扣式锂离子电池及电子产品的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池制造领域，尤其涉及一种扣式锂离子电池及电子产品。


背景技术：

2.随着智能穿戴产品的应用越来越广泛，人们对于小体积的锂离子扣式二次可充电电池（简称扣式锂离子电池）的需求也越来越广。扣式锂离子电池越来越多的应用于智能穿戴产品，比如用于无线蓝牙耳机等，随着扣式锂离子电池的应用越来越广，比如耳机等，对电池的应用安全性以及便利性要求也越来越高。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例的目的之一在于提供一种带保护板的扣式锂离子电池及电子产品，采用该技术方案有利于提高锂离子电池应用安全性及便利性。
4.第一方面，本实用新型实施例提供的一种扣式锂离子电池，包括：
5.扣式锂离子电池本体，包括叠片体或卷绕体、密封壳体，所述叠片体或卷绕体包括正极片、负极片、隔膜以及充满在所述叠片体或卷绕体内的电解质，所述密封壳体包括顶部设有一开口的金属壳体、以及一位于所述金属壳体的开口处的组合盖，所述叠片体或卷绕体密封在所述金属壳体与所述组合盖构成的空间内，所述组合盖上设有绝缘隔离、分别与所述正极片、负极片电连接的正极、负极，
6.充放电保护电路板，固定在所述组合盖的顶面，在绝缘基板上设置有充放电保护电路、用于分别与所述组合盖的正极、负极固定连接的正极连接部、负极连接部、以及至少包括电源接口的外接线端口，所述外接线端口通过所述充放电保护电路与所述组合盖的正极、负极电连接；
7.第一绝缘膜，间隔在所述组合盖与所述充放电保护电路板之间，在所述第一绝缘膜上设置有以供所述组合盖的正极、负极伸出而与所述充放电保护电路板的正极连接部、负极连接部固定连接的通孔或缺口。
8.可选地，还包括：
9.第二绝缘膜，覆盖在所述充放电保护电路板的顶部，所述外接线端口从所述第二绝缘膜露出或伸出。
10.可选地，所述外接线端口还包括至少一控制线接口。
11.可选地，在所述在绝缘基板上分别正对所述扣式锂离子电池本体的正极的位置设置有至少一通孔或缺口，在各所述通孔或缺口侧分别设置有至少一所述正极连接部，
12.在所述在绝缘基板上正对所述扣式锂离子电池本体的负极的位置设置有至少一通孔或缺口，在各所述通孔或缺口侧分别设置有至少一所述负极连接部。
13.可选地，所述正极连接部、负极连接部分别为焊盘。
14.可选地，所述组合盖包括顺次层叠密封结合在一起的盖内板、塑胶层、盖外板，
15.所述塑胶层、盖外板分别呈中间有通孔的环形，所述盖内板位于所述塑胶层、盖外板的通孔内周，且在所述塑胶层的间隔下与所述盖外板绝缘；
16.所述盖外板的外周与所述金属壳体的开口处的金属材料熔融密封结合，所述盖内板的外周位于所述盖外板的外周内，所述叠片体或卷绕体的正极片与所述盖内板连接，负极片与所述盖外板或所述金属壳体连接，
17.所述充放电保护电路板通过所述正极连接部、负极连接部与所述盖内板、盖外板连接在所述组合盖的顶面。
18.可选地，在所述充放电保护电路板上设置有至少两个所述负极连接部，各所述负极连接部相分立，且分别与所述盖外板连接。
19.可选地，所述塑胶层注塑成型在所述盖内板与盖外板之间，与其两侧的所述盖内板、盖外板呈一体化连接；或者，所述塑胶层与其两侧的所述盖内板与盖外板热复合结合在一起。
20.可选地，在所述盖内板的与所述塑胶层相贴的底面、在所述盖外板的与所述塑胶层相贴的顶面，分别设置有凹纹，所述塑胶层填满各所述凹纹。
21.第二方面，本实用新型实施例提供的一种电子产品，所述电子产品的供电接口与上述之任一所述的扣式锂离子电池的电源接口电连接。
22.由上可见，在本实施例的扣式锂离子电池的组合盖的顶部还通过第一绝缘膜间隔紧贴固定有形状与组合盖相匹配的充放电保护电路板，使扣式锂离子电池的充放电在充放电保护电路控制下实现，提高扣式锂离子电池的应用安全性以及便利性，特别适合应用于便携式电子产品。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定。
