一种防水防尘防火防跌落锂电池组件的制作方法

本实用新型涉及一种电源组件，尤其为一种具有防水防尘防火防跌落的锂电池组件。

背景技术：

许多移动或便携装备均需要有高效轻便电池组件为其提供电能。而移动或便携装备所处的使用环境和气候条件往往比较恶劣，而传统锂电池若不加壳体防护，无法达到苛刻的环境使用要求。此外，不同的移动或便携用电装备对电池组有不同的尺寸要求，为此，需要将常用规格的锂电池组合成电池组件，又该电池组件的尺寸来满足各种移动或便携装备对电池组的尺寸要求，同时也有效提高锂电池组的环境适应性。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种环境适应性良好的锂电池组件。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是，一种防水防尘防火防跌落锂电池组件，其构成包括有壳体、锂电池、正极片和负极片、电池弹片，其特征在于：所述壳体为圆柱体形，分为下壳体和上壳盖，下壳体内部有两个电池仓，两个锂电池置于电池仓中，两个锂电池首尾之间设置有电池正负极弹片，两个锂电池串联后的正极端处和负极端处分别设置有电池正极弹片和电池负极弹片，所述正极片和负极片集成为一个正负极印刷电路板部件，该部件设置于下壳体中锂电池组正极端处，所述正负极印刷电路板的中心圆为正极片，外环圆圈为负极片，正极片与负极片被绝缘环片隔开，正极片连接的导电柱穿过壳体与电池正极弹片呈电连接，负极片连接的导电柱穿过壳体与引线端子呈电连接，该引线端子通过导线与电池负极弹片呈电连接，上壳盖与下壳体先以卡扣方式固定，再通过螺钉紧固，在下壳体与上壳盖的结合面之间以及螺钉固定孔处设置有硅胶密封圈。

在上述技术方案中，所述正负极印刷电路板与壳体的接触面处设置有“O”型密封圈，并用密封胶将正负极印刷电路板与壳体密封固定。

在上述技术方案中，所述下壳体和上壳盖的空腔内设置有轴向加强筋和径向加强筋。

在上述技术方案中，其构成中还包括有电源管理及保护电路，该电路由电源管理模块和保护电路模块组成，电源管理模块的输入端与锂电池组的正极呈电连接，电源管理模块的输出端与正负极印刷电路板中的正 极片呈电连接，保护电路模块的输入端与锂电池的负极呈电连接，保护电路模块的输出端与正负极印刷电路板中的负极片呈电连接，电源管理模块和保护电路模块集成于一个电路板上，该电路板设置在下壳体空腔内。

本实用新型优点， 1、在电池组件壳体下壳体与上壳盖卡缝之间以及上壳盖、下壳体固定螺孔周围设置有硅胶密封圈，起到了防尘防水的效果；2、采用公制牙螺钉，保证扭螺钉后牙结合的比较多且又够力。3、在正负极PCB过电（通电）处防水防尘方面，通过将正负极PCB上的导电柱穿过外壳后到达壳内并铆在外壳上固定好，而且加密封胶密封，以保证其密封性。4、在壳体长度方向上设置有三条加强筋，在宽度上也设置有三条加强筋，改善了壳体的受力状况，保证壳体在承受一定的外边压力和冲击力不会坏，从而适应跌落、振动、运输等方面的环境因素。5、电池接触采用弹簧钢材料的电池弹片，弹性很好、力度够，可以充分保证电池在震动情况下有很好的接触性，保证能正常工作。6、在电池组内加入专业的锂电池保护板，在外部短路的情况下可以自动截断输出，起到保护电池的效果。7、电池壳体材料为PA66，防火等级V0，达到防火的要求。8、此设计方案还解决了因为军用电池型谱限制的情况。可以根据实际情况定制外壳，达到可更换的目的。

附图说明

图1是本实用新型打开上壳盖后所呈现的结构示意图。

图2是本实用新型正负极印刷电路板PCB示意图。

图3是正负极PCB与壳体密封固定结构示意图。

图4是本实用新型下壳体的形状示意图。

图5是本实用新型硅胶密封圈的形状示意图。

图6是本实用新型电池管理及保护电路框图。

图7是本实用新型外部结构示意图。

以上附图中，1是下壳体，2是锂电池，3是电池管理及保护电路板，4是正负极PCB，5是电池正极弹片，6是硅胶密封圈，7是电池正负极弹片，8是螺钉，9是电池负极弹片，10是上壳盖（未绘出）， 11是正极片（正负极PCB中心圆），12是负极片（正负极PCB的外环圆圈），13是绝缘环片，14是正负极PCB，15是壳体，16是“O”型密封圈，17是正极导电柱（鸡眼），18是负极引线端子（接线耳线圈），21是正负极PCB，22是正极导电柱，23是负极导电柱，24是径向加强筋，25是轴向加强筋，26是硅胶密封圈的边框，27是硅胶密封圈螺钉圈，31是锂电池组，32是电源管理模块，33是保护电路模块，34是正负极PCB。

