一种微型电池组及其制造方法与流程

本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及微小型锂离子电池与pcb板组合而成的电池组及其制造方法。

背景技术：

随着电子设备的飞速发展，市场对电子设备提出了更小更轻的要求，用在电子设备中的微型电池也相应的需要向更小更轻发展。

电池组一般包括电芯、pcb板等电气部件，目前通用的做法是将电芯、pcb板分立设置，这种设置方式导致电池组的体积大，能量密度低。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种微型电池组，电芯与pcb板采用组合装配的结构，能够显著减小电池组的体积，增加能量密度。

本发明还提供一种微型电池组的制造方法，用于制造上述的微型电池组。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种微型电池组，包括电芯、柔性电路板，所述电芯的顶部或底部设有正极极耳、负极极耳，所述柔性电路板设于所述电芯的体积空间内，且所述柔性电路板上设有正极连接片、负极连接片，所述正极连接片与所述正极极耳焊接在一起，所述负极连接片与所述负极极耳焊接在一起。

作为上述技术方案的进一步改进，所述正极极耳、负极极耳设于所述电芯的底部，所述电芯的底部还设有沿其径向方向设置的盘壳，所述正极极耳、负极极耳一端与所述盘壳固定连接，另一端沿所述电芯的轴线方向向所述电芯的顶部延伸设置，且所述正极极耳、负极极耳与所述电芯的侧面具有间距，所述柔性电路板贴合设于所述电芯的侧面上，所述正极连接片、负极连接片设于所述柔性电路板背离于所述电芯一面。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括第一绝缘保护板，所述第一绝缘保护板包覆于所述柔性电路板的外侧，所述正极极耳、负极极耳设于所述第一绝缘保护板与所述柔性电路板之间。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括第二绝缘保护板，所述第二绝缘保护板设于所述电芯与所述柔性电路板之间，用于将所述电芯与所述柔性电路板隔开。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二绝缘保护板与所述柔性电路板之间还设有胶合板，所述胶合板双面具有粘性，且所述胶合板一面与所述第二绝缘保护板粘接，另一面与所述柔性保护板粘接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述柔性电路板的外侧还连接有第一引线、第二引线，所述第一引线、第二引线一端伸入所述柔性电路板与所述第一绝缘板之间，并与所述柔性电路板电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述柔性电路板的外侧设有第一焊板、第二焊板，所述第一引线焊接于所述第一焊板上，所述第二引线焊接于所述第二焊板上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述柔性电路板的外侧还设置有加强片，所述加强片上固设有保护元件。

本发明还提供一种微型电池组的制造方法，包括如下步骤：s1，冲壳，形成电芯外壳；s2，设置中心定位器，将中心电位器放置在卷针上，将极片围绕中心定位器进行绕组，以得到电芯绕组；s3，将制备的电芯绕组放入电芯外壳内，并使正极极耳、负极极耳从电芯外壳的顶部或底部引出；s4，对电芯外壳进行封装，以得到电芯；s5，设置柔性电路板，所述柔性电路板上设置正极连接片与负极连接片，将柔性电路板设置在电芯的体积空间内，并将正接连接片与正极极耳焊接，负极连接片与负极极耳焊接。

作为上述技术方案的进一步改进，s3中，电芯绕组以横向绕组的方式放入电芯外壳内。

本发明的有益效果是：

本发明的微型电池组，包括电芯、柔性电路板，所述电芯的顶部或底部设有正极极耳、负极极耳，所述柔性电路板设于所述电芯的体积空间内，且所述柔性电路板上设有正极连接片、负极连接片，所述正极连接片与所述正极极耳焊接在一起，所述负极连接片与所述负极极耳焊接在一起。本发明的微型电池组将电芯与柔性电路板采用组合装配的形式组合在意，将柔性电路板设置在电芯自身的体积空间之中，不额外占用多余的体积空间，减小了电池组的体积，增加了电池组的能量密度。

本发明的微型电池组的制造方法，用于制造上述的微型电池组，可以减小电池组的体积，增加电池组的能量密度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一个实施例的微型电池组的结构示意图；

图2是图1的拆分结构示意图；

图3是柔性保护电路板的侧视图；

图4示出了电芯的内部结构图；

图5是本发明的微型电池组的制造方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右、前、后等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1至图4，图1示出了本发明一个实施例的微型电池组的结构示意图，图2示出了图1的拆分结构示意图，图3示出了柔性保护电路板的侧视图，图4示出了电芯的内部结构图。

