具有封裝型芯片散熱結(jié)構(gòu)的二次電化學(xué)電池封口體及電池制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種具有封裝型芯片散熱結(jié)構(gòu)的二次電化學(xué)電池封口體，用于封閉二次電化學(xué)電池的電池殼體的開(kāi)口部，封口體包括：負(fù)極帽、電路板模塊和絕緣墊圈，電池殼體在其靠近負(fù)極帽的一端具有凹陷的匝線結(jié)構(gòu)；電路板模塊位于匝線與負(fù)極帽之間，其上設(shè)有多個(gè)電子元件以及導(dǎo)熱布線，電路板模塊的直徑大小設(shè)置為在匝線構(gòu)成的凹陷的內(nèi)徑與電池殼體的內(nèi)徑之間，從而卡在匝線一側(cè)用于封閉電池殼體的開(kāi)口部，電路板模塊與負(fù)極帽通過(guò)導(dǎo)熱材料連接，用于分別與負(fù)極帽以及與導(dǎo)熱布線進(jìn)行熱接觸；絕緣墊圈的截面呈狀，布置于電池殼體、電路板模塊與負(fù)極帽的空隙中，擠壓固定電路板模塊于匝線和電池殼體之間，并隔離電池殼體和負(fù)極帽。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
具有封裝型芯片散熱結(jié)構(gòu)的二次電化學(xué)電池封口體及電池
本專利技術(shù)涉及一種二次電池，具體涉及一種具有封裝型芯片散熱結(jié)構(gòu)的二次電化學(xué)電池封口體及電池。
技術(shù)介紹
近年來(lái)，二次電池(也稱為充電電池)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種便攜式電氣設(shè)備和電子設(shè)備中，例如玩具、手持設(shè)備等，這對(duì)二次電池儲(chǔ)能能量提出越來(lái)越高的要求。鋰離子二次電池由于具有能量高、可以高功率放電、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因而正在逐漸應(yīng)用在以上領(lǐng)域。充電電池的正常工作經(jīng)常需要與其他功能的集成電路芯片配合，已達(dá)到理想的工作效果。通常充電電池與集成電路芯片分別進(jìn)行封裝，然后再通過(guò)電路板和導(dǎo)線的連接，結(jié)合在一起使用。這樣外圍元件多，生產(chǎn)工序多、成本高，充電電池與集成電路芯片體積大，性能較差，不利于小型化或微型化。在進(jìn)行鋰離子二次電池封裝時(shí)，鋰離子二次電池各部分所占的空間都較為固定，其中，該聚合物電芯內(nèi)部則包括正極極片、隔離膜和負(fù)極極片，且在正極極片背離隔離膜的一端具有指定高度的電芯頂封進(jìn)行封裝，由于電芯頂封占據(jù)了該聚合物電芯的一定高度，從而減少了該聚合物電芯內(nèi)部的有效空間。而聚合物電芯的空間利用率與鋰離子二次電池的能量密度和容量有較大關(guān)系，一般的，該聚合物電芯的空間利用率越大，該鋰離子二次電池的能量密度和容量也越大，因此，現(xiàn)有的鋰離子二次電池普遍存在著由于聚合物電芯的空間利用率低而導(dǎo)致的鋰離子二次電池的能量密度和容量較低的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供了一種具有封裝型芯片散熱結(jié)構(gòu)的二次電化學(xué)電池封口體，所述封口體用于封閉所述二次電化學(xué)電池的電池殼體的開(kāi)口部，其中所述封口體包括：負(fù)極帽、電路板模塊和絕緣墊圈，所述電池殼體在其靠近所述負(fù)極帽的一端具有凹陷的匝線結(jié)構(gòu)；所述電路板模塊位于所述匝線與所述負(fù)極帽之間，其上設(shè)有多個(gè)電子元件以及用于為所述電子元件工作時(shí)進(jìn)行熱傳導(dǎo)的導(dǎo)熱布線，所述電路板模塊的直徑大小設(shè)置為在所述匝線構(gòu)成的凹陷的內(nèi)徑與電池殼體的內(nèi)徑之間，從而卡在所述匝線一側(cè)用于封閉所述電池殼體的開(kāi)口部，所述電路板模塊與所述負(fù)極帽通過(guò)導(dǎo)熱材料連接，用于分別與所述負(fù)極帽以及與所述導(dǎo)熱布線進(jìn)行熱接觸；所述絕緣墊圈的截面呈狀，布置于所述電池殼體、電路板模塊與負(fù)極帽的空隙中，擠壓固定電路板模塊于所述匝線和電池殼體之間，并隔離所述電池殼體和所述負(fù)極帽。