一种具有高安全性的9V锂电池结构的制作方法

本实用新型涉及一次锂电池领域，更具体地说它是一种具有高安全性的9V锂电池结构。

背景技术：

9V电池大量应用于民用消费电子市场，以锂锰、锂亚为体系的 CP9V、CR9V、ER9V等产品因为其高能量密度、高输出功率、长使用寿命等技术特点，在高端市场中一直占据主导地位。

然而相比碱性电池而言，锂电池体系的安全性是其最大的劣势，由于电解液成分含有易燃易爆的高氯酸锂(LiClO₄)和有机溶剂，且锂带化学活性极强，导致单只锂电池的安全性就不如碱性电池，并且 9V电池都是使用3只锂电池串联组合而成，串联电池组极易因一致性差异出现强制放电现象，其安全性更差，这也是锂电池9V无法大规模应用于民用市场的主要原因之一。

现有专利号为CN200720053294.X，专利名称为《一种9V方形锂电池》的电芯采用的是金属外壳电池或者塑料外壳电池，一旦发生安全事故，金属外壳电池爆炸产生的碎片是致命危险；内部电池组合完成之后，直接将商标套在电池组上形成成品电池，加工、运输或使用过程中商标纸被损坏易造成短路风险；PCB保护板放置在整个电池组的侧面，占用的面积大，电池组的容量小；

现有专利号为CN200920262371.1，专利名称为《9V软包锂锰电池》阐述了如何使用软包装电芯组合成9V锂锰电池；使用连接条在电池与电池之间进行点焊连接，很容易引起相互间的短路，或者连接条划伤电池软包装外壳导致漏液；电池组外壳使用金属外壳，金属外壳容易与电池的极耳或者连接条等器件接触短路，而且金属外壳通过焊接形成密封空间后，软包装电池本身具有的爆炸无碎片优势荡然无存，且会增加电池重量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种具有高安全性的9V锂电池结构, 最大化利用电池内部空间,预防电池短路危险,防止电池出现强制放电反极的现象，杜绝电池出现短路和强制放电的现象。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种具有高安全性的9V锂电池结构，包括单体软包装电池，金属连接条；有三只单体软包装电池重叠放置、且通过串联连接；有PCB保护板设置于重叠放置的所述单体软包装电池下方，有二极管并联设置于所述PCB保护板下侧面中部，有PTC元器件设置于所述PCB保护板上侧面、且横向位于所述PCB保护板中间；有电池焊盘设置于与软包装电池极耳对应的所述PCB保护板上、且位于所述PCB保护板下侧面，所述电池焊盘位于所述二极管两侧；有电池盖板设置于重叠放置的所述单体软包装电池上方，有负极柱、正极柱穿透所述电池盖板上下侧面、且固定连接于所述电池盖板上；有电池塑料外壳设置于重叠放置的所述单体软包装电池外侧，所述电池塑料外壳固定连接于所述电池盖板下侧面、且固定连接于所述PCB保护板上侧面；所述PCB保护板、重叠放置的所述单体软包装电池通过软包装电池极耳与所述电池焊盘焊接连接，所述电池焊盘位于软包装电池极耳下端；有金属连接条设置于所述 PCB保护板正负极焊盘、所述电池盖板焊接端之间，所述PCB保护板正负极焊盘、所述电池盖板通过所述金属连接条焊接连接；所述电池盖板和所述电池塑料外壳通过超声焊密封连接。

在上述技术方案中，单体软包装电池型号为CP502440，这种型号的三只组合后尺寸刚好与9V电池的内部空间匹配，可以最大化利用9V电池内部空间。

在上述技术方案中，二极管有三只；PTC元器件有一个。防止电池出现强制放电反极和短路的现象。

本实用新型具有如下优点：

(1)使用软包装电池作为组合单元，能够最大化利用电池内部空间，并且软包装电池的铝塑膜外壳具有延展性，电池发生安全隐患时能够鼓胀泄压，有效地预防电池爆炸；

(2)保护板上有PTC元器件和二极管器件，其中PTC元器件具有限流作用，且在高温下内阻急剧升高，能够预防电池短路危险，而在电路板中增加三个反向并联的二极管，能够防止电池出现强制放电反极，从根本上杜绝电池出现短路和强制放电的现象；

