CN112201864A - 电池、电子设备及电子设备组件 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池、电子设备及电子设备组件，电池包括电芯组件、温度传感器和保护电路，电芯组件设有电芯、导电线圈和加热膜，电芯用以储存电能，导电线圈与电芯间隔设置，用以在与外部电源的电流输出线圈耦合时获取感应电流，加热膜电连接导电线圈，用以从导电线圈获取电流并产生热量后对电芯组件加热，温度传感器固定于电芯组件外部，用以检测电芯组件温度，保护电路电连接温度传感器、导电线圈和加热膜，保护电路在温度传感器所获得的温度值不满足预设阈值时，控制导电线圈与加热膜形成通路。导电线圈向加热膜导通电流，使得加热膜产生热量，并对电芯加热，以使得电芯温度提高后充电，从而保证了电池的充电效率。

Description

电池、电子设备及电子设备组件

技术领域

申请涉及通讯设备领域，尤其涉及一种电池、电子设备及电子设备组件。

背景技术

目前电池在低温环境下，电池内部会导致负极析锂，故而损耗到电池的容量，导致电池充电效率较低。

发明内容

本申请提供一种电池、电子设备及电子设备组件。

本申请实施例提供一种电池，其中，所述电池包括电芯组件、温度传感器和保护电路，所述电芯组件设有电芯、导电线圈和加热膜，所述电芯用以储存电能，所述导电线圈与所述电芯间隔设置，用以在与外部电源的电流输出线圈耦合时获取感应电流，所述加热膜电连接所述导电线圈，用以从所述导电线圈获取电流并产生热量后对所述电芯组件加热，所述温度传感器固定于所述电芯组件外部，用以检测所述电芯组件温度，所述保护电路电连接所述温度传感器、导电线圈和加热膜，所述保护电路在所述温度传感器所获得的温度值不满足预设阈值时，控制所述导电线圈与所述加热膜形成通路。

本申请实施例提供一种电子设备，其中，所述电子设备包括上述电池。

本申请实施例提供一种电子设备组件，其中，所述电子设备组件包括上述的电子设备，所述电子设备组件还包括电源适配器，所述电源适配器设有电流输出线圈，所述电流输出线圈与所述导电线圈耦合连接，或与所述导电线圈断开并电连接所述电芯。

本申请实施例提供的电池、电子设备及电子设备组件，通过所述电芯组件设有电芯、导电线圈和加热膜，所述导电线圈在与外部充电线圈耦合时获取感应电流，所述导电线圈向所述加热膜导通电流，使得所述加热膜产生热量，并对所述电芯加热，以使得电芯温度提高后充电，从而保证了电池的充电效率。

附图说明

为了更清楚地说明申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的电池的示意图；

图2是图1的电池的截面示意图；

图3是本申请实施例提供的电池的封装层的局部截面示意图；

图4是本申请实施例提供的电池的加热膜的示意图；

图5是本申请实施例提供的电池的电芯组件的截面示意图；

图6是本申请实施例提供的电池的电芯组件的示意图；

图7是本申请另一实施例提供的电池的封装层的局部截面示意图；

图8是本申请另一实施例提供的电池的封装层的局部截面示意图；

图9是本申请另一实施例提供的电池的电芯组件的示意图；

图10是本申请实施例提供的电子设备的分解示意图；

图11是本申请实施例提供的电子设备组件的分解示意图；

图12是本申请实施例提供的电子设备组件的另一示意图。

具体实施方式

下面将结合申请实施方式中的附图，对申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1和图2，本申请提供一种电池100，所述电池100包括电芯组件10、温度传感器20和保护电路30。所述电芯组件10设有电芯11、导电线圈12和加热膜13。所述电芯11用以储存电能，所述导电线圈12与所述电芯11间隔设置，用以在与外部电源的电流输出线圈耦合时获取感应电流。所述加热膜13电连接所述导电线圈12，用以从所述导电线圈12获取电流并产生热量后对所述电芯组件10加热。所述温度传感器20固定于所述电芯组件10外部，用以检测所述电芯组件10温度。所述保护电路30电连接所述温度传感器20、导电线圈12和加热膜13，所述保护电路30在所述温度传感器20所获得的温度值不满足预设阈值时，控制所述导电线圈12与所述加热膜13形成通路。

可以理解的是，所述电池100可以应用于电子设备中，该电子设备可以是电话、电视、平板电脑、手机、照相机、个人计算机、笔记本电脑、可穿戴设备、电动汽车、飞机等任意包括电池100的可充电设备。