優(yōu)選地，所述電路板模塊與所述負(fù)極帽之間為焊錫連接。優(yōu)選地，所述電路板模塊的兩側(cè)具有金屬襯底和電路覆銅面，所述電路覆銅面上設(shè)置有至少一個(gè)導(dǎo)熱孔，用于將熱量從所述電路板遠(yuǎn)離所述負(fù)極帽的一側(cè)導(dǎo)至靠近負(fù)極帽的一側(cè)，其中，所述金屬襯底連接能夠產(chǎn)生熱量的電子元件和所述電路覆銅面，靠近負(fù)極帽一側(cè)的電路覆銅面連接至所述電路板模塊與負(fù)極帽接觸的部位。優(yōu)選地，所述電路板模塊與所述負(fù)極帽接觸的部位的形狀為“C”型環(huán)狀。優(yōu)選地，所述負(fù)極帽相對(duì)于所述匝線的另一側(cè)上設(shè)置有卡槽，所述卡槽的數(shù)量至少為兩個(gè)，用于卡接并固定所述負(fù)極帽，所述卡槽內(nèi)設(shè)置有散熱材料層。優(yōu)選地，所述負(fù)極帽的邊緣處設(shè)置有與所述卡槽的位置對(duì)應(yīng)的卡頭，用于將所述負(fù)極帽固定在所述電路板模塊上。優(yōu)選地，所述負(fù)極帽由導(dǎo)熱材料制成。優(yōu)選地，所述電池殼體為圓柱體或長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的鋼殼。優(yōu)選地，所述絕緣墊圈為一柔性且彈性環(huán)形絕緣墊層。優(yōu)選地，所述狀的絕緣墊圈的一部分用于擠壓固定電路板模塊于所述匝線和電池殼體之間，另一部分用于隔離所述電池殼體和所述負(fù)極帽。優(yōu)選地，所述匝線相對(duì)于電池殼體表面的凹陷深度為0.2-1.2mm。優(yōu)選地，所述封口體用于封閉所述二次電化學(xué)電池的電池殼體的開(kāi)口部，所述電池還包括電芯和正極帽，其中，所述正極帽與所述電池殼體連接構(gòu)成所述二次電池的正極；所述電芯放置于所述電池殼體內(nèi)，位于所述正極帽與所述匝線結(jié)構(gòu)之間。本專利技術(shù)的用于電化學(xué)電池的封口體配件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙合理，在所述電化學(xué)電池電極封口處具有電極蓋，所述電極蓋能夠與電路板配合形成屏蔽結(jié)構(gòu)，能夠阻止其內(nèi)部高頻元器件對(duì)外界的干擾，并能夠?qū)㈦娐钒骞ぷ鲿r(shí)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)給外界，起到保護(hù)電路板及元器件的作用。另外，所述電池殼體上對(duì)應(yīng)于電芯與電路板之間布置有匝線結(jié)構(gòu)，用于定位電芯和電路板的相對(duì)位置，并與電極蓋和電池殼體之間的絕緣墊圈配合將電路板固定，而不需要任何焊接。附圖說(shuō)明參考隨附的附圖，本專利技術(shù)更多的目的、功能和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)本專利技術(shù)實(shí)施方式的如下描述得以闡明，其中：圖1a示意性示出了本專利技術(shù)的電化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1b是本專利技術(shù)的電化學(xué)電池的分解透視圖。圖1c是圖1a沿A-A方向的剖面圖。圖1d為本專利技術(shù)的電路板模塊的電路示意圖。圖2a示意性示出了本專利技術(shù)的二次電化學(xué)電池第一實(shí)施例的用于電化學(xué)電池的封口體配件200的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。