具有导电基板的可充电电池的制作方法

本发明涉及电池技术领域，且更具体地涉及一种具有导电基板的可充电电池。

背景技术：

近年来，可充电电池已经广泛应用于各种便携式电气设备和电子设备中，例如玩具、手持设备等，这对可充电电池储能能量提出越来越高的要求。锂离子可充电电池由于具有能量高、可以高功率放电、环保等优点，因而正在逐渐应用在以上领域。

已有的可充电电池一般包括壳体，以及设置在壳体内的电芯、电路板组件等元件。电芯通常是通过两个导线直接锡焊至电路板。在可充电电池意外掉落或与其他物件碰撞的情况下，导线的焊接点会松动，甚至会从电路板上断开。

在可充电电池的生产制造的过程中，电路板和电芯之间的装配通常是由操作工手动操作，会增加生产成本。

因此，需要一种具有导电基板的可充电电池，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种具有导电基板的可充电电池，其包括：

壳体，所述壳体沿第一方向延伸；

电路板组件，所述电路板组件设置在所述壳体内；

电芯，所述电芯设置在所述壳体内，所述电芯的极性相反的两个电极设置在沿所述第一方向的两端；以及

导电基板，所述导电基板沿所述第一方向延伸并设置在所述壳体和所述电芯之间，

其中，所述电芯的所述两个电极均通过所述导电基板与所述电路板组件的两个电极一一对应连接。

根据本方案，通过设置导电基板，可以提高导电基板与电路板组件之间的连接强度，使得电芯和电路板组件之间的连接更为牢靠。

可选地，所述导电基板具有沿所述第一方向间隔开的两个电芯连接部，所述两个电芯连接部与所述电芯的两个电极一一对应连接，所述两个电芯连接部之间的距离与所述电芯沿所述第一方向的尺寸大致相同。

可选地，所述电芯连接部从所述导电基板的本体的外表面向外突出。

可选地，所述导电基板具有与所述电路板组件的电子元件卡持的定位部，以使所述导电基板与所述电路板组件的连接位置对应。

可选地，所述导电基板的电路板连接部设置在所述定位部的沿所述第一方向的一端，并且/或者所述定位部构造为u形。

可选地，所述可充电电池还包括绝缘散热层，所述绝缘散热层部分地覆盖所述电路板组件的上表面和下表面中的至少一个。

可选地，所述电路板组件包括电路板和设置在所述电路板上的电子元件，所述电路板包括与所述壳体的内表面抵接的导电部，所述绝缘散热层覆盖所述电子元件并延伸至所述导电部。

可选地，所述绝缘散热层由导热胶制成。

可选地，所述壳体具有向内凹陷的扎线部，所述扎线部的用于支撑所述电路板组件的表面为平面。

可选地，所述电路板组件的电路板包括与所述壳体的内表面抵接的导电部，所述导电部设置有形成导电层的镀铜层和镀金层，所述镀金层覆盖所述镀铜层。

可选地，所述电路板包括电路板基体，所述电路板的外周边缘构造为所述导电部，所述导电层覆盖所述电路板基体的外周边缘的上表面、下表面和周向侧表面。

可选地，所述电芯的所述两个电极处均引出有电连接件，所述导电基板包括间隔布置的两个导电基体，所述电连接件与所述导电基体一一对应焊接。

可选地，所述电连接件为板状，并且所述导电基体为板状。

可选地，所述导电基板为由柔性材料制成的可弯折构件。

可选地，所述导电基板的两端分别沿与所述第一方向垂直的第二方向折弯，所述导电基板的折弯部分处设置有固定带，所述折弯部分通过所述固定带固定至所述电芯。

可选地，所述壳体的一端具有开口，所述开口处设置有电极帽，所述电极帽与所述电路板组件电连接，所述电极帽构造为双桥结构。

可选地，所述电极帽包括电极帽本体和从所述电极帽本体向下延伸的两个桥腿，所述两个桥腿间隔布置，并分别连接至所述电路板组件，所述两个桥腿之间形成桥形孔洞。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1为根据本发明的优选实施方式的可充电电池的分解示意图；

