一种内置充放电保护电路的圆柱形电池的制作方法

1.本实用新型涉及干电池技术领域，具体是指一种可充放电的其内设置充放电保护电路的圆柱形干电池。


背景技术：

2.以往常见的圆柱形干电池多为一次性电池，用完即丢弃，容易造成环境污染和资源浪费。为此，为了尽可能避免污染环境，一次性的干电池越来越多的被可充电的干电池取代，目前可充电的干电池采用锂离子电芯，该电芯采用金属外壳封装，然后再通过金属外壳将电路板、电芯封装在一起，即至少通过两次封装才能完成充电干电池的制作，工艺复杂，加工成本高；而且电路板与电芯直接接触，当电芯鼓包、膨胀时产生的压力无法及时释放，导致干电池爆炸，从而产生安全隐患。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足之处，本实用新型目的在于提供一种内置充放电保护电路的圆柱形电池，其由电芯卷芯、保护电路板及金属外壳一次性封装制成，工序少、工艺简单。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种内置充放电保护电路的圆柱形电池，包括，一端设有开口的金属外壳，设于金属外壳内的电芯卷芯，正极帽，还包括，设于金属外壳开口端内的胶塞支架，设于胶塞支架外表面内且位于金属外壳开口端内的保护电路板；设于所述电芯卷芯正极端的两根电芯极柱穿过胶塞支架后与保护电路板电连接；所述正极帽设于保护电路板外表面上。
5.优选地，所述胶塞支架呈圆柱状，其外壁与金属外壳内壁紧贴；在胶塞支架内设有用于释放压力的纵向泄压孔。
6.优选地，所述保护电路板的内表面上设有两个金属夹，两根电芯极柱沿胶塞支架纵向穿过后分别插设于两个金属夹内并分别与金属夹相接触。
7.优选地，在保护电路板内设有电池化成孔，在保护电路板的外表面上设有环形负极触片，所述电池化成孔位于环形负极触片两端部的间隙内；所述保护电路板从金属外壳的开口端外露。
8.优选地，金属外壳的开口端外壁上设有径向槽，在金属外壳内壁上与径向槽对应的位置形成径向凸起，在胶塞支架上设有容纳径向凸起的环形槽。
9.有益技术效果：将保护电路板镶嵌在胶塞支架的外表面内，保护电路板的边缘与胶塞支架的接触面采用密封胶密封，其上的元器件隐藏于胶塞支架内，防止液体进入电池内导致保护电路板受到损害；将电芯卷芯放于金属外壳内，并采用胶塞支架封堵金属外壳的开口端，从而，通过金属外壳一次性将电芯卷芯、保护电路板及胶塞支架进行封装，该封装过程可通过自动化设备完成，有利于大幅降低产品的生产成本，并提升产品品质的一致性。
附图说明
10.图1为本实用新型实施例的立体示意图；
11.图2为本实用新型实施例的爆炸图；
12.图3为本实用新型实施例的保护电路板立体图；
13.图4为本实用新型实施例的电芯卷芯与保护电路板的连接图。
具体实施方式
14.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
15.如图1
‑
2所示，本实用新型实施例提供一种内置充放电保护电路的圆柱形电池，包括，一端设有开口的金属外壳1，设于金属外壳1内的电芯卷芯2，正极帽3，所述电芯卷芯2为市售产品。
16.还包括，设于金属外壳1开口端内的胶塞支架4，设于胶塞支架外表面内且位于金属外壳开口端内的保护电路板5；设于所述电芯卷芯2正极端的两根电芯极柱6穿过胶塞支架4后与保护电路板5电连接；所述正极帽3设于保护电路板5外表面上。
17.为了安装保护电路板5，在胶塞支架4的外表面内设有下沉座，所述下沉座形状与保护电路板5形状相适应。
18.在本实施例，所述胶塞支架4呈圆柱状，由可变形的柔性材料制成，其外壁与金属外壳1内壁紧贴；在胶塞支架4内设有用于释放压力的纵向泄压孔401，因胶塞支架与电芯卷芯2直接接触，当电芯卷芯2因发热鼓包产生内压时，该压力通过泄压孔401释放，因此，所述泄压孔既可以是穿孔也可以是盲孔，当泄压孔采用盲孔时，泄压孔的底板较薄，即电芯卷芯2因发热鼓包产生的压力能够冲破该底板，及时将压力释放出去，防止干电池爆炸。
19.如图1、图3所示，在保护电路板5内设有电池化成孔501，在保护电路板的外表面上设有环形负极触片8，所述电池化成孔501位于环形负极触片8两端部的间隙内；所述保护电路板5从金属外壳1的开口端外露。电池化成孔501既可用于可充电电池出厂前的化成工艺，还可以与泄压孔401相配合，将电芯卷芯发热鼓包时产生的压力及时排出金属外壳1的外部，防止干电池爆炸，杜绝安全隐患。
20.如图3
‑
4所示，为了实现电芯卷芯2与保护电路板5的电性连接，在所述保护电路板5的内表面上设有两个金属夹7，两根电芯极柱6沿胶塞支架4纵向穿过后分别插设于两个金属夹7内并分别与金属夹7相接触，电芯极柱6通过与金属夹7相接触，实现电芯卷芯2与保护电路板5的电性连接。
21.如图1
‑
2所示，金属外壳1的开口端外壁上设有径向槽101，在金属外壳内壁上与径向槽对应的位置形成径向凸起，在胶塞支架4上设有容纳径向凸起的环形槽402。
22.本实用新型实施例的电芯卷芯2采用现有的聚合物；装配时，首先将备好的电芯卷芯2负极片朝下放入金属外壳1，同时将负极片点焊到金属外壳1上，然后在金属外壳1开口端的外壁上的设定位置进行滚槽加工，得到径向槽101，再将备好的胶塞支架4装入金属外壳1的开口端内，金属外壳1内壁上的径向凸起挤压胶塞支架4的外壁并形成环形槽402，将保护电路板5整体装入胶塞支架4内，使电芯极柱6插入金属夹7实现电连接；最后通过模具和墩压设备将金属外壳1上边缘向内墩压，使保护电路板顶面负极与金属外壳1连接，使金
属外壳1成为电池负极；保护电路板5顶面设置有正极帽3为电池正极(充电时为电源正输入端子)；保护电路板5顶面设置有负极触片8，为充电时电源负极端子。保护电路板5顶面设置有电池化成孔501，为化成时电源正极(通过保护电路板5电路连接至电芯卷芯2正极)，电池化成孔501还作为电池热失控时的泄压通道。
23.在以上描述中，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”等相应术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。
24.显然，以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本实用新型的较佳实施例，但并不限制本实用新型的专利范围。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。


