的第一输入端上焊接第一支撑件，第二输入端上焊接第二支撑件，并且第二支撑件的电芯连接部与线路板连接部张开呈一定的角度。然后通过紧固件将第二支撑件的电芯连接部紧固到电芯的铆钉上，连同保护线路板一起弯折第二支撑件的线路板连接部至与电池的盖板平行。再通过紧固件将第一支撑件的电芯连接部紧固到盖板本体上。将端盖与保护线路板进行粘接及卡持固定。最后在电芯底部粘贴底盖，电芯侧面包括标贴，以此完成锂离子电池的装配过程。当锂离子电池用于工作场合时，用电设备的电触头穿过端盖的窗ロ而与保护线路板的输出端电连接。因此，通过保护线路板能够将电芯与用电设备电连接，以向该用电设备供电。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.ー种锂离子电池，包括电芯(2)、保护线路板(5)及端盖(6)，所述保护线路板(5)置于电芯(2)端部上，并容纳于端盖(6)内；所述电芯(2)端部上设有极性相反的两个电扱；所述保护线路板(5)上设有分别与两个电极对应电连接的输入端(51);其特征在于 还包括支撑件及紧固件(8)，所述支撑件包括分别位于不同平面并相互平行的线路板连接部(71)和电芯连接部(72)、及连接线路板连接部(71)与电芯连接部(72)的中间过渡部(73)，线路板连接部(71)固定于所述输入端(51);所述紧固件(8)穿过电芯(2)连接部并将电芯连接部(72)固定于电芯(2)端部上，所述支撑件通过紧固件(8)与电芯(2)的电极电连接。
2.如权利要求I所述的锂离子电池，其特征在于所述紧固件(8)为螺钉、销钉或铆钉。
3.如权利要求I所述的锂离子电池，其特征在于所述支撑件呈阶梯形。
4.如权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于所述电芯连接部(72)的至少一部分位于保护线路板(5)的下方外側。
5.如权利要求I所述的锂离子电池，其特征在于所述支撑件呈横置的U形。
6.如权利要求I所述的锂离子电池，其特征在于所述电芯连接部(72)设有开孔(721)，所述紧固件(8)穿过该开孔而穿过电芯连接部。
7.如权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于所述开孔(721)的内侧缘设有多个缺ロ(7211)，在缺ロ与缺ロ之间形成有多个棘片(7212)，所述棘片向开孔所在平面的ー侧和/或两侧凸出。
8.如权利要求I所述的锂离子电池，其特征在于所述保护线路板(5)与端盖(6)之间设有双面胶或在保护线路板(5)朝向端盖(6)的一面涂有胶水。
9.如权利要求I所述的锂离子电池，其特征在于所述端盖(6)内侧设有卡扣(61)，所述端盖(6)通过卡扣与保护线路板(5)卡持固定。
10.如权利要求I所述的锂离子电池，其特征在于所述线路板连接部(71)在与输入端(51)的连接处镀有锡。
专利摘要本实用新型提供了一种锂离子电池，包括电芯、保护线路板、端盖、支撑件及紧固件，保护线路板置于电芯端部上，并容纳于端盖内；电芯端部上设有极性相反的两电极；保护线路板上设有分别与两电极对应电连接的输入端；支撑件包括分别位于不同平面并相互平行的线路板连接部和电芯连接部、及连接线路板连接部与电芯连接部的中间过渡部，线路板连接部固定于输入端；紧固件穿过电芯连接部并将电芯连接部固定于电芯端部上，支撑件通过紧固件与电芯的电极电连接。输入端通过支撑件及紧固件与电极电连接，连接可靠；紧固件起到固定保护线路板的作用，连接牢固；支撑件可对保护线路板起到支撑及防止和电芯短路的作用，结构紧凑，节省空间，成本低。
文档编号H01M2/34GK202454656SQ20112055175
公开日2012年9月26日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者周继浩, 夏良明, 谭明生 申请人:深圳市比亚迪锂电池有限公司