CN108767348A - 无线充电电池和无线充电电池组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线充电电池及其电池组，该电池包括电池壳和装于电池壳内的可充电电芯、正极组件、负极组件、无线充电线圈以及与所述无线充电线圈连接的PCB电路板，所述电池壳沿着轴向形成有一个平行于电池轴线的平面，所述无线充电线圈贴合于所述平面，所述PCB电路板容置于电池壳内，所述PCB电路板具有正极引线和负极引线，所述正极引线和负极引线分别对应地连接于正极组件和负极组件。该电池直接将无线充电线圈与电池结合于一体，结构紧凑，而且电池可以一边使用一边充电，方便快捷。而在电池组中，各个电池壳的平面组合为一个更大的主平面，设置更大的无线充电线圈，极大地提升了充电效率。

Description

无线充电电池和无线充电电池组

技术领域

本发明涉及充电电池技术领域，具体涉及一种无线充电电池和无线充电电池组。

背景技术

伴随科技的进步，电子产品也随之蓬勃发展，产品日新月异，更新迭代周期越来越短，电子终端的功能以及用途也越来越多，使用也越来越频繁。频繁的使用以及功能的增加必然加快了电池的耗电速度，对电池进行充电的频率也高了。

显然，频繁的充电给用户带来不便，这也是众多手机产商一再追求电池容量，甚至将电池容量作为产品推销卖点。专家都预测，未来的电子产品都将会以无线充电方式取代传统数据线充电方式。例如，苹果手机第8代就开发出无线充电功能。

而且，现有很多无线充电的发烧友对于没有无线充电功能的电子产品，都外接无线充电。因此，无线充电模式将是未来的发展趋势。

然而，目前大多数的电子产品，如遥控器、鼠标等用到铝壳电池的产品，都不带充电电池，即使采用充电电池，也是采用充电线的方式充电。这种充电方式非常不便利，随时需要准备好充电线。

有线充电限制了人们对电子产品的使用。现在也有小部分是使用无线充电的，这些无线充电电子产品中，有些是将无线充电接收器设置在产品外壳上，例如手机套或手机壳并将无线充电器与手机连接，然后放在专门的无线充电器上充电。这种方式对于柱状电池或铝壳电池并不适用。

发明内容

有鉴于此，提供一种结构紧凑、无线充电方便、节能减耗、随时随地可充电的无线充电电池和无线充电电池组。

一种无线充电电池，包括电池壳和装于电池壳内的可充电电芯、正极组件和负极组件，其中，还包括无线充电线圈以及与所述无线充电线圈连接的PCB电路板，所述电池壳沿着轴向形成有一个平行于电池轴线的平面，所述无线充电线圈贴合于所述平面，所述PCB电路板容置于电池壳内，所述PCB电路板具有正极引线和负极引线，所述正极引线和负极引线分别对应地连接于正极组件和负极组件。

优选地，所述平面由电池壳的端面沿着轴向平切形成，平切的长度小于或等于电池壳轴向总长。

优选地，所述平面由电池壳冲压而成，所述平面的长度小于或等于电池壳轴向总长。

优选地，所述负极组件包括负极端盖和负极触点，所述负极触点露出或平齐于所述负极端盖，所述负极触点与所述PCB电路板电连接，所述正极组件包括正极端盖和正极触点，所述正极触点凸出于所述正极端盖，所述正极触点与所述PCB电路板电连接。

优选地，所述PCB电路板两端分别装有正极端板和负极端板，所述电芯与PCB电路板平叠并夹设于正极端板和负极端板之间。

优选地，所述电池壳为圆筒状，所述正极端盖和负极端盖分别设于电池壳两端，所述PCB电路板将电池壳内分成上下两个腔体，所述电芯置于其中一个腔体内。

优选地，所述电芯为软包电芯，所述PCB电路板具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面设有多个电子器件，所述软包电芯具有第三表面，所述PCB电路板的第二表面与软包电芯的第三表面结合。

优选地，所述无线充电线圈为圆形或椭圆形，以占用所述平面最大面积方式置于所述平面，与所述平面相对的另一侧还设有另一平面，两个平面相互平行，尺寸相当，分别设有所述无线充电线圈。

