CN112952280B - 电池 - Google Patents

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Abstract

一种电池，包括：电芯，包括第一表面、第二表面和侧表面，所述第一表面和所述第二表面彼此相对，第一电极和第二电极分别位于所述第一表面和所述第二表面上，所述侧表面连接所述第一表面和所述第二表面；绝缘片，设置在所述电芯的所述第一表面上，并且限定有面向所述第一电极的导电孔；以及电极板，设置在所述绝缘片上并通过所述导电孔电连接至所述第一电极。

Description

电池
技术领域
一个或多个实施例的各方面涉及一种电池。
背景技术
通常，与不能可充电的一次电池不同，二次电池指的是能重复充电和放电的电池。二次电池可用作诸如移动设备、电动车、混合动力车、电动自行车的设备的能源或不间断电源。根据使用二次电池的外部设备的类型，可单独使用二次电池，或者可使用各自包括作为一个单元进行连接的多个二次电池的二次电池模块。
发明内容
根据一个或多个实施例的方面，提供一种电池，其中具有相对大尺寸的输出端子被提供用于电芯(core cell)的相对小的电极，从而电路板可容易地电连接至电池，电路板可具有自由设计的传导点，并且可以减少故障的可能性，诸如传导故障的可能性。
另外的方面部分地陈述在下述描述中，并且部分地将根据描述显而易见，或者可以通过实施所提出的本公开的实施例而获悉。
根据一个或多个实施例，一种电池，包括：电芯，包括第一表面、第二表面和侧表面，所述第一表面和所述第二表面彼此相对，第一电极和第二电极分别位于所述第一表面和所述第二表面上，所述侧表面连接所述第一表面和所述第二表面；绝缘片，设置在所述电芯的所述第一表面上，并且其中限定有面向所述第一电极的导电孔；以及电极板，设置在所述绝缘片上并通过所述导电孔电连接至所述第一电极。
在一实施例中，所述电芯的所述第一表面和所述第二表面可具有圆形形状，并且所述电芯的所述侧表面可包括连接所述第一表面和所述第二表面的倒圆周向表面。
在一实施例中，所述电芯可具有圆柱形形状，高度小于所述第一表面的直径。
在一实施例中，所述电芯的所述高度与所述第一表面的所述直径的高宽比在大约5.4:12至大约5.4:14的范围。
在一实施例中，所述电芯的所述第一电极可位于所述第一表面的中心位置，并且所述电芯的所述第二电极可从所述第二表面的全部经由所述侧表面延伸至所述第一表面的周界位置，该周界位置环绕所述第一表面的所述中心位置。
在一实施例中，所述第一电极和所述第二电极可在所述第一表面上彼此隔开，二者之间具有绝缘间隙，以便在所述第一电极和所述第二电极之间进行电绝缘。
在一实施例中，所述电极板可被配置为所述电池的第一输出端子，该第一输出端子连接到所述第一电极以向外提供所述第一电极的电位，并且所述第二电极可被配置为所述电池的第二输出端子。
在一实施例中，所述导电孔可从所述绝缘片暴露所述第一电极的至少一部分。
在一实施例中，所述导电连接构件可设置在所述导电孔中，用于在提供在所述绝缘片的上侧和下侧的所述第一电极和所述电极板之间进行电连接。
在一实施例中，所述导电连接构件可包括可压缩导体，该可压缩导体是可压缩的，以便在所述电极板与所述第一电极之间在互相面向的方向上被压缩从而接触所述电极板和所述第一电极。
在一实施例中，所述导电连接构件可包括各向异性导电膜(ACF)。
在一实施例中，所述导电连接构件的厚度在所述导电连接构件被压缩之前可大于环绕所述导电孔的所述绝缘片的厚度，并且在所述导电连接构件被压缩之后可等于所述绝缘片的所述厚度。
在一实施例中，所述电极板可接触设置在所述导电孔中的所述导电连接构件和环绕所述导电孔的所述绝缘片。