本发明的微型电池组包括电芯1、柔性电路板2，其中，电芯1整体呈圆柱形结构，在电芯1的顶部或底部伸出有正极极耳10与负极极耳11，正极极耳10与负极极耳11沿电芯1的轴线方向设置，柔性电路板2设置于电芯1的体积范围内，且柔性电路板2与电芯1固定连接，柔性电路板2上设置有正极连接片20、负极连接片21，正极连接片20、负极连接片21分别对应正极极耳10、负极极耳11的位置设置，并将正极极耳10与正极连接片20、负极极耳11与负极连接片21焊接在一起。本发明中，将柔性电路板2设置在电芯1的体积空间内，并将两者组合装配在一起，减小了电池组的体积，增加了电池组的能量密度。

优选的，电芯1包括电芯外壳100以及设于电芯外壳100内的电芯绕组110以横向绕组的方式设置于电芯外壳100内，横向绕组的设置方式可以避免电芯绕组110的膨胀变形问题，从而显著提高了电池组的能量密度。

电芯绕组110的中心位置处设有中心绕组轴孔120，电芯绕组110制作时，通过以中心绕组轴孔120为中心进行绕组，在中心绕组轴孔120朝向正极极片与负极极片的一端设有中心定位器(图中未示出)，正极极片、负极极片用于连接电芯绕组与正极极耳10、负极极耳11，属于电池的常规结构，中心定位器起定位、支撑的作用，在进行绕组时，中心定位器与卷针锁止，以防止卷绕时发生偏移而导致电芯绕组110内部在卷绕过程中形成间隙，此外，中心定位器为坚硬、不易变形的材质，而电芯绕组110本身受力容易发生变形，因此，中心定位器还起到支撑、受力的作用，其可以承受电芯绕组110绝大部分的受力，从而防止正极极片、负极极片被压伤。

实施例1：

参照图1至图4，图1至图4示出了本发明其中一个实施例的微型电池组的结构图，该实施例中，正极极耳10、负极极耳11从电芯1的底部伸出，在电芯1的底部设有一圈向其侧面伸出的壳盘12，正极极耳10、负极极耳11一端与壳盘12固定连接，另一端沿电芯1的轴线方向向电芯1的顶部伸出，并与电芯1的侧面保持一定的距离，柔性电路板2设于电芯1与正极极耳10、负极极耳11之间，柔性电路板2一面与电芯1固定连接，另一面设有正极连接片20、负极连接片21，并通过正极连接片20与正极极耳10电性连接，通过负极连接片21与负极极耳11电性连接。电芯的体积空间是指包含电芯1、正极极耳10、负极极耳11的圆柱体的体积空间，本实施例中，柔性电路板2设置于电芯1与正极极耳10、负极极耳11之间，并不会额外占用体积，减小了电池组的体积，增加了电池组的能量密度。

本实施例中，柔性电路板2朝向正极极耳10、负极极耳11一面上还连接有第一引线30、第二引线31，第一引线30、第二引线31一端与柔性电路板2电性连接，另一端伸出电芯1的体积空间，第一引线30、第二引线31用于与外部设备连接，从而将外部设备与电池组连通，优选的，第一引线30通过柔性电路板2与正极极耳10电性连通，第二引线31通过柔性电路板2与负极极耳11电性连通，第一引线30设置为红色，第二引线31设置为黑色，以便于区分第一引线30、第二引线31的极性。

优选的，柔性电路板2上还设置有第一焊板22、第二焊板23，第一引线30焊接于第一焊板22上，第二引线31焊接于第二焊板23上。

柔性电路板2朝向正极极耳10、负极极耳11一面上还设有保护元件24，优选的，柔性电路板2上还设置有加强片25保护元件24设置于加强片25上，由于柔性电路板2呈圆弧面结构，保护元件24直接设置在柔性电路板2上，会由于柔性电路板2的变形而使保护元件24损坏或无法正常工作，通过加强片25可以为保护元件22提供良好的安装平台，保证保护元件24的正常工作。

