CN113328178B - 一种曲面电池及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种曲面电池及电子装置，包括电芯、保护板和塑胶体；电芯包括主体部、密封部和极耳；主体部包括第一表面、第二表面、顶面、底面、第一侧面和第二侧面；密封部包括第一侧封边、第二侧封边和顶封边；极耳位于顶封边上；保护板包括保护板主体和电连接部，极耳与保护板主体电连接；主体部沿顶封边弯曲，第一表面为凸面，第二表面为凹面，塑胶体设置在顶面上，用于将保护板主体和顶封边固定密封。通过封端胶将保护板的保护板主体和顶封边固定密封在电池的头部，避免了使用结构复杂的中空支架，同时，电池头部整体封装，保护板与电芯的连接强度高以及电连接密封性更好。

Description

一种曲面电池及电子装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种曲面电池及具有所述曲面电池的电子装置。
背景技术
随着曲面屏的电子产品需求日益增加，曲面电池的研究也越来越多。现有一种沿着宽度方向弯曲的曲面电池，曲面维持方案是：沿着电芯弧形的顶封边固定一弧形的中空支架，保护板至少部分位于中空支架内，弧形的中空支架使得保护板的形状得以维持，有利于电池整体结构形态的一致性。
该曲面电池需要额外增加中空支架的物料成本，此外中空支架结构复杂，并且与电芯的连接强度有限，可能无法通过一些较高标准的跌落、振动和密封可靠性测试。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种曲面电池及电子装置，以解决现有的曲面电池结构复杂并且可靠性不好的问题。
本申请提供的一种曲面电池，包括电芯和保护板；
所述电芯包括主体部、密封部和从所述密封部伸出的极耳；所述主体部包括相对设置的第一表面和第二表面、连接所述第一表面和所述第二表面并相对设置的顶面和底面、连接所述第一表面和所述第二表面并相对设置的第一侧面和第二侧面；所述密封部包括设置于所述第一侧面的第一侧封边、设置于所述第二侧面的第二侧封边，以及设置于所述顶面并连接所述第一侧封边和所述第二侧封边的顶封边；所述极耳从所述顶封边伸出；
所述保护板包括保护板主体以及用于连接外部电路的电连接部，所述极耳连接至所述保护板主体上；
所述主体部沿所述顶封边弯曲，所述第一表面为凸面，所述第二表面为凹面；
所述曲面电池还包括塑胶体，所述塑胶体采用注塑的方式形成在所述电芯的顶面，所述塑胶体包裹所述保护板主体并填充所述保护板主体与所述电芯之间的至少部分间隙。
进一步地，所述顶封边、所述第一侧封边和所述第二侧封边同时向所述第一表面或所述第二表面弯折，形成第一顶封角和第二顶封角；
所述第一顶封角沿所述第一侧封边向远离所述顶面的一侧延伸；
所述第二顶封角沿所述第二侧封边向远离所述顶面的一侧延伸；
所述保护板主体位于所述第一顶封角与所述第二顶封角之间；所述塑胶体包裹所述第一顶封角和所述第二顶封角的至少部分。
进一步地，所述保护板主体包括相对设置的第一板面和第二板面，以及连接所述第一板面和所述第二板面且相对设置的第一侧边和第二侧边；所述第一板面为所述保护板主体上设有元器件的一面；所述第二板面朝向所述顶面，所述第一侧边为朝向所述第二侧边的弯曲的弧形，所述第二侧边为背离所述第一侧边弯曲的弧形。
进一步地，所述曲面电池还包括第一双面胶，所述保护板主体通过所述第一双面胶贴附在所述第一顶封角与所述第二顶封角之间。
进一步地，当所述顶封边向所述第一表面弯折时，所述顶封边位于两个极耳之间的区域设置有切断口；在对应于所述切断口的位置，所述顶封边至少有大于或等于0.5mm的部分未被切断。
进一步地，当所述顶封边向所述第二表面的一侧弯折时，所述顶封边弯折形成的褶皱被抹平至所述第一顶封角和所述第二顶封角处。
进一步地，所述第一侧封边和所述第二侧封边同时向所述第一表面或所述第二表面的一侧弯折；所述顶封边与所述顶面的夹角α满足：80°≤α≤100°；