在一实施例中，所述电极板的尺寸可大于所述第一电极的尺寸。
在一实施例中，所述电极板的半径可大于限定在所述第一表面的中心位置的所述第一电极的半径，并小于所述第一表面的半径。
在一实施例中，所述绝缘片可具有环绕限定在所述绝缘片的中心位置处的所述导电孔的圆环形状，并且所述绝缘片可设置在位于所述第一表面的周界位置处的所述第二电极与通过所述导电孔连接到所述第一电极的所述电极板之间。
在一实施例中，所述绝缘片可由形成同心圆的内圆周和外圆周限定，并且所述内圆周对应于所述导电孔的边界。
在一实施例中，从所述第二表面经由所述侧表面延伸至所述第一表面的周界位置的所述第二电极的扩展端可位于所述绝缘片的所述内圆周上或位于所述绝缘片的所述内圆周与所述外圆周之间。
在一实施例中，所述绝缘片的所述外圆周的半径可大于所述电极板的半径并小于所述第一表面的半径。
在一实施例中，所述绝缘片的所述导电孔、所述内圆周和所述外圆周、所述电极板和所述第一表面可具有同心圆形状。
附图说明
根据结合附图的下述描述，本公开的某些实施例的上述和其他方面、特征和优点将更明显，其中：
图1是例示根据实施例的电池的透视图；
图2是例示图1所示的电池的分解透视图；
图3是例示图2所示的绝缘片的平面图；
图4是例示图2所示的电极板的平面图；并且
图5A和图5B是分别例示导电连接构件的压缩前状态和压缩后状态的视图。
具体实施方式
现在将详细参照各实施例，各实施例的示例例示在附图中，其中，相同附图标记自始至终指代相同元件。在这一点上，本实施例可具有不同形式，而且不应理解为限于本文所陈述的描述。因此，在下文中，通过参照附图描述各实施例，以便解释本公开的各方面。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。当放在一系列元件之前时，诸如“…中的至少一个”的表述修饰整个系列元件，并不修饰该系列中的单个元件。
应理解，尽管术语“第一”、“第二”等在本文中可用来描述各个部件，这些部件不应受到这些术语的限制。这些术语用来将一个部件与另一个部件区分开。
如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”意在也包括复数形式，除非上下文以其他方式明确指出。
应理解，本文中所使用的术语“包括”和“具有”表明存在所指出的特征或部件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征或部件。
附图中各部件的尺寸为了方便描述可能被夸大。换言之，由于附图中的部件的尺寸和厚度为了方便描述可以被任意示出，但下述实施例并不限于此。
应理解，当层、区域或部件被称为“连接到”另一层、区域或部件时，其可以直接连接到另一层、区域或部件，或者可以间接连接到另一层、区域或部件，一个或多个中间层、区域或部件介于其间。例如，应理解，当层、区域或部件被称为“电连接到”另一层、区域或部件时，其可以直接电连接到另一层、区域或部件，或者可以间接电连接到另一层、区域或部件，一个或多个中间层、区域或部件介于其间。
为了便于描述，空间相关术语，诸如“在…下方”、“在…下面”、“在…下部”、“在…上方”、“在…上部”等，在本文中可以用来描述如附图中所示的一个元件或特征与另外(一个或多个)元件或(一个或多个)特征的关系。将理解，空间相关术语旨在包含设备的在使用或操作中除了附图中所描绘的方位之外的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在其他元件或特征下方”或“在其他元件或特征下面”将被定向“在该其他元件或特征之上”或“在该其他元件或特征上方”。因此，示例性术语“在…下方”可以包括上方和下方这两种方位。设备可以其他方式进行定向(旋转90度或以其他方位)，本文所使用的空间相对描述符相应地进行解释。
