具有封装型芯片散热结构的二次电化学电池封口体及电池制造技术

本发明专利技术提供了一种具有封装型芯片散热结构的二次电化学电池封口体，用于封闭二次电化学电池的电池壳体的开口部，封口体包括：负极帽、电路板模块和绝缘垫圈，电池壳体在其靠近负极帽的一端具有凹陷的匝线结构；电路板模块位于匝线与负极帽之间，其上设有多个电子元件以及导热布线，电路板模块的直径大小设置为在匝线构成的凹陷的内径与电池壳体的内径之间，从而卡在匝线一侧用于封闭电池壳体的开口部，电路板模块与负极帽通过导热材料连接，用于分别与负极帽以及与导热布线进行热接触；绝缘垫圈的截面呈状，布置于电池壳体、电路板模块与负极帽的空隙中，挤压固定电路板模块于匝线和电池壳体之间，并隔离电池壳体和负极帽。

【技术实现步骤摘要】
具有封装型芯片散热结构的二次电化学电池封口体及电池
本专利技术涉及一种二次电池，具体涉及一种具有封装型芯片散热结构的二次电化学电池封口体及电池。
技术介绍
近年来，二次电池(也称为充电电池)已经广泛应用于各种便携式电气设备和电子设备中，例如玩具、手持设备等，这对二次电池储能能量提出越来越高的要求。锂离子二次电池由于具有能量高、可以高功率放电、环保等优点，因而正在逐渐应用在以上领域。充电电池的正常工作经常需要与其他功能的集成电路芯片配合，已达到理想的工作效果。通常充电电池与集成电路芯片分别进行封装，然后再通过电路板和导线的连接，结合在一起使用。这样外围元件多，生产工序多、成本高，充电电池与集成电路芯片体积大，性能较差，不利于小型化或微型化。在进行锂离子二次电池封装时，锂离子二次电池各部分所占的空间都较为固定，其中，该聚合物电芯内部则包括正极极片、隔离膜和负极极片，且在正极极片背离隔离膜的一端具有指定高度的电芯顶封进行封装，由于电芯顶封占据了该聚合物电芯的一定高度，从而减少了该聚合物电芯内部的有效空间。而聚合物电芯的空间利用率与锂离子二次电池的能量密度和容量有较大关系，一般的，该聚合物电芯的空间利用率越大，该锂离子二次电池的能量密度和容量也越大，因此，现有的锂离子二次电池普遍存在着由于聚合物电芯的空间利用率低而导致的锂离子二次电池的能量密度和容量较低的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种具有封装型芯片散热结构的二次电化学电池封口体，所述封口体用于封闭所述二次电化学电池的电池壳体的开口部，其中所述封口体包括：负极帽、电路板模块和绝缘垫圈，所述电池壳体在其靠近所述负极帽的一端具有凹陷的匝线结构；所述电路板模块位于所述匝线与所述负极帽之间，其上设有多个电子元件以及用于为所述电子元件工作时进行热传导的导热布线，所述电路板模块的直径大小设置为在所述匝线构成的凹陷的内径与电池壳体的内径之间，从而卡在所述匝线一侧用于封闭所述电池壳体的开口部，所述电路板模块与所述负极帽通过导热材料连接，用于分别与所述负极帽以及与所述导热布线进行热接触；所述绝缘垫圈的截面呈状，布置于所述电池壳体、电路板模块与负极帽的空隙中，挤压固定电路板模块于所述匝线和电池壳体之间，并隔离所述电池壳体和所述负极帽。优选地，所述电路板模块与所述负极帽之间为焊锡连接。优选地，所述电路板模块的两侧具有金属衬底和电路覆铜面，所述电路覆铜面上设置有至少一个导热孔，用于将热量从所述电路板远离所述负极帽的一侧导至靠近负极帽的一侧，其中，所述金属衬底连接能够产生热量的电子元件和所述电路覆铜面，靠近负极帽一侧的电路覆铜面连接至所述电路板模块与负极帽接触的部位。优选地，所述电路板模块与所述负极帽接触的部位的形状为“C”型环状。优选地，所述负极帽相对于所述匝线的另一侧上设置有卡槽，所述卡槽的数量至少为两个，用于卡接并固定所述负极帽，所述卡槽内设置有散热材料层。优选地，所述负极帽的边缘处设置有与所述卡槽的位置对应的卡头，用于将所述负极帽固定在所述电路板模块上。优选地，所述负极帽由导热材料制成。优选地，所述电池壳体为圆柱体或长方体结构的钢壳。优选地，所述绝缘垫圈为一柔性且弹性环形绝缘垫层。优选地，所述状的绝缘垫圈的一部分用于挤压固定电路板模块于所述匝线和电池壳体之间，另一部分用于隔离所述电池壳体和所述负极帽。优选地，所述匝线相对于电池壳体表面的凹陷深度为0.2-1.2mm。优选地，所述封口体用于封闭所述二次电化学电池的电池壳体的开口部，所述电池还包括电芯和正极帽，其中，所述正极帽与所述电池壳体连接构成所述二次电池的正极；所述电芯放置于所述电池壳体内，位于所述正极帽与所述匝线结构之间。本专利技术的用于电化学电池的封口体配件结构设计巧妙合理，在所述电化学电池电极封口处具有电极盖，所述电极盖能够与电路板配合形成屏蔽结构，能够阻止其内部高频元器件对外界的干扰，并能够将电路板工作时产生的热量传导给外界，起到保护电路板及元器件的作用。另外，所述电池壳体上对应于电芯与电路板之间布置有匝线结构，用于定位电芯和电路板的相对位置，并与电极盖和电池壳体之间的绝缘垫圈配合将电路板固定，而不需要任何焊接。附图说明参考随附的附图，本专利技术更多的目的、功能和优点将通过本专利技术实施方式的如下描述得以阐明，其中：图1a示意性示出了本专利技术的电化学电池的结构示意图。图1b是本专利技术的电化学电池的分解透视图。图1c是图1a沿A-A方向的剖面图。图1d为本专利技术的电路板模块的电路示意图。图2a示意性示出了本专利技术的二次电化学电池第一实施例的用于电化学电池的封口体配件200的立体分解结构示意图。图2b示意性示出了本专利技术的二次电化学电池第一实施例的用于电化学电池的封口体配件200的局部放大剖视图。图3a为根据本专利技术的二次电化学电池第二实施例的结构示意图。图3b为根据本专利技术的二次电化学电池第二实施例的拆分结构示意图。图3c为图3b沿C-C方向的剖面图。图4为本专利技术第三实施例的用于电化学电池的封口体配件400的立体分解图。图5为本专利技术第三实施例中第二印刷电路板的结构示意图。具体实施方式通过参考示范性实施例，本专利技术的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本专利技术并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本专利技术的具体细节。应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本专利技术所要求保护内容的限制。在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。本专利技术提供一种电化学二次电池，图1a、1b分别为本专利技术的电化学电池的结构示意图和分解透视图。如图1a、1b所示，一种电化学电池100，包括：电池壳体101、置于电池壳体101内的电芯102、负极帽103、置于电芯102和负极帽103之间的空间的电路板模块104以及正极帽105。电芯102外套有电池壳体101，电池壳体101为圆柱体或长方体结构的钢壳。根据本专利技术的一个实施例，正极帽105右旋地与所述电池壳体101成型为一体结构。电路板模块104为至少一层印刷电路板(PCB)，具有第一侧和第二侧，其中第一侧相对于所述电化学电池100指向负极帽103，第二侧相对于所述电化学电池100指向电芯102。PCB是其上印刷有布线图案的电路板(如图1d所示)，并具有与所述电池100的壳体内径具有大致对应的尺寸。多个印制导线和元器件布置在电路板模块104的第一侧或第二侧。电路板模块104靠近所述电池100的负极帽103侧，位于电芯102和负极帽103之间。电路板模块104上设置有连接件从而将负极帽103固定在电路板模块104上，例如，负极帽103可以通过焊接固定在电路板模块104上，也可以通过卡接等方式固定。电路板模块用于锂电池充电保护、充电指示，还可以用于电池的放电保护、短路保护、过放保护以及控制输出电压。电路板模块104和电芯102之间设置有电极连接线108a和108b，分别将电池的正负极分别引出，其中108a为正极连接线，108b为负极连接线。图1c是图1a沿A-A方向的剖面图。在电路板模块104与外部的电池壳体101之间，负极帽10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有封装型芯片散热结构的二次电化学电池封口体，所述封口体用于封闭所述二次电化学电池的电池壳体的开口部，其中所述封口体包括：负极帽、电路板模块和绝缘垫圈，所述电池壳体在其靠近所述负极帽的一端具有凹陷的匝线结构；所述电路板模块位于所述匝线与所述负极帽之间，其上设有多个电子元件以及用于为所述电子元件工作时进行热传导的导热布线，所述电路板模块的直径大小设置为在所述匝线构成的凹陷的内径与电池壳体的内径之间，从而卡在所述匝线一侧用于封闭所述电池壳体的开口部，所述电路板模块与所述负极帽通过导热材料连接，用于分别与所述负极帽以及与所述导热布线进行热接触；所述绝缘垫圈的截面呈状，布置于所述电池壳体、电路板模块与负极帽的空隙中，挤压固定电路板模块于所述匝线和电池壳体之间，并隔离所述电池壳体和所述负极帽。