所述第一侧封边超出所述顶面的部分折向所述顶面，形成第一台阶；所述第二侧封边超出所述顶面的部分折向所述顶面，形成第二台阶。
进一步地，所述保护板主体包括相对设置的第一板面和第二板面，以及连接所述第一板面和所述第二板面且相对设置的第一侧边和第二侧边；所述第一侧边为朝向所述第二侧边的弯曲的弧形，所述第二侧边为背离所述第一侧边弯曲的弧形；所述第一板面为所述保护板主体上设有元器件的一面；所述保护板主体的第二板面朝向所述顶面。
进一步地，所述保护板主体包括相对设置的第一板面和第二板面；所述第一板面为所述保护主本体上设有元器件的一面；所述保护板主体的第二板面朝向所述顶封边；所述保护板主体包括若干硬板区，相邻的所述硬板区通过软板区相连接。
进一步地，所述曲面电池还包括L形的第二双面胶，所述第二双面胶包括粘贴在所述顶面并将所述第一台阶和所述第二台阶粘贴固定的水平粘贴部，以及粘贴在所述顶封边上的竖直粘贴部；
所述水平粘贴部包括第一撕裂部和第二撕裂部，所述第一撕裂部正对所述第一台阶，所述第二撕裂部正对所述第二台阶。
进一步地，所述顶封边伸出极耳的区域包括靠近所述第一侧面一侧的第三台阶，以及靠近所述第二侧面一侧的第四台阶；
所述竖直粘贴部包括第三撕裂部和第四撕裂部，所述第三撕裂部正对所述第三台阶，并延伸至所述第一撕裂部；所述第四撕裂部正对所述第四台阶，并延伸至所述第二撕裂部。
进一步地，所述极耳包括正极极耳和负极极耳，所述正极极耳为铝极耳，所述负极极耳为镍极耳，所述正极极耳的宽度大于所述负极极耳的宽度。
一种电子装置，包括如上所述的曲面电池。
本申请上述曲面电池，通过封端胶将保护板的保护板主体和顶封边固定密封在电池的头部，避免了使用结构复杂的中空支架，同时，电池头部整体封装，保护板与电芯的连接强度高以及电连接密封性更好，能够通过高标准的跌落、振动、盐雾、防水防尘性能测试。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请一实施例的曲面电池立体图；
图2是图1的曲面电池爆炸图；
图3是本申请一实施例电芯的密封部的折叠示意图；
图4是本申请另一实施例电芯的密封部的折叠示意图；
图5是本申请另一实施例的曲面电池爆炸图；
图6是图5的曲面电池立体图；
图7是本申请又一实施例的曲面电池爆炸图；
图8是图7中保护板沿A向的结构图。
主要元件符号说明：
电芯 1
主体部 11
第一表面 111
第二表面 112
顶面 113
底面 114
第一侧面 115
第二侧面 116
密封部 12
极耳 13
正极极耳 13A
负极极耳 13B
第一侧封边 121
第一台阶 1211
第二侧封边 122
第二台阶 1221
顶封边 123
切断口 1231
第三台阶 1232
第四台阶 1233
第一顶封角 124
第二顶封角 125
空隙 126
保护板 2
保护板主体 21
第一板面 211
第二板面 212
第一侧边 213
第二侧边 214
元器件 215
补强板 216
电连接部 22
塑胶体 3
凹坑 4
第一双面胶 5
第二双面胶 6
水平粘贴部 61
第一撕裂部 611
第二撕裂部 612
竖直粘贴部 62
第三撕裂部 621
第四撕裂部 622
具体实施方式
下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
