一種鋰離子電池制造技術

本實用新型專利技術公開了一種鋰離子電池，包括電量存儲單元，設置在電量存儲單元外部起保護作用的電池防護單元，與電量存儲單元連接的用于保護和控制電池的電路單元，以及與電池保護單元固定連接的電極單元，電量存儲單元與電極單元分別電連接到電路單元。本實用新型專利技術根據干電池的標準將鋰離子電池和保護電路整合在一起，有效對鋰離子電池進行標準化，進一步設置電壓調節電路，能夠將鋰離子電池的輸出電壓調整到與普通干電池一樣，從而能夠完全代替干電池；同時設置了電壓調節裝置調節鋰電池的輸出電壓，應用更加方便靈活，擬補了干電池的各種缺點，更加環保，壽命更長。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種鋰離子電池，尤其指一種標準化可代替普通干電池的鋰離子電池。
技術介紹
干電池分一次干電與二次干電。一次干電池已經發展成為一個大的家族，到目前為止已經約有100多種。常見的有普通鋅-錳干電池、堿性鋅-錳干電池、鎂-錳干電池、鋅-空氣電池、鋅-氧化汞電池、鋅-氧化銀電池、鋰- 錳電池等。價格低廉是一次電池的優點，但缺點也是明顯的容量低、漏液、高自放電率，不適合需要大電流和較長期連續工作的場合，另外原材料浪費很大(使用壽命短)。二次干電池，如鎳鎘電池(Ni-Cd)、鎳氫電池(Ni-H)，雖說可以反復充放電，但其也存在記憶效應，而且二次干電池也因為本身的特性，導致相當多的電池因使用不當而影響電池的使用壽命。另外，完成使用價值或因使用不當而報廢的干電池隨意丟棄，或混入生活垃圾中被一起填埋，久而久之，滲出的重金屬便會污染地下水和土壤，造成嚴重的環境問題。盡管人們采取了多種措施回收廢舊電池，但由于種種原因至今效果仍很不理想。隨意丟棄干電池，不僅污染環境、危害人體健康，而且也浪費資源。隨著電池行業的發展，一種性能更好的電池一鋰離子電池(Li-Ion)也被廣泛應用到各行各業。鋰離子電池不存在記憶效應；相同的容量下，體積非常小(比能量高)；使用電壓為3.7 V，是鎳鎘電池、鎳氫電池的3倍；可使用的溫度范圍廣(_20°C飛(TC)，而鎳氫電池為((TC 50°C)。同時鋰離子電池的自放電率也比較低。鋰離子電池為完全環保電池，回收簡單。已批量使用在移動數碼等多種領域。但鋰離子電池的使用通常與用電器的設計緊密相關，形狀體積各異，標準性差，多數情況到用電器閑置時，該鋰電池無法給其它用電器供電。而當用電器損壞后，即使電池還能使用也得跟著報廢。鋰離子電池在干電池領域，多是使用在需要多節電池使用的場合。市面上有一種標準化的配合占位桶(具有電池外形的電路導通零件)使用的“鋰離子電池”，然而實質上這類電池實質上為鋰離子電池電芯，不能稱為鋰離子電池，因為通常所講的鋰離子電池都需要安裝安全保護板，以防止鋰電池因不當使用，而出現的過放、短路等影響鋰離子電池性能降低與起火、爆炸等安全事故。此種鋰離子電池需要與占位桶配合使用，且電壓高無法使用在普通單節干電池的場合運用。對比干電池的種種不足以及鋰離子電池的容量大、環保等各種優點，使用鋰離子電池來代替干電池是十分迫切的需求，由于鋰離子電池需要安全保護板以及電壓較高的特性，目前還沒有可以完全代替干電池的產品出現。
技術實現思路
為了實現鋰電池的標準化并且能夠代替干電池，本技術提供一種標準化可代替普通干電池的鋰離子電池的設計方案。一種鋰離子電池，包括電量存儲單元，設置在電量存儲單元外部起保護作用的電池防護單元，還設置有與電量存儲單元連接的用于保護和控制電池的電路單元、以及與電池保護單元固定連接的電極單元；所述電量存儲單元與電極單元分別電連接到電路單元。具體的，所述電路單元包括用于保護電量存儲單元的電池保護電路以及用于調節電池輸出電壓的電壓調節電路，并設置有與電量存儲單元正、負極連接的連接接點對，以及與電池防護單元連接的連接部；電路單元設置于電量存儲單元的任意一端。更具體的，所述電池防護單元包括外殼、設置于電量存儲單元外部為電量存儲單元提供絕緣保護的第一絕緣部件。優選的，所述電量存儲單元為圓柱體，與圓筒狀的電池防護單元配合使用。·優選的,所述第一絕緣部件為套接于電量存儲單元設有電路單元的一端的絕緣套以及電量存儲單元另一端的絕緣片。