一種電池以及電子設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電池以及電子設(shè)備。所述電池包括：電芯，電芯包括卷芯和密封膜，密封膜包裹卷芯，卷芯為負(fù)電極片層、第一金屬片層、第一隔離膜、正電極片層以及第二隔離膜一起按照?qǐng)A周卷曲構(gòu)成；第一金屬片層與負(fù)電極片層，用于產(chǎn)生電壓；保護(hù)電路板，保護(hù)電路板與第一金屬片層和負(fù)電極片層連接，用于獲得電壓，基于該電壓和預(yù)定電壓閾值確定電壓是否大于等于預(yù)定電壓閾值，在電壓大于等于預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制，以阻止負(fù)電極片層結(jié)晶的產(chǎn)生。該電池通過(guò)負(fù)極片層與第一金屬片層之間的電壓與預(yù)定電壓閾值之間的關(guān)系決定是否產(chǎn)生響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制，該響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制可用來(lái)阻止負(fù)電極片層上結(jié)晶的產(chǎn)生。
【專利說(shuō)明】
_種電池以及電子設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池以及電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代社會(huì)中人們對(duì)電子設(shè)備的使用越來(lái)越廣泛，尤其是能夠快速充電的電子設(shè)備如智能手機(jī)、平板電腦等給人們的生活帶來(lái)了很多便捷之處?，F(xiàn)在技術(shù)中電池的快速充電的方式大都是采用大電流充電，需要預(yù)先檢測(cè)電池所能承受的最大電流，在充電過(guò)程中使充電電流盡量接近電池所能承受的最大電流。
[0003]本申請(qǐng)發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)實(shí)施例中技術(shù)方案的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在如下技術(shù)問(wèn)題:由于電池中保護(hù)線路的內(nèi)阻會(huì)產(chǎn)生分壓，所以充電電流往往無(wú)法無(wú)限的接近電池所能承受的最大電流，而且如果充電電流大于電池所能承受的最大電流，容易出現(xiàn)金屬結(jié)晶的情況，對(duì)電池造成一定的損害，也會(huì)存在一定的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種電池以及電子設(shè)備，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中如果充電電流大于電池所能承受的最大電流，容易出現(xiàn)金屬結(jié)晶的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明第一方面提供一種電池，包括:
[0006]電芯，所述電芯包括卷芯和密封膜，所述密封膜包裹所述卷芯，所述卷芯為負(fù)電極片層、第一金屬片層、第一隔離膜、正電極片層以及第二隔離膜一起按照?qǐng)A周卷曲構(gòu)成;所述第一金屬片層與所述負(fù)電極片層，用于產(chǎn)生電壓；
[0007]保護(hù)電路板，所述保護(hù)電路板與所述第一金屬片層和所述負(fù)電極片層連接，用于獲得所述電壓，基于所述電壓以及預(yù)定電壓閾值確定所述電壓是否大于等于所述預(yù)定電壓閾值，在所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制，以阻止所述負(fù)電極片層結(jié)晶的產(chǎn)生。
[0008]可選的，所述保護(hù)電路板用于:
[0009]在所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生中止指令，所述中止指令用于指示具有所述電池的電子設(shè)備的充電控制芯片停止所述電池的充電，以阻止所述負(fù)電極片層結(jié)晶的產(chǎn)生;或者
[0010]在所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生調(diào)低指令，所述調(diào)低指令用于指示具有所述電池的電子設(shè)備的充電控制芯片降低所述電池的充電電流，以阻止所述負(fù)電極片層結(jié)晶的產(chǎn)生。
[0011 ]可選的，所述響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制包括:
[0012]在所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，獲得的充電電流為從最大電流降低至第一預(yù)定電流，以使得所述電池充電時(shí)的電池電壓回落到所述電池的限制電壓以下，所述充電電流為一次充電過(guò)程中電源適配器所提供的電流；
[0013]在所述電池電壓小于所述限制電壓且達(dá)到第一預(yù)定電壓時(shí)，獲得的所述充電電流為從所述第一預(yù)定電流提升至所述最大電流。
[0014]可選的，所述響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制還包括:
[0015]在所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，獲得的所述充電電流為從所述最大電流降低至第二預(yù)定電流，以使得所述電池充電時(shí)的電池電壓回落到所述限制電壓以下，所述第二預(yù)定電流小于所述第一預(yù)定電流；
