CN111834558B - 一种电子器件及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电子器件及其制作方法，其中，电子器件包括第一壳体、第二壳体、盖板和电芯，第一壳体包括底板和环形设置在底板一侧的第一围壁，第二壳体包括顶板和环形设置在顶板一侧的第二围壁，第二围壁套设在第一围壁外，顶板上开设引出孔，盖板封堵引出孔，电芯的正极耳和负极耳两者中的一个与盖板正对引出孔的部分连接，正极耳和负极耳两者中的另一个夹设于第一围壁与第二围壁之间。本发明的电子器件正极耳或负极耳引出方式简单，密封可靠性高，无需挤压壳体，电子器件内部空间利用率增加。

Description

一种电子器件及其制作方法

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种电子器件及其制作方法。

背景技术

小型锂离子电池因具有体积小、放电电压平稳、电池电压高等优点，在计算器、电子表等各种电子产品中得到了广泛的应用。目前常见的小型锂离子电池通常采用侧边挤压对正极壳和负极壳进行封口，电池内部的卷绕式电芯的正极耳和负极耳通常从卷绕式电芯的上下两端引出与正极壳和负极壳连接。现有的锂离子电池存在以下缺陷：1、侧边挤压密封，占用壳体内部的电池内部空间，导致电池的容量减小；2、外径挤压式封口因封口区域大，密封可靠性差；3、侧边挤压式封口无防爆功能，且当密封性高时电池安全性会下降；4、极耳从卷绕式电芯的上下两端引出会占用电池内部的空间。

发明内容

本发明实施例的一个目的在于：提供一种电子器件，其结构简化，内部空间利用率高，密封可靠，安全性高。

本发明实施例的另一个目的在于：提供一种电子器件的制作方法，其操作简单，能够提高电子器件的内部利用率以及密封性。

为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，提供一种电子器件，包括：

第一壳体，所述第一壳体包括底板和环形设置在所述底板一侧的第一围壁；

第二壳体，所述第二壳体包括顶板和环形设置在所述顶板一侧的第二围壁，所述第二围壁套设在所述第一围壁外，所述第二围壁与所述第一围壁固定连接，所述顶板上开设引出孔；

盖板，所述盖板绝缘连接在所述顶板远离所述底板的一侧面，所述盖板封堵所述引出孔；

电芯，所述电芯的正极耳和负极耳两者中的一个与所述盖板正对所述引出孔的部分连接，所述正极耳和所述负极耳两者中的另一个夹设于所述第一围壁与所述第二围壁之间。

作为电子器件的一种优选方案，所述电芯为卷绕式电芯，所述卷绕式电芯的中部设置有贯穿的通孔，所述电芯的其中一极耳设置在所述通孔内，所述极耳与所述卷绕式电芯的正极片或负极片连接，所述极耳穿过所述引出孔与所述盖板连接。

作为电子器件的一种优选方案，所述极耳包括杆体，所述杆体靠近所述盖板的一端设置连接板，所述正极片或所述负极片与所述杆体的外侧壁连接，所述连接板与所述盖板连接。

作为电子器件的一种优选方案，所述第二围壁与所述第一围壁焊接，所述第二围壁外侧壁形成环形的焊接圈。

作为电子器件的一种优选方案，夹设于所述第一围壁和所述第二围壁之间的所述电芯的极耳至少部分位于所述焊接圈覆盖的区域。

作为电子器件的一种优选方案，所述盖板靠近所述顶板的一侧面设置有绝缘膜，所述绝缘膜对应与所述盖板连接的所述电芯的所述正极耳或所述负极耳的连接位置设置避让孔，所述绝缘膜热压固定在所述盖板与所述顶板之间。

作为电子器件的一种优选方案，所述绝缘膜为PE层和PPa层中的任意一种或两种的组合；或，

所述绝缘膜包括间隔设置的第一胶层和第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层之间设置有中间层，所述第一胶层和/或所述第二胶层为所述PE层或所述PPa层。

作为电子器件的一种优选方案，所述电芯为卷绕式电芯，所述卷绕式电芯的中部设置有贯穿的通孔，所述底板上开设与所述通孔连通的注液孔，所述注液孔处设置有封堵所述注液孔的封堵件。