图2a为图1所示的可充电电池的剖视示意图；

图2b为图2的局部放大图；

图3为第一电极帽的立体图，其中一个桥腿与电路板分离；

图4为图1所示的导电基板的结构示意图，其中导电基板与电路板组件连接；

图5为图4所示的导电基板的立体分解示意图；

图6为图1所示的电芯、导电基板的立体示意图，其中导电基板与电路板组件连接，并且导电基板与电芯连接；

图7为图1所示的电路板组件的俯视示意图；

图8为覆盖有绝缘散热层的图1所示的电路板组件的俯视示意图；

图9为类似于图2b的局部放大图，其中示出了绝缘散热层；

图10为图2a中a部的局部放大图，其中示出了镀铜层和镀金层；以及

图11为图1所示的电芯、导电基板的立体示意图，其中导电基板由固定带固定。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明。显然，本发明的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施方式。

应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施方式并且不作为本发明的限制，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本发明中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。

以下，将参照附图对本发明的具体实施方式进行更详细地说明，这些附图示出了本发明的代表实施方式，并不是限定本发明。

下面首先结合附图详细描述可以本发明的可充电电池的结构。

如图1、图2a和图2b所示，本发明提供的可充电电池100包括壳体110、电极帽，以及设置在壳体110内的电路板组件120和电芯140。电芯140与电路板组件120电连接，电路板组件120能够分别与极性相反的两个电极帽电连接。两个电极帽均设置在壳体110处。

壳体110沿第一方向延伸并具有沿基于第一方向的周向方向封闭的容纳空间。在图示实施方式中，壳体110示例性地示出为圆形柱状的薄壁结构。并且第一方向是可充电电池100的长度方向d。可以将电芯140和电路板组件120放置在壳体110的容纳空间中。可选地，壳体110可以由诸如钢等导电的金属材料制成。本领域技术人员可以理解，壳体110的结构不限于本实施方式，根据需要，壳体110可以构造为长方体、正方体或者其他任何合适形状的结构。

壳体110的沿长度方向d的第一端具有开口111，并且在第一端处设置有第一电极帽(负极帽131)。负极帽131覆盖该开口111。负极帽131能够与电路板组件120连接，但与壳体110之间绝缘。可选地，负极帽131和壳体110之间可以设置有透明的绝缘环160，以将两者间隔而绝缘。绝缘环160可以由具有柔性的绝缘材料制成。

壳体110的与第一端相对的第二端处设置有第二电极帽(正极帽132)。正极帽132与壳体110形成一个封闭端。正极帽132通过壳体110与电路板组件120电连接，由此可知，壳体110和负极帽131的极性相反。虽然本文示例性的示出第一电极帽为负极帽131，第二电极帽为正极帽132，但是本领域技术人员可以理解，这两个电极帽也可以相反设置。

电芯140设置在负极帽131的下方，并靠近壳体110的第二端。电芯140引出有两个连接件141(正极连接件141a和负极连接件141b)，以用于与电路板组件120连接。电芯140沿长度方向d从壳体110的第二端延伸至电路板组件120。电芯140的两端设置有安装板143，连接件141从安装板143处引出。

需要说明的是，本文提及的诸如“下方”、“向上”、“顶”等方向术语是相对于处于直立状态下并且电路板组件120位于电芯140上方(如图1至图2b所示)的可充电电池100而言的。

电路板组件120靠近壳体110的第一端。电路板组件120设置在电芯140与负极帽131之间。具体地，电路板组件120包括电路板121和设置在电路板121上的电子元件122。电路板121的外周边缘至少部分地与壳体110的内表面抵接以导电。也就是说，电路板121的外周边缘构造为导电部。电路板121上根据其功能需要可以设置多个同种类型或者不同类型的电子元件122。电路板121的朝向负极帽131的第一侧(上侧)与负极帽131连接。电路板121的与第一侧相反的第二侧(下侧)能够与电芯140连接。可选地，负极帽131可以通过焊接固定在电路板121的第一侧上，或者可以通过卡接的方式将负极帽131抵接至电路板121，或者通过这两种方式的结合而安装至电路板组件120。图示实施方式示出了负极帽131通过上述绝缘环160和壳体110的结构使其卡接在壳体110的开口111处。