[0016]在所述電池電壓小于所述限制電壓且達(dá)到第二預(yù)定電壓時(shí)，獲得的所述充電電流為從所述第一預(yù)定電流提升至所述最大電流，所述第二預(yù)定電壓大于所述第一預(yù)定電壓。
[0017]可選的，所述第一金屬片層位于所述負(fù)電極片層和所述第一隔離膜之間，以阻止所述負(fù)電極片層產(chǎn)生的結(jié)晶刺穿所述第一隔離膜形成與所述正電極片層的電連接造成短路。
[0018]可選的，所述卷芯的層次關(guān)系依次為所述負(fù)電極片層、所述第一金屬片層、所述第一隔離膜、所述正電極片層以及所述第二隔離膜。
[0019]可選的，所述卷芯還包括第二金屬片層，所述第二金屬片層位于所述第一隔離膜和所述正電極片層之間。
[0020]本發(fā)明第二方面提供了一種電子設(shè)備，包括:
[0021]本體；
[0022]如前述第一方面中任一實(shí)施例所述的電池，用于為所述本體供電。
[0023]可選的，所述電子設(shè)備還包括:
[0024]電源適配器，用于為所述電池提供充電電流；
[0025]充電控制芯片，用于控制所述電源適配器提供的充電電流。
[0026]可選的，所述充電控制芯片用于:
[0027]接收由所述保護(hù)電路板在所述負(fù)極片層與所述第一金屬片層的電壓大于等于預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生的中止指令，并執(zhí)行所述中止指令，使得所述電源適配器停止為所述電池提供充電電流。
[0028]可選的，所述充電控制芯片用于:
[0029]接收由所述電池在所述負(fù)極片層與所述第一金屬片層的電壓大于等于預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生的調(diào)低指令，并執(zhí)行所述調(diào)低指令，使得所述電源適配器降低為所述電池提供的充電電流。
[0030]可選的，所述充電控制芯片用于:
[0031]當(dāng)所述負(fù)極片層與所述第一金屬片層之間的電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，將充電電流從最大電流降低至第一預(yù)定電流，以使得所述電池充電時(shí)的電池電壓回落到所述電池的限制電壓以下，所述充電電流為一次充電過(guò)程中所述電源適配器所提供的電流；
[0032]在所述電池電壓小于所述限制電壓且達(dá)到第一預(yù)定電壓時(shí)，將所述充電電流從所述第一預(yù)定電流提升至所述最大電流。
[0033]可選的，所述充電控制芯片還用于:
[0034]當(dāng)所述負(fù)極片層與所述第一金屬片層之間的電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，將所述充電電流從所述最大電流降低至第二預(yù)定電流，以使得所述電池充電時(shí)的電池電壓回落到所述限制電壓以下，所述第二預(yù)定電流小于所述第一預(yù)定電流；
[0035]在所述電池電壓小于所述限制電壓且達(dá)到第二預(yù)定電壓時(shí)，將所述充電電流從所述第一預(yù)定電流提升至所述最大電流，所述第二預(yù)定電壓大于所述第一預(yù)定電壓。
[0036]本發(fā)明有益效果如下:
[0037]在本申請(qǐng)的技術(shù)方案中，通過(guò)在電池的負(fù)電極片層與第一隔離膜之間增加第一金屬片，并獲取電池的負(fù)極片層與第一金屬片層之間的電壓，當(dāng)所述電壓達(dá)到預(yù)定電壓閾值時(shí)，電池的保護(hù)電路板產(chǎn)生響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制用來(lái)阻止負(fù)極片層產(chǎn)生結(jié)晶，實(shí)現(xiàn)保護(hù)電池、安全充電的技術(shù)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中的一種電池的結(jié)構(gòu)圖；
[0039]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中的電池的電芯的結(jié)構(gòu)圖；
[0040]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中的電池充電過(guò)程中各個(gè)參數(shù)的變化示意圖；
[0041 ]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中的一種電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電池及電子設(shè)備，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)充電電流大于電池所能承受的最大電流時(shí)，容易出現(xiàn)金屬結(jié)晶的技術(shù)問(wèn)題。
[0043]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案的總體思路如下:
[0044]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，在電池電芯中的卷芯部分設(shè)置有負(fù)電極片層、第一金屬片層、第一隔離膜、正電極片層以及第二隔離膜，當(dāng)所述第一金屬片層與所述負(fù)電極片層之間的電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，所述電池中的保護(hù)電路板產(chǎn)生響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制，以阻止所述負(fù)電極片層結(jié)晶的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)保護(hù)電池、安全有效地充電的目的。