作为电子器件的一种优选方案，所述封堵件包括封堵基板，所述封堵基板靠近所述底板的一侧面凸出设置有插接部，所述插接部插接于所述注液孔内，所述封堵基板固定在所述底板远离所述第一围壁的一侧面。

作为电子器件的一种优选方案，所述第二壳体的厚度小于所述第一壳体的厚度和所述盖板的厚度。

第二方面，提供一种电子器件的制作方法，包括：

提供第一壳体、第二壳体、盖板和电芯，使所述盖板和所述第二壳体绝缘连接为一上盖组；

使所述电芯的其中一极耳与所述盖板连接；

使所述电芯装配于第一壳体中，并使所述电芯的另一极耳翻折后贴附于所述第一壳体的第一围壁的外侧；

使所述上盖组与所述第一壳体组装，焊接所述第一围壁和所述第二壳体的第二围壁。

本发明实施例的有益效果：通过将第一壳体与第二壳体固定连接，并将盖板与第二壳体的顶板绝缘连接，无需挤压第一壳体和第二壳体也能对电子器件进行有效的密封，不占用电子器件的壳体内部的空间，有效地提升了电子器件的内部容量，同时这样的连接方式使盖板在一定情况下得以开启，从而使电子器件壳体具有防爆功能，保证了电子器件使用过程的安全性；通过将正极或负极两者中的一个夹设于第一围壁和第二围壁之间，既简化了正极或负极的引出方式，也保证了正极或负极与壳体的良好接触，并且无需占用电子器件内部上下两侧的空间，提升了电子器件内空的利用率。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例的电子器件的剖视示意图。

图2为本发明实施例的第一壳体的示意图。

图3为本发明实施例的第二壳体的示意图。

图4为本发明实施例的封堵件的示意图。

图5为本发明实施例的正极耳的结构示意图。

图6为本发明实施例的正极耳与卷绕式电芯的组装示意图。

图7为本发明实施例的正极耳与卷绕式电芯和第一壳体的组装示意图。

图中：1、第一壳体；11、底板；111、注液孔；12、第一围壁；2、第二壳体；21、顶板；211、引出孔；22、第二围壁；3、绝缘层；4、盖板；5、卷绕式电芯；51、负极片；511、负极耳；52、隔膜；53、正极片；54、通孔；55、正极耳；551、杆体；552、连接板；6、焊接圈；7、绝缘膜；8、封堵件；81、封堵基板；82、插接部。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至图7所示，本发明实施例的电子器件包括第一壳体1、第二壳体2、盖板4和电芯，所述第一壳体1包括底板11和环形设置在所述底板11一侧的第一围壁12，所述第二壳体2包括顶板21和环形设置在所述顶板21一侧的第二围壁22，所述第二围壁22套设在所述第一围壁12外，所述第二围壁22与所述第一围壁12固定连接，所述顶板21上开设引出孔211，所述盖板4绝缘连接在所述顶板21远离所述底板11的一侧面，所述盖板4封堵所述引出孔211，所述电芯的正极耳55和负极耳511两者中的一个与所述盖板4正对所述引出孔211的部分连接，所述正极耳55和所述负极耳511两者中的另一个夹设于所述第一围壁12与所述第二围壁22之间。通过将第一壳体1与第二壳体2固定连接，并将盖板4与第二壳体2的顶板21绝缘连接，无需挤压第一壳体1和第二壳体2也能对电子器件进行有效的密封，不占用电子器件的壳体内部的空间，有效地提升了电子器件的内部容量，同时通过将正极耳55或负极耳511两者中的一个夹设于第一围壁12和第二围壁22之间，无需占用电子器件内部上下两侧的空间，即保证了电极与壳体的良好接触，也提高了电子器件内部的利用空间。