技术特征：
1.一种内置充放电保护电路的圆柱形电池，包括，一端设有开口的金属外壳，设于金属外壳内的电芯卷芯，正极帽，其特征在于，还包括，设于金属外壳开口端内的胶塞支架，设于胶塞支架外表面内且位于金属外壳开口端内的保护电路板；设于所述电芯卷芯正极端的两根电芯极柱穿过胶塞支架后与保护电路板电连接；所述正极帽设于保护电路板外表面上。2.如权利要求1所述的一种内置充放电保护电路的圆柱形电池，其特征在于，所述胶塞支架呈圆柱状，其外壁与金属外壳内壁紧贴；在胶塞支架内设有用于释放压力的纵向泄压孔。3.如权利要求2所述的一种内置充放电保护电路的圆柱形电池，其特征在于，所述保护电路板的内表面上设有两个金属夹，两根电芯极柱沿胶塞支架纵向穿过后分别插设于两个金属夹内并分别与金属夹相接触。4.如权利要求3所述的一种内置充放电保护电路的圆柱形电池，其特征在于，在保护电路板内设有电池化成孔，在保护电路板的外表面上设有环形负极触片，所述电池化成孔位于环形负极触片两端部的间隙内；所述保护电路板从金属外壳的开口端外露。5.如权利要求4所述的一种内置充放电保护电路的圆柱形电池，其特征在于，金属外壳的开口端外壁上设有径向槽，在金属外壳内壁上与径向槽对应的位置形成径向凸起，在胶塞支架上设有容纳径向凸起的环形槽。

技术总结
本实用新型属于充电干电池技术领域，具体涉及一种内置充放电保护电路的圆柱形电池，包括，一端设有开口的金属外壳，设于金属外壳内的电芯卷芯，正极帽，还包括，设于金属外壳开口端内的胶塞支架，设于胶塞支架外表面内且位于金属外壳开口端内的保护电路板；设于所述电芯卷芯正极端的两根电芯极柱穿过胶塞支架后与保护电路板电连接；所述正极帽设于保护电路板外表面上。采用上述结构，可通过金属外壳一次性将电芯卷芯、保护电路板及胶塞支架进行封装，该封装过程可通过自动化设备完成，有利于大幅降低产品的生产成本，并提升产品品质的一致性。致性。致性。


技术研发人员：秦燕 秦树勇 黄治桦
受保护的技术使用者：深圳市安为技术有限公司
技术研发日：2021.04.23
技术公布日：2021/11/21