(3)采用的是铝塑膜外壳，铝塑膜电池的技术更先进，现在的锂电池也越来越向铝塑膜外壳进行发展，锂电池都有安全隐患，一旦发生安全事故，钢壳电池爆炸产生的碎片是致命危险，而铝塑膜即使发生爆炸不会有任何碎片产生；

(4)在电池组装完成之后，将商标套在电池塑料外壳上形成成品电池；电池塑料外壳的强度比商标纸的强度高很多，避免了加工、运输或使用过程中商标纸被损坏造成的短路风险；

(5)PCB保护板放置在整个电池组的下部，在结构设计上，能够节省出来的空间更大，电池组的容量更高。

附图说明

图1为本实用新型单体软包装电池结构示意图。

图2为本实用新型PTC保护板下侧面结构示意图。

图3为本实用新型PTC保护板上侧面结构示意图。

图4为本实用新型电池盖板上侧面结构示意图。

图5为本实用新型电池盖板下侧面结构示意图。

图6为本实用新型电池塑料外壳结构示意图。

图7为本实用新型单体软包装电池与保护板连接结构示意图。

图8为本实用新型单体软包装电池与保护板连接后再与电池盖板焊接结构示意图。

图9为本实用新型组装成的成品电池结构示意图。

图10本实用新型的产品和A、B两种品牌常规9V锂电池、C品牌常规碱性9V电池的容量对比图。

图中1-单体软包装电池,2-PTC保护板,21-二极管,22-PTC元器件,23-电池焊盘,3-电池盖板,31-负极柱,32-正极柱,4-电池塑料外壳，5-金属连接条。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：一种具有高安全性的9V锂电池结构，包括单体软包装电池1，金属连接条5；有三只单体软包装电池1重叠放置、且通过串联连接；有PCB保护板2设置于重叠放置的所述单体软包装电池1下方，有二极管21并联设置于所述PCB保护板2下侧面中部，有PTC元器件22设置于所述PCB保护板2上侧面、且横向位于所述 PCB保护板2中间；有电池焊盘23设置于与软包装电池极耳对应的所述PCB保护板2上、且位于所述PCB保护板2下侧面，所述电池焊盘23位于所述二极管21两侧；有电池盖板3设置于重叠放置的所述单体软包装电池1上方，有负极柱31、正极柱32穿透所述电池盖板 3上下侧面、且固定连接于所述电池盖板3上；有电池塑料外壳4设置于重叠放置的所述单体软包装电池1外侧，所述电池塑料外壳4固定连接于所述电池盖板3下侧面、且固定连接于所述PCB保护板2上侧面(如图8、图9所示)；所述PCB保护板2、重叠放置的所述单体软包装电池1通过软包装电池极耳与所述电池焊盘23焊接连接，所述电池焊盘23位于软包装电池极耳下端；有金属连接条5设置于所述PCB保护板2正负极焊盘、所述电池盖板3焊接端之间，所述PCB 保护板2正负极焊盘、所述电池盖板3通过所述金属连接条5焊接连接(如图7、图8所示)；所述电池盖板3和所述电池塑料外壳4通过超声焊密封连接。单体软包装电池1型号为CP502440。二极管21 有三只；PTC元器件22有一个。在电池组装完成之后，将商标套在电池塑料外壳上形成成品电池。

为了更好地说明本实用新型所述的一种具有高安全性的9V锂电池结构生产的9V锂电池与现有技术生产的常规的A品牌9V锂电池、 B品牌9V锂电池、C品牌9V碱性电池相比所具有的优点，工作人员将四种电池做了比较，结果如表1所示：

从表1可以看出，本实用新型所述的一种具有高安全性的9V锂电池结构生产的9V锂电池与现有技术生产的常规的A品牌9V锂电池、B品牌9V锂电池、C品牌9V碱性电池相比，容量较高(如图10 所示)。

其它未说明的部分均属于现有技术。