專利名稱：可充式電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源裝置，尤其是涉及一種可以充放電的電源裝置。適用于便 攜式電子裝置的供電電源。
背景技術(shù)：
隨著當(dāng)今IT產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，各式IT產(chǎn)品通常是采用可充式電池、鎳 氫、鎳鎘等二次電池作為其電源，因而可充式電池需求也不斷增長。當(dāng)可充式電池處于充電狀態(tài)下，如果對其超過適當(dāng)?shù)姆秶M行過充電時， 由于電池中電解液的分解及產(chǎn)生氣體并伴隨發(fā)熱，將導(dǎo)致電池性能的劣化，嚴重者會引起電池爆炸；另一方面，作為二次電池，其放電時的放電電流及放電 電壓也應(yīng)進行適當(dāng)?shù)目刂疲苑乐惯^度放電以致降低電池本身壽命，因此，有 必要給二次電池設(shè)置防止出現(xiàn)上述情況的保護裝置。針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明人曾提出過申請?zhí)枮镃N200520111201. 5發(fā)明 專利申請《一種帶有保護電路的可充電電池》，其揭示了一種可充電電池，它 包括充電電芯和連接電芯的充放電路。所述充放電路含有保護電路和降壓電 路。所述保護電路為過電壓保護電路、欠電壓保護電路、過電流保護電路或前 述保護電路的組合。所述降壓電路為晶體管降壓輸出電路。所述充電電芯與所 述充放電路連接后組裝在電池殼體中，并且分別設(shè)置有充電負極和放電負極。但上述技術(shù)方案仍存在一些缺陷電池在使用過程中，封裝在電池殼體 內(nèi)的充放電路及充放電保護電路會受到與該電池串接的另一電池的正極端的 擠壓，造成充放電路的線路板容易出現(xiàn)故障，從而影響充電電池的使用壽命， 這是一個急待解決的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種防止集成封裝在電池外殼內(nèi)的 保護電路在使用過程受到擠壓，性能穩(wěn)定的可防止過充電及過度放電的可充式 電池。 本發(fā)明為解決前述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是這樣的設(shè)計并制造一種可充式電池，包括電芯、用于充放電的正極和負極、包 含有充放電保護電路和降壓電路的充放電路，所述充放電路被集成在一塊電路 板上，該電路板被固定在一防護支架上并與所述電芯一起被封裝于電池殼體 內(nèi)。所述電路板和防護支架系封裝于電池殼體內(nèi)鄰近負極一端,所述電路板分 別通過正極鎳片和負極鎳片與所述正極、負極連接。所述防護支架包括筒狀體及固設(shè)在所述筒狀體內(nèi)的防護隔板，所述電路板 被固定在所述防護隔板的內(nèi)側(cè)，所述電池負極被固定在所述防護隔板的外側(cè)， 所述筒狀體外端部與所述電池負極形成電池負極端的凹形結(jié)構(gòu),該凹形結(jié)構(gòu)對 與該節(jié)電池串接的另一節(jié)電池的正極端起穩(wěn)定作用。由于防護支架的防護隔板 把所述電路板與電池負極分割開，當(dāng)相互串接的一節(jié)電池的正極抵觸另一節(jié)電 池的負極時，防護隔板能有效防止對電路板的頂壓，所以可以對電路板起到保 護作用。所述該充放電保護電路包括過電壓保護電路、欠電壓保護電路和過電流保 護電路。所述降壓電路為晶體管降壓輸出電路。所述充放電保護電路含有鋰電池保護芯片Ul、場效應(yīng)管U3-A、U3-B、U4-A、 U4-B，所述場效應(yīng)管U3-A和U3-B互相串接，它們的控制信號輸入端分別連接 芯片Ul的信號輸出端C0和D0;場效應(yīng)管U4-A、 U4-B分別與U3-A、 U3-B并 接，目的為增大帶負載能力。所述充電電池包括一節(jié)或多節(jié)相互串接的鋰離子電芯或鎳氫電芯。所述可充式電池可根據(jù)需要制成圓柱形、長方體或片狀，更換保護線路。本發(fā)明的可充式電池具有如下優(yōu)點能完全避免電池在使用過程中保護線路受到擠壓而出現(xiàn)線路故障，可防止 二次電池的過充電現(xiàn)象，有效防止電解液的分解及產(chǎn)生氣體，同時也避免了電 池的過放電，增加了二次電池的穩(wěn)定性能，從而延長電池使用壽命；結(jié)構(gòu)更為 緊湊，有效減少充放電路占用的空間，確保電池有較大容量。