24.图1为本实用新型实施例的扣式锂离子电池的装配结构侧视示意图；
25.图2为本实用新型实施例的扣式锂离子电池的成品侧视结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例的扣式锂离子电池的装配结构立体示意图；
27.图4为本实用新型实施例的扣式锂离子电池的成品立体结构示意图；
28.图5为本实用新型实施例的扣式锂离子电池本体的密封壳体的装配结构示意图；
29.图6为本实用新型实施例的组合盖的结构示意图；
30.图7为本实用新型实施例的组合盖与金属壳体的装配结构示意图。
31.附图标记：
32.1：扣式锂离子电池本体；
33.2：组合盖；
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21：盖外板；
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22：盖内板； 23：塑胶层；
34.211：第一通孔；
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231：第二通孔；221：注液孔；
35.3：金属壳体；
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4：第一绝缘膜；5：第二绝缘膜
36.6：充放电保护电路板；61：第三通孔；62：缺口；63：焊盘；
37.7：外接线端口；
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8：密封钉。
具体实施方式
38.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
39.实施例1
40.参见图1-7。
41.本实施例提供了一种带保护板的扣式锂离子电池，其主要包括扣式锂离子电池本体1、充放电保护电路板6、第一绝缘膜44。其中，扣式锂离子电池本体1包括叠片体或卷绕体（图中未画出）以及用于密封叠片体或卷绕体的密封壳体。
42.其中叠片体采用叠片工艺制成，卷绕体采用卷绕工艺制成。叠片体（或卷绕体）主要包括第一极片、第二极片以及间隔在每相邻的第一极片、第二极片之间的隔膜层。其中，第一极片、第二极片的其中之一为正极片，另一为负极片。
43.在叠片体（或卷绕体）内充盈有电解质，其中电解质可以为固态电解质也可以但不限于为液态电解液。电解质充满在叠片体（或卷绕体）中，具体是充满叠片体（或卷绕体）内的各第一极片、第二极片以及隔膜内的孔隙，以及充满第一极片、第二极片、隔膜的任意两者之间的间隙。
44.叠片体（或卷绕体）以及充盈其中的电解质密封在扣式锂离子电池的密封壳体内。
45.密封壳体由一金属壳体3和组合盖2构成，该金属壳体3可以但不限于为钢壳。在金属壳体3的顶部设置有一开口。组合盖2密封在该开口处。
46.本实施例的组合盖2包括塑胶层23及由金属材料制成的盖外板21、盖内板22。盖外板21的外径宽于塑胶层23的外径，塑胶层23的外径宽于盖内板22的外径，即组合盖2的外周边缘为盖外板21的外周边缘，盖内板22位于组合盖2的中心。
47.在盖外板21、塑胶层23的中心位置处分别设置有一通孔（分别记为第一通孔211、第二通孔231），盖外板21、塑胶层23分别呈环形。其中，第一通孔211的直径大于第二通孔231的直径，且第一通孔211、第二通孔231的直径均小于盖内板22的直径，从而使塑胶层23的内周边缘超出盖外板21的内周边缘，盖内板22的外周超出第一通孔211、第二通孔231从而确保盖内板22、盖外板21的绝缘隔离。盖内板21、塑胶层23、盖外板21顺序层叠密封结合在一起。
