CN111525070B - 纽扣电池及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纽扣电池及电子设备。一种纽扣电池，包括：外壳，外壳具有容置腔；及电池体，电池体收容于容置腔。外壳上设置有与容置腔连通的通孔，容置腔内设置有防爆膜，防爆膜用于将通孔密封，防爆膜能够在预设温度熔化，以使容置腔与通孔导通。上述纽扣电池，采用在外壳上设置与容置腔连通的通孔，并通过位于容置腔内的防爆膜将通孔密封，以保证纽扣电池正常使用时容置腔与外界密封；防爆膜能够在预设温度熔化，以保证纽扣电池发生异常充放电或正负极短接时防爆膜熔化，容置腔内的气体能够由通孔排出。

Description

纽扣电池及电子设备

【技术领域】

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种具有排气功能的纽扣电池及电子设备。

【背景技术】

随着电子设备，尤其是可穿戴电子设备的发展，电池被要求更加的微型化，因此，作为微型化电池的纽扣电池的使用频率越来越高。

纽扣电池又称扣式电池，包括外壳和收容于外壳内的电池体。当纽扣电池发生异常充放电或正负极短接时，外壳内部温度会急剧升高，电池体产生的气体会导致外壳内部压力升高、外壳膨胀，最终纽扣电池会产生爆炸发生安全事故。

因此，有必要提供一种具有排气功能的纽扣电池及电子设备。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种纽扣电池及电子设备。以解决现有纽扣电池发生异常充放电或正负极短接时，其内部产生的气体无法排出的技术问题。

本发明的技术方案一如下：

一种纽扣电池，包括：

外壳，所述外壳具有容置腔；及

电池体，所述电池体收容于所述容置腔；

所述外壳上设置有与所述容置腔连通的通孔，所述容置腔内设置有防爆膜，所述防爆膜用于将所述通孔密封，所述防爆膜能够在预设温度熔化，以使所述容置腔与所述通孔导通。

本发明的技术方案二如下：

一种电子设备，该电子设备由如上述所述的纽扣电池供电。

本发明的有益效果在于：

上述纽扣电池，采用在外壳上设置与容置腔连通的通孔，并通过位于容置腔内的防爆膜将通孔密封，以保证纽扣电池正常使用时容置腔与外界密封；防爆膜能够在预设温度熔化，以保证纽扣电池发生异常充放电或正负极短接时防爆膜熔化，容置腔内的气体能够由通孔排出。

【附图说明】

图1为本发明一个实施例中纽扣电池的空间分解示意图；

图2为本发明一个实施例中纽扣电池的俯视图；

图3为图2中A－A向剖视图；

图4为图3中B部放大结构示意图；

图5为图3中C部放大结构示意图；

图6为图3中D部放大结构示意图；

图7为本发明另一个实施例中B部的示意图；

图8为图7中E－E向剖视图；

图9为本发明另一个实施例中B部的示意图；

图10为图9中通孔及通孔附近外壳部分的俯视图；

图11为本发明另一个实施例中B部的示意图；

图12为图11中通孔及通孔附近外壳部分的仰视图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

本发明实施例提供的纽扣电池10用于提供电能，尤其用于为可穿戴电子设备供电；当然在本发明的其他实施例中，该纽扣电池10还能够用于为其他电子设备供电，此处不作唯一限定。

请一并结合图1至图12，现对本发明提供的纽扣电池10进行说明。一种纽扣电池10，包括外壳100和电池体200。本实施例中，电池体200通过产生电化学作用产生电能。具体地，外壳100包括第一壳体110、第二壳体120以及将第一壳体110和第二壳体120电性隔绝的绝缘体130，第一壳体110、第二壳体120和绝缘体130围设形成容置腔140。电池体200收容于容置腔140。本实施例中，第一壳体110和第二壳体120沿纽扣电池10的轴线相对设置，以形成对电池体200的保护。进一步地，电池体200上设置有第一电连接件300和第二电连接件400，第一电连接件300和第二电连接件400均与电池体200电连接用于传递电池体200产生的电能。第一壳体110通过第一电连接件300与电池体200电连接以形成纽扣电池10的第一极，第二壳体120通过第二电连接件400与电池体200电连接以形成纽扣电池10的第二极，第一极和第二极电性相反。本实施例中，第一极和第二极分别为正极和负极，以使纽扣电池10能够为电子设备提供电能。