以及，一种无线充电电池组，其包括多个无线充电电池，每个无线充电电池是如上述的无线充电电池，相邻的电池壳通过各自侧面部分相互衔接，使各电池壳并排连成一体，各电池壳的所述平面相连为一个主平面，所述无线充电线圈的外圈内切于或接近内切于所述主平面的至少三个侧边缘。

优选地，各电池壳的所述平面沿着无线充电电池的整个轴长延伸，所有电池壳是一体成型结构，所述主平面是电池壳外表面一体的结构。

上述无线充电电池及电池组中，直接将无线充电线圈与电池结合于一体，结构紧凑，不影响可充电电池本身内部结构以及充电使用。其次，由于无线充电线圈平行于电池的轴向设置，而一般电池在使用时都是将电池躺着放的，这样在使用时，无线充电线圈基本上可以是与水平面平行，因此，电池可以一边使用一边充电，随时随地可以进行无线充电，完全没有断电后停止使用的困扰，无线充电更加方便快捷。而且，采用这种无线充电方式更加节能减耗，充电效率高，充电速度快。更进一步，电池组中将各个电池壳的平面组合为一个更大的主平面，以便设置更大的无线充电线圈，极大地提升了充电效率。另外，只要外部放电发射功率足够大或依托未来远距离无线充电技术的发展及应用，较远的距离都可以充电，一个外部放电发射线圈可以同时给很多个这样的无线充电电池同时供电，方便快捷，节能减排，具有广阔的应用前景，即便是未来电子产品，也能同样适用此电池。

附图说明

图1是本发明实施例的无线充电电池的立体结构示意图。

图2是本发明实施例的无线充电电池的立体分解结构示意图。

图3是本发明实施例的无线充电电池另一个角度的立体分解结构示意图。

图4是本发明实施例的无线充电电池组的立体结构示意图。

图5是本发明实施例的无线充电电池组的立体分解结构示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明。

请参阅图1至图3，示出本发明实施例的无线充电电池100，包括电池壳10和装于电池壳10内的可充电电芯20、正极组件30和负极组件40，电池100还包括无线充电线圈50以及与所述无线充电线圈50连接的PCB电路板60，所述电池壳10沿着轴向形成有一个平行于电池轴线的平面101，所述无线充电线圈50贴合于所述平面101，所述PCB电路板60容置于电池壳10内，所述PCB电路板60具有正极引线和负极引线，所述正极引线和负极引线分别对应地连接于正极组件30和负极组件40。

优选地，所述电池壳10呈圆筒状，整个电池100呈柱状。具体地，所述平面101是由筒状电池壳10的端面沿着轴向平切形成，平切的长度小于或等于电池壳轴向总长。平切的长度，也就是所述平面101轴向上的长度小于或等于电池壳轴向总长，大约这电池壳10轴长一半左右，优选为整个轴长的2/5-3/5。当然此处“平切”仅仅是为描述平面的形成方便，并不限于采用平切方式形成，也可以是模压、冲压等方式形成。电池壳10为圆筒形壳体，电池壳10的壁厚可以是较厚，方便成型时形成出较大面积的平面101。

在另一个实施例中，所述平面101由电池壳10冲压而成，冲压的深度适当，一方面不影响电芯20，另一方面使平面101有较大面积。所述平面101的长度小于或等于电池壳轴向总长。

如图2所示，负极组件40包括负极端盖41和负极触点42，所述负极触点42露出于或平齐于所述负极端盖41，所述负极触点42与所述PCB电路板60电连接，所述正极组件30包括正极端盖31和正极触点32，所述正极触点32凸出于所述正极端盖31，所述正极触点32与所述PCB电路板60电连接。负极端盖41和正极端盖31分别位于电芯的正负极两端。负极端盖41和正极端盖31都是圆片形状，负极触点42位于负极端盖41中心位置，可以是贯穿并突出于负极端盖41，正极触点32位于正极端盖31中心位置，可以是贯穿并突出于正极端盖31，通过正极触点32和负极触点42将电芯正负极引出。当没有外部充电发射源时，可以通过正极组件30和负极组件40采用传统的充电方式进行充电，以作应急之用。内置的电芯20也作为应急之用，或者在无线充电过程中同时提供电力供应。另外，即使是通过无线方式充电，例如，一边使用一边无线充电时，由于在使用电子产品时，无线充电线圈50并不能一直与外部发射线圈方向对正，因此，采用电芯20可以保证使用时供电连续性，给用户的使用中用电提供了双保险。