48.比如，可以但不限于盖内板22位于组合盖2的底面，盖外板21位于组合盖2的顶面，塑胶层23为两者提供绝缘间隔并且将盖外板21、盖内板22密封连接形成一体。第一通孔211、第二通孔231上下正对，盖内板21的位于第二通孔231内的顶面通过第二通孔231露出在外作为扣式锂离子电池本体1的电极 ，在装配时，将叠片体（或卷绕体）的正极连接到盖内板的底面，以盖内板21作为扣式锂离子电池本体1的正极。
49.将叠片体（或卷绕体）上的负极连接到盖外板21的底面或者连接到金属壳体3的任一处，以盖外板21以及金属壳体3作为锂离子电池的负极。
50.在将叠片体（或卷绕体）装配至金属壳体3内，完成正极、负极与盖外板21、盖内板22的连接，将组合盖2覆盖在金属壳体3的顶部开口上，通过激光焊接使盖外板21的外周边缘与金属壳体3的顶部开口处的金属材料熔融密封结合成一体，实现了组合盖2与金属壳体3之间的密封连接。
51.充放电保护电路板6，固定在扣式锂离子电池本体1的顶部，固定在组合盖2的顶
面，充放电保护电路板6包括内部预埋有箔材电路，表面焊接有电子元器件（比如充放电保护芯片及其外围电路的电阻、电容等元器件）的绝缘基板，其中，各电子元器件通过箔材电路连接形成预设的充放电保护电路，其中充放电保护电路可以采用现有技术。
52.在绝缘基板上还设置有用于分别与组合盖2上的正极、负极固定连接的正极连接部、负极连接部，以及用于对外电连接的外接线端口7，其中外接线端口7至少包括与外部电子产品或者充电电源的电源正极、负极电连接的电源接口（“+”、
“‑”
），扣式锂离子电池作为供电电源放电，扣式锂离子电池本体1通过充放电保护电路向电源接口连接的电子产品输出电流；或者外部充电电源通过电源接口输入电流，通过充放电保护电路向扣式锂离子电池本体1充电。
53.可以但不限于选用绝缘胶纸作为第一绝缘膜44，固定间隔在组合盖2的顶部与充放电保护电路板6的底面之间，可以在第一绝缘膜44上设置第三通孔61和/或缺口62，以供位于第一绝缘膜44下方的组合盖2的正极、负极（可以但不限于采用分别与盖内板、盖外板21焊接的金属片实现）伸出或露出而固定在充放电保护电路板6的正极连接部、负极连接部上。
54.作为本实施例的示意，充放电保护电路板6上的各正极连接部、负极连接部分别为作为负极的焊盘63，通过锡焊或者激光焊接将组合盖2的正极、负极（即组合盖2的盖内板、盖外板21，可以但不限于通过金属片焊接连接）与充放电保护电路的正极、负极焊接连接在一起，既实现了电路连接，同时将充放电保护电路固定在组合盖2的顶部。
55.比如，可以在充放电保护电路板6的正对盖内板的位置设置一以供盖内板的顶部凸起露出的第三通孔61，在第三通孔61侧设置至少一作为正极的焊盘63，通过在各作为正极的焊盘63焊接连接各金属片焊接连接作为扣式锂离子电池本体1的正极的盖内板，当设置多个作为正极的焊盘63时，可以但不限于使它们相对通孔对称分布，有利于多方向固定充放电保护电路板6。
56.相应地，在充放电保护电路板6的正对盖外板21的位置，优选但不限于在充放电保护电路板6的外沿设置至少一个缺口62，在各缺口62侧设置有焊盘63，缺口62的形状可以但不限于为方形，可以但不限于采用金属片将充放电保护电路板6焊接到为扣式锂离子电池本体1的负极的盖外板21的顶部。同理，当设置多个缺口62（各缺口62侧均有焊盘63）时，可以使它们沿盖外板21的外周均匀分布，有利于多方向固定充放电保护电路板6。
57.由上可见，在本实施例的扣式锂离子电池的组合盖2的顶部还通过第一绝缘膜4间隔紧贴固定有形状与组合盖2相匹配的充放电保护电路板6，使扣式锂离子电池的充放电在充放电保护电路控制下实现，提高扣式锂离子电池的应用安全性以及便利性，特别适合应用于便携式电子产品。
58.作为本实施例的示意，在外接线端口7上还进一步设置有一个或者多个控制线接口，比如可以但不限于设置温度探测线接口，以外接温度传感器（可以但不限于为热敏电阻），将探测的温度传递至充放电保护电路，使充放电保护电路根据探测的温度对扣式锂离子电池的充电以及放电进行控制，确保应用安全。