请一并结合图1至图4，外壳100上设置有与容置腔140连通的通孔150，容置腔140内设置有防爆膜500，防爆膜500用于将通孔150密封，以保证纽扣电池10正常使用时容置腔140与外界密封，即防爆膜500将通孔150位于容置腔140的一侧覆盖，起到将纽扣电池10内外部空气与水分密闭的作用。进一步地，防爆膜500能够在预设温度熔化，以使容置腔140与通孔150导通。当纽扣电池10发生异常充放电或正负极短接等异常情况时，纽扣电池10内部温度急剧升高，电池体200产生的气体会导致外壳100内部压力升高、外壳100膨胀，当内部温度升高到一定程度，即达到预设温度，此防爆膜500因为温度上升产生熔化，纽扣电池10内部气体及时从通孔150逃逸到外部，避免纽扣电池10产生爆炸发生安全事故。

进一步地，通孔150的数量可以为一个、两个或两个以上，防爆膜500可以与一个通孔150相对应，用于将其密封，或者防爆膜500也可以同时密封多个通孔150。进一步地，防爆膜500由金属、非金属及其化合物，有机物中一种或多种制成。

进一步地，防爆膜500包括正对通孔150的第一区域510以及位于第一区域510周向的第二区域520，防爆膜500通过第二区域520与外壳100连接。本实施例中，通孔150的横截面为圆形，可以理解为在其他实施例中，通孔150的横截面为还可以为其他形状，例如，正方形，长方形，菱形，三角形或椭圆形。同样的，第一区域510的形状可以与通孔150的横截面相对应，尺寸可以等比例增大或减小，第一区域510的面积为0.85S～1.15S，其中，S为通孔150的横截面的面积。同样的，第一区域510的形状也可以与通孔150的横截面的形状不相同，保证正对通孔150即可。本实施例中，通孔150和防爆膜500的数量均为1个，通孔150的横截面为圆形，第一区域510的形状和第二区域520的形状均为圆形。进一步地，第一区域510的预设温度低于第二区域520的预设温度，以使得在纽扣电池10内部异常升温时，第一区域510能够先于第二区域520熔化，容置腔140与通孔150导通，进而使得容置腔140内的气体能够从通孔150排出。第二区域520通过表面张力承载第一区域510熔化后的液体，防止其滴落到电池体200上。第二区域520可通过胶粘、焊接或与外壳100为一体设置等形式与外壳100连接。

进一步地，预设温度为55℃～150℃的标称温度。本实施例中，第一区域510的预设温度65℃～100℃，第二区域520的预设温度为101℃～130℃。可以理解为在其他实施例中，第一区域510和第二区域520由内置外的预设温度是逐渐增大的，即第一区域510中心的预设温度为65℃，第二区域520的外沿预设温度是130℃，以使熔化先从第一区域510中心开始，以使容置腔140与通孔150的连通区域逐渐增大，容置腔140内的气体排出速率逐渐增大，当气体以较低速度排出就能够达到降低纽扣电池10内部温度的作用时，第一区域510不再熔化，其熔化产生的液体较少，进而降低第二区域520承载第一区域510熔化后的液体的压力，进一步地防止其滴落到电池体200上。

请一并结合图7至图12，外壳100设置有容纳腔160，容纳腔160用于容纳第一区域510溶化后的液体。在通孔150处温度是由容置腔140一侧向外逐渐降低的，当气体由通孔150排出时会携带或推动部分第一区域510溶化后的液体向通孔150流动，第一区域510溶化后的液体预冷会重新凝固，随着气体继续排出，第一区域510溶化后的液体重新凝固后会逐渐将通孔150封住，造成气体无法排出，导致外壳100内部压力继续升高、外壳100继续膨胀，无法避免纽扣电池10产生爆炸发生安全事故。容纳腔160用于容纳第一区域510溶化后的液体，以防止第一区域510溶化后的液体随气体堵塞通孔150。具体地，容纳腔160为毛细腔160，毛细腔160通过毛细作用吸引并容纳液体。毛细腔160具有输入端161，通孔150的孔壁设置有输入端161。本实施例中，输入端161位于孔壁靠近容置腔140的一侧。毛细腔160还包括主体162。毛细腔160的数量为一个、两个或两个以上。如图7和图8所示，在一个实施例中，毛细腔160的数量为四个。输入端161的形状为圆形，可以理解为在其他实施例中，输入端161的形状还可以为正方形，长方形，三角形或椭圆形。主体162设置在外壳100内且沿通孔150的径向向外延伸。主体162优选设置在更靠近容置腔140的位置，以保证其温度较高，以防止第一区域510溶化后的液体凝固堵塞主体162，以使后续液体无法继续被容纳。如图9和图10所示，在另一个实施例中，毛细腔160的数量为六个且呈凹槽状，包括输入端161和主体162。输入端161位于通孔150靠近容置腔140的一端，主体162沿平行通孔150轴线延伸并设置在通孔150的孔壁上。如图11和图12所示，在另一个实施例中，毛细腔160呈凹槽状，其由外壳100靠近容置腔140的表面向远离容置腔140的方向凹陷形成。该毛细腔160的输入端161位于靠近通孔150一端，主体162沿通孔150径向向外延伸。