通过所述电芯组件10设有电芯11、导电线圈12和加热膜13，所述导电线圈12在与外部电源的电流输出线圈耦合时获取感应电流。所述导电线圈12向所述加热膜13导通电流，使得所述加热膜13产生热量，并对所述电芯11加热，以使得电芯11温度提高后充电，从而保证了电池100的充电效率。

本实施方式中，所述电芯11设有充放电端111，所述充放电端111用以与外部电源电连接，以获取充电电流，进而实现所述电芯11充电后储存电能。所述充放电端111还可以与电子设备的功能器件电连接，以实现所述电芯11对外放电，进而实现电子设备的功能器件从所述电池100获取电流。所述充放电端111与外部电源可以是有线或/和无线电连接。所述导电线圈12设置于所述电芯11外，以防止所述导电线圈12与所述充放电端111短路。当所述导电线圈12与外部电源耦合后，所述外部电源与所述导电线圈12和所述加热膜13形成闭合通路，并使得所述加热膜13获取电流后产生热量。所述加热膜13可以设置于电芯11外，也可以是设置于所述电芯11。当所述加热膜13获取电流后，所述加热膜13为负载。所述加热膜13为闭合电路中的电阻，从而使得所述加热膜13可以在获取电流后产生热量，所述加热膜13将电能转换成热能，并将热能传递至电芯11，以使得电芯11温度提高，进而使得电芯11在低温情况下可以升温，从而保证电芯11可以正常快速充电。

本实施方式中，所述电池100还包括电池基板40，所述温度传感器20和所述保护电路30设置于所述电池基板40。所述电池基板40与所述电芯11经导电线缆连接，以实现所述温度传感器20和所述保护电路30电连接所述电芯11和所述导电线圈12。所述温度传感器20设有贴合于所述电芯11外部，或者设置于所述电芯11内部的感应电极。所述感应电极感应所述电芯11温度，并将电芯11温度信号转换成温度值，以及将温度值递至所述保护电路30。所述保护电路30将所述温度值与预设阈值进行比对，以判断所述电芯11是否满足快速充放电条件。所述预设阈值为非低温温度值，例如所述预设阈值为大于-5°，或者大于2°，或者大于5°等。当所述保护电路30判断所述温度值不满足所述预设阈值时，则认为所述电芯11不满足快速充电条件，需要对所述电芯11进行加热升温，即所述保护电路30控制所述导电线圈12和所述加热膜13与外部电源形成通路，以使得所述加热膜13可以获取电流，并对电芯11加热，从而使得电芯11温度升高，以便于所述电芯11在满足快速充电条件下再进行快速充电。

请参阅图2和图3，在一个实施例中，所述电芯组件10还设有封装层14，所述封装层14包覆所述电芯11，所述导电线圈12设置于所述封装层14，所述加热膜13设置于所述封装层14。

所述封装层14对所述电芯11进行防护，以防止所述电芯11漏液，以及防止电芯11与外部器件发生短路、防止电芯11被刺破、损毁。所述封装层14设有外层膜141和内层膜142，所述内层膜142包覆于所述电芯11周侧，所述外层膜141位于所述内层膜142背离所述电芯11一侧，所述加热膜13和所述导电线圈12设置于所述外层膜141和所述内层膜142之间，所述加热膜13与所述外层膜141和所述内层膜142层叠。所述加热膜13与所述外层膜141及所述内层膜142完全重合。所述加热膜13可完全包覆于所述电芯11的外部，从而使得所述电芯11全方位受热，且所述电芯11受热均匀。

具体的，所述加热膜13与所述外层膜141之间设有第一粘接层143，所述加热膜13与所述内层膜142之间设有第二粘接层144。所述加热膜13经所述第一粘接层143粘接所述外层膜141，以及经所述第二粘接层144粘接所述内层膜142，以使得所述外层膜141、加热膜13和内层膜142依次稳固。所述外层膜141为绝缘膜，以使得所述外层膜141将所述加热膜13与外部绝缘，防止加热膜13与外部器件短路。可选的，所述外层膜141为尼龙膜。所述加热膜13的材质为导电材质，以使得所述加热膜13可与所述导电线圈12导通。可选的，所述加热膜13为铝箔。所述内层膜142为绝缘膜，以使得所述内层膜142将所述加热膜13与所述电芯11隔绝，防止加热膜13与电芯11短路。可选的，所述内层膜142为聚丙烯热封膜。