本实施例中，正极极耳10优选为铝片，负极极耳11优选为镍片，正极连接片20、负极连接片21优选为镍片，加强片25优选为镍片。

为了保护柔性电路板，在柔性电路板2的外侧还包覆有第一绝缘保护板4，第一绝缘保护板4呈圆环形结构，其将柔性电路板2、正极极耳10、负极极耳11均包覆在其内内圈中，以防止柔性电路板2与外界元器件接触，第一绝缘保护板4优选为茶色胶纸，其朝向柔性电路板2一面具有粘性，用于将茶色胶纸粘贴于柔性电路板2上。

为防止柔性电路板2与电芯1的接触处导通，柔性电路板2与电芯1之间还设置有第二绝缘保护板5，用于将柔性电路板2与电芯1隔开，第二绝缘板5优选为茶色胶纸，其朝向电芯1一面具有粘性，用于将茶色胶纸粘贴于电芯1上，第二绝缘保护板5与柔性电路板2之间还设置有胶合板6，胶合板6用于固定柔性电路板2，胶合板6两面均具有粘性，其一面与第二绝缘保护板5粘贴在一起，另一面与柔性电路板2粘贴在一起。

实施例2：

实施例2与实施例1的结构基本相同，不同之处在于，正极极耳10、负极极耳11从电芯1的顶部伸出，并沿电芯1的轴线方向向远离于电芯1的底部的一侧延伸，在本实施例中，柔性电路板2呈圆柱形结构或圆环形结构，其固设于电芯1的顶面上，且在柔性电路板2的侧面上设置有正极连接片20、负极连接片21，通过正极连接片20与正极极耳10焊接在一起，负极连接片21与负极极耳21焊接在一起。

实施例3：

实施例3与实施例1的结构基本相同，不同之处在于，从电芯1的顶部引出空白箔材至电芯1的底面上，并在电芯1的底面伸出正极极耳10、负极极耳11，正极极耳10、负极极耳11沿远离于电芯1的方向设置，优选为，正极极耳10、负极极耳11设置在电芯1底面的中垂面上，该实施例中，柔性电路板2设置为月牙形，其固设于电芯1的底面上，其呈平面的一面对应正极极耳10、负极极耳11设置，且在柔性电路板2呈平面一面上设有正极连接片20、负极连接片21，正价连接片20与正极极耳10焊接在一起，负极连接片21与负极极耳11焊接在一起。

参见图5，本发明还提供了一种微型电池组的制造方法，其详细流程如下：

s1，冲壳，以形成电芯外壳，根据正极极耳、负极极耳的不同引出方式，冲压出对应的电芯外壳形状，总体上，冲压成型的电芯外壳呈一面开口、中空的圆柱结构，电芯外壳优选为铝塑膜外壳，其具有良好的绝缘性。

s2，制备电芯绕组，设置中心定位器，将中心定位器放置在卷针上，然后将极片按照顺时针方向或逆时针方向围绕中心定位器进行绕组，从而制备得到电芯绕组。

卷针为现有技术中制备电芯绕组的常规装置，故这里不对其进行详细描述。

s3，将制备得到的电芯绕组放入电芯外壳内，并使正极极耳、负极极耳从电芯的顶部或底部引出，电芯的顶部即电芯外壳的开口一面，优选为，电芯绕组以横向绕组的方式放入电芯外壳内，以避免电芯绕组的膨胀变形。

s4，封装，将电芯外壳的开口一面进行封装处理，从而形成完整的电芯。

需要注意，本发明中，电芯外壳采用冲壳加工成一面开口、中空的圆柱结构，在封装时只需对开口一面进行封装，而传统的电芯制作中，一般冲壳形成两个半圆台形、顶面开口的电芯外壳，在放入电芯后，需要对顶面、两电芯外壳的连接处进行封装，封装过程复杂，而本发明中，电芯外壳的底面和侧面是通过冲压一体成型，且电芯绕组以横向绕组的方式放入电芯外壳中，可以保证电芯绕组与电芯外壳的紧密贴合，进而在有限空间内增加电芯绕组的缠绕密度，顶面封装也不会影响电芯绕组的力学性能，能最大限度降低电芯绕组膨胀的影响。

s5，设置柔性电路板，并使柔性电路板设置在电芯的体积空间内，柔性电路板上设置正极连接片、负极连接片，将正极连接片、负极连接片分别与正极极耳、负极极耳焊接，从而形成本发明的微型电池组。

以上是对本发明的较佳实施进行的具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。