本申请实施例提供了一种曲面电池，如图1、图2所示，包括电芯1、保护板2和塑胶体3；电芯1包括主体部11、密封部12和极耳13。主体部11包括第一表面111、第二表面112、顶面113、底面114、第一侧面115和第二侧面116，第一表面111和第二表面112相对设置，顶面113和底面114分别从上下两侧连接第一表面111和第二表面112，第一侧面115和第二侧面116分别从左右两侧连接第一表面111和第二表面112。密封部12包括第一侧封边121、第二侧封边122和顶封边123，第一侧封边121设置于第一侧面115上，第二侧封边122设置于第二侧面116上，顶封边123设置于顶面113并连接第一侧封边121和第二侧封边122。极耳13位于顶封边123上，并从顶封边123伸出，在其中一个实施例中，如图2所示，极耳13包括正极极耳13A和负极极耳13B，正极极耳13A可以是铝极耳，负极极耳13B可以是镍极耳，正极极耳13A的宽度大于负极极耳13B的宽度，由于焊接时夹具设计成与电芯弧形仿形，而镍材质相比铝材质偏硬不易变形，镍极耳如果过宽难以与夹具贴合保持平整性，影响焊接。主体部11沿顶封边123弯曲，第一表面111为凸面，第二表面112为凹面。保护板2包括保护板主体21，以及用于连接外部电路的电连接部22，极耳13电连接至保护板主体21上。塑胶体3采用注塑的方式形成在顶面113上，将保护板主体21包裹，并填充保护板主体21与电芯1之间的部分间隙，在其中一个实施例中，可以采用低压注塑工艺对曲面电池的电芯顶面灌封树脂并固化以形成塑胶体，灌封的树脂可以是环氧树脂或者热熔树脂。
本申请的曲面电池，通过塑胶体将保护板的保护板主体和顶封边固定密封在电池的头部，避免了使用结构复杂的中空支架，同时，电池头部整体封装，保护板与电芯的连接强度高以及电连接密封性更好，能够通过高标准的跌落、振动、盐雾、防水防尘性能测试。
本申请其中一个实施例的曲面电池如图1-图3所示，顶封边123、第一侧封边121和第二侧封边122同时向第一表面111弯折，形成第一顶封角124和第二顶封角125；第一顶封角124由第一侧封边121向远离顶面113的一侧延伸；第二顶封角125由第二侧封边122向远离顶面113的一侧延伸；可选地，在顶封边123位于两个极耳13之间的区域设置切断口1231，并且顶封边123至少有大于或等于0.5mm的部分未被切断，防止造成内部泄露的风险。切断口1231能够减小弯折顶封边123的应力，便于顶封边123弯折。在其他实施例中，如图4所示，顶封边123、第一侧封边121和第二侧封边122也可以向第二表面112弯折，顶封边123弯折后会形成褶皱，可以将褶皱抹平至第一顶封角124和第二顶封角125处。保护板主体21位于第一顶封角124与第二顶封角125之间；然后对电芯1的顶面113灌封树脂并固化，形成的塑胶体3将第一顶封角124和第二顶封角125部分或者全部包裹。
需要说明的是，上述实施例中，顶封边123向第一表面111弯折时可能会在第一顶封角124与第二顶封角125处分别形成空隙126，如图2、图3所示，空隙126由电芯的顶面113、顶封边123与第一侧封边121(或第二侧封边122)围成；同样如果顶封边123向第二表面112弯折时，褶皱被抹平到顶封边123的两端，也会在第一顶封角124与第二顶封角125处分别形成空隙126。在对电芯的顶面113灌封树脂时，可以同时对空隙126进行填充，提高了塑胶体3与电芯1的连接强度，防止塑胶体3整体脱落。
本实施例中，曲面电池还可以包括第一双面胶5，参考图2，保护板主体21通过第一双面胶5贴附在第一顶封角124与第二顶封角125之间。具体地，第一顶封角124、第二顶封角125与弯折后的顶封边123形成底部为弧形的凹坑4，如图3所示，凹坑4向第二表面112一侧弯折；第一双面胶5贴附在凹坑4中，优选的，第一双面胶5还将第一顶封角124和第二顶封角125包裹，参考图2，对第一顶封角124和第二顶封角125的弯折形态进行固定。保护板主体21通过第一双面胶5水平粘贴在凹坑4中，极耳13弯折180°与保护板主体21焊接。
上述实施例中，保护板水平放置可降低电池整体长度、提升容量，解决容量利用率不足的问题，保护板整体外形平整，加工工艺简单。