更为具体的，所述封装层14还包括包覆于所述外层膜141背离所述内层膜142一侧的外表层145，所述外层膜141设置有镂空区域146，所述导电线圈12至少部分设置于所述镂空区域146内。所述外表层145覆盖所述镂空区域146，以对位于所述镂空区域146内的导电线圈12防护。所述镂空区域146贯穿所述外层膜141，以使得所述收容于所述镂空区域146的导电线圈12距离所述封装层14外表面更近，减小导电线圈12与外部电源的电流输出线圈之间距离，从而方便导电线圈12与外部电源的电流输出线圈耦合。

所述导电线圈12可以全部收容于所述镂空区域146，也可以是仅设置绕线部收容于所述镂空区域146。所述导电线圈12收容于所述镂空区域146的绕线部与外部电源的电流输出线圈耦合，以实现所述导电线圈12接收电流。

请参阅图4，本实施方式中，所述加热膜13的边缘设有第一电极131和与所述第一电极131相对的第二电极132，所述导电线圈12设有电连接所述第一电极131的第一导电端121和设有电连接所述保护电路30的第二导电端122，所述保护电路30电连接所述第二电极132。

所述第一电极131和所述第二电极132设置于所述加热膜13的同一边缘，所述第一电极131和所述第二电极132相隔离。所述导电线圈12还设有连接所述第一导电端121和所述第二导电端122之间的绕线部123，所述绕线部123收容于所述镂空区域146。当所述保护电路30导通所述第二导电端122与所述第二电极132时，所述导电线圈12与所述加热膜13形成通路，所述导电线圈12的绕线部123与外部电源的电流输出线圈耦合，并从外部电源的电流输出线圈获取电流，即外部电源的电流输出线圈优先传输电流至所述加热膜13，使得加热膜13优先对所述电芯11加热后，所述电芯11的温度满足快充调节后再进行快速充电。当然，在所述电芯11经快速充电时，所述保护电路30控制所述第二导电端122与所述第二电极132断开，使得外部电源的充电线圈可对所述电芯11进行充电。

请参阅图5，进一步地，所述电芯11包括正极112和负极113，以及设置于所述正极112和所述负极113之间的隔膜114。所述隔膜114将所述正极112与负极113隔绝。所述正极112设有正极极耳1121，所述负极113设有负极极耳1131。所述充放电端111设置于所述正极极耳1121及所述负极极耳1131。当所述正极极耳1121和所述负极极耳1131与外部电源电连接导通时，即所述充放电端111与外部电源电连接导通，并使得所述电芯11的正极112和负极113接收外部电源的电流，并储存电能实现充电。当所述正极极耳1121和所述负极极耳1131与电子设备的功能器件电连接导通时，即所述充放电端111与功能器件导通，并使得所述电芯11的正极112和负极113开始向功能器件放电，以使得电子设备的功能器件获取电流。

请参阅图6，进一步地，所述电芯组件10还设有充电端15，所述充电端15用以接收外部电源的充电电流，所述保护电路30还电连接所述电芯11和所述充电端15，以在所述温度传感器20所获得的温度值满足预设阈值时，控制所述导电线圈12与所述加热膜13形成开路，并控制所述电芯11与所述充电端15形成通路。

本实施方式中，所述充电端15经导电线缆与所述正极极耳1121和所述负极极耳1131电连接。当所述充电端15与外部电源导通，且所述充电端15与所述正极极耳1121和所述负极极耳1131导通时，所述充电端15向所述正极极耳1121和所述负极极耳1131传输电流，从而实现所述电芯11充电。所述充电端15设置于所述电池基板40，所述充电端15可以经无线耦合方式与外部电源导通，也可以经导电线缆与外部电源导通。

具体的，所述充电端15设有正极端151和负极端152，所述正极端151与所述正极极耳1121电连接，所述负极端152与所述保护电路30电连接，所述保护电路30还与所述负极极耳1131电连接。当所述保护电路30判断所述温度传感器20的温度值满足预设阈值时，则认为所述电芯11的温度满足快速充电条件，所述保护电路30控制所述负极端152与所述负极极耳1131导通，并且将所述导电线圈12与所述加热膜13断开，使得外部电源的电流传导至所述充电端15，从而使得所述充电端15与所述电芯11的正极112及负极113导通，在所述充电端15获得充电电流时，充电电流传输至所述电芯11，实现所述电芯11快速充电。