进一步地，如图2b所示，壳体110可以具有用于支撑电路板组件120的扎线部113，扎线部113构造为从壳体110的外表面向内凹陷。扎线部113可以构造为从壳体110的外表面向内凹陷的u形结构，该u形结构的两端分别连接至壳体110的主体部分。优选地，扎线部113的用于向上支撑电路板组件120的表面为平面。具体地，扎线部113的顶表面构造为沿水平方向延伸的平面，以用于支撑电路板121和与电路板121抵接而导电。本实施方式中的电路板组件120能够限位在负极帽131和扎线部113之间，具体是用上述绝缘环160将电路板组件120压合在扎线部113的顶部，从而固定电路板组件120。

可选地，如图2b和图3所示，负极帽131构造为双桥结构。具体的，负极帽包括负极帽本体133和从负极帽本体133向下延伸的两个桥腿134。两个桥腿134间隔布置，并分别连接至电路板121的电连接部。桥腿134之间形成桥形孔洞135，由此，不仅可以形成更多的空间来放置电子元件122，而且还可以便于将电子元件122产生的热量通过空气或设置在电路板121上的导热介质传递至外部环境，增加散热效果。并且在生产制造的过程中，可以利用桥形孔洞135将负极帽131定位至电路板121，从而便于焊接。在电路板组件120的一个实施方式中，电路板121上可以设置有指示灯，诸如报警灯或充电指示灯，指示灯的光可以从桥形孔洞135透过，便于使用者观察。

可充电电池100还包括导电基板150，导电基板150设置在壳体110内。电芯140的两个电极均通过导电基板150与电路板组件120的电极一一对应连接。具体地，导电基板150沿长度方向d延伸，并位于电芯140与壳体110之间。正极连接件141a和负极连接件141b分别设置在电芯140的沿长度方向d的两端。如图2b所示，正极连接件141a向上延伸与导电基板150的上端连接。负极连接件141b向下延伸与导电基板150的下端连接。正极连接件141a和负极连接件141b可以分别电连接至导电基板150，导电基板150又电连接至电路板121，从而将电芯140的两个电极对应连接至电路板121的两个电极(具体是连接至下文提及的两个电连接部125)。通过设置导电基板150，能够提高电芯140的两个连接件141和电路板121之间的连接强度，例如焊接强度，使得电芯140和电路板121之间的连接更为牢靠。

本实施方式中，导电基板150构造为薄板状结构，导电基板150在安装之后是折弯的(图1)，在安装之前是展开的(图4和图6)。也就是说，导电基板150可以为由柔性材料制成的可弯折构件。导电基板150在安装之后不仅能够紧密贴合在电芯140的外侧，而且可以在预定位置处折弯，以上述连接方式设置在壳体110内。折弯后的导电基板150可以大大减少在壳体110内占据的容纳空间，使结构更紧凑。导电基板150在安装之前是展开的平板，这样可以便于在生产制造时将电芯140放置在导电基板150上，以便于焊接。

如图4所示，导电基板150具有用于与电路板121的两个电连接部125分别连接的电路板连接部158，以及用于与电芯140的两个连接件141一一对应连接的两个电芯连接部159。电路板连接部158、两个电芯连接部159沿长度方向d间隔开。电芯140能够设置在两个电芯连接部159之间。具体地，在图示实施方式中，电路板连接部158设置在导电基板150的第一端(即上端)，电芯正极连接部159a靠近电路板连接部158，电芯负极连接部159b设置在导电基板150的第二端(与第一端相对，即下端)。正极连接件141a位于电芯正极连接部159a处，负极连接件141b位于电芯负极连接部159b处。