电子器件可以是可充电电池(例如:锂离子电池)、不可充电电池(如锂电池)或者电容器等。

所述电芯可以为卷绕式电芯5也可以为叠片式电芯，以下以卷绕式电芯5为例进行示例。

所述卷绕式电芯5包括正极片53和负极片51，所述正极片53和所述负极片51之间设置有隔膜52，所述正极片53、所述隔膜52与所述负极片51卷绕形成所述卷绕式电芯5，所述卷绕式电芯5的负极片51引出负极耳511，所述负极耳511弯折后夹设于所述第一围壁12和所述第二围壁22之间。

可选地，所述顶板21的内侧面设置绝缘层3。通过设置绝缘层3，可以对卷绕式电芯5和第二壳体2的顶板21之间实施绝缘隔离，提升电子器件的使用安全性。在其他实施例中，不限于设置额外的绝缘层3，还可以将卷绕式电芯5的隔膜52靠近顶板21的一端朝向卷绕式电芯5的外部延伸形成隔离部，隔离部形成卷绕式电芯5与顶板21的绝缘结构。

在本实施例中，所述卷绕式电芯5的中部设置有贯穿的通孔54，电芯的正极耳55设置在所述通孔54内，所述正极耳55与所述卷绕式电芯5的正极片53连接，所述正极耳55穿过所述引出孔211与所述盖板4连接。直接在卷绕式电芯5内设置通孔54，并通过正极耳55连接盖板4与正极片53实现电流的引出，此设计可以避免极耳由卷绕式电芯5的上端引出而占用上端的空间，同时正极耳55的设置还能降低与盖板4的连接难度。

当然，正极耳55和负极耳511的位置还可以互换，即负极耳511设置在通孔54内，并与盖板4连接，正极耳55夹设于第一围壁12和第二围壁22之间。以下以正极耳55与盖板4连接，负极耳511夹设于第一围壁12和第二围壁22之间为例进行示例。

具体地，所述正极耳55与所述正极片53焊接，所述正极耳55与所述盖板4焊接，所述负极片51与负极耳511连接，负极耳511弯折后夹设于第一围壁12和第二围壁22之间。

负极耳511可以是未涂敷的集流体(铜箔)，也可以是额外焊接在未涂敷的集流体上的金属导体。

在其他实施例中，如图1和图5所示，所述正极耳55包括杆体551，所述杆体551靠近所述盖板4的一端设置连接板552，所述正极片53或所述负极片51与所述杆体551的外侧壁连接，所述连接板552与所述盖板4连接。

优选地，所述连接板552的截面尺寸大于杆体551的截面尺寸，通过在杆体551上设置截面尺寸较大的连接板552，可以增大正极耳55与盖板4的连接面积，而杆体551截面尺寸较小，使得在保证连接的可靠性的同时，不会过多占用电子器件内部的空间，提高了电子器件内部空间的利用率。

一实施例中，所述第二围壁22与所述第一围壁12焊接，所述第二围壁22外侧壁形成环形的焊接圈6，所述卷绕式电芯5的负极耳511的至少部分位于所述焊接圈6覆盖的区域。通过将负极耳511设置在焊接圈6覆盖的区域，可以保证负极耳511被焊接固定于两个围壁之间，进而进一步保证负极耳511位置不偏移。

具体地，沿所述第二围壁22的轴线方向在所述第二围壁22上至少间隔设置两圈所述焊接圈6，以加强电子器件的密封性，同时保证电极与第一围壁12及第二围壁22的良好接触。

一实施例中，所述盖板4靠近所述顶板21的一侧面设置有绝缘膜7，所述绝缘膜7对应所述卷绕式电芯5的正极耳55的连接位置设置避让孔，所述绝缘膜7热压固定在所述盖板4与所述顶板21之间。

绝缘膜7通过热压的方式固定在盖板4与顶板21之间。热压的方式不仅可以降低制造难度，还能提升盖板4与顶板21之间的绝缘连接强度，有效防止盖板4和顶板21分离。由于盖板4具有一定的强度，当温度和压力升高时，在盖板4和第二壳体2之间热合产生的密封强度一定的情况下，电子器件内部空气膨胀能将盖板4撑开，从而使电子器件壳体得以开启，具有防爆功能，保证了电子器件使用过程的安全性。