请参阅图7，在另一个实施例中，与图3所示实施例大致相同，不同的是，所述导电线圈12设置于所述外层膜141与所述第一粘接层143的夹层之间，所述外层膜141对所述导电线圈12进行防护，防止所述导电线圈12受损。

请参阅图8，在另一个实施例中，与图3所示实施例大致相同，不同的是，所述导电线圈12设置于所述内层膜142与所述第二粘接层144的夹层之间，从而使得所述导电线圈12的绕线部123与所述加热膜13隔绝，防止所述绕线部123与所述加热膜13短路。

请参阅图9，在另一个实施例中，与图4所示实施例大致相同，不同的是，所述加热膜13设置于所述电芯11，具体的，所述加热膜13设置于所述正极112。所述正极112为金属片。所述加热膜13设置于所述正极112的一部分。所述正极112还设有与所述正极极耳1121间隔设置的导电极耳1123，所述正极极耳1121与所述保护电路30电连接，所述导电极耳1123与所述导电线圈12的一端连接，所述导电线圈12的另一端电连接所述保护电路30。当所述保护电路30判断所述温度传感器20的温度值不满足预设阈值时，控制所述正极极耳1121与所述导电线圈12导通，从而使得所述导电线圈12可与外部电源耦合，并向正极112提供电流，以使得所述正极112的加热膜13获取电流后产生热量，从而使得所述电芯11温度升高。当然，在其他实施方式中，所述加热膜13也可以是设置于所述负极113。

请参阅图10，进一步地，本申请的实施例还提供一种电子设备200，所述电子设备200包括所述电池100。所述电子设备200还包括中框210、显示屏组件220和后盖230。所述电池100固定于所述中框210，所述显示屏组件220和所述后盖230分别盖合于所述中框210相对的两侧。所述后盖230靠近所述电池100。所述显示屏组件220电连接所述电池100的充放电端111，以从所述电池100获取电流。可以理解的是，所述电子设备200可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、智能手环等设备。本申请实施方式以所述电子设备200为手机举例说明。

本实施方式中，所述电池100位于所述中框210和所述后盖230之间。在所述电池100安装于所述中框210后，所述导电线圈12位于所述电池100靠近所述后盖230一侧，以使得所述导电线圈12距离后盖230更近，便于所述导电线圈12接收外部电源的电流，进而使得所述加热膜13导电加热。

本实施方式中，所述电子设备200还包括电流输入线圈240，所述电流输入线圈240电连接所述电芯11，用以与外部充电线圈耦合后，向所述电芯11输入电流。所述电流输入线圈240固定于所述后盖230内侧，即所述电流输入线圈240设置于所述后盖230朝向所述电芯组件10一面。所述电流输入线圈240经导电线缆连接所述电池100的充电端15。当所述电子设备200的后盖230靠近外部电源的电流输出线圈后，所述电流输入线圈240与所述电流输出线圈耦合，且所述导电线圈12与所述电流输出线圈也耦合。若所述温度传感器20检测到所述电芯11的温度值不满足预设阈值时，所述保护电路30控制所述导电线圈12与所述加热膜13导通，以及控制所述电流输入线圈240与所述充电端15断开，此时外部电源的电流输出线圈与所述导电线圈12耦合导通，所述导电线圈12从电流输出线圈获得电流，并向所述加热膜13输入电流，使得所述加热膜13产生热量，并对所述电芯11加热。若所述温度传感器20检测到所述电芯11的温度值满足预设阈值时，所述保护电路30控制所述电流输入线圈240与所述充电端15导通，以及控制所述导电线圈12与所述加热膜13断开，从而使得所述电流输入线圈240感应所述电流输出线圈的电流，并向所述电芯11输入电流，以实现对所述电芯11快速充电。

请参阅图11和图12，本申请实施方式还提供一种电子设备组件300，所述电子设备组件300包括所述电子设备200，所述电子设备组件300还包括电源适配器310，所述电源适配器310设有电流输出线圈311，所述电流输出线圈311与所述导电线圈12耦合连接，或与所述导电线圈12断开并电连接所述电芯11。

具体的，所述电源适配器310设有电连接所述电流输出线圈311的变压器312和电连接所述变压器312的插头引脚313。所述插头引脚313用以与具有交流电的电源插座插接，并获取交流电，所述变压器312从所述插头引脚313获取交流电后，将交流电转换成直流电，并将直流电传导至所述电流输出线圈311。所述电源适配器310的插头引脚313与电源插座插接后，所述电源适配器310形成所述电池的外部电源，使得所述电源适配器310可以向所述电池100充电，或者向所述加热膜13输入电流，使得加热膜13对电芯11加热。所述电流输出线圈311与所述电子设备200的电流输入线圈240耦合导通后，使得所述电流输入线圈240可以感应电流，从而所述电流输入线圈240可输入电流至所述电芯11。所述电流输出线圈311与所述电池100的导电线圈12耦合导通后，所述导电线圈12可以感应电流，从而所述导电线圈12可以输入电流至所述加热膜13，使得所述加热膜13对所述电芯11加热。