59.作为本实施例的示意，充放电保护电路板6上的电子元器件采用贴片式电子元器件，有利于进一步缩小扣式锂离子电池的体积。
60.作为本实施例的示意，还可以进一步在充放电保护电路板6的顶部贴覆第二绝缘
膜5，可以但不限于为绝缘胶纸。在第二绝缘膜5上设置缺口或通孔，当第二绝缘膜5完全贴覆在充放电保护电路板6的顶部上，外接线端口7从第二绝缘膜5的通孔或者缺口露出或伸出，以供对外连接。
61.作为本实施例的示意，本扣式锂离子电池本体1呈圆柱形，其顶部的组合盖2的顶面呈圆形。相应地，第一绝缘膜44、第二绝缘膜5以及充放电保护电路板6的外轮廓与组合盖2的外形相匹配，整体呈略窄于组合盖2的圆形。
62.作为本实施例的示意，可以但不限于在组合盖2的位于外周的盖外板21的朝内的底面设置一环形的用于为叠片体（或卷绕体）隔热的凸起，该凸起与盖外板21的外沿与金属壳体的开口焊接位置具有预定的狭小间隙，使在装入叠片体（或卷绕体）后，叠片体（或卷绕体）顶部与盖外板21与金属壳体3的连接位置具有预定的间隙而避免叠片体（或卷绕体）的顶部接触焊接位置，避免焊接时的高热能量传导至叠片体或卷绕体而导致叠片体或卷绕体受损。实验证明，采用本实施例技术方案有利于降低扣式锂离子电池的不良率。
63.作为本实施例的示意，还可以在盖外板21的底部还设置有一用于定位盖外板21与金属壳体3的开口焊接位置的定位凸起，该定位凸起位于上述的隔热的凸起的外周，当盖外板21覆盖在金属壳体3的开口上时，定位凸起紧贴金属壳体的内壁，使金属壳体3的开口处的金属材料与盖外板21上的金属受热熔融密封结合在一起，在组合盖2的顶面形成具有一定宽度的环形的激光焊接轨迹，采用该技术方案一方面有利于盖外板21的准确定位，避免移位，确保了激光焊接的准确定位，另一方面有利于得到较宽的激光焊接轨迹，确保焊接的效率和焊接密封性。
64.作为本实施例的示意，塑胶层23与盖内板22、盖外板21可以但不限于通过热复合使塑胶层23两表面在高温下热熔而与盖内板22、盖外板21密封结合成一体。采用热复合密封工艺有利于确保密封性，且工艺简便易于实现，有利于推广应用。并且有利于组合盖2的薄型化设计，以提高锂离子电池的有效利用空间，提高电池的容量。
65.另外，也可以但不限于在进行塑胶层的注塑成型时，预先将盖内板、盖外板21分别置入注塑模具中，使注塑时高温熔融的胶体与盖内板、盖外板21直接充分接触，结合成型在盖内板、盖外板21之间，呈一体化结构。
66.作为本实施例的示意，还可以在盖内板的底面，在盖外板21的顶面正对塑胶层23的区域，分别设置有凹纹30，塑胶层23间隔在两设有凹位的表面之间，热复合或者注塑时，高温热熔的胶体在一定的压力下，充盈嵌入在其两边的凹纹30内，冷却固化成型的塑胶材料充满凹纹30且与其固定密封结合成一体。采用本实施例的设计方案，有利于提高塑胶层23与盖内板、盖外板21的密封结合面积，提高三者之间的密封结合紧密度。
67.本实施的组合盖2与金属壳体3的激光焊接密封连接可靠，有利于降低或避免扣式锂离子电池存放或循环后的漏液风险，提高了扣式锂离子电池的可靠性及安全性。
68.作为本实施例的示意，本实施例可以在密封组合盖2前将电解质浸润至叠片体（或卷绕体）内，其工艺可以但不限于采用浸泡工艺或者注液工艺。
69.另外，当本实施例的扣式锂离子电池采用电解液作为电解质时，参见图1-2所示，本实施例还可以在盖内板的位于第二通孔231内的位置设置一上下贯通的注液孔221，这样，在将叠片体（或卷绕体）置入金属壳体3内后，将组合盖2密封连接在金属壳体3的顶部开口后，通过注液孔221向金属壳体3内注入定量的电解液，然后将密封钉8密封焊接封堵在密
封注液孔221上，即得本实施例的扣式锂离子电池本体1。
70.以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。