[0045]為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0046]本發(fā)明第一方面提供了一種電池，請(qǐng)參考圖1所示，為一種可能的電池的結(jié)構(gòu)圖。所述電池包括:電芯I和保護(hù)電路板2。
[0047]電芯I的結(jié)構(gòu)請(qǐng)參考圖2所示。電芯I包括卷芯10和密封膜11。密封膜11包裹卷芯
10。卷芯10為負(fù)電極片層101、第一金屬片層102、第一隔離膜103、正電極片層104以及第二隔離膜105—起按照?qǐng)A周卷曲構(gòu)成，第一金屬片層102與所述負(fù)電極片層101，用于產(chǎn)生電壓。
[0048]保護(hù)電路板2與第一金屬片層102和負(fù)電極片層101連接，用于獲得所述電壓，基于所述電壓以及預(yù)定電壓閾值確定所述電壓是否大于等于所述預(yù)定電壓閾值，在所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制，以阻止所述負(fù)電極片層101結(jié)晶的產(chǎn)生。
[0049]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述電池可以是鋰電池但不限定于鋰電池。
[0050]可選的，對(duì)于材料的選擇，若上述電池為鋰電池，則負(fù)電極片層101可以是碳負(fù)極材料也可以是合金類負(fù)極材料。第一金屬片層102的材料可以是鋁，也可以銅等其它金屬材料。第一隔離膜103的材料可以是聚丙烯也可以是聚乙烯。正電極片層104的材料可以是鈷酸鋰LiCo02等含鋰化合物。密封膜11可以是鋁塑復(fù)合膜但不限定于鋁塑復(fù)合膜。
[0051]可選的，卷芯10的層次關(guān)系可以是依次為負(fù)電極片層101、第一金屬片層102、第一隔離膜103、正電極片層104以及第二隔離膜105。
[0052]可選的，在上述負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間也可以增加第三隔離膜，以便更好的保護(hù)電池。
[0053]可選的，卷芯10可以是正圓周卷曲，也可以橢圓周卷曲，還可以是如圖2中所示的卷曲方式，即正圓周與直線結(jié)合的方式。當(dāng)然，在實(shí)際運(yùn)用中，還可以是其它圓周的卷曲方式，本發(fā)明實(shí)施例不作具體限定。
[0054]可選的，在本申請(qǐng)實(shí)施例中，上述保護(hù)電路板2與第一金屬片層102和負(fù)電極片層101連接，用于獲得所述電壓的方式可以為:以負(fù)電極片層101為正極同時(shí)以第一金屬片層102為負(fù)極的獲得方式，此時(shí)，檢測(cè)到的電壓為負(fù)值，因此保護(hù)電路板2獲得所述電壓值為負(fù)值，然后保護(hù)電路板2確定所述電壓是否大于等于所述預(yù)定電壓閾值。當(dāng)然，在實(shí)際操作過(guò)程中，上述保護(hù)電路板2獲得所述電壓的方式也可以為:以負(fù)電極片層101為負(fù)極同時(shí)以第一金屬片層102為正極的獲得方式，此時(shí)檢測(cè)到的電壓為正值，這種情況下，保護(hù)電路板2獲得的是所述電壓正值的相反數(shù)，即電壓正值對(duì)應(yīng)的電壓負(fù)值，然后保護(hù)電路板2確定所述電壓是否大于等于所述預(yù)定電壓閾值。
[0055]為了更好的說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面先說(shuō)明負(fù)電極片層101產(chǎn)生結(jié)晶的過(guò)程。
[0056]舉例來(lái)說(shuō)，在電池充電過(guò)程中，加在電池兩極外界電壓迫使正電極片層104中包含有鋰離子的化合物釋放出鋰離子，所述鋰離子在正負(fù)電極之間電場(chǎng)的作用下移動(dòng)到負(fù)電極片層101的結(jié)構(gòu)中，使得負(fù)電極片層101相對(duì)于第一金屬片層102的電位逐漸增大。在本發(fā)明提供的電池中，第一金屬片層102的電位為0V，保護(hù)電路板2與負(fù)電極片層101和第一金屬片層102連接，并獲取它們之間的電壓，在負(fù)電極片層101相對(duì)于第一金屬片層102的電位小于OV時(shí)，鋰離子可以正常的嵌入負(fù)電極片層101中，直到電池被充電到一定程度時(shí)，即負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓大于等于OV時(shí)，負(fù)電極片層101表面開始堆積鋰離子，鋰離子無(wú)法嵌入負(fù)電極片層101的結(jié)構(gòu)中，此時(shí)，繼續(xù)充電會(huì)導(dǎo)致鋰離子附在負(fù)電極片層101的表面上，出現(xiàn)結(jié)晶。進(jìn)一步，當(dāng)鋰離子在負(fù)電極片層101的表面上積累較多時(shí)，會(huì)刺穿所述第一隔離膜103而導(dǎo)致所述負(fù)電極片層101直接與所述正電極片層104連接引起電池短路。
[0057]因此在本發(fā)明中，主要通過(guò)控制負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓來(lái)防止充電過(guò)程中電池的負(fù)電極片層101產(chǎn)生結(jié)晶。
[0058]可選的，第一金屬片層102位于負(fù)電極片層101和第一隔離膜103之間，以阻止負(fù)電極片層101產(chǎn)生的結(jié)晶刺穿第一隔離膜103形成與正電極片層的電連接造成短路。
