[实用新型]聚合物电池的封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂电池封装技术领域，具体涉及到聚合物软质电池的封装结构的改进。

背景技术

随着锂离子电池技术的发展，其性价比不断提高，使得锂电池被各行各业广泛应用。近一两年来，随着通讯技术的飞速发展，对锂电池的容量、充放电性能和电池电芯的封装等方面提出了更高的要求。既要求具有超大的容量、又要求体积小，针对上述要求，各电池生产厂也采取了各种各样的办法，但是主要还是在以相同的电池体积情况下如何在内部装入尽量多的电池电芯这个方面进行改进，即对电池的封装结构进行改进。

锂离子电池分聚合物锂离子电池和液态锂离子电池两种。聚合物锂离子电池和液态锂离子电池的最大区别在于二者所采用的电解质不同，液态锂离子电池采用电解液，其电芯需要置于钢质金属壳或铝质金属壳中。而聚合物锂离子电池采用的电解质是胶体聚合物，其电芯不需要象液态锂离子电芯那样置于金属壳体内，但是聚合物电芯较软，需要通过硬质防护壳体对电芯进行封装。

对于电池封装工艺来说，大多是通过注塑方式对电芯成型封装的。如图1、2，注塑形成的面壳8和底壳9用来封装电芯10，也有通过在电芯10上注塑胶框91，再用塑胶盖片81与胶框热封连接来封装电芯的，如图3、4所示。这类注塑封装方式不但容易形成毛刺，而且注塑时熔融树脂材料与金属模具内的电池接触时，会损坏壳体内的电池。再者由于塑胶模具成型的要求限制了胶壳的厚度，若面壳、底壳的厚度小于0.35毫米成形就很困难且难以保障电芯的安全，注塑成型封装的电池技术成熟，封装成本低，但是电池注塑的壳体较厚，电池的长宽厚空间利用率低，电池体容比大。

随着封装技术的革新，出现了塑包钢的封装壳体，如图5所示，塑包钢形成的底壳92和面壳82通过超压方式把电芯10封装起来，此种封装方式电池的长度与宽度方向需要较大空间，电池的体容比中等，但是封装成本高。

还有一种特制电芯，如中国200610073939.6号发明专利申请说明书中所公开的电池组件，其电芯封装是通过在电芯10外表面卷绕粘结塑料与金属的复合材料93来进行电芯防护的。参见图6、7，由于手机的设计方案使得应用于手机上的电池的输出端子没有硬性规定，电池的输出位置经常出现在电芯长度或宽度方向的平行或垂直面，如果采用上述特制电芯封装方式，要实现在电芯的宽度方向头部输出或者电芯的长度方向侧面输出，就需要制造在电芯头部引出极耳和电芯侧面引出极耳的两种规格的电芯，这样就会使得电池的封装成本增加。

以上方案在自动化或半自动化生产上不易实现，现阶段电芯的制造工艺大体上成熟，其电芯的体积容量比的提升空间已受到现有封装技术的限制，锂电池业界一直致力研究如何减小电池封装厚度来提高电池的容量，但一直都没有寻求到较好地解决方案。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、制造成本低并可可提高封装后容量的聚合物电芯的封装结构。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

设计一种聚合物电池的封装结构，包括有电芯单元、电芯防护单元、电池头部部件和电池尾部部件，其中电芯单元被固定在电芯防护单元内，电池头部组件与电芯单元进行电路导通连接，电池头部组件、电池尾部组件分别与电芯防护单元进行部分连接固定，电芯防护单元与电池头部组件、电池尾部组件形成电池外形。

作为上述方案的改进，电池头部部件包括有电池头部外形零部件和安全保护电路板，安全保护电路板为长片状体或者L形片状体，安全保护电路板通过卡接或者粘结方式与电池头部外形零部件相连接，所述电池尾部部件由电池尾部外形零部件组成。

电芯防护单元由厚度为0.02MM到0.30MM的金属片、或金属片与塑胶片材配接制成的两端留有开口的盒状体构成，盒状体的上端开口与电池头部外形零部件之间以及盒状体的下端开口与电池尾部外形零部件分别通过塑性变形方式或者弹性变形方式相连接。

作为上述方案的另一种改进，电池头部部件包括有电池头部外形零部件、连接零件和安全保护电路板，安全保护电路板为长片状或者L形片状体，安全保护电路板通过卡接或者粘结方式设置于电池头部外形部件和连接零件中间，电池尾部部件由电池尾部外形零部件与其相连接的尾部连接件组成。

金属材料制成的连接零件和尾部连接件为工字形架体，架体厚度与电池厚度大致相同。连接零件与电池头部外形零部件之间，以及尾部连接件与电池尾部外形零部件之间分别采用塑包钢或焊接或卡接方式相连接。