具有封裝型芯片屏蔽結構的二次電化學電池封口體及電池的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種二次電池，具體設及一種帶有具有封裝型巧片散熱結構的二次電 化學電池封口體及電池。
【背景技術】
[0002] 近年來，二次電池（也稱為充電電池）已經廣泛應用于各種便攜式電氣設備和電 子設備中，例如玩具、手持設備等，該對二次電池儲能能量提出越來越高的要求。裡離子二 次電池由于具有能量高、可W高功率放電、環保等優點，因而正在逐漸應用在W上領域。
[0003] 充電電池的正常工作經常需要與其他功能的集成電路巧片配合，已達到理想的工 作效果。通常充電電池與集成電路巧片分別進行封裝，然后再通過電路板和導線的連接，結 合在一起使用。該樣外圍元件多，生產工序多、成本高，充電電池與集成電路巧片體積大，性 能較差，不利于小型化或微型化。
[0004] 在進行裡離子二次電池封裝時，裡離子二次電池各部分所占的空間都較為固定， 其中，該聚合物電巧內部則包括正極極片、隔離膜和負極極片，且在正極極片背離隔離膜的 一端具有指定高度的電巧頂封進行封裝，由于電巧頂封占據了該聚合物電巧的一定高度， 從而減少了該聚合物電巧內部的有效空間。而聚合物電巧的空間利用率與裡離子二次電池 的能量密度和容量有較大關系，一般的，該聚合物電巧的空間利用率越大，該裡離子二次電 池的能量密度和容量也越大，因此，現有的裡離子二次電池普遍存在著由于聚合物電巧的 空間利用率低而導致的裡離子二次電池的能量密度和容量較低的問題。
【發明內容】
[0005] 本發明提供了一種具有封裝型巧片屏蔽結構的二次電化學電池封口體，所述封口 體用于封閉所述二次電化學電池的電池殼體的開口部，其中所述封口體包括；負極帽、電路 板模塊和絕緣墊圈，所述電池殼體在其靠近所述負極帽的一端具有凹陷的應線結構；所述 電路板模塊位于所述應線與所述負極帽之間，其上設有多個在工作時產生電磁福射的電子 元件，所述電路板模塊的直徑大小設置為在所述應線構成的凹陷的內徑與電池殼體的內徑 之間，從而卡在所述應線一側用于封閉所述電池殼體的開口部；所述電路板模塊與所述負 極帽通過導電材料連接，所述負極帽與所述電路板模塊構成第一密閉的電磁屏蔽空間，所 述電池殼體與所述電路板模塊構成第二密閉電磁屏蔽空間，所述電子元件設置于所述第一 密閉的電磁屏蔽空間和第二密閉電磁屏蔽空間內；所述絕緣墊圈的截面呈h狀，布置于所 述電池殼體、電路板模塊與負極帽的空隙中，擠壓固定電路板模塊于所述應線和電池殼體 之間，并隔離所述電池殼體和所述負極帽。
[0006] 優選地，所述負極帽與所述電池外面的鋼殼的材料為金屬。
[0007] 優選地，所述負極帽通過焊接的方式固定在所述電路板模塊上。
[0008] 優選地，所述電路板模塊的電路負極輸出端設置在所述負極帽與電路板的焊接 處，使負極輸出與電路接地共線。
[0009] 優選地，所述負極帽的邊緣處設置有與所述卡槽的位置對應的卡頭，用于將所述 負極帽固定在所述電路板模塊上。
[0010] 優選地，所述負極帽由導電材料制成。
[0011] 優選地，所述電路板部件上與所述負極帽的接觸部位上布置有金屬圈，所述卡槽 設置在所述金屬圈內，所述金屬圈與所述卡槽導電接觸，從而與所述負極帽構成封閉電磁 屏蔽空間。
[0012] 優選地，所述絕緣墊圈為一柔性且彈性環形絕緣墊層。
[0013] 優選地，所述h狀的絕緣墊圈的一部分用于擠壓固定電路板模塊于所述應線和電 池殼體之間，另一部分用于隔離所述電池殼體和所述負極帽。
[0014] 優選地，所述應線相對于電池殼體表面的凹陷深度為0. 2-1. 2mm。
[0015] 優選地，所述封口體用于封閉所述二次電化學電池的電池殼體的開口部，所述電 池還包括電巧和正極帽，其中，所述正極帽與所述電池殼體連接構成所述二次電池的正極； 所述電巧放置于所述電池殼體內，位于所述正極帽與所述應線結構之間。
[0016] 本發明的用于電化學電池的封口體配件結構設計巧妙合理，在所述電化學電池電 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構，能夠阻止其內部高頻 元器件對外界的干擾，并能夠將電路板工作時產生的熱量傳導給外界，起到保護電路板及 元器件的作用。另外，所述電池殼體上對應于電巧與電路板之間布置有應線結構，用于定位 電巧和電路板的相對位置，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。
【附圖說明】
[0017] 參考隨附的附圖，本發明更多的目的、功能和優點將通過本發明實施方式的如下 描述得W闡明，其中：
[0018] 圖la示意性示出了本發明的電化學電池的結構示意圖。
[0019] 圖化是本發明的電化學電池的分解透視圖。
[0020] 圖Ic是圖la沿A-A方向的剖面圖。
[0021] 圖Id為本發明的電路板模塊的電路示意圖。
[0022] 圖2a示意性示出了本發明的二次電化學電池第一實施例的用于電化學電池的封 口體配件200的立體分解結構示意圖。
[0023] 圖化示意性示出了本發明第一實施例的用于電化學電池的封口體配件200的局 部放大剖視圖。
