CN201717324U - 集成有保护装置的充电电池 - Google Patents
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Abstract
公开了一种集成有保护装置的充电电池，包括：壳体，所述壳体内部容纳电极堆与电解质，所述壳体上一体地设有盖板；以及从所述壳体内部向外伸出并与所述盖板电绝缘的连接柱，在所述连接柱上设有与所述连接柱直接电连接的保护装置。该充电电池的保护装置直接设置在连接柱上，能够减少整个电池组的阻抗，改善电池组的性能，延长电池的使用时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种充电电池，特别是，涉及一种具有保护装置的充电电池。
背景技术
在诸如移动电话、笔记本电脑、数码相机之类的便携式的电气或者电子装置中要使用诸如锂离子电池之类的充电电池，以为电子装置提供能源。在这种充电电池中配备有PTC(正温度系数)部件，特别是PPTC(高分子聚合物正温度系数)部件作为保护装置，以在充电电池充电或者放电时防止出现短路，过电流，或者防止电池过充电的异常高温。
图1是显示传统充电电池的立体示意图。例如锂离子类型的充电电池100包括：作为两个引出电极中的一个电极(例如正极)的壳体101、一体地设置在壳体101上的盖板111、以及作为两个引出电极中的另一个电极(例如负极)的外连接柱102，其中连接柱102和盖板111之间设有绝缘材料，以在二者之间实现电绝缘。连接柱一般为铆钉结构并设置在充电电池100的盖板111上。图2是显示图1所示的传统的充电电池配置保护装置的剖视示意图。该保护装置为一PTC(正温度系数)部件103，并包括：具有导电性的聚合体元件104、分别配置在聚合体元件104两侧的例如由镍片或者箔材料制成的金属导电层105和106、配置在金属层105上的导电层107、通过至少两个焊接部109焊接在盖板111上的导电层110、以及用于电连接导电层106和导电层110的例如由导电粘合剂或钎焊膏形成的连接层108。在上述结构中，该导电层110和作为PTC部件103的其中一个电极的导电层106通过连接层108电连接，作为PTC部件103的另一个电极的导电层107与锂离子充电电池100的保护电路板或外电路(未示出)连接，从而将PTC部件103连接在充电电池100和外电路之间，实现PTC部件103对充电电池100的过电流和/或过充电的安全保护功能。
在上述传统的设有保护装置的充电电池100中，需要在盖板111上首先通过焊接部109连接导电层110。这种导电层110例如可以由镍片形成，一般厚度为0.05-2.0毫米。具有这种厚度的额外镍片与充电电池100的正极或者负极(导电层105或者106)连接，造成了充电电池100的内阻增加，降低了充电电池本身的效率；这种额外的镍片还会造成充电电池的热量传递损失，以至于PTC部件103的过充电保护效果被削弱或过充电保护启动滞后；另外，连接层108和镍片形式的导电层110的引入也使充电电池100的制造工艺复杂和制造成本提高。
实用新型的内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供一种集成有保护装置的充电电池，其保护装置直接设置在连接柱上，能够减少整个电池组的阻抗，改善电池组的性能，延长电池的使用时间。
根据本实用新型的一个方面，提供一种集成有保护装置的充电电池，包括：壳体，所述壳体内部容纳电极堆与电解质，所述壳体上一体地设有盖板；以及从所述壳体内部向外伸出并与所述盖板电绝缘的连接柱，在所述连接柱上设有与所述连接柱直接电连接的保护装置。
在上述充电电池中，所述保护装置为正温度系数部件。
在上述充电电池中，所述正温度系数部件包括：具有导电性的聚合体元件；以及配置在所述聚合体元件的第一侧的第一导电层。
在上述充电电池中，所述聚合体元件的与所述第一侧相对的第二侧通过焊接或导电性粘合剂与所述连接柱电连接。
在上述充电电池中，所述连接柱为铆钉结构或螺母螺栓结合的结构。
在上述充电电池中，所述盖板上设有通孔，所述电解质通过所述通孔供给到所述壳体内，并且所述通孔上设有盖体。
在上述充电电池中，所述盖板上设有用做安全阀的薄层。
根据本实用新型的充电电池，在连接柱上设有保护装置，作为保护装置的PTC部件贴近电池芯，与电池芯热连接，可以提供更好的过充电(过温)保护功能；锂离子充电电池的保护装置直接设置在连接柱上，而不需要用做连接结构的连接层或连接条，这样可以简化后续电池组的制造工艺，减少了镍带的使用长度、数量和点焊次数，从而降低了整个电池组的制造成本；改善电池尺寸空间；进一步地，能够减少整个电池组的阻抗，改善电池组的性能，延长电池的使用时间。
附图说明
本发明将参照附图来进一步详细说明，其中：
图1是显示传统充电电池的立体示意图；
图2是显示图1所示的传统的充电电池配置保护装置的剖视示意图；
图3是显示根据本实用新型的具有保护装置的充电电池的俯视图；以及
图4是显示沿图3中的A-A线的局部剖视图。
具体实施方式
虽然将参照含有本实用新型的较佳实施例的附图充分描述本实用新型，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的实用新型，同时获得本实用新型的技术效果。因此，须了解以上的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本实用新型所描述的示例性实施例。