除非以其他方式进行限定，本文所使用的所有术语(包括科技术语和科学术语)具有本发明概念的示例实施例所属领域的普通技术人员普遍理解的相同含义。应进一步理解，诸如那些在常用词典中定义的术语应被解释为与其在相关领域上下文环境中的含义一致的含义，并且将不应以理想化或者过于正式的含义进行理解，除非本文明确如此限定。
在本文中，将参照附图描述根据一些示例实施例的电池。
图1是例示根据实施例的电池的透视图；图2是例示图1所示的电池的分解透视图；图3是例示图2所示的绝缘片20的平面图；图4是例示图2所示的电极板30的平面图；并且图5A和图5B是分别例示导电连接构件50的压缩前状态和压缩后状态的视图。
参照图1和图2，电池可包括：电芯10，其包括：第一表面10a和第二表面10b，第一表面10a和第二表面10b彼此相对，并且第一电极11和第二电池12分别形成在第一表面10a和第二表面10b上；将第一表面10a和第二表面10b彼此连接的侧表面10c；绝缘片20，设置在电芯10的第一表面10a上并包括面向第一电极11的导电孔20’；以及电极板30，设置在绝缘片20上并通过导电孔20’电连接到第一电极11。
电芯10可包括：彼此相对的第一表面10a和第二表面10b；以及将第一表面10a和第二表面10b彼此连接的侧表面10c。例如，根据实施例，电芯10可包括：具有圆形形状的第一表面10a和第二表面10b；以及形成倒圆周向表面的侧表面10c，第一表面10a和第二表面10b通过该倒圆周向表面彼此连接。例如，根据实施例，电芯10可形成为细长的圆柱体形状，从而电芯10可具有小的高度H，该高度小于第一表面10a的直径(该直径是第一表面10a的半径R1的两倍)。例如，高宽比，即，电芯10的高度H与直径(两倍的半径R1)之比可在大约5.4:12至大约5.4:14的范围。
具有相反极性的第一电极11和第二电极12可形成在电芯10的第一表面10a和第二表面10b上。在一实施例中，例如，第一电极11可形成在第一表面10a的中心位置，第二电极12可全部形成在第二表面10b和侧表面10c上，并且可从侧表面10c延伸至围绕第一表面10a的中心位置的周界位置。第一电极11和第二电极12可在不同位置共同形成在第一表面10a上。例如，第一电极11可形成在第一表面10a的中心位置，第二电极12可形成在第一表面10a的周界位置。在此情况下，形成在第一表面10a上的第一电极11和第二电极12可彼此间隔开，其间具有绝缘间隙(g)，因此可以彼此电绝缘。在本说明书中，第一电极11和第二电极12形成在电芯10的第一表面10a和第二表面10b上这一表述可以指第一电极11和第二电极12形成在第一表面10a和第二表面10b的中心位置。
绝缘片20可设置在电芯10的第一表面10a上。导电孔20’可形成在绝缘片20的中心位置，从而形成在第一表面10a上的第一电极11的至少一部分可通过导电孔20’暴露。在一实施例中，例如，导电孔20’可具有圆形形状，具有圆形形状的导电孔20’和第一表面10a可通过相同的中心轴线C同中心。在一实施例中，绝缘片20可包括诸如聚酰亚胺(PI)的聚合树脂材料。
绝缘片20可具有环绕导电孔20’的形状，并可以设置在形成在第一表面10a的周界位置的第二电极12与通过导电孔20’连接到第一电极11的电极板30之间，从而第二电极12和第一电极11可通过绝缘片20彼此绝缘。换言之，绝缘片20可设置在电芯10的第一表面10a与电极板30之间，从而形成在第一表面10a的周界位置的第二电极12可与连接到第一电极11的电极板30绝缘。