[0059]可選的，保護(hù)電路板2產(chǎn)生的響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制可以有不同的方式，其中一種可能的方式為:當(dāng)所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，保護(hù)電路板2可以產(chǎn)生中止指令，所述中止指令用于指示具有所述電池的電子設(shè)備的充電控制芯片停止所述電池的充電，即充電中止，及時(shí)保護(hù)電池的負(fù)電極片層1I不發(fā)生結(jié)晶。
[0060]舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)預(yù)定電壓閾值為0V，保護(hù)電路板2獲取到的負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓為0V，此時(shí)等于預(yù)定電壓閾值0V，所以保護(hù)電路板2就可以生成中止指令，然后將中止指令發(fā)送給具有該電池的電子設(shè)備的充電控制芯片，充電控制芯片就控制電源適配器停止對(duì)電池的供電，如此一來(lái)，負(fù)電極片層101處就不會(huì)繼續(xù)堆積鋰離子，所以負(fù)電極片層101的表面上不會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶，達(dá)到了保護(hù)電池的目的。
[0061]另一種可能的方式為:當(dāng)所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，保護(hù)電路板2可以產(chǎn)生調(diào)低指令，所述調(diào)低指令用于指示具有所述電池的電子設(shè)備的充電控制芯片降低所述電池的充電電流，即將充電電流調(diào)低來(lái)保護(hù)電池的負(fù)電極片層1I不產(chǎn)生結(jié)晶。
[0062]舉例來(lái)說(shuō)，假設(shè)預(yù)定電壓閾值為0V，保護(hù)電路板2獲取到的負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓為0V，此時(shí)等于預(yù)定電壓閾值0V，所以保護(hù)電路板2就可以生成調(diào)低指令，然后將調(diào)低指令發(fā)送給具有該電池的電子設(shè)備的充電控制芯片，充電控制芯片就控制電源適配器使其降低為電池提供的充電電流，如此一來(lái)，負(fù)電極片層101處就不會(huì)持續(xù)堆積鋰離子，所以負(fù)電極片層101的表面上不會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶，達(dá)到了保護(hù)電池的目的。
[0063]下面具體介紹本發(fā)明提供的電池的充電過(guò)程。
[0064]具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，電池獲得的充電電流為從最大電流降低至第一預(yù)定電流，以使得所述電池充電時(shí)的電池電壓回落到所述電池的限制電壓以下，所述充電電流為一次充電過(guò)程中電源適配器所提供的電流；當(dāng)所述電池電壓小于限制電壓且達(dá)到第一預(yù)定電壓時(shí)，獲得的所述充電電流為從所述第一預(yù)定電流提升至所述電源適配器能夠提供的最大電流。
[0065]可選的，上述最大電流可以是電池所能承受的最大電流，也可以是電源適配器能夠提供的最大電流。
[0066]具體來(lái)說(shuō)，上述電池獲得的充電電流為從最大電流降低至第一預(yù)定電流的可能的方式為:當(dāng)保護(hù)電路板2確定負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，保護(hù)電路板2會(huì)將所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值這一結(jié)果儲(chǔ)存在保護(hù)電路板2中。使用該電池供電的電子設(shè)備中的充電控制芯片會(huì)訪問(wèn)該電池保護(hù)電路板2中的所述結(jié)果，當(dāng)充電控制芯片獲得該結(jié)果時(shí)，充電控制芯片會(huì)控制電源適配器降低為電池提供的充電電流至第一預(yù)定電流。
[0067]或者可以是保護(hù)電路板2判斷的結(jié)果觸發(fā)充電控制芯片的某個(gè)引腳變成低電位或者高電位，然后充電控制芯片會(huì)控制電源適配器降低為電池提供的充電電流至第一預(yù)定電流。
[0068]進(jìn)一步，在負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，獲得的所述充電電流為從最大電流降低至第二預(yù)定電流，以使得所述電池充電時(shí)的電池電壓回落到所述限制電壓以下，所述第二預(yù)定電流小于所述第一預(yù)定電流;在所述電池電壓小于所述限制電壓且達(dá)到第二預(yù)定電壓時(shí)，獲得的所述充電電流為從所述第一預(yù)定電流提升至所述電源適配器能夠提供的最大電流，所述第二預(yù)定電壓大于所述第一預(yù)定電壓。
[0069]可選的，上述電池獲得的充電電流為從最大電流降低至第二預(yù)定電流的可能的方式為:當(dāng)在負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，保護(hù)電路板2會(huì)產(chǎn)生調(diào)低指令，并將調(diào)低指令發(fā)送給具有該電池的電子設(shè)備的充電控制芯片，充電控制芯片就控制電源適配器使其降低為所述電池提供的充電電流。
[0070]可選的，上述預(yù)定電壓閾值為0V。當(dāng)然，在實(shí)際運(yùn)用中，預(yù)定電壓閾值還可以設(shè)置為其它值，例如0.01至0.05之間的任一值。