在生产制造过程中，可以基于这两个电芯连接部159的位置，将电芯140放置在导电基板150上，以便于将电芯140与导电基板150焊接在一起。可选地，电芯连接部159从导电基板本体的外表面向外突出，以便于将导电基板150定位至工装台上。电芯连接部159的向外突出的部分具有弧形边缘。两个电芯连接部159之间的距离与电芯140的长度(即沿第一方向的尺寸)大致相同。

可选地，参照图4，导电基板150还具有与电路板组件120的一个电子元件122a卡持的定位部155，以使导电基板150与电路板组件120的连接位置对应。具体地，电路板连接部158设置在定位部155的沿长度方向d的一端。定位部155位于电路板连接部158和电芯正极连接部159a之间。定位部155用于卡持在电子元件122a上，使得电路板连接部158定位在电连接部125处。以此方式，便于将电路板连接部158焊接至电连接部125，从而提高焊接效率。

定位部155构造为u形。电路板连接部158从u形的定位部155的两侧壁延伸出。电子元件122a能够从u形的定位部155的开口进入并限位在定位部155中。定位部155的形状与电子元件122a的形状相适应，以使其能够卡持在电子元件122a的侧部。

如图5所示，导电基板150可以包括三层结构，分别是间隔布置的两个导电基体151，以及分别覆盖导电基体151上下表面的上绝缘体152a和下绝缘体152b。换句话说，导电基板150是由导电基体151、上绝缘体152a和下绝缘体152b成型的一体件。导电基体151的第一端延伸超出上绝缘体152a和下绝缘体152b，以形成上述电路板连接部158。换句话说，电路板连接部158露出上述绝缘体以便于焊接。

导电基体151为由铜材料制成的板状结构。上绝缘体152a和下绝缘体152b均为绝缘材料制成的板状结构，它们的周缘彼此相对的表面抵接并通过粘接或热熔等方式连接在一起，以把导电基体151夹持在它们中间。

上绝缘体152a设置有第一开口156和与第一开口156间隔开的第二开口157，以使导电基体151外露。两个导电基体151分别经由第一开口156和第二开口157与上述连接件141一一对应连接。可以理解，这两个开口限定了电芯连接部159的位置。第一开口156靠近导电基板150的第一端。第二开口157设置在导电基板150的第二端处。

具体地，参照图4和图5，导电基体151包括从导电基体151的第一端朝向其第二端(与第一端相对)延伸的正极基体153和负极基体154。正极基体153的第一连接端153a用于与电路板121的正极电连接部125a连接。正极基体153的第二连接端153b延伸至第一开口156处并至少部分地外露，或者正极基体153的第二连接端153b延伸超过第一开口156，以使得正极基体153在第一开口156处能够与正极连接件141a焊接。可以理解，第一开口156限定了电芯正极连接部159a的位置。负极基体154的第一连接端154a用于与电路板121的负极电连接部125b连接。负极基体154的第二连接端154b延伸至第二开口157处并至少部分地外露，或者负极基体154的第二连接端154b延伸超过第二开口157，以使得负极基体154在第二开口157处能够与负极连接件141b焊接。可以理解，第二开口157限定了电芯正极连接部159a的位置。

上绝缘体152a和下绝缘体152b均在第一端处是u形结构，以形成上述定位部155。并且，两个导电基体151的形状应该与两个绝缘体的形状相适应，即在第一端处整体地也形成u形结构。

可以理解，此处的“上绝缘体152a”、“下绝缘体152b”中的“上”和“下”均是相对于水平放置的能向上支撑有电芯140的导电基板150而言的。

在本实施方式中，导电基体151为板状。如图6所示，连接件141也为板状。以此实施方式，可以便于将连接件141对应焊接至导电基体151，提高焊接效果。

如图7所示，电路板121为圆盘形，导电部124的周向侧表面与壳体110的内表面抵接。多个电子元件122设置在电路板121的导电部124之外的部分处。导电部124在径向方向上具有预定的第一尺寸。扎线部113的顶表面在径向方向上具有第二尺寸。第二尺寸可以接近第一尺寸，或者第二尺寸可以等于或略微大于第一尺寸。可选地，导电部124可以具有至少一个通孔129，以便于散热。通孔129从导电部124的上表面延伸至其下表面。在图示实施方式中，多个通孔129呈环形阵列布置。