优选地，所述PCB电路板60两端分别装有正极端板61和负极端板62，所述电芯20与PCB电路板60平叠并夹设于正极端板61和负极端板62之间。优选地，所述电芯20为软包电芯20，所述PCB电路板60平叠于软包电芯20表面。即，所述电芯20与PCB电路板60平行。所述PCB电路板60具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面设有多个电子器件，所述软包电芯20具有第三表面，所述PCB电路板的第二表面与软包电芯20的第三表面结合。PCB电路板60、正极端板61以及负极端板62构成放置电芯20的空间，电芯20的正好放置于PCB电路板60的第二表面。

正极端板61和负极端板62均优选为圆形板，正极端盖31和负极端盖41分别对应地安装于正极端板61和负极端板62上，例如通过粘合连接方式安装。正极端板61和负极端板62为绝缘隔板，但正极端板61和负极端板62中间具有开孔或PCB电路板60有电极耳绕过两个端板61和62，使得PCB电路板60端部有电极伸出与正极触点32和负极触点42电连接。优选地，同时电芯20也有引线分别与正极触点32和负极触点42电连接。当然，电芯20也可以是普通的聚合物锂离子电池，为方便设置足够大的平面101，电芯20的尺寸可以适当降低，电容量选择适当，能具有较大续电能力即可。所述PCB电路板60将电池壳10内分成上下两个腔体，所述电芯20置于其中一个腔体内。在某些优选的实施例中，上下两个腔体可以分别设置电芯20，即有两个电芯20。

在另一个实施例中，与平面101相对的另一侧还可设有另一平面，两个平面相互平行，尺寸相当，同样设有另一个无线充电线圈，两个无线充电线圈同时给电芯20充电，进一步提高充电效率。

电池壳10为圆筒状，所述电池壳10的两端具有通孔，所述正极端盖31和负极端盖41分别设于电池的两端，即密封于对应的通孔23。电池壳10的两端进一步有圆环24，通孔23由圆环24限定。圆环24的设置便于平面101的平切或冲压成型。

优选地，所述无线充电线圈50为圆形或椭圆形，以占用所述平面101最大面积方式置于所述平面101，图示为椭圆形。所述无线充电线圈50优选用粘胶固定于平面101，并可以采用蜡封或其他封装方式，使其与电池壳10结合为一体，使用和充电过程中都不需拆卸。

请参阅图4和图5，显示本发明实施例的一种无线充电电池组200，其包括多个无线充电电池，每个无线充电电池采用如上所述的无线充电电池，图4和5中标号为100a和100b，每个电池100a、100b结构与电池100的结构基本相同，分别包括电池壳10、装于电池壳10内的可充电电芯20、正极组件30和负极组件40，图4和5中与图1-3相同的标号表示基本相同的元件。无线充电线圈也可以分别置于对应于各电芯20的电池壳10表面，数量与电池壳10对应。优选地，在图示的实施例中，采用一个大的无线充电线圈50a以及与所述无线充电线圈50a连接的PCB电路板60a。PCB电路板60a可以分别在每个电芯20对应位置设置一个，也可以只设置一个。图示中，只设置一个PCB电路板60a，即各电池100a和100b共用一个PCB电路板60a。电芯20也可以是对应于电池壳的数量，也可以是采用一个大的电芯20a，如图5所示。

在各电池100a、100b中，相邻的电池壳10通过各自侧面部分相互衔接，使各电池壳10并排连成一体，各电池壳10的所述平面101相连为一个主平面102。优选地，所述无线充电线圈50a的外圈内切于或接近内切于所述主平面102的至少三个侧边缘，使得无线充电线圈50的直径足够大，以提供更大容量的充电功率，提高充电效率。如图5所示，主平面102为矩形，无线充电线圈50a相当于占用主平面102一个最大正方形的区域，即线圈区域102a,多余为空白区域102b。空白区域102b略高于线圈区域102a，为无线充电线圈50a安装提供方便，两者形成台阶。