[0071]以下將通過(guò)舉例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明上述電池的充電過(guò)程，請(qǐng)參考圖3所示，為電池充電過(guò)程中各個(gè)參數(shù)的變化示意圖。
[0072]在電池剛開始充電時(shí)，S卩O到11時(shí)間段內(nèi)，由于電池正處于空腹?fàn)顟B(tài)，即負(fù)電極片層101中的鋰離子相對(duì)較少，因此負(fù)電極片層101相對(duì)于第一金屬片層102的電位小于0V，所以剛開始的充電電流可以是由所述電源適配器能夠提供的最大電流，在充電進(jìn)行了一定的時(shí)間段后即從0到^，正電極片層104中的鋰離子在外界電壓的作用下逐漸釋放出鋰離子，并在電場(chǎng)作用下移動(dòng)到負(fù)電極片層101的結(jié)構(gòu)中使得負(fù)電極片層101相對(duì)于第一金屬片層102的電位逐漸增大，由原來(lái)的負(fù)值例如-1.5V升到0V，請(qǐng)參考圖3中的負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖所示，與此同時(shí)，電池的電壓即正負(fù)電極片層之間的電壓由原來(lái)的空腹?fàn)顟B(tài)增大到電池能承受的最大值例如4.2V，請(qǐng)參考圖3中的電池電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖所示。
[0073]當(dāng)時(shí)間達(dá)到tl時(shí)，如果繼續(xù)以上述最大電流充電，負(fù)電極片層101表面將開始出現(xiàn)結(jié)晶，為保護(hù)電池避免出現(xiàn)結(jié)晶，當(dāng)該電位升到大于等于OV時(shí)，電池的保護(hù)電路板2產(chǎn)生響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制，即可以在此時(shí)中止充電，也可以調(diào)低電流。
[0074]下面介紹調(diào)低電流充電的過(guò)程。
[0075]可選的，若保護(hù)電路板2降低充電電流到第一預(yù)定電流，請(qǐng)參考圖3中的電流與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖所示，此時(shí)在o-tl時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)在負(fù)電極片層101表面的鋰離子逐漸進(jìn)入負(fù)電極片層101的結(jié)構(gòu)中，因此在充電電流降低到第一預(yù)定電流的時(shí)間內(nèi)即tl-t2的時(shí)間段內(nèi)，負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓回落到預(yù)定電壓閾值以下，即OV以下，但是由于電池已經(jīng)經(jīng)歷了一段時(shí)間的充電因此負(fù)電極片層101與第一金屬片層之間的電壓即使回落到預(yù)定電壓閾值以下也達(dá)不到剛開始充電時(shí)即空腹?fàn)顟B(tài)時(shí)的電壓了，而是回落到中間的某一值。同樣，當(dāng)充電電流降低到第一預(yù)定電流后，電池的電壓即正電極片層104與負(fù)電極片層101之間的電壓也回落到電池的限制電壓以下，所述限制電壓代表電池能夠承受的最大值例如4.2V，即使電池電壓回落到限制電壓以下也無(wú)法達(dá)到剛開始充電時(shí)的空腹?fàn)顟B(tài)下的電壓了(充電已經(jīng)進(jìn)行了一段時(shí)間)，而是回落到第一預(yù)定電壓，請(qǐng)參考圖3中的電池電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖所示。
[0076]上述過(guò)程剛開始用最大電流充電以滿足快充的目的，在此過(guò)程中，電池的保護(hù)電路板2監(jiān)控負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓，當(dāng)該電壓達(dá)到OV時(shí)，降低充電電流來(lái)保護(hù)電池，以滿足在充電過(guò)程中保護(hù)電池，安全有效地充電的需求。
[0077]下面介紹充電電流降低到第一預(yù)定電流之后的充電過(guò)程。
[0078]在上述過(guò)程之后，電池已經(jīng)處于安全狀態(tài)，為了能夠快充，當(dāng)電池的電壓降低到第一預(yù)定電壓時(shí)，保護(hù)電路板2會(huì)增大充電電流，請(qǐng)參考圖3中的電流與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中的t2到t3部分，使得所述第一預(yù)定電流提升至所述電源適配器能夠提供的最大電流，逐漸地，電池的正負(fù)極之間的電壓逐漸提升為電池能夠承受的最大值例如4.2V(圖3中的電池電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中t2-t3部分)，同時(shí)，負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓也逐漸提升為OV(圖3中的負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中t2-t3部分)。
[0079]當(dāng)?shù)竭_(dá)時(shí)間t3后，如果再繼續(xù)以此充電電流充電，則負(fù)極片層101上會(huì)開始出現(xiàn)結(jié)晶。為避免結(jié)晶產(chǎn)生，電池的保護(hù)電路板2再次產(chǎn)生響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制，可以在此時(shí)中止充電，也可以調(diào)低電流。