参照图3，绝缘片20可由内圆周(I)(对应于导电孔20’的边界)和外圆周(O)限定在具有圆形形状的第一表面10a与具有圆形形状的导电孔20’之间，内圆周和外圆周被形成为具有相同中心轴线C的同心圆，并且，绝缘片20可在内圆周(I)和外圆周(O)之间具有圆环形状或环状形状。在此，绝缘片20的内圆周(I)可对应于导电孔20’的边界，在本说明书中，绝缘片20的内圆周(I)和导电孔20’可形成基本上相同的圆形轮廓。
在一实施例中，具有圆形形状的第一表面10a、具有圆形形状的导电孔20’以及绝缘片20的内圆周(I)(对应于导电孔20’的边界)和外圆周(O)中的每一个可通过相同中心轴线C同中心。绝缘片20的内圆周(I)可对应于绝缘片20和导电孔20’之间的边界，在一实施例中，绝缘片20的外圆周(O)可具有位于导电孔20’的半径与第一表面10a的半径R1之间的半径RO。也就是，外圆周(O)的半径RO可小于第一表面10a的半径R1，但大于导电孔20’的半径或者内圆周(I)的半径RI。在一实施例中，由于形成绝缘片20的外周界的外圆周(O)的半径RO小于第一表面10a的半径R1，绝缘片20不可能从电芯10沿着电芯10的外圆周突出，并且，由于电池可以不具有从电芯10突出的部分，因此电池可在小型设备中有效使用。
如图2中的单点划线所示，第二电极12的扩展端(其从第二表面10b经由电芯10的侧表面10c延伸至第一表面10a的周界位置)可位于绝缘片20的内圆周(I)上或者位于绝缘片20的内圆周(I)与外圆周(O)之间。如果提供在第一表面10a上的第二电极12的扩展端(参见图2中的单点划线)位于绝缘片20的内圆周I内，则第一电极11和第二电极12将通过导电孔20’暴露，而且因此可能通过导电孔20’电连接到电极板30，从而造成短路。
参照图2和图4，电极板30可设置在绝缘片20上，并且可通过绝缘片20的导电孔20’电连接至第一电极11。由于电极板30通过导电孔20’连接至第一电极11，因此电极板30可与电芯10的第一电极11具有相同电位，并且可以用作将第一电极11的电位提供到外部的第一输出端子。在一实施例中，电芯10的第一电极11的电位可通过用作第一输出端子的电极板30被提供到外部，电芯10的第二电极12可自身用作第二输出端子。例如，如果电池的第一输出端子(电极板30)可形成在电池的上表面(该上表面对应于电芯10的第一表面10a)上，则电池的第二输出端子可形成在电池的下表面(该下表面对应于电芯10的第二表面10b)上。
在一实施例中，电极板30的尺寸可大于形成在电芯10的第一表面10a上的第一电极11的尺寸。在一实施例中，例如，电极板30和第一电极11可具有对应于电芯10的第一表面10a的圆形形状，电极板30的半径R3(参见图4)可大于第一电极11的半径R11(参见图2)。在一实施例中，电极板30的尺寸大于相对小并且形成在电芯10的第一表面10a的中心位置的第一电极11，具有扩大尺寸的第一输出端子(电极板30)可被提供至电池的外部。例如，由电极板30提供的第一输出端子和由电芯10的第二电极12提供的第二输出端子可具有对应于电池的上下表面的尺寸，例如等于或至少类似于电池的上下表面的尺寸，因此，可容易实现电池与电路板(未显示)之间的电连接。例如，电路板(未显示)的接触弹簧的接触点可自由设计，并且可以减少故障的可能性，诸如传导故障的可能性。
参照图4，在一实施例中，电极板30的半径R3可小于电芯10的第一表面10a的半径R1。因此，电极板30不可能从电芯10沿着电芯10的外圆周突出，并且，由于电极板30没有形成从电芯10突出的部分，因此电池可在小型设备中有效使用。