在其中一个实施例中，参考图2，保护板主体21包括相对设置的第一板面211和第二板面212，以及连接第一板面211和第二板面212且相对设置的第一侧边213和第二侧边214；第一板面211上设有元器件215；第二板面212朝向顶面113，可以通过第一双面胶5粘贴到顶面113上。第一侧边213为朝向第二侧边214弯曲的弧形，第二侧边214为背离第一侧边213弯曲的弧形。本实施例中，保护板主体21仿形凹坑4的底部，可获得更好的平整性。
本申请另一实施例的曲面电池如图4-图6所示，密封部12的弯折方式不同，具体是，第一侧封边121和第二侧封边122同时向第一表面111的一侧弯折，顶封边123与顶面113的夹角α满足：80°≤α≤100°，即顶封边123保持大致竖直不弯折的状态，第一侧封边121超出顶面113的部分折向顶面113，形成第一台阶1211；第二侧封边122超出顶面113的部分折向顶面113，形成第二台阶1221。保护板主体21可以水平设置在主体部11的顶面113，参考图5，即保护板主体21的第二板面212朝向顶面113。
本实施例中，保护板水平放置可降低电池整体长度、提升容量，解决容量利用率不足的问题。
本申请又一实施例的曲面电池如图4、图7所示，并参考图5种除保护板2之外的结构图，本实施例在此基础上，变更保护板2的连接方式，保护板主体21竖直地与顶封边123连接。具体是：保护板2包括相对设置的第一板面211和第二板面212；第一板面211为保护主本体21上设有元器件215的一面；保护板主体21的第二板面212朝向顶封边123；保护板主体21还包括若干硬板区，例如在第二板面212与元器件215对应的位置设置补强板216，如图8所示，相邻的硬板区通过软板区相连接，需要说明的是，硬板区也可以是PCB。本实施例中，保护板主体21弯曲至与顶封边123的弯曲弧形一致，与顶封边123紧密贴合，极耳13弯折180°与保护板主体21焊接。本实施例中，电池整体结构可靠性更强，电池头部厚度可做得更薄。
在其中一个实施例中，曲面电池还可以包括L形的第二双面胶6，参考图5，第二双面胶6包括水平粘贴部61和竖直粘贴部62，水平粘贴部61粘贴在顶面113并将第一台阶1211和第二台阶1221粘贴固定，竖直粘贴部62粘贴在顶封边123上。当保护板主体21水平设置在主体部11的顶面113时，可以通过水平粘贴部61粘贴在顶面113上，极耳13弯折90°与保护板主体21焊接。当保护板主体21竖直地连接在顶封边123上时，可以通过竖直粘贴部62粘贴到顶封边123上，极耳13弯折180°与保护板主体21焊接。
此外，由于顶封边123伸出极耳13的区域包括靠近第一侧面115一侧的第三台阶1232，以及靠近第二侧面116一侧的第四台阶1233；因此，竖直粘贴部62还可以包括第三撕裂部621和第四撕裂部622，第三撕裂部621正对第三台阶1232，并延伸至第一撕裂部611；第四撕裂部622正对第四台阶1233，并延伸至第二撕裂部612。可以确保保护板2的保护板主体21与顶封边123紧密贴合。本申请还提供了一种装载有上述曲面电池的电子装置，电子装置可为但不仅限于消费性电子产品(例如手机)、电动工具、储能装置、动力装置等。
以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。另外，对于特性相同或相似的结构元件，本申请可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

Claims (12)

1.一种曲面电池，包括电芯和保护板；其特征在于，
所述电芯包括主体部、密封部和从所述密封部伸出的极耳；所述主体部包括相对设置的第一表面和第二表面、连接所述第一表面和所述第二表面并相对设置的顶面和底面、连接所述第一表面和所述第二表面并相对设置的第一侧面和第二侧面；所述密封部包括设置于所述第一侧面的第一侧封边、设置于所述第二侧面的第二侧封边，以及设置于所述顶面并连接所述第一侧封边和所述第二侧封边的顶封边；所述极耳从所述顶封边伸出；
所述保护板包括保护板主体以及用于连接外部电路的电连接部，所述极耳连接至所述保护板主体上；