[0080]下面繼續(xù)說(shuō)明此處調(diào)低電流充電的過(guò)程。[0081 ]可選的，若保護(hù)電路板2再次降低充電電流為第二充電電流(圖3中電流與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中t3到t4)，所述第二充電電流小于所述第一充電電流，其原理為，負(fù)電極片層101已經(jīng)接收了更多的鋰離子，負(fù)電極片層101鋰離子濃度逐漸增大接收速度逐漸減小，此時(shí)電池正負(fù)極電壓回落到限制電壓以下(圖3中電池電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖t3到t4)，由于充電已經(jīng)進(jìn)行了一定的時(shí)間，因此電池正負(fù)極電壓回落到限制電壓以下也回落不到第一預(yù)定電壓了，而是降低到第二預(yù)定電壓，所述第二預(yù)定電壓大于第一預(yù)定電壓，同時(shí)，負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓從OV下降，避免了在負(fù)電極片層101上出現(xiàn)結(jié)晶。
[0082]下面繼續(xù)介紹充電電流降低到第二預(yù)定電流之后的過(guò)程。
[0083]在上述過(guò)程之后，電池已經(jīng)處于安全狀態(tài)，為了能夠快充，當(dāng)所述負(fù)電極片層101降低到第二預(yù)定電壓時(shí)，保護(hù)電路板2會(huì)增大充電電流(圖3中的電流與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中t4-t5)，使得所述第一預(yù)定電流提升至所述電源適配器能夠提供的最大電流，逐漸地，電池的正負(fù)極之間的電壓逐漸提升為電池能夠承受的最大值例如4.2 V (圖3中的電池電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中t4-t5)，同時(shí)，負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓也逐漸提升為OV(圖3中的負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中t4_t5)ο
[0084]當(dāng)?shù)竭_(dá)時(shí)間t5后，如果在繼續(xù)以此充電電流充電，則負(fù)電極片層101上會(huì)開始出現(xiàn)結(jié)晶，為避免結(jié)晶產(chǎn)生，電池的保護(hù)電路板2再次產(chǎn)生響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制，可以在此時(shí)中止充電，也可以調(diào)低電流。
[0085]下面繼續(xù)介紹此處調(diào)低電流的過(guò)程。
[0086]可選的，若保護(hù)電路板2再次降低充電電流為第三預(yù)定電流(圖3中電流與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中t5到t6)，所述第三充電電流小于所述第二充電電流，此時(shí)電池正負(fù)極電壓回落到限制電壓以下(圖3中電池電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖t5到t6))，直到降低到第三預(yù)設(shè)電壓，所述第三預(yù)設(shè)電壓大于所述第二預(yù)定電壓，同時(shí)，負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓從OV下降，避免了在負(fù)電極片層101上出現(xiàn)結(jié)晶。
[0087]下面繼續(xù)介紹充電電流降低到第三預(yù)定電流之后的過(guò)程。
[0088]在上述過(guò)程之后，電池已經(jīng)處于安全狀態(tài)，為了能夠快充，當(dāng)所述電池的電壓降低到第三預(yù)設(shè)電壓時(shí)，保護(hù)電路板2會(huì)增大充電電流(圖3中的電流與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中t6-t7)，使得所述第一預(yù)定電流提升至所述電源適配器能夠提供的最大電流，逐漸地，電池的正負(fù)極之間的電壓逐漸提升為電池能夠承受的最大值例如3V(圖3中的電池電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中t6-t7)，同時(shí)，負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓也逐漸提升為0V(3中的負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓與時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖中t6-t7)。
[0089]當(dāng)?shù)竭_(dá)時(shí)間t7后，如果在繼續(xù)以此充電電流充電，則負(fù)電極片層101上會(huì)開始出現(xiàn)結(jié)晶，為避免結(jié)晶產(chǎn)生，電池的保護(hù)電路板2再次產(chǎn)生響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制，可以在此時(shí)中止充電，也可以調(diào)低電流。
[0090]之后繼續(xù)重復(fù)上述過(guò)程，達(dá)到充電電流階梯型降低，而電池的電壓階梯型增大的過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)電池電壓逐漸增大到能夠承受的最大值。