优选地，各电池壳10的所述平面101沿着无线充电电池的整个轴长延伸，所有的电池壳10是一体成型结构，所述主平面102是通过冲压成型。也就是说，整个无线充电电池组200的一侧是个一体成型的大平面102。无线充电线圈50a尽可能大的方式粘合于主平面102，为各电芯20充电。通过这种组合方式，主平面102相当于覆盖了电池壳10之间的衔接处的面积，主平面102的面积不仅仅是三个单一电池壳10的平面101的加和，而是大于各平面101的加和。

上述无线充电电池100及电池组200中，直接将无线充电线圈50与电池结合于一体，结构紧凑，不影响可充电电池本身内部结构以及充电使用。其次，由于无线充电线圈50平行于电池的轴向设置，而一般电池在使用时都是将电池躺着放的，这样在使用时，无线充电线圈50基本上可以是与水平面101平行，因此，电池可以一边使用一边充电，随时随地可以进行无线充电，完全没有断电后停止使用的困扰，无线充电更加方便快捷。而且，采用这种无线充电方式更加节能减耗，充电效率高，充电速度快。更进一步，电池组中将各个电池壳10的平面101组合为一个更大的主平面101，以便设置更大的无线充电线圈50，极大地提升了充电效率。因此，只要外部放电发射功率足够大或依托未来远距离无线充电技术的发展及应用，较远的距离都可以充电，一个外部放电发射线圈可以同时给很多个这样的无线充电电池同时供电，方便快捷，节能减排，具有广阔的应用前景，即便是未来电子产品，也能同样适用此电池。

需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种无线充电电池，其包括电池壳和装于电池壳内的可充电电芯、正极组件和负极组件，其特征在于，还包括无线充电线圈以及与所述无线充电线圈连接的PCB电路板，所述电池壳沿着轴向形成有一个平行于电池轴线的平面，所述无线充电线圈贴合于所述平面，所述PCB电路板容置于电池壳内，所述PCB电路板具有正极引线和负极引线，所述正极引线和负极引线分别对应地连接于正极组件和负极组件。

2.如权利要求1所述的无线充电电池，其特征在于，所述平面是由电池壳的端面沿着轴向平切形成，平切的长度小于或等于电池壳轴向总长。

3.如权利要求1所述的无线充电电池，其特征在于，所述平面是由电池壳冲压而成，所述平面的长度小于或等于电池壳轴向总长。

4.如权利要求1所述的无线充电电池，其特征在于，所述负极组件包括负极端盖和负极触点，所述负极触点露出或平齐于所述负极端盖，所述负极触点与所述PCB电路板电连接，所述正极组件包括正极端盖和正极触点，所述正极触点凸出于所述正极端盖，所述正极触点与所述PCB电路板电连接。

5.如权利要求4所述的无线充电电池，其特征在于，所述PCB电路板两端分别装有正极端板和负极端板，所述电芯与PCB电路板平叠并夹设于正极端板和负极端板之间。

6.如权利要求5所述的无线充电电池，其特征在于，所述电池壳为圆筒状，所述正极端盖和负极端盖分别设于电池壳两端，所述PCB电路板将电池壳内分成上下两个腔体，所述电芯置于其中一个腔体内。

7.如权利要求1所述的无线充电电池，其特征在于，所述电芯为软包电芯，所述PCB电路板具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面设有多个电子器件，所述软包电芯具有第三表面，所述PCB电路板的第二表面与软包电芯的第三表面结合。

8.如权利要求1所述的无线充电电池，其特征在于，所述无线充电线圈为圆形或椭圆形，以占用所述平面最大面积方式置于所述平面，与所述平面相对的另一侧还设有另一平面，两个平面相互平行，尺寸相当，分别设有所述无线充电线圈。

9.一种无线充电电池组，其包括多个无线充电电池，其特征在于，每个无线充电电池是如权利要求1-8任一项所述的无线充电电池，相邻的电池壳通过各自侧面部分相互衔接，使各电池壳并排连成一体，各电池壳的所述平面相连为一个主平面，所述无线充电线圈的外圈内切于或接近内切于所述主平面的至少三个侧边缘。

10.如权利要求9所述的无线充电电池组，其特征在于，各电池壳的所述平面沿着无线充电电池的整个轴长延伸，所有电池壳是一体成型结构，所述主平面是电池壳外表面一体的结构。