具體的，所述電極單元包括與電池防護單元連接的第二絕緣部件以及設置于第二絕緣部件外側與電路單元連接的電極片；電極單元的數量為至少一個。進一步的，所述電極片通過導線焊接或卯接于電路單元上，或者通過金屬連接件直接焊接或貼片在電池電路單元上。優選的，電路單元還設置有控制電壓調節電路工作的電壓調節裝置。優選的，所述電壓調節裝置包括一個位于電路單元外側的電壓調節按鈕，并在電極單元的絕緣片上對應電壓調節按鈕的位置處設有缺口。優選的,還設置有連接于電路單元的電量及充電指示單元，電量及充電指示單元設置于電量存儲單元的外壁或電路單元外側，其對應安裝位置設置透明孔或鏤空缺口。優選的，電路單元還設置有充放電端口，電池防護單元在其對應安裝位置設置開□。優選的，電極片、第二絕緣部件與電池防護單元可通過填充粘性物質進行固定或通過設置在電池防護單元的外殼的卡扣固定。 綜上所述，本技術具有以下有益效果(I)根據干電池的標準將鋰離子電池和保護電路整合在一起，有效對鋰離子電池進行標準化；(2)進一步設置電壓調節電路，能夠將鋰離子電池的輸出電壓調整到與普通干電池一樣，從而能夠完全代替干電池；(3)同時設置了電壓調節裝置調節鋰電池的輸出電壓，應用更加方便靈活；(4)彌補了干電池的各種缺點，更加環保，壽命更長。附圖說明圖I為本技術所述鋰離子電池的結構示意圖；圖2為電芯與電路單元的安裝狀態示意圖；圖3為電芯與電路單元的安裝狀態局部放大示意圖；圖4為圖2所述部件與第一絕緣部件的安裝狀態示意圖；圖5為圖4所述部件與外殼的安裝狀態示意圖；圖6為圖5所述部件與電極單元的安裝狀態示意圖；圖7為增加了電壓調節裝置的鋰離子電池安裝狀態示意圖；圖8為設置有卡扣的外殼結構示意圖。具體實施方式為了讓本領域的技術人員能夠更好地了解本技術的技術方案，以下結合附圖對本技術作進一步的闡述。如圖I所示，本技術揭示了一種鋰離子電池，包括電量存儲單元1，設置在電量存儲單元I外部起保護作用的電池防護單元，還設置有與電量存儲單元I連接的用于保護和控制電池的電路單元2、以及與電池保護單元固定連接的電極單元3 ;所述電量存儲單元I與電極單元3分別電連接到電路單元2。 所述電路單元2包括用于保護電量存儲單元I的電池保護電路以及用于調節電池輸出電壓的電壓調節電路；電路單元2設置于電量存儲單元I的任一端。所述電池防護單元包括外殼41、設置于電量存儲單元I外部為電量存儲單元I提供絕緣保護的第一絕緣部件。電量存儲單元為圓柱體，與圓筒狀的電池防護單元配合使用。第一絕緣部件為套接于電量存儲單元設有電路單元的一端的絕緣套42以及電量存儲單元另一端的絕緣片43。所述電極單元3包括與電池防護單元連接的第二絕緣部件、設置于第二絕緣部件外側與電路單元連接的電極片；電極單元的數量為至少一個。電極片通過導線焊接或卯接于電路單元上，或者通過金屬連接件直接焊接或貼片在電池電路單元上。在本實施例中，采用鋰離子電芯(下稱電芯)作為電量存儲單元，并在圖2-7中采用與電量存儲單元相同的標號。電極單元為兩個，其中包括作為負電極的第二絕緣部件31a與電極片32a，以及作為正電極的第二絕緣部件31b與電極片32b。如圖2和3所示，將電路單元2設置于電芯I的一端，并通過其連接接點對21分別與電芯I的正、負極連接，并通過連接部22與外殼連接，形成組件100，實現電芯與電路單元2的電路導通。連接接點對與電芯I的正、負極連接可采用導線錫焊或點焊的方式，連接部22與外殼的連接可采用點焊的方式或者卡扣的方式連接(圖中未畫出)。需要說明的是，在某些應用場合也可以根據需求只采用一個電極單元作為負電極，如有些電池防護單元包括外殼集成正電極，這時就不必要在增設正電極，只需通過本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋰離子電池，包括電量存儲單元，設置在電量存儲單元外部起保護作用的電池防護單元，其特征在于，還設置有與電量存儲單元連接的用于保護和控制電池的電路單元，以及與電池防護單元固定連接的電極單元；所述電量存儲單元與電極單元分別電連接到電路單元。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬奎陽，
申請(專利權)人：馬奎陽，
類型：實用新型
國別省市：