圖2b示意性示出了本專利技術(shù)的二次電化學(xué)電池第一實(shí)施例的用于電化學(xué)電池的封口體配件200的局部放大剖視圖。圖3a為根據(jù)本專利技術(shù)的二次電化學(xué)電池第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3b為根據(jù)本專利技術(shù)的二次電化學(xué)電池第二實(shí)施例的拆分結(jié)構(gòu)示意圖。圖3c為圖3b沿C-C方向的剖面圖。圖4為本專利技術(shù)第三實(shí)施例的用于電化學(xué)電池的封口體配件400的立體分解圖。圖5為本專利技術(shù)第三實(shí)施例中第二印刷電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式通過(guò)參考示范性實(shí)施例，本專利技術(shù)的目的和功能以及用于實(shí)現(xiàn)這些目的和功能的方法將得以闡明。然而，本專利技術(shù)并不受限于以下所公開(kāi)的示范性實(shí)施例；可以通過(guò)不同形式來(lái)對(duì)其加以實(shí)現(xiàn)。說(shuō)明書(shū)的實(shí)質(zhì)僅僅是幫助相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員綜合理解本專利技術(shù)的具體細(xì)節(jié)。應(yīng)當(dāng)理解，前述大體的描述和后續(xù)詳盡的描述均為示例性說(shuō)明和解釋，并不應(yīng)當(dāng)用作對(duì)本專利技術(shù)所要求保護(hù)內(nèi)容的限制。在下文中，將參考附圖描述本專利技術(shù)的實(shí)施例。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相同或類似的部件，或者相同或類似的步驟。本專利技術(shù)提供一種電化學(xué)二次電池，圖1a、1b分別為本專利技術(shù)的電化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)示意圖和分解透視圖。如圖1a、1b所示，一種電化學(xué)電池100，包括：電池殼體101、置于電池殼體101內(nèi)的電芯102、負(fù)極帽103、置于電芯102和負(fù)極帽103之間的空間的電路板模塊104以及正極帽105。電芯102外套有電池殼體101，電池殼體101為圓柱體或長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的鋼殼。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，正極帽105右旋地與所述電池殼體101成型為一體結(jié)構(gòu)。電路板模塊104為至少一層印刷電路板(PCB)，具有第一側(cè)和第二側(cè)，其中第一側(cè)相對(duì)于所述電化學(xué)電池100指向負(fù)極帽103，第二側(cè)相對(duì)于所述電化學(xué)電池100指向電芯102。PCB是其上印刷有布線圖案的電路板(如圖1d所示)，并具有與所述電池100的殼體內(nèi)徑具有大致對(duì)應(yīng)的尺寸。多個(gè)印制導(dǎo)線和元器件布置在電路板模塊104的第一側(cè)或第二側(cè)。電路板模塊104靠近所述電池100的負(fù)極帽103側(cè)，位于電芯102和負(fù)極帽103之間。電路板模塊104上設(shè)置有連接件從而將負(fù)極帽103固定在電路板模塊104上，例如，負(fù)極帽103可以通過(guò)焊接固定在電路板模塊104上，也可以通過(guò)卡接等方式固定。電路板模塊用于鋰電池充電保護(hù)、充電指示，還可以用于電池的放電保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)放保護(hù)以及控制輸出電壓。電路板模塊104和電芯102之間設(shè)置有電極連接線108a和108b，分別將電池的正負(fù)極分別引出，其中108a為正極連接線，108b為負(fù)極連接線。