[0091]可選的，所述卷芯I還包括第二金屬片層，所述第二金屬片層位于所述第一隔離膜和所述正電極片層之間。
[0092]可選的，所述第二金屬片的作用有兩點(diǎn):第一，所述第二金屬片可以阻止負(fù)電極片層101產(chǎn)生的結(jié)晶刺穿所述第一隔離膜103形成與所述正電極片層的電連接造成短路。第二，由于在電極片層的加工過(guò)程中受到制造工藝的限制，導(dǎo)致目前制造的電極片可能存在有毛刺，若采用了存在毛刺的電極片且不存在金屬片層的情況下，在使用過(guò)程中，毛刺很可能刺穿正負(fù)電極片層之間的隔離膜，導(dǎo)致短路。因此所述第二金屬片也可以也用于阻擋負(fù)電極片層101和正電極片層104上的毛刺刺穿隔離膜，提高了電池的安全性。
[0093]由以上描述可以看出，通過(guò)上述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了可以通過(guò)監(jiān)測(cè)負(fù)電極片層101與第一金屬片層102之間的電壓，進(jìn)一步控制充電電流的大小，使得電池在能夠快充的前提下進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)安全充電的效果。
[0094]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例第二方面提供一種電子設(shè)備，請(qǐng)參考圖4所示，為一種可能的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。所述電子設(shè)備包括:本體21;電池20，用于為所述本體供電。
[0095]所述電子設(shè)備可以是手機(jī)、平板電腦、臺(tái)式電腦等，本發(fā)明不作具體的限定。
[0096]可選的，電池20與前述第一方面所描述的電池相同或相似，所以在此不再贅述。
[0097]可選的，所述電子設(shè)備還包括:
[0098]電源適配器，用于為所述電池提供充電電流；
[0099]充電控制芯片，用于控制所述電源適配器提供的充電電流。
[0100]可選的，所述充電控制芯片用于:接收由電池20的保護(hù)電路板在所述負(fù)極片層與所述第一金屬片層的電壓大于等于預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生的中止指令，并執(zhí)行所述中止指令，使得所述電源適配器停止為電池20提供充電電流。
[0101]可選的，所述充電控制芯片用于:接收由電池20的保護(hù)電路板在所述負(fù)極片層與所述第一金屬片層的電壓大于等于預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生的調(diào)低指令，并執(zhí)行所述調(diào)低指令，使得所述電源適配器降低為電池20提供的充電電流。
[0102]可選的，所述充電控制芯片用于:
[0103]當(dāng)所述負(fù)極片層與所述第一金屬片層之間的電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，將充電電流從最大電流降低至第一預(yù)定電流，以使得所述電池充電時(shí)的電池電壓回落到所述電池的限制電壓以下，所述充電電流為一次充電過(guò)程中所述電源適配器所提供的電流；
[0104]在所述電池電壓小于所述限制電壓且達(dá)到第一預(yù)定電壓時(shí)，將所述充電電流從所述第一預(yù)定電流提升至所述最大電流。
[0105]可選的，所述充電控制芯片還用于:
[0106]當(dāng)所述負(fù)極片層與所述第一金屬片層之間的電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，將所述充電電流從所述最大電流降低至第二預(yù)定電流，以使得所述電池充電時(shí)的電池電壓回落到所述限制電壓以下，所述第二預(yù)定電流小于所述第一預(yù)定電流；
[0107]在所述電池電壓小于所述限制電壓且達(dá)到第二預(yù)定電壓時(shí)，將所述充電電流從所述第一預(yù)定電流提升至所述最大電流，所述第二預(yù)定電壓大于所述第一預(yù)定電壓。
[0108]可選的，電子設(shè)備還包括至少一個(gè)功能元件，設(shè)置在本體10上。功能元件例如為中央處理器、存儲(chǔ)器、圖像處理芯片、顯示屏等。
[0109]本實(shí)施例中的電子設(shè)備與前述圖1-圖3所示的電池是基于同一構(gòu)思下的發(fā)明，通過(guò)前述對(duì)電池及其各種變化形式的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以清楚的了解本實(shí)施例中電子設(shè)備的實(shí)施過(guò)程，所以為了說(shuō)明書的簡(jiǎn)潔，在此不再贅述。
[0110]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池，包括: 電芯，所述電芯包括卷芯和密封膜，所述密封膜包裹所述卷芯，所述卷芯為負(fù)電極片層、第一金屬片層、第一隔離膜、正電極片層以及第二隔離膜一起按照?qǐng)A周卷曲構(gòu)成;所述第一金屬片層與所述負(fù)電極片層，用于產(chǎn)生電壓； 保護(hù)電路板，所述保護(hù)電路板與所述第一金屬片層和所述負(fù)電極片層連接，用于獲得所述電壓，基于所述電壓以及預(yù)定電壓閾值確定所述電壓是否大于等于所述預(yù)定電壓閾值，在所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制，以阻止所述負(fù)電極片層結(jié)晶的產(chǎn)生。2.