在一实施例中，电极板30和绝缘片20可具有对应于电芯10的第一表面10a的圆形形状，电极板30的半径R3可小于绝缘片20的外圆周(O)的半径RO。因此，可以防止或基本上防止电极板30的部分从绝缘片20暴露并与形成在电芯10的第一表面10a的周界位置处的第二电极12形成短路的情况。
电极板30可包括具有高导电率的金属板，在一实施例中，电极板30可包括镍板或镍合金板。
参照图2、图5A和图5B，导电孔20’可形成穿过绝缘片20，从而提供在绝缘片20的上下侧的电芯10的第一表面10a(或形成在第一表面10a上的第一电极11)和电极板30可通过导电孔20’彼此电连接。例如，导电连接构件50可作为用于电芯10的第一表面10a(或形成在第一表面10a上的第一电极11)和电极板30之间的电连接媒介设置在导电孔20’中。导电连接构件50可设置在导电孔20’中并且在分别设置在形成有导电孔20’的绝缘片20的相应侧上的电极板30和第一电极11之间，因而可以由于在互相面向的方向上被挤压而进行压缩，从而电极板30和第一电极11可在导电连接构件50与电极板30和第一电极11由于受压缩的导电连接构件50的回弹性或伸缩性而紧密接触的状态下彼此电连接。在一实施例中，导电连接构件50可包括可压缩导体。例如，可压缩导体可包括诸如接触弹簧或各向异性导电膜(ACF)的接触式弹性部分。在一实施例中，导电连接构件50可包括ACF。
参照图5A和图5B，在一实施例中，在ACF(导电连接构件50)放置在导电孔20’中且在电极板30与第一电极11之间的状态下，通过挤压设置在电芯10的第一表面10a上方的电极板30，设置在电极板30与第一电极11之间的ACF(导电连接构件50)可朝着第一电极11压缩，于是，分散在ACF(导电连接构件50)的绝缘基材料中的导电颗粒可彼此连接，从而电极板30和第一电极11可通过ACF(导电连接构件50)彼此电连接。在此情况下，由于被压缩在电极板30与第一电极11之间，ACF(导电连接构件50)的厚度可从压缩前厚度t5’(该厚度相对于对应于绝缘片20的厚度的压缩后厚度t5较大)减小，结果，电池的总厚度可以减小，从而电池在其高度方向上可以细长。在一实施例中，压缩时具有大的厚度减少量的ACF用作导电连接构件50，因此，相对于诸如接触弹簧的接触式弹性部分用作导电连接构件50的情况，电池可以更细长。
换言之，在一实施例中，设置在导电孔20’中的导电连接构件50在压缩之前可具有压缩前厚度t5’(其大于环绕导电孔20’的绝缘片20的厚度)，在压缩之后可具有压缩后厚度t5(其等于绝缘片20的厚度)。例如，由于在压缩之后导电连接构件50的厚度可减少至等于绝缘片20的厚度的厚度(压缩后厚度t5)，因此导电连接构件50不会从绝缘片20形成额外高度。换言之，导电连接构件50的压缩后厚度t5可等于绝缘片20的厚度，从而设置在绝缘片20上的电极板30不可能从绝缘片20向上间隔开。也就是，在一实施例中，电极板30可与设置在导电孔20’中的导电连接构件50和环绕导电孔20’的绝缘片20接触。
如上所述，根据一个或多个实施例，具有相对大尺寸的输出端子被提供用于电芯10的相对小的电极，从而电路板可容易地电连接至电池，电路板可具有自由设计的传导点，并且可以减少故障的可能性，诸如传导故障的可能性。
应理解，本文所描述的实施例应在描述含义上进行理解并非为了限制。每个实施例内的各特征或各方面的描述典型地应被视为可用于其他实施例中的其他类似特征或方面。尽管参照附图描述了一个或多个实施例，本领域技术人员将理解，在不脱离如所附权利要求书陈述的本公开的精神和范围的情况下，可在其中进行各种形式和细节上的改变。

Claims (18)

1.一种电池，包括：