圖1c是圖1a沿A-A方向的剖面圖。在電路板模塊104與外部的電池殼體101之間，負(fù)極帽10本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種具有封裝型芯片散熱結(jié)構(gòu)的二次電化學(xué)電池封口體，所述封口體用于封閉所述二次電化學(xué)電池的電池殼體的開(kāi)口部，其中所述封口體包括：負(fù)極帽、電路板模塊和絕緣墊圈，所述電池殼體在其靠近所述負(fù)極帽的一端具有凹陷的匝線結(jié)構(gòu)；所述電路板模塊位于所述匝線與所述負(fù)極帽之間，其上設(shè)有多個(gè)電子元件以及用于為所述電子元件工作時(shí)進(jìn)行熱傳導(dǎo)的導(dǎo)熱布線，所述電路板模塊的直徑大小設(shè)置為在所述匝線構(gòu)成的凹陷的內(nèi)徑與電池殼體的內(nèi)徑之間，從而卡在所述匝線一側(cè)用于封閉所述電池殼體的開(kāi)口部，所述電路板模塊與所述負(fù)極帽通過(guò)導(dǎo)熱材料連接，用于分別與所述負(fù)極帽以及與所述導(dǎo)熱布線進(jìn)行熱接觸；所述絕緣墊圈的截面呈狀，布置于所述電池殼體、電路板模塊與負(fù)極帽的空隙中，擠壓固定電路板模塊于所述匝線和電池殼體之間，并隔離所述電池殼體和所述負(fù)極帽。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有封裝型芯片散熱結(jié)構(gòu)的二次電化學(xué)電池封口體，所述封口體用于封閉所述二次電化學(xué)電池的電池殼體的開(kāi)口部，其中所述封口體包括：負(fù)極帽、電路板模塊和絕緣墊圈，所述電池殼體在其靠近所述負(fù)極帽的一端具有凹陷的匝線結(jié)構(gòu)；所述電路板模塊位于所述匝線與所述負(fù)極帽之間，其上設(shè)有多個(gè)電子元件以及用于為所述電子元件工作時(shí)進(jìn)行熱傳導(dǎo)的導(dǎo)熱布線，所述電路板模塊的直徑大小設(shè)置為在所述匝線構(gòu)成的凹陷的內(nèi)徑與電池殼體的內(nèi)徑之間，從而卡在所述匝線一側(cè)用于封閉所述電池殼體的開(kāi)口部，所述電路板模塊與所述負(fù)極帽通過(guò)導(dǎo)熱材料連接，用于分別與所述負(fù)極帽以及與所述導(dǎo)熱布線進(jìn)行熱接觸；所述絕緣墊圈的截面呈狀，布置于所述電池殼體、電路板模塊與負(fù)極帽的空隙中，擠壓固定電路板模塊于所述匝線和電池殼體之間，并隔離所述電池殼體和所述負(fù)極帽；所述電路板模塊為至少一層印刷電路板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電化學(xué)電池封口體，其中所述電路板模塊與所述負(fù)極帽之間為焊錫連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二次電化學(xué)電池封口體，其中所述電路板模塊的兩側(cè)具有金屬襯底和電路覆銅面，所述電路覆銅面上設(shè)置有至少一個(gè)導(dǎo)熱孔，用于將熱量從所述電路板遠(yuǎn)離所述負(fù)極帽的一側(cè)導(dǎo)至靠近負(fù)極帽的一側(cè)，其中，所述金屬襯底連接能夠產(chǎn)生熱量的電子元件和所述電路覆銅面，靠近負(fù)極帽一側(cè)的電路覆銅面連接至所述電路板模塊與負(fù)極帽接觸的部位。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電化學(xué)電池...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張清順，陳進(jìn)添，常海濤，蘇盛，張志明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：福建南平南孚電池有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：福建;35