專利名稱：內(nèi)置保護(hù)電路的鋰二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋰二次電池，更具體地說(shuō)是涉及內(nèi)置于電池腔體的保護(hù)電路。
本設(shè)計(jì)人的研究發(fā)現(xiàn)，上述專利公開(kāi)的技術(shù)主要應(yīng)用于鎘-鎳、氫-鎳等電動(dòng)玩具、電動(dòng)工具電池組，將之應(yīng)用于鋰二次電池時(shí)，主要存在以下不足(1)安全保護(hù)性能可靠性降低，由于主要利用材料物理性質(zhì)來(lái)控制使可靠性降低；(2)占用一定的外部容間，就相同體積的電池塊而言，相應(yīng)的電池容量會(huì)降低。
一種內(nèi)置保護(hù)電路的鋰二次電池，包括電池殼(1)、由正極板、隔膜、負(fù)極板疊置組成的電芯(2)以及電解質(zhì)，其特征是在所述的正、負(fù)極端子(21、22)與電池的正、負(fù)極輸出端(31、32)連接中設(shè)計(jì)內(nèi)置于電池腔體的保護(hù)電路模塊(4)，所述保護(hù)電路模塊(4)能檢測(cè)和控制電池的過(guò)充電、過(guò)放電、過(guò)電流。
優(yōu)選所述保護(hù)電路模塊(4)包括集成電路和場(chǎng)效應(yīng)管，采用邦定技術(shù)(COB)制作；更優(yōu)選所述保護(hù)電路模塊(4)有三個(gè)引腳，分別與正、負(fù)極端子(21、22)及電池正、負(fù)極輸出端(31、32)連接；進(jìn)一步優(yōu)選所述保護(hù)電路模塊(4)中的集成電路的VDD端為引腳(411)，連接正極端子(21)、電池正極輸出端(31)；VSS端為引腳(412)，連接負(fù)極端子(22)；DO或CO端與場(chǎng)效應(yīng)管連接并經(jīng)場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)出為引腳(421)，與電池負(fù)極輸出端(32)連接。
所述的正極含有鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物、鋰錳氧化物等可逆性地嵌入或脫嵌鋰離子的含鋰材料；負(fù)極含有天然石墨、人造石墨、焦碳等可逆性地嵌入或脫嵌鋰離子的碳素材料；并且其中電解質(zhì)是非水液體電解質(zhì)、固體電解質(zhì)或凝膠體電解質(zhì)。
所述保護(hù)電路模塊由防電解液腐蝕的材料封裝與電解液隔離。
所述鋰二次電池形狀可以是圓柱體、方形體或薄形體。
目前常見(jiàn)的鋰二次電池，都沒(méi)有內(nèi)置保護(hù)電路模塊，本實(shí)用新型是在電芯內(nèi)部設(shè)計(jì)一保護(hù)電路模塊，這與通常的電池相比有如下特點(diǎn)1.安全可靠性提高目前常見(jiàn)的鋰電池在正負(fù)極短路，過(guò)充電時(shí)，存在安全隱患，在過(guò)放電、過(guò)電流時(shí)，會(huì)影響電池的電性能，但本實(shí)用新型在正負(fù)極短路，過(guò)充電、過(guò)放電、過(guò)電流都進(jìn)行了保護(hù)，安全性、可靠性大大提高。2.電池容量提高目前手機(jī)電池塊越做越小，由于鋰電池的特性，每塊電池必須配備一個(gè)有保護(hù)功能的電路板，占用一定的體積，也就是犧牲了電池的容量，而安全智能型鋰電池所用的保護(hù)電路模塊采用COB(ChipOn Board)技術(shù)，可以做得很小，形狀可根據(jù)電池外殼及內(nèi)部構(gòu)造設(shè)計(jì)，且在內(nèi)部充當(dāng)聯(lián)接，只占很小的容間，電池塊內(nèi)容積相對(duì)增大，相應(yīng)的電池容量也增大。
如附圖
2所示，集成電路[圖中亦稱為control IC]起著檢測(cè)及控制作用，場(chǎng)效應(yīng)管[圖中亦稱為MOSFET]起開(kāi)關(guān)作用；controlIC的VDD端為引腳411，連接正極端子21[圖中亦稱為positive]、電池正極輸出端31[圖中亦稱為B+]；VSS端為引腳412，連接負(fù)極端子22[圖中亦稱為negative]；當(dāng)control IC檢測(cè)到電池電壓大于過(guò)充電檢測(cè)電壓或小于過(guò)放電檢測(cè)電壓時(shí)，control IC會(huì)給其CO或DO腳送出低電平控制MOSFET，則MOSFET就會(huì)關(guān)斷negative與電池負(fù)極輸出端(32)[圖中亦稱為B-]的連接，從而就實(shí)現(xiàn)了當(dāng)電池過(guò)充電或過(guò)放電的保護(hù)，同樣保護(hù)電路還具有過(guò)電流保護(hù)和短路保護(hù)，當(dāng)電池供電電流過(guò)大時(shí)，會(huì)在negative和B-之間產(chǎn)生壓降，當(dāng)IC檢測(cè)到時(shí)，也會(huì)驅(qū)動(dòng)MOSFET關(guān)斷negative與B-的連接。