具体实施方式

实施例一，本实施例中，电池组件壳体的直径为35mm，长度为142mm。图1为本实施例打开上壳盖后示意图。

电池组件壳体为圆柱体形，分为下壳体1和上壳盖10，下壳体1内部有两个电池仓，两个锂电池2置于电池仓中，两个锂电池2首尾之间设置有电池正负极弹片7，两个锂电池串联后的正极端处和负极端处分别设置有电池正极弹片5和电池负极弹片9，正负极PCB 4设置于下壳体中锂电池组正极端处。上壳盖10与下壳体1先以卡扣方式固定，再通过螺钉8紧固，在下壳体与上壳盖的结合面之间以及螺钉固定孔处设置有硅胶密封圈6。

在本实施例中，参见附图2，正负极PCB中心圆11为正极片，正负极PCB的外环圆圈12为负极片，正负极PCB正极片11与负极片12之间设置有绝缘环片13。

在本实施例中，参见附图3，正负极PCB 14的正极导电柱17与电池正极弹片5呈电连接，正负极PCB的负极导电柱与引线端子18呈电连接，引线端子18与电池负极弹片9之间通过导线呈电连接，正负极PCB 14与壳体16的接触面处设置有“O”型密封圈15并用密封胶将正负极PCB14与壳体16密封固定。

在本实施例中，参见附图4，下壳体1和上壳盖10的空腔内壁上设置有径向加强筋24和轴向加强筋25。硅胶密封圈6的形状如附图5所示，硅胶密封圈边框26位于下壳体1和上壳盖10之间，起到合盖防水防尘功能。硅胶密封圈螺钉圈27为固定螺钉穿过时的密封而预留。

在本实施例中，参见附图6，还包括有电源管理及保护电路，该电路由电源管理模块32和保护电路模块33组成，电源管理模块32的输入端与锂电池组31的正极呈电连接，电源管理模块32的输出端与正负极印刷电路板34中的正极片呈电连接，保护电路模块33的输入端与锂电池31的负极呈电连接，保护电路模块33的输出端与正负极印刷电路板34中的负极片呈电连接，电源管理模块32和保护电路模块33集成于一个电路板3上，该电路板3设置在下壳体1空腔内。

本实施例锂电池组件外观形状如附图7所示。箭头标示端为正负极PCB方向端。

本实施例中，所采用的锂电池型号为18650，两节锂电池装入壳体，形成本实施例所给出的锂电池组件。本实施例达到了以下技术效果。

首先，该锂电池组件既改变了原来两节锂电池串联后的尺寸参数。解决了因为军用电池型谱限制的情况。可以根据实际情况定制外壳尺寸形状，达到可更换的目的。

其次，该锂电池组件提高了锂电池组的防尘防水防火防跌落防振动等性能。

1、在防尘防水设计方面，加入了硅胶密封圈的设计。一方面，合盖防水方式为采用硅胶防水圈全部包住的方式，在合盖方面达到防水防尘目的。另一方面，螺丝处采用加防水圈的方式，防止水和灰尘进入。

2、在密封性设计方面，一方面采用公制牙螺丝，保证扭螺丝后牙结合的比较多且又够力。另一方面，PCB过电（通电）处防水防尘方面，采用正负极PCB上的导电柱通过外壳后到达壳内并铆在外壳上固定好，而且加密封胶密封，保证其密封性。

3、在防跌落、防振动设计方面，重点在壳体胶件的受力程度上做改善。一方面，在长度上用三条加强筋，在宽度上也用三条加强筋，保证壳体胶件能承受一定的外边压力和冲击力，不致损坏。另一方面，电池接触采用弹簧钢材料的电池弹片，弹性很好、力度够，可以充分保证电池在震动情况下有很好的接触性，保证能正常工作。

4、在防火设计方面，电池壳体材料为PA66，防火等级V0。达到防火的要求。

再次，该锂电池组件中设置了电池管理及保护电路，在外部短路情况下可以自动截断输出，起到保护电池的效果，同时还能对锂电池充放电过程实施管理，从而提高了锂电池组的使用效率和使用寿命。