所述主体部沿所述顶封边弯曲，所述第一表面为凸面，所述第二表面为凹面；
所述曲面电池还包括塑胶体，所述塑胶体采用注塑的方式形成在所述电芯的顶面，所述塑胶体包裹所述保护板主体并填充所述保护板主体与所述电芯之间的至少部分间隙；
所述顶封边、所述第一侧封边和所述第二侧封边同时向所述第一表面或所述第二表面弯折，形成第一顶封角和第二顶封角；
所述第一顶封角沿所述第一侧封边向远离所述顶面的一侧延伸；
所述第二顶封角沿所述第二侧封边向远离所述顶面的一侧延伸；
所述保护板主体位于所述第一顶封角与所述第二顶封角之间；所述塑胶体包裹所述第一顶封角和所述第二顶封角的至少部分。
2.根据权利要求1所述的曲面电池，其特征在于，
所述保护板主体包括相对设置的第一板面和第二板面，以及连接所述第一板面和所述第二板面且相对设置的第一侧边和第二侧边；所述第一板面为所述保护板主体上设有元器件的一面；所述第二板面朝向所述顶面，所述第一侧边为朝向所述第二侧边的弯曲的弧形，所述第二侧边为背离所述第一侧边弯曲的弧形。
3.根据权利要求1所述的曲面电池，其特征在于，所述曲面电池还包括第一双面胶，所述保护板主体通过所述第一双面胶贴附在所述第一顶封角与所述第二顶封角之间。
4.根据权利要求1所述的曲面电池，其特征在于，当所述顶封边向所述第一表面弯折时，所述顶封边位于两个极耳之间的区域设置有切断口；在对应于所述切断口的位置，所述顶封边至少有大于或等于0.5mm的部分未被切断。
5.根据权利要求1所述的曲面电池，其特征在于，当所述顶封边向所述第二表面的一侧弯折时，所述顶封边弯折形成的褶皱被抹平至所述第一顶封角和所述第二顶封角处。
6.根据权利要求1所述的曲面电池，其特征在于，所述第一侧封边和所述第二侧封边同时向所述第一表面或所述第二表面的一侧弯折；所述顶封边与所述顶面的夹角α满足：80°≤α≤100°；
所述第一侧封边超出所述顶面的部分折向所述顶面，形成第一台阶；所述第二侧封边超出所述顶面的部分折向所述顶面，形成第二台阶。
7.根据权利要求6所述的曲面电池，其特征在于，所述保护板主体包括相对设置的第一板面和第二板面，以及连接所述第一板面和所述第二板面且相对设置的第一侧边和第二侧边；所述第一侧边为朝向所述第二侧边的弯曲的弧形，所述第二侧边为背离所述第一侧边弯曲的弧形；所述第一板面为所述保护板主体上设有元器件的一面；所述保护板主体的第二板面朝向所述顶面。
8.根据权利要求6所述的曲面电池，其特征在于，所述保护板主体包括相对设置的第一板面和第二板面；所述第一板面为所述保护主本体上设有元器件的一面；所述保护板主体的第二板面朝向所述顶封边；所述保护板主体包括若干硬板区，相邻的所述硬板区通过软板区相连接。
9.根据权利要求6所述的曲面电池，其特征在于，所述曲面电池还包括L形的第二双面胶，所述第二双面胶包括粘贴在所述顶面并将所述第一台阶和所述第二台阶粘贴固定的水平粘贴部，以及粘贴在所述顶封边上的竖直粘贴部；
所述水平粘贴部包括第一撕裂部和第二撕裂部，所述第一撕裂部正对所述第一台阶，所述第二撕裂部正对所述第二台阶。
10.根据权利要求9所述的曲面电池，其特征在于，所述顶封边伸出极耳的区域包括靠近所述第一侧面一侧的第三台阶，以及靠近所述第二侧面一侧的第四台阶；
所述竖直粘贴部包括第三撕裂部和第四撕裂部，所述第三撕裂部正对所述第三台阶，并延伸至所述第一撕裂部；所述第四撕裂部正对所述第四台阶，并延伸至所述第二撕裂部。
11.根据权利要求1所述的曲面电池，其特征在于，所述极耳包括正极极耳和负极极耳，所述正极极耳为铝极耳，所述负极极耳为镍极耳，所述正极极耳的宽度大于所述负极极耳的宽度。
12.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求1-11任一所述的曲面电池。
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