本實(shí)用新型的保護(hù)電路模塊采用COB(Chip On Board)技術(shù)，可以做得很小，形狀可根據(jù)電池外殼及內(nèi)部構(gòu)造設(shè)計(jì)，且在內(nèi)部充當(dāng)聯(lián)接，只占很小的容間，電池塊內(nèi)容積相對(duì)增大，相應(yīng)的電池容量也增大；正負(fù)極短路、過(guò)充電、過(guò)放電、過(guò)電流都進(jìn)行了保護(hù)，安全性、可靠性大大提高。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)置保護(hù)電路的鋰二次電池，包括電池殼(1)、由正極板、隔膜、負(fù)極板疊置組成的電芯(2)以及電解質(zhì)，其特征是在所述的正、負(fù)極端子(21、22)與電池的正、負(fù)極輸出端(31、32)連接中設(shè)計(jì)內(nèi)置于電池腔體的保護(hù)電路模塊(4)，所述保護(hù)電路模塊(4)能檢測(cè)和控制電池過(guò)充電、過(guò)放電、過(guò)電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其特征是所述保護(hù)電路模塊(4)包括集成電路和場(chǎng)效應(yīng)管，采用邦定技術(shù)(COB)制作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰二次電池，其特征是所述保護(hù)電路模塊(4)有三個(gè)引腳，分別與正、負(fù)極端子(21、22)及電池正、負(fù)極輸出端(31、32)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰二次電池，其特征是所述保護(hù)電路模塊(4)中的集成電路的VDD端為引腳(411)，連接正極端子(21)、電池正極輸出端(31)；VSS端為引腳(412)，連接負(fù)極端子(22)；DO或CO端與場(chǎng)效應(yīng)管連接并經(jīng)場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)出為引腳(421)，與電池負(fù)極輸出端(32)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其特征是所述的正極含有鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物、鋰錳氧化物等可逆性地嵌入或脫嵌鋰離子的含鋰材料；負(fù)極含有天然石墨、人造石墨、焦碳等可逆性地嵌入或脫嵌鋰離子的碳素材料；并且其中電解質(zhì)是非水液體電解質(zhì)、固體電解質(zhì)或凝膠體電解質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其特征是所述保護(hù)電路模塊由防電解液腐蝕的密封材料封裝與電解液隔離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池，其特征是所述鋰二次電池形狀可以是圓柱體、方形體或薄形體。
專利摘要本實(shí)用新型的內(nèi)置保護(hù)電路的鋰二次電池，包括電池殼(1)、電芯(2)以及電解質(zhì)，在所述的正、負(fù)極端子(21、22)與電池的正、負(fù)極輸出端(31、32)連接中設(shè)計(jì)內(nèi)置于電池腔體的保護(hù)電路模塊(4)；該電池在應(yīng)用中對(duì)短路、過(guò)充電、過(guò)放電、過(guò)電流等異常狀況時(shí)安全保護(hù)可靠性高，是手機(jī)等便攜式電子器械不可缺少的新型驅(qū)動(dòng)電源。
文檔編號(hào)H02J7/00GK2525687SQ02225529
公開(kāi)日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2002年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月4日
發(fā)明者王傳福, 嚴(yán)岳清, 楊海珊 申請(qǐng)人:深圳市比亞迪電子有限公司