[實用新型]采用鋰離子電池構(gòu)成的通用型充電電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320588983.6
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN203536530U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 李松
• 申請（專利權(quán)）人: 李松
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/42;H02J7/00
• 代理公司: 深圳市德力知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 44265
• 代理人: 林才桂

技術領域

本實用新型涉及二次電池或電子電源技術領域，尤其涉及一種采用鋰離子電池構(gòu)成的通用型充電電池。

背景技術

鋰離子二次電池（以下簡稱為鋰離子電池）具有比能量大、可快速充放電、循環(huán)壽命長、自放電小、無公害、無記憶效應等優(yōu)點，是目前替代通用型一次電池和鎳氫充電電池較理想的二次電池。但現(xiàn)有的鋰離子電池的輸出電壓較高，其輸出電壓隨采用正極體系不同而有所差異，目前已商品化的鋰離子電池，其標稱電壓為3.2V～3.8V，且隨著鋰離子電池技術的發(fā)展，鋰離子電池的標稱電壓還會提高，顯然鋰離子電池不能直接用來替代標稱電壓為1.5V的通用型電池和標稱電壓為1.2V的鎳氫充電電池。

鋰離子電池雖然具有較好的充放電性能，但存在著過充電和過放電耐受性能差、充電過熱及放電過熱耐受性能差等問題，若控制失當輕則造成鋰離子電池快速老化和損壞，重則會產(chǎn)生燃燒甚至爆炸，因而必須嚴格按照鋰離子電池的充放電技術條件控制其充放電工作。

目前已成熟的鋰離子電池結(jié)構(gòu)封裝工藝主要有四種類型：其一，采取負極集流體與外殼體連接構(gòu)成的外殼負極封裝鋰離子電池（通常采用鋼質(zhì)外殼封裝）；其二，采取正極集流體與外殼體連接構(gòu)成的外殼正極封裝鋰離子電池（通常采用鋁質(zhì)外殼封裝）；其三，采用軟包封裝的外殼準絕緣封裝鋰離子電池（通常采用鋁塑復合膜材料封裝）；其四，外殼體采用絕緣封裝材料構(gòu)成的外殼絕緣封裝鋰離子電池（通常采用聚丙烯及聚乙烯外殼封裝）。

由于通用型一次電池和鎳氫充電電池的應用歷史較長且已標準化，在許多通用電池應用領域，已形成了以電池輸出電壓檢測其低電量的方法，例如：數(shù)碼相機、MP3、MP4、電子智能鎖具、電子儀器儀表等電子裝置，均采用檢測電池實時輸出電壓的方法來實現(xiàn)對電池低電量狀態(tài)的判定。

另，目前個人計算機、平板電腦和手機等產(chǎn)品的普及程度已很高，充電電池采用計算機USB接口、通用型鋰離子電池充電適配器作為充電電源，即可降低購置成本又可節(jié)約社會資源。

針對上述問題，中國專利局公開了一篇專利申請?zhí)枮?01110219892.0（采用鋰離子電池構(gòu)成的充電電池及控制方法）的專利申請，該申請采取將鋰離子電池與放電控制電路封裝為一體，構(gòu)成的通用型充電電池。其存在下列幾方面的功能及性能不足問題：

第一、充電電池內(nèi)部不具有鋰離子電池充電控制及充電過熱保護

由于充電電池內(nèi)部未設置鋰離子電池充電控制及過熱保護電路，因而在充電時必需采取接入二極管來隔離充電及放電電路，并采用帶有鋰離子電池充電控制電路和溫度傳感電路的專用外置充電裝置進行充電。因而存在下列技術性能缺陷，其一：充電時二極管的正向?qū)▔航禃S工作電流和溫度的不同而變化，降低了充電控制電路對鋰離子電池的檢測和充電控制精度，在二極管正向?qū)▔航递^高時會產(chǎn)生鋰離子電池不能充滿的問題，在二極管正向?qū)▔航递^低時易產(chǎn)生鋰離子電池過充電問題，降低了鋰離子電池的充電性能和安全性；其二：由于充電回路接入了隔離二極管，因而抬升了充電電池的充電輸入電壓，由于現(xiàn)有鈷鋰體系鋰離子電池的充電上限電壓已達4.35V且未來還會提高，若采用標稱電壓為5V±0.25V的現(xiàn)有通用型鋰離子電池充電適配器或計算機USB接口給充電電池充電，即使采用正向?qū)▔航递^低的肖特基器件，在充電輸入電壓下限和隔離二極管導通壓降上限狀態(tài)下，仍存在鋰離子電池不能完全充滿的問題，雖然可以在外置充電裝置內(nèi)采用升壓電路解決此問題，但會造成充電裝置成本上升、效率及可靠性降低等問題；其三：外置溫度傳感電路只能通過充電電池的外封裝殼體或電極間接檢測鋰離子電池的溫度，降低了鋰離子電池充電溫度檢測精度，使充電電池存在鋰離子電池充電過熱而降低循環(huán)壽命和安全性的問題。

第二、充電電池不具有鋰離子電池放電過熱保護

在充電電池內(nèi)部未裝置鋰離子電池溫度傳感及控制電路，使得充電電池不具有鋰離子電池放電過程的過熱保護功能，從而使充電電池在高溫環(huán)境下高倍率放電時，存在鋰離子電池溫度超過上限工作溫度的風險，因而存在降低鋰離子電池循環(huán)壽命和安全性的問題。

第三、充放電控制器結(jié)構(gòu)及裝配工藝復雜