进一步地，如图8和图9所示，本发明的可充电电池100还可以包括绝缘散热层。绝缘散热层部分地覆盖电路板组件120的上表面和下表面中的至少一个。绝缘散热层覆盖至少一个电子元件122并延伸至导电部124，以此实施方式，可以将电子元件122产生的热量经由导电部124传递至壳体110，这样可以增加散热效果。图8示例性地示出了位于电路板组件120上表面的第一绝缘散热层171，以第一绝缘散热层171为例，其包括覆盖主发热元件的第一部分171a和形成环形的第二部分171b(环形部)。可以理解，主发热元件是从多个电子元件122中预定的一个或几个，其相对于其他电子元件122能够产生较多的热量。第一部分171a的靠近导电部124的部分与第二部分171b连接为一体。第二部分171b可以部分地覆盖靠近导电部124的电子元件122和导电部124。

如图9所示，第二部分171b可以延伸至通孔129处，并未全部覆盖该通孔129。可选地，第二部分171b可以大致延伸至通孔129的中心。第二部分171b还可以与第一电极帽131接触或连接，以此实施方式，可以将电子元件122产生的热量直接传递至第一电极帽131，从而提高散热效果。在该实施方式中，第一绝缘散热层171不影响第一电极帽131与电路板121的上表面之间的导电。

位于电路板组件120下表面的第二绝缘散热层172具有与第一绝缘散热层171大致形同的结构，为简洁起见不再赘述。不同的是第二绝缘散热层172可以直接延伸至扎线部113，以此实施方式，可以将电子元件122产生的热量直接传递至壳体110。在该实施方式中，第二绝缘散热层172不延伸至扎线部113的顶表面，从而不影响导电部124的下表面与扎线部113的顶表面之间的导电。

可选地，绝缘散热层可以为由导热胶制成的导热胶层。

进一步地，如图10所示，导电部124可以设置有形成导电层126的镀铜层127和镀金层128。换句话说，导电层126包括镀铜层127和镀金层128。镀金层128覆盖镀铜层127的外表面，能够对镀铜层127起到保护作用，具体是防止镀铜层127发生氧化，从而提高导电效果。具体地，电路板121包括电路板基体123，导电层126覆盖电路板基体123的外周边缘的上表面、下表面和周向侧表面，以形成导电部124。

具体地，镀铜层127覆盖电路板基体123的外周边缘的上表面、下表面和周向侧表面。镀金层128大致全部覆盖镀铜层127。由此，在该实施方式中，与壳体110的内表面抵接的是镀金层128。壳体110的内表面可以设置有镀镍层115，镀镍层115可以防止壳体110的内表面被氧化腐蚀，从而提高导电效果。由此，在该实施方式中，镀镍层115可以与镀金层128抵接。

可选地，镀铜层127还可以覆盖通孔129的内表面，镀金层128可以覆盖位于通孔129中的镀铜层127。镀铜层127还可以设置在两个电连接部125处(未示出)，镀金层128覆盖位于电连接部125处的镀铜层127，由此，可以提高导电基板150与电路板121之间的焊接可靠性，以及导电效果。

如图11所示，导电基板150的两端分别沿与第一方向d垂直的第二方向(水平方向)折弯，导电基板150的折弯部分处设置有固定带180，折弯部分通过固定带180固定至电芯140。固定带180可以使导电基板150保持在同一个折弯位置中，提高导电基板150与电芯140之间连接的牢固性。可选地，固定带180为通常的胶带。胶带的两端穿过折弯部分直接粘接至电芯140。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。