参见附图3和4，其中图3是显示根据本实用新型的具有保护装置的充电电池的俯视图，图4是显示沿图3中的A-A线的局部剖视图。根据本实用新型的一种示例性实施例的充电电池10例如可以是一种锂离子充电电池，包括：壳体，所述壳体例如由铝、钢等金属薄板制成，并且其内部容纳用于产生电能的电极堆和电解质，所述壳体上一体地设有盖板1；以及从盖板1内部向外伸出并与盖板1通过绝缘材料4电绝缘的连接柱2，在连接柱2上设有与连接柱2直接电连接的保护装置3。在盖板1的内部，在连接柱2还与集电元件5电连接。例如，盖板1可以是充电电池10的正极，而连接柱2和集电元件5可以是充电电池10的负极。
在本实用新型的一种示例性实施例中，保护装置3为正温度系数(PTC)部件，进一步地，可以是高分子聚合物正温度系数(PPTC)部件。这种正温度系数部件包括：具有导电性的聚合体元件6；以及配置在聚合体元件6的第一侧的第一导电层7。聚合体元件6一般为层状的，并且由分散有作为导电性填充物的炭黑的导电性聚合物(例如聚乙烯)形成。作为引出电极的导电层7例如可以是镍片、镀镍钢片、铜片、铝镍复合片等导电性良好的金属片。进一步地，聚合体元件6的与所述第一侧相对的第二侧通过焊接与连接柱2的暴露在盖板1外部的表面电连接。连接柱2为由导电性能良好的诸如镍，钢，铜之类的金属材料制成铆钉结构。具体而言，连接柱2包括圆柱部分和从圆柱部分的一端径向延伸的凸缘部分。圆柱部分从盖板1的外部延伸到盖板1的内部，凸缘部分暴露在盖板1的外部，圆柱部分的位于盖板1内部的一端通过铆接方式与集电元件5电连接。由于连接柱2的凸缘部分和圆柱部分具有相对较厚的厚度，从而允许将保护装置3的聚合体元件6直接通过焊接或导电性粘合剂采用回流焊工艺电连接在连接柱2的凸缘部分上，使PTC部件与铆钉结构的连接柱2形成为一个整体，而不会破坏连接柱2本身的结构并影响连接柱的导电性能。可选地，圆柱部分的位于盖板1内部的一端具有螺纹，并且连接柱2为螺母螺栓结构，从而通过螺栓螺母连接方式使集电元件5与圆柱部分电连接。进一步可选地，圆柱部分的位于盖板1内部的一端可以直接通过焊接与集电元件5电连接。
在上述结构中，保护装置3是聚合体元件6与连接柱2电连接，从而使连接柱2作为保护装置3的一个电极，而第一导电层7作为保护装置(正温度系数部件)3的另一个电极并与锂离子充电电池10的保护电路板或外电路(未示出)电连接，从而将保护装置3连接在充电电池10和外电路之间，实现保护装置对充电电池10的过电流和/或过充电的安全保护功能。
根据本实用新型的锂离子充电电池10，在连接柱2上设有保护装置，可以避免充电电池10因短路、过充电和过电流等异常状况导致的安全性问题和可靠性降低的缺陷；充电电池10的PTC部件贴近电池芯，与电池芯热连接，可以提供更好的过充电(过温)保护功能；锂离子充电电池10的保护装置3直接设置在连接柱2上，而不需要用做连接结构的连接层(例如镍片、箔片等)，这样可以简化后续电池组(电池包)的制造工艺，减少了镍带的使用长度、数量和点焊次数，从而降低了整个电池组的制造成本；由于不需要用做连接结构的连接层(例如镍片、箔片等)，减少了焊点，由此减少了整个电池组的阻抗，改善了电池组的性能，延长了电池的使用时间。
在进一步地是示例性实施例中，盖板1上设有通孔8，通过通孔8可以将电解质供给到盖板1内，并且通孔8上设有盖体(未示出)，以对盖板1的内部进行密封。盖板1上可以进一步设有用做安全阀的薄层9，以在盖板1的内部压力较大时，薄膜9自动破裂，防止整个充电电池爆裂。进一步地，作为充电电池10的上盖的盖板1上可能还设有固定凹槽等辅助结构。
根据本实用新型的进一步地的示例性实施例，在聚合体元件6的与第一侧(即设置第一导电层7的那一侧)相对的第二侧可以设有第二导电层，所述第二导电层通过焊接与连接柱2电连接。
在详细说明本实用新型的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚的了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变，且本实用新型亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。
Claims (7)
1.一种集成有保护装置的充电电池，包括：
壳体，所述壳体内部容纳电极堆和电解质，所述壳体上一体地设有盖板；以及
从所述壳体内部向外伸出并与所述盖板电绝缘的连接柱，
其特征在于，在所述连接柱上设有与所述连接柱直接电连接的保护装置。
2.如权利要求1所述的充电电池，其特征在于，所述保护装置为正温度系数部件。
3.如权利要求2所述的充电电池，其特征在于，所述正温度系数部件包括：
具有导电性的聚合体元件；以及
配置在所述聚合体元件的第一侧的第一导电层。
4.如权利要求3所述的充电电池，其特征在于，所述聚合体元件的与所述第一侧相对的第二侧通过焊接或导电性粘合剂与所述连接柱电连接。
5.如权利要求1-4中的任一项所述的充电电池，其特征在于，所述连接柱为铆钉结构或螺母螺栓结合的结构。
6.如权利要求1-4中的任一项所述的充电电池，其特征在于，所述盖板上设有通孔，所述电解质通过所述通孔供给到所述壳体内，并且所述通孔上设有盖体。
7.如权利要求1-4中的任一项所述的充电电池，其特征在于，所述盖板上设有用做安全阀的薄层。
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| CN109428016A (zh) * | 2017-08-30 | 2019-03-05 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 二次电池的顶盖组件以及二次电池 |
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2010
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