电芯，包括第一表面、第二表面和侧表面，所述第一表面和所述第二表面彼此相对，第一电极和第二电极分别位于所述第一表面和所述第二表面上，所述侧表面连接所述第一表面和所述第二表面；
绝缘片，设置在所述电芯的所述第一表面上，并且其中限定有面向所述第一电极的导电孔；以及
电极板，设置在所述绝缘片上并通过所述导电孔电连接至所述第一电极，
其中导电连接构件设置在所述导电孔中，用于在位于所述绝缘片的上侧的所述电极板和位于所述绝缘片的下侧的所述第一电极之间进行电连接；并且
其中所述导电连接构件包括可压缩导体，该可压缩导体是可压缩的，以便在所述电极板与所述第一电极之间在互相面向的方向上被压缩从而接触所述电极板和所述第一电极。
2.根据权利要求1所述的电池，其中
所述电芯的所述第一表面和所述第二表面具有圆形形状，并且
所述电芯的所述侧表面包括连接所述第一表面和所述第二表面的倒圆周向表面。
3.根据权利要求1所述的电池，其中所述电芯具有圆柱形形状，高度小于所述第一表面的直径。
4.根据权利要求3所述的电池，其中所述电芯的所述高度与所述第一表面的所述直径的高宽比在5.4:12至5.4:14的范围。
5.根据权利要求1所述的电池，其中
所述电芯的所述第一电极位于所述第一表面的中心位置，并且
所述电芯的所述第二电极从整个所述第二表面经由所述侧表面延伸至所述第一表面的周界位置，该周界位置环绕所述第一表面的所述中心位置。
6.根据权利要求5所述的电池，其中所述第一电极和所述第二电极在所述第一表面上彼此隔开，二者之间具有绝缘间隙，以便在所述第一电极和所述第二电极之间进行电绝缘。
7.根据权利要求1所述的电池，其中
所述电极板被配置为所述电池的第一输出端子，该第一输出端子连接到所述第一电极并向外提供所述第一电极的电位，并且
所述第二电极被配置为所述电池的第二输出端子。
8.根据权利要求1所述的电池，其中所述导电孔从所述绝缘片暴露所述第一电极的至少一部分。
9.根据权利要求1所述的电池，其中所述导电连接构件包括各向异性导电膜。
10.根据权利要求1所述的电池，其中所述导电连接构件的厚度在所述导电连接构件被压缩之前大于环绕所述导电孔的所述绝缘片的厚度，在所述导电连接构件被压缩之后等于所述绝缘片的所述厚度。
11.根据权利要求10所述的电池，其中所述电极板接触设置在所述导电孔中的所述导电连接构件和环绕所述导电孔的所述绝缘片。
12.根据权利要求1所述的电池，其中所述电极板的尺寸大于所述第一电极的尺寸。
13.根据权利要求12所述的电池，其中所述电极板的半径大于限定在所述第一表面的中心位置处的所述第一电极的半径，并小于所述第一表面的半径。
14.根据权利要求1所述的电池，其中
所述绝缘片具有环绕限定在所述绝缘片的中心位置处的所述导电孔的圆环形状，并且
所述绝缘片设置在位于所述第一表面的周界位置处的所述第二电极与通过所述导电孔连接到所述第一电极的所述电极板之间。
15.根据权利要求1所述的电池，其中所述绝缘片由限定同心圆的内圆周和外圆周限定，并且所述内圆周对应于所述导电孔的边界。
16.根据权利要求15所述的电池，其中从所述第二表面经由所述侧表面延伸至所述第一表面的周界位置的所述第二电极的扩展端位于所述绝缘片的所述内圆周上或位于所述绝缘片的所述内圆周与所述外圆周之间。
17.根据权利要求15所述的电池，其中所述绝缘片的所述外圆周的半径大于所述电极板的半径并小于所述第一表面的半径。
18.根据权利要求15所述的电池，其中所述绝缘片的所述导电孔、所述内圆周和所述外圆周、所述电极板和所述第一表面具有同心圆形状。
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