具体地，所述绝缘膜7为PE层和PPa层中的任意一种或两种的组合。

在其他实施例中，绝缘膜7还可以为复合层结构，即所述绝缘膜7包括间隔设置的第一胶层和第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层之间设置有中间层，所述第一胶层和/或所述第二胶层为所述PE层或所述PPa层。

所述中间层选用比PE或PPa耐温较高、电绝缘性能更好的塑料，比如PFA层、PEN层、PET层、PPS层等等。

聚乙烯(polyethylene，简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀。常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良。

聚丙烯是丙烯加聚反应而成的聚合物(Polypropylene，简称PP)，系白色蜡状材料，外观透明而轻，易燃，熔点165℃，在155℃左右软化，使用温度范围为-30℃～140℃。改性PP(PPa),是在PP的基础上改性得到，例如本实施例使用的改性PP(PPa)是亲金属改性聚丙烯树脂(Metal Adhesive Polypropylene，以下简称亲金属改性PP)，其可以是在PP的基础上通过共聚、接枝或者交联等化学改性的方法使其表面具备亲金属特性，从而可以与金属表面通过加热熔合，形成良好的结合密封。

PFA中文名四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(又名过氟烷基化物、可溶性聚四氟乙烯)，其为少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘结性增强，溶体粘度下降，而性能与聚四氟乙烯相比无变化。此种树脂可以直接采用普通热塑性成型方法加工成制品。PFA长期使用温度-200℃至-260℃，有卓越的耐化学腐蚀性，对所有化学品都耐腐蚀，摩擦系数在塑料中最低，还有很好的电性能，其电绝缘性不受温度影响，有“塑料王”之称。PFA耐化学药品性与聚四氟乙烯相似，比偏氟乙烯好，抗蠕变性和压缩强度均比聚四氟乙烯好，拉伸强度高，伸长率可达100-300％；介电性好，耐辐射性能优异；阻燃性大；无毒害，具有生理惰性，可植入人体内。

优选地，所述绝缘层3与所述绝缘膜7的材料相同，所述绝缘层3热压固定在所述顶板21靠近卷绕式电芯5的一侧面。通过将绝缘层3热压第二壳体2的顶板21上，可以降低操作难度，提升绝缘效果。

当然，在其他实施例中，还可以将绝缘层3的材质设置为其他材质，以及通过粘胶的方式将绝缘层3固定在顶板21靠近卷绕式电芯5的一侧面。

一实施例中，所述卷绕式电芯5的中部设置有贯穿的通孔54，所述底板11上开设与所述通孔54连通的注液孔111，所述注液孔111处设置有封堵所述注液孔111的封堵件8。通过在卷绕式电芯5的中部设置贯穿的通孔54，且将注液孔111设置在底板11上与通孔54正对的位置，无需再在壳体及卷绕式电芯5之间另外开设避让通道，减少占用电子器件的内部空间，也降低了电子器件的制作难度。

进一步地，所述封堵件8包括封堵基板81，所述封堵基板81靠近所述底板11的一侧面凸出设置有插接部82，所述插接部82插接于所述注液孔111内，所述封堵基板81固定在所述底板11远离所述第一围壁12的一侧面。

具体地，所述封堵基板81焊接在所述底板11上。

封堵基板81与底板11的焊接方式不限于激光焊接，还可以是超声波焊接和电阻焊接等方式，从壳体外侧对封堵基板81进行焊接，降低了操作难度。

一实施例中，所述第二壳体2的厚度小于所述第一壳体1的厚度和所述盖板4的厚度。通过将第二壳体2的厚度设置为小于第一壳体1的厚度以及盖板4的厚度，可以在电子器件内部有压力的时候，此第二壳体2优先变形泄压。

具体地，本发明实施例的电子器件的组装过程如下：

步骤S100、将盖板4与第二壳体2通过绝缘膜7热压组装为一上盖组；

步骤S200、将正极片53的一端先与正极耳55的杆体551的外侧壁焊接，然后将正极片53、隔膜52和负极片51卷绕后形成卷绕式电芯5，此时杆体551位于卷绕式电芯5的中心；