请一并结合图1至图3，图5和图6，第一壳体110和第二壳体120之间具有重合区域，重合区域通过绝缘体130连接，通孔150设置于第一壳体110和第二壳体120的非重合区域。第一壳体110包括第一底部111和设置于第一底部111外周上的第一周向侧壁112，第二壳体120包括第二底部121和设置于第二底部121外周上的第二周向侧壁122，第一周向侧壁112插设于第二周向侧壁122以形成重合区域。本实施例中，通孔150设置于第一底部111。可以理解为在其他实施例中，通孔150也可以设置于第二底部121。

进一步地，第一周向侧壁112上形成有台阶113，第一周向侧壁112包括大端1121和小端1122，以形成台阶113。第二周向侧壁122远离第二底部121的一端形成有卷边123，卷边123通过绝缘体130与台阶113配合，以防止第一底部111与第二底部121相对远离。本实施例中，绝缘体130为回转体，其靠近第二底部121的一端设置有插接槽131，第一周向侧壁112远离第一底部111的一端插设于插接槽131，并将插接槽131抵压在第二底部121，绝缘体130靠近第一底部111的一端具有凸条132，卷边123将凸条132抵压在第一周向侧壁112上。

进一步地，电池体200可以为正电极片和负电极片卷绕形成的卷绕结构，也可以为正电极片和负电极片层叠设置形成的叠层结构。

进一步地，第一电连接件300包括第一插设部310、第一连接部320和第一贴合部330，第一插设部310与电池体200的正电极片或负电极片中一者连接并将第一连接部320悬置于电池体200与第一壳体110之间，第一贴合部330设置于第一连接部320上并与第一壳体110贴合。第二电连接件400包括第二插设部410、第二连接部420和第二贴合部430，第二插设部410与电池体200的正电极片或负电极片的另一者连接并将第二连接部420悬置于电池体200与第二壳体120之间，第二贴合部430设置于第二连接部420上并与第二壳体120贴合。第一电连接件300和第二电连接件400也可以为柔性结构，以将电池体200分别与第一壳体110和第二壳体120电连接即可。

进一步地，通孔150、第一贴合部330和第一连接部320沿第一底部111径向依次设置，以避免第一电连接件300对气体排出的阻碍，即通孔150与电池体200之间只设置有防爆膜500。

本发明的实施例还提供了一种电子设备，该电子设备由上述纽扣电池10供电。本发明提供的电子设备，采用了上述纽扣电池10，因而也具备上述纽扣电池10所具备的有益效果，此处不再赘述。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种纽扣电池，包括：

外壳，所述外壳具有容置腔；及

电池体，所述电池体收容于所述容置腔，其特征在于，

所述外壳上设置有与所述容置腔连通的通孔，所述容置腔内设置有防爆膜，所述防爆膜用于将所述通孔密封，所述防爆膜能够在预设温度熔化，以使所述容置腔与所述通孔导通；

所述防爆膜包括正对所述通孔的第一区域以及位于所述第一区域周向的第二区域，所述防爆膜通过所述第二区域与所述外壳连接；

所述外壳设置有容纳腔，所述容纳腔用于容纳所述第一区域溶化后的液体；

所述容纳腔为毛细腔，所述毛细腔通过毛细作用吸引并容纳所述液体，所述毛细腔具有输入端，所述通孔的孔壁设置有所述输入端。

2.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于：所述防爆膜由金属、非金属及其化合物中一种或多种制成。

3.根据权利要求2所述的纽扣电池，其特征在于：

所述第一区域的预设温度低于所述第二区域的预设温度。

4.根据权利要求3所述的纽扣电池，其特征在于：所述预设温度为55℃~150℃的标称温度。

5.根据权利要求1所述的纽扣电池，其特征在于：所述外壳包括第一壳体、第二壳体以及将所述第一壳体和所述第二壳体电性隔绝的绝缘体，所述第一壳体和所述第二壳体之间具有重合区域，所述重合区域通过所述绝缘体连接，所述通孔设置于所述第一壳体和所述第二壳体的非重合区域。

6.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备由如权利要求1~5任一权利要求所述的纽扣电池供电。

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