圖l為本發(fā)明的可充式電池的原理方框圖； 圖2為本發(fā)明的可充式電池的組裝結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的可充式電池的剖面圖； 圖4為本發(fā)明的可充式電池的負極端局部放大剖視圖； 圖5為本發(fā)明的可充式電池的充放電路的電路原理圖。 其中，圖3中P+， P-為電池輸出端和充電端。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖
來說明本發(fā)明的實施例。如圖l所示，本發(fā)明的可充式電池包括電芯l、用于充放電的電池正極 12和負極17、包含有充放電保護電路的充放電路。如圖2、圖3所示，所述充放電路被集成在一塊電路板14上，所述電路 板14分別通過正極鎳片32和負極鎳片15與正極12和負極17連接，該電路 板14被固定在一防護支架16上并與所述電極芯1 一起被封裝于電池殼體內(nèi)鄰 近負極17端；鋰電極芯1與正極鎳片32及鋼殼11之間隔有防火膠紙31。如圖3、圖4所示，所述防護支架16包括筒狀體161及固設(shè)在所述筒狀 體161內(nèi)的防護隔板162，所述電路板14被固定在所述防護隔板162的內(nèi)側(cè)， 所述電池負極17被固定在所述防護隔板162的外側(cè)，所述簡狀體161外端部 與所述電池負極17形成電池負極端的凹形結(jié)構(gòu)，該凹形結(jié)構(gòu)對與該節(jié)電池串 接的另一節(jié)電池的正極端起穩(wěn)定作用。所述防護支架16能防止另一節(jié)電池的 正極對電路板的頂壓，對電路板14起到保護作用。所述充電電池包括一節(jié)或多節(jié)相互串接的鋰離子電芯或鎳氫電芯。 請參照圖2及圖5，所述鋰電池保護芯片的VDD端接第一引腳141，通過 金屬導(dǎo)電體與電池正極連接；VSS端接第二引腳142，通過金屬導(dǎo)電體與電池 負極17連接；D0端及CO端分別與場效應(yīng)管連接并通過場效應(yīng)管導(dǎo)出分別接 第二引腳142和第三引腳143,其中第二引腳142與電池負極連接。因為鋰離子電芯對電壓要求比較嚴格，過充電和過放電都會損壞電池，所 以我們采用了型號為S8261的單節(jié)鋰電池保護芯片Ul (也可以使用其它具有 類似功能的芯片)，通過在充放電路上串入兩個阻抗很小的場效應(yīng)管U3-A和 U3-B來控制充放電回路的通斷，以達到保護電池的作用。為增大帶負載能力， 將場效應(yīng)管U4-A、 U4-B分別與U3-A、 U3-B并接，其電路原理圖如圖5所示。 所述充放電路的保護電路含有精工公司型號為S8261的鋰電池保護芯片Ul、 場效應(yīng)管U3-A和U3-B、電容C1 C3以及電阻R1 R2;所述場效應(yīng)管U3-A 和U3-B互相串接，它們的控制信號輸入端分別連接芯片Ul的信號輸出端C0 和D0;場效應(yīng)管U4-A、 U4-B分別與U3-A、 U3-B并接。其工作原理是，場效應(yīng)管的控制信號由Ul偵測鋰離子電芯的電壓和充放 電路上的電流的大小。當(dāng)電芯電壓過高時，U1控制U2-A斷開，停止充電。當(dāng) 電芯電壓過低或放電電流過大時，U1控制U2-B斷開，停止放電。從而達到防 止電芯過充電和過放電的目的。故其保護電路為過電壓保護、欠電壓保護和過 電流保護的組合。鋰電芯電壓一般在3. 6V到4. 2V。 本發(fā)明可充電電池的實施例具有以下電氣特性1. 鋰離子電芯參數(shù)循環(huán)次數(shù)500次以上，最高充電電壓4.2V，充 電環(huán)境溫度為0。C一45。C,濕度65%±20%,放電環(huán)境溫度為-20。C一60。C,濕度 65% ±20%;2. 保護電路參數(shù)過充電檢測電壓4. 325V/CELL，過充電解除電壓 4. 075V/CELL,過放電檢測電壓2. 3V/CELL，過放電解除電壓2. 9V/CELL， 過電流檢測7. OA;1. 全機靜態(tài)消耗電流約為6nA;