步骤S300、使正极耳55与上盖组焊接为一组件；

步骤S400、将带有正极耳55的卷绕式电芯5装配于第一壳体1中，使卷绕式电芯5的负极耳511翻折后贴附于第一壳体1的外侧；然后将上盖组下压装配，负极耳511位于第一围壁12和第二壳体2的第二围壁22之间；

步骤S500、将第二壳体2的第二围壁22与第一围壁12焊接；

步骤S600、由注液孔111注液，化成，然后通过封堵件8封堵注液孔111，最后将封堵件8焊接于第一壳体1的底板11上实现固定。

在其他实施例中，还可以将带有正极耳55的卷绕式电芯5装配于第一壳体1后再将正极耳55与上盖组焊接。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”等的描述意指结合该实施例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电子器件，其特征在于，包括：

第一壳体，所述第一壳体包括底板和环形设置在所述底板一侧的第一围壁；

第二壳体，所述第二壳体包括顶板和环形设置在所述顶板一侧的第二围壁，所述第二围壁套设在所述第一围壁外，所述第二围壁与所述第一围壁焊接，所述第二围壁外侧壁形成环形的焊接圈，所述顶板上开设引出孔，所述顶板的内侧面设置绝缘层；

盖板，所述盖板绝缘连接在所述顶板远离所述底板的一侧面，所述盖板封堵所述引出孔，所述盖板靠近所述顶板的一侧面设置有绝缘膜，所述绝缘膜热压固定在所述盖板与所述顶板之间，无需挤压所述第一壳体和所述第二壳体也能对所述电子器件进行有效的密封；

电芯，所述电芯的正极耳和负极耳两者中的一个与所述盖板正对所述引出孔的部分连接，所述绝缘膜对应与所述盖板连接的所述电芯的所述正极耳或所述负极耳的连接位置设置避让孔，所述正极耳和所述负极耳两者中的另一个夹设于所述第一围壁与所述第二围壁之间。

2.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，所述电芯为卷绕式电芯，所述卷绕式电芯的中部设置有贯穿的通孔，所述电芯的其中一极耳设置在所述通孔内，所述极耳与所述卷绕式电芯的正极片或负极片连接，所述极耳穿过所述引出孔与所述盖板连接。

3.根据权利要求2所述的电子器件，其特征在于，所述极耳包括杆体，所述杆体靠近所述盖板的一端设置连接板，所述正极片或所述负极片与所述杆体的外侧壁连接，所述连接板与所述盖板连接。

4.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，夹设于所述第一围壁和所述第二围壁之间的所述电芯的极耳至少部分位于所述焊接圈覆盖的区域。

5.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，所述绝缘膜为PE层和PPa层中的任意一种或两种的组合；或，

所述绝缘膜包括间隔设置的第一胶层和第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层之间设置有中间层，所述第一胶层和/或所述第二胶层为所述PE层或所述PPa层。

6.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，所述电芯为卷绕式电芯，所述卷绕式电芯的中部设置有贯穿的通孔，所述底板上开设与所述通孔连通的注液孔，所述注液孔处设置有封堵所述注液孔的封堵件。

7.根据权利要求6所述的电子器件，其特征在于，所述封堵件包括封堵基板，所述封堵基板靠近所述底板的一侧面凸出设置有插接部，所述插接部插接于所述注液孔内，所述封堵基板固定在所述底板远离所述第一围壁的一侧面。

8.根据权利要求1所述的电子器件，其特征在于，所述第二壳体的厚度小于所述第一壳体的厚度和所述盖板的厚度。

9.一种电子器件的制作方法，其特征在于，用于制作如权利要求1至8任一项所述的电子器件，包括：

提供第一壳体、第二壳体、盖板和电芯，使所述盖板和所述第二壳体绝缘连接为一上盖组；

使所述电芯的其中一极耳与所述盖板连接；

使所述电芯装配于第一壳体中，并使所述电芯的另一极耳翻折后贴附于所述第一壳体的第一围壁的外侧；

使所述上盖组与所述第一壳体组装，焊接所述第一围壁和所述第二壳体的第二围壁。