【技术特征摘要】
1.一种具有封装型芯片散热结构的二次电化学电池封口体，所述封口体用于封闭所述二次电化学电池的电池壳体的开口部，其中所述封口体包括：负极帽、电路板模块和绝缘垫圈，所述电池壳体在其靠近所述负极帽的一端具有凹陷的匝线结构；所述电路板模块位于所述匝线与所述负极帽之间，其上设有多个电子元件以及用于为所述电子元件工作时进行热传导的导热布线，所述电路板模块的直径大小设置为在所述匝线构成的凹陷的内径与电池壳体的内径之间，从而卡在所述匝线一侧用于封闭所述电池壳体的开口部，所述电路板模块与所述负极帽通过导热材料连接，用于分别与所述负极帽以及与所述导热布线进行热接触；所述绝缘垫圈的截面呈状，布置于所述电池壳体、电路板模块与负极帽的空隙中，挤压固定电路板模块于所述匝线和电池壳体之间，并隔离所述电池壳体和所述负极帽；所述电路板模块为至少一层印刷电路板。2.根据权利要求1所述的二次电化学电池封口体，其中所述电路板模块与所述负极帽之间为焊锡连接。3.根据权利要求2所述的二次电化学电池封口体，其中所述电路板模块的两侧具有金属衬底和电路覆铜面，所述电路覆铜面上设置有至少一个导热孔，用于将热量从所述电路板远离所述负极帽的一侧导至靠近负极帽的一侧，其中，所述金属衬底连接能够产生热量的电子元件和所述电路覆铜面，靠近负极帽一侧的电路覆铜面连接至所述电路板模块与负极帽接触的部位。4.根据权利要求3所述的二次电化学电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：张清顺，陈进添，常海涛，苏盛，张志明，
申请(专利权)人：福建南平南孚电池有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35