權(quán)利要求
1.一種可充式電池，包括電芯(1)、用于充放電的正極(12)和負極(17)、包含有充放電保護電路的充放電路，其特征是所述充放電路被集成在一塊電路板(14)上，該電路板(14)被固定在防護支架(16)上并與所述電芯(1)一起被封裝于電池殼體內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的可充式電池，其特征是所述電路板(14)和 防護支架(16)系封裝于電池殼體內(nèi)鄰近負極(17) —端，所述電路板(14)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可充式電池，其特征是所述防護支架(16) 包括筒狀體(161)及固設(shè)在所述簡狀體(161)內(nèi)的防護隔板(162)，所述 電路板(14)被固定在所述防護隔板(162)的內(nèi)側(cè)，所述電池負極(17)被 固定在所述防護隔板(162)的外側(cè)，所述筒狀體(161)外端部與所述電池 負極(17)形成電池負極端的凹形結(jié)構(gòu)，該凹形結(jié)構(gòu)對與該節(jié)電池串接的另 一節(jié)電池的正極端起穩(wěn)定作用。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的可充式電池，其特征是所述充放電 保護電路包括過電壓保護電路、欠電壓保護電路和過電流保護電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的可充式電池，其特征是所述充電電 池包括一節(jié)或多節(jié)相互串接的鋰離子電芯或鎳氫電芯。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可充式電池，其特征是所述充放電保護電路 含有鋰電池保護芯片U1、場效應(yīng)管U3-A、 U3-B、 U4-A、 U4-B,所述場效應(yīng) 管U3-A和U3-B互相串接，它的控制信號輸入端分別連接芯片U1的信號輸 出端CO和DO;場效應(yīng)管U4-A、 U4-B分別與U3-A、 U3-B并接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的可充式電池，其特征是所述可充式 電池可根據(jù)需要制成圓柱形、長方體或片狀。
全文摘要
一種可充式電池，其充放電路被集成在一塊電路板(14)上，該電路板(14)被固定在一防護支架(16)上并與所述電芯(1)一起被封裝于電池殼體內(nèi)。所述防護支架(16)包括筒狀體(161)及固設(shè)在所述筒狀體(161)內(nèi)的防護隔板(162)，所述電路板(14)被固定在所述防護隔板(162)的內(nèi)側(cè)，所述電池負極(17)被固定在所述防護隔板(162)的外側(cè)形成電池負極端的凹形結(jié)構(gòu)，該凹形結(jié)構(gòu)對與該節(jié)電池串接的另一節(jié)電池的正極端起穩(wěn)定作用。本發(fā)明的可充式電池能完全避免電池在使用過程中保護線路受到擠壓而出現(xiàn)線路故障，可防止二次電池的過充和過放電現(xiàn)象，增加了二次電池的穩(wěn)定性能，從而延長電池使用壽命。
文檔編號H02J7/00GK101118960SQ20071007633
公開日2008年2月6日 申請日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月27日
發(fā)明者董超祺 申請人:廣州市展輝電子有限公司