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述保護(hù)電路板用于: 在所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生中止指令，所述中止指令用于指示具有所述電池的電子設(shè)備的充電控制芯片停止所述電池的充電，以阻止所述負(fù)電極片層結(jié)晶的產(chǎn)生;或者 在所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生調(diào)低指令，所述調(diào)低指令用于指示具有所述電池的電子設(shè)備的充電控制芯片降低所述電池的充電電流，以阻止所述負(fù)電極片層結(jié)晶的廣生。3.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制包括: 在所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，獲得的充電電流為從最大電流降低至第一預(yù)定電流，以使得所述電池充電時(shí)的電池電壓回落到所述電池的限制電壓以下，所述充電電流為一次充電過(guò)程中所述電源適配器所提供的電流； 在所述電池電壓小于所述限制電壓且達(dá)到第一預(yù)定電壓時(shí)，獲得的所述充電電流為從所述第一預(yù)定電流提升至所述最大電流。4.如權(quán)利要求3所述的電池，其特征在于，所述響應(yīng)保護(hù)處理機(jī)制還包括: 在所述電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，獲得的所述充電電流為從所述最大電流降低至第二預(yù)定電流，以使得所述電池充電時(shí)的電池電壓回落到所述限制電壓以下，所述第二預(yù)定電流小于所述第一預(yù)定電流； 在所述電池電壓小于所述限制電壓且達(dá)到第二預(yù)定電壓時(shí)，獲得的所述充電電流為從所述第一預(yù)定電流提升至所述最大電流，所述第二預(yù)定電壓大于所述第一預(yù)定電壓。5.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述第一金屬片層位于所述負(fù)電極片層和所述第一隔離膜之間，以阻止所述負(fù)電極片層產(chǎn)生的結(jié)晶刺穿所述第一隔離膜形成與所述正電極片層的電連接造成短路。6.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述卷芯的層次關(guān)系依次為所述負(fù)電極片層、所述第一金屬片層、所述第一隔離膜、所述正電極片層以及所述第二隔離膜。7.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述卷芯還包括第二金屬片層，所述第二金屬片層位于所述第一隔離膜和所述正電極片層之間。8.—種電子設(shè)備，包括: 本體； 如權(quán)利要求1、5-7任一項(xiàng)所述的電池，用于為所述本體供電。9.如權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備還包括: 電源適配器，用于為所述電池提供充電電流； 充電控制芯片，用于控制所述電源適配器提供的充電電流。10.如權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述充電控制芯片用于: 接收由所述保護(hù)電路板在所述負(fù)極片層與所述第一金屬片層的電壓大于等于預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生的中止指令，并執(zhí)行所述中止指令，使得所述電源適配器停止為所述電池提供充電電流。11.如權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述充電控制芯片用于: 接收由所述電池在所述負(fù)極片層與所述第一金屬片層的電壓大于等于預(yù)定電壓閾值時(shí)產(chǎn)生的調(diào)低指令，并執(zhí)行所述調(diào)低指令，使得所述電源適配器降低為所述電池提供的充電電流。12.如權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述充電控制芯片用于: 當(dāng)所述負(fù)極片層與所述第一金屬片層之間的電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，將充電電流從最大電流降低至第一預(yù)定電流，以使得所述電池充電時(shí)的電池電壓回落到所述電池的限制電壓以下，所述充電電流為一次充電過(guò)程中所述電源適配器所提供的電流； 在所述電池電壓小于所述限制電壓且達(dá)到第一預(yù)定電壓時(shí)，將所述充電電流從所述第一預(yù)定電流提升至所述最大電流。13.如權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述充電控制芯片還用于: 當(dāng)所述負(fù)極片層與所述第一金屬片層之間的電壓大于等于所述預(yù)定電壓閾值時(shí)，將所述充電電流從所述最大電流降低至第二預(yù)定電流，以使得所述電池充電時(shí)的電池電壓回落到所述限制電壓以下，所述第二預(yù)定電流小于所述第一預(yù)定電流； 在所述電池電壓小于所述限制電壓且達(dá)到第二預(yù)定電壓時(shí)，將所述充電電流從所述第一預(yù)定電流提升至所述最大電流，所述第二預(yù)定電壓大于所述第一預(yù)定電壓。
【文檔編號(hào)】H01M10/04GK105978104SQ201610514392
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】黃保寧
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