[0024] 圖3為本發明第二實施例的用于電化學電池的封口體配件300的立體分解圖。
[00巧]圖4為本發明第二實施例中第二印刷電路板又一實施例的結構示意圖。
[0026] 圖5a為本發明第S實施例的屏蔽結構的結構示意圖。
[0027] 圖化為圖5a的局部放大結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028] 通過參考示范性實施例，本發明的目的和功能W及用于實現該些目的和功能的方 法將得W闡明。然而，本發明并不受限于W下所公開的示范性實施例；可W通過不同形式來 對其加w實現。說明書的實質僅僅是幫助相關領域技術人員綜合理解本發明的具體細節。
[0029] 應當理解，前述大體的描述和后續詳盡的描述均為示例性說明和解釋，并不應當 用作對本發明所要求保護內容的限制。
[0030] 在下文中，將參考附圖描述本發明的實施例。在附圖中，相同的附圖標記代表相同 或類似的部件，或者相同或類似的步驟。
[0031] 本發明提供一種電化學二次電池，圖laUb分別為本發明的電化學電池的結構示 意圖和分解透視圖。如圖la、化所示，一種電化學電池100,包括；電池殼體101、置于電池 殼體101內的電巧102、負極帽103、置于電巧102和負極帽103之間的空間的電路板模塊 104W及正極帽105。本發明的負極帽具有電磁屏蔽、靜電屏蔽和電路散熱的功能。電巧 102外套有電池殼體101，電池殼體101為圓柱體或長方體結構的鋼殼，用于輸出正極，固定 電路板模塊104。根據本發明的一個實施例，正極帽105右旋地與所述電池殼體101成型為 一體結構。
[0032] 電路板模塊104為至少一層印刷電路板（PCB)，具有第一側和第二側，其中第一側 相對于所述電化學電池100指向負極帽103,第二側相對于所述電化學電池100指向電巧 102。PCB是其上印刷有布線圖案的電路板（如圖Id所示），并具有與所述電池100的殼體 內徑具有大致對應的尺寸。多個印制導線和元器件布置在電路板模塊104的第一側或第二 偵U。電路板模塊104靠近所述電池100的負極帽103偵U，位于電巧102和負極帽103之間。 電路板模塊104上設置有連接件從而將負極帽103固定在電路板模塊104上，例如，負極帽 103可W通過焊接固定在電路板模塊104上，也可W通過卡接等方式固定。電路板模塊用于 裡電池充電保護、充電指示，還可W用于電池的放電保護、短路保護、過放保護W及控制輸 出電壓。電路板模塊104和電巧102之間設置有電極連接線108a和108b，分別將電池的正 負極分別引出，其中108a為正極連接線，108b為負極連接線。圖Ic是圖la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，負極帽103與電池殼體101之間 設置有絕緣墊圈106。絕緣墊圈106為一柔性且具有彈性的環形絕緣墊層，其沿所述電化 學電池101A-A剖面的形狀為""形。絕緣墊圈106能夠起到隔離作為第一電極的電池殼體 101和作為第二電極的負極帽103的作用，并且由于絕緣墊層106的彈性作用能夠擠壓并固 定電路板模塊104,密封電池殼體101和負極帽103之間的空隙。具體地，如圖Ic所示，狀 的一部分用于擠壓固定電路板模塊104于所述應線107和電池殼體101之間，另一部分用 于隔離所述電池殼體101和所述負極帽103。
[0033] 電池殼體101的外表面上對應電巧102和印刷電路板106之間的位置有一圈向內 的環形凹陷，為應線107。將所述電巧102放置于所述電池殼體101內，位于正極帽105與 所述應線107的結構之間。絕緣墊圈106和應線107的設置使得電路板模塊104固定在電 池殼體101的環形凹陷與電池殼體101底部之間，因此電池殼體101與負極帽103的連接 不需要任何焊接。
[0034] 應線107結構的設置用于定位電路板模塊104,具體地，將電路板模塊104的直徑 大小設置為在應線107所構成的環形凹陷的內徑與電池殼體101的內徑之間，在裝配電池 時，先將電巧102放置到電池殼體101中，然后將電路板模塊104裝配到電池殼體101中，電 路板模塊104的大小尺寸可W卡在應線107的結構上從而避免了與電巧102的接觸，然后 再通過絕緣墊層106將電池殼體101與負極帽103進行隔離，完成了電池100的裝配。上 述結構使得電路板模塊104借助應線107的結構在電池殼體101內部形成了一個封閉的空 間用于容納電巧102,從而可W增大電巧102的體積，因此增大二次電池的容量。優選地，電 巧102為一密閉結構，通過從電巧102內部引出其正負極與相應的電池正負極相連而進行 工作。
[00巧]優選地，上述應線107相對于電池殼體101表面的凹陷深度為0. 2-1. 2mm。
[0036] 圖2a示意性示出了本發明的二次電化學電池第一實施例的用于電化學電池的封 口體配件200的立體分解結構示意圖。圖化示意性示出了本發明第一實施例的用于電化 學電池的封口體配件200的局部放大剖視圖。如圖2a、化所示，所述封口體配件200包括