当然，所述电源适配器310也可以设有USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)插头319，所述电子设备200还包括电连接所述充电端15的USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)插座290。所述USB插头319与所述变压器312电连接，以使得所述变压器312可传导直流电流至所述USB插头319。所述USB插头319与所述USB插座290插接后，所述USB插座290可以获取所述USB插头319的直流电流。所述USB插座290与所述电池100的充电端15经导电线缆连接，所述USB插座290可以将所述USB插头319的直流电流传导至所述电芯11，从而使得所述电源适配器310利用USB插头319向所述电子设备200的电池100充电。

通过所述电芯组件10设有电芯11、导电线圈12和加热膜13，所述导电线圈12在与外部充电线圈耦合时获取感应电流，所述导电线圈12向所述加热膜13导通电流，使得所述加热膜13产生热量，并对所述电芯11加热，以使得电芯11温度提高后充电，从而保证了电池100的充电效率。

以上是申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为申请的保护范围。

Claims (13)

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括电芯组件、温度传感器和保护电路，所述电芯组件设有电芯、导电线圈和加热膜，所述电芯用以储存电能，所述导电线圈与所述电芯间隔设置，用以在与外部电源的电流输出线圈耦合时获取感应电流，所述加热膜电连接所述导电线圈，用以从所述导电线圈获取电流并产生热量后对所述电芯组件加热，所述温度传感器固定于所述电芯组件外部，用以检测所述电芯组件温度，所述保护电路电连接所述温度传感器、导电线圈和加热膜，所述保护电路在所述温度传感器所获得的温度值不满足预设阈值时，控制所述导电线圈与所述加热膜形成通路。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电芯组件还设有封装层，所述封装层包覆所述电芯，所述导电线圈设置于所述封装层，所述加热膜设置于所述封装层。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述封装层设有外层膜和内层膜，所述内层膜包覆于所述电芯周侧，所述外层膜位于所述内层膜背离所述电芯一侧，所述加热膜和所述导电线圈设置于所述外层膜和所述内层膜之间，所述加热膜与所述外层膜和所述内层膜层叠。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述封装层还包括粘接于所述加热膜和所述外层膜之间的粘接层，所述导电线圈至少部分位于所述外层膜和所述粘接层之间。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述封装层还包括包覆于所述外层膜背离所述内层膜一侧的外表层，所述外层膜设置有镂空区域，所述导电线圈至少部分设置于所述镂空区域内。

6.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述封装层还包括粘接于所述加热膜和所述内层膜之间的粘接层，所述导电线圈至少部分位于所述内层膜和所述粘接层之间。

7.根据权利要求4～6任意一项所述的电池，其特征在于，所述加热膜的边缘设有第一电极和与所述第一电极相对的第二电极，所述导电线圈设有电连接所述第一电极的第一导电端和设有电连接所述保护电路第二导电端，所述保护电路电连接所述第二电极。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电芯包括正极和与所述正极隔绝的负极，所述加热膜设置于所述正极或所述负极。

9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电芯组件还设有充电端，所述充电端用以接收外部电源的充电电流，所述保护电路还电连接所述电芯和所述充电端，以在所述温度传感器所获得的温度值满足预设阈值时，控制所述导电线圈与所述加热膜形成开路，并控制所述电芯与所述充电端形成通路。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1～9任意一项所述电池。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括电流输入线圈，所述电流输入线圈电连接所述电芯，用以与外部电源的电流输出线圈耦合后，向所述电芯输入电流。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括中框和与所述中框盖合的后盖，所述电芯组件固定于所述中框上，所述后盖遮盖所述电芯组件，所述电流输入线圈设置于所述后盖朝向所述电芯组件一面。

13.一种电子设备组件，其特征在于，所述电子设备组件包括权利要求10～12任意一项所述的电子设备，所述电子设备组件还包括电源适配器，所述电源适配器设有电流输出线圈，所述电流输出线圈与所述导电线圈耦合连接，或与所述导电线圈断开并电连接所述电芯。

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