CN113794010B - 一种柔性可拉伸电池组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种柔性可拉伸电池组，其包括内部电芯模组以及包覆在内部电芯模组外部的可拉伸封装外壳，所述内部电芯模组包括两个或者多个串并联连接的电芯以及与各电芯电连接的一个或者多个PCB板，各所述电芯和所述PCB板之间采用导线连接，且各所述电芯和所述PCB板的外部均包裹有注胶层；所述内部电芯模组被包封在所述可拉伸封装外壳中，在压力或拉力作用下使所述可拉伸封装外壳产生形变时，所述内部电芯模组的各所述电芯和所述PCB板在所述可拉伸封装外壳的弹性的扩张约束层内保持电连接关系。本申请通过将内部电芯模组的各模块分别封装，再通过可拉伸封装外壳进行二次封装，不仅具有保护很好的可拉伸性能，而且具有很好的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体是一种柔性可拉伸电池组。
背景技术
目前的柔性电池使用的是超薄柔性电芯，可实现弯曲，具有一定的柔性，其存在以下缺陷：弯曲次数有限，弯曲次数多了会损耗电池寿命，且同时会使容量降低，约在1mAh～100mAh之间；而且，现有的超薄柔性电芯只能弯曲，无法拉伸、扭转。另外，现有的柔性电池产品为实现柔性和弯曲，一般无保护壳，缺少对柔性电池的外部保护，安全性过低，容易发生刺穿破裂等安全性问题。
发明内容
在下文中给出了关于本发明实施例的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本发明提供一种柔性可拉伸电池组，其包括内部电芯模组以及包覆在内部电芯模组外部的可拉伸封装外壳，所述内部电芯模组包括两个或者多个串并联连接的电芯以及与各电芯电连接的一个或者多个PCB板，各所述电芯和所述PCB板之间采用导线连接，且各所述电芯和所述PCB板的外部均包裹有注胶层；所述内部电芯模组被包封在所述可拉伸封装外壳中，在压力或拉力作用下使所述可拉伸封装外壳产生形变时，所述内部电芯模组的各所述电芯和所述PCB板在所述可拉伸封装外壳的弹性的扩张约束层内保持电连接关系。其中，电芯和PCB板的连接关系根据实际需要来设计，例如设置两个或者两个以上电芯和一个PCB板，则各电芯均与该PCB板电连接；再例如设计多个电芯和两个PCB板，可根据实际需要将多个电芯分成两组，一组与其中一个PCB板连接，另一组与另一个PCB板连接，两个PCB板之间互相电连接；再例如设计多个电芯和N个PCB板(N＞2)，则可将多个电芯分成N组，N组的电芯分别与N个PCB板一一对应连接，N个PCB板相互电连接。
为进一步提高可拉伸封装外壳内可拉伸以及可折叠性能，所述可拉伸封装外壳为采用弹性材料实现的注塑成型件或者压缩成型件或者挤压成型件。弹性材料可以是橡胶(例如TPU)或者硅胶或者乳胶或者其他软性材料。
为进一步提高可拉伸封装外壳内的内部电芯模组的可拉伸以及可折叠性能，优选的，各所述电芯和所述PCB板之间采用弹性导线连接。弹性导线可采用本申请人在先申请的弹性导线来实现也可采用其他现有技术实现的弹性导线来实现。
本申请采用上述方案，首先将内部电芯模组进行模块化处理，也即将内部电芯模组分隔为电芯和PCB板，再将各电芯和PCB板进行单独封装(注胶层)，且各部件之间采用岛桥结构通过弹性导线相互电连接，然后通过可拉伸封装外壳对内部电芯模组进行再次封装，通过两层柔性封装，使整个柔性电池组具有很好的可拉伸和可折叠性能。
作为一个优选的实施方案，所述内部电芯模组还包括与各所述电芯和所述PCB板电连接的一个或者多个电连接件，所述电连接件用于连接外部模块并导电，通过该电连接件使所述内部电芯模组为与其电连接的外部模块进行供电。例如可与外部加热模块相连，使整个柔性可拉伸电池组为加热模块进行供电，也可与其他功能模块(如制冷功能模块、震动功能模块等等)相连并为其供电，其柔性可折叠的性能尤其适用于可穿戴装置上。
作为一个可行的实施方案，所述电连接件包括相互配合并电连接的公头和母座，所述母座与各所述电芯和所述PCB板电连接，所述公头与外部模块电相连，使所述公头和所述母座配合连接后所述外部模块和所述内部电芯模组电性连接，从而实现内部电芯模组为外部模块供电。所述公头和母座是通过Type-C连接或者USB连接或者DC连接，也即是说，所述电连接件是Type-C公母头连接，或者USB公母头连接，或者DC公母头连接，也可以是其他电连接结构。
作为一个优选的实施方案，为方便封装外壳的外观设计以及配重考虑，并避免整个电池组两侧受力不均而往一侧偏移，影响使用寿命，所述内部电芯模组设计为对称结构，其包括依次放置的第一电芯、填充模块、PCB板和第二电芯，所述第一电芯和第二电芯并接后与所述PCB板电连接，所述填充模块与具有注胶层的PCB板的形状和大小基本相同，以使内部电芯模组以中部为中心形成左右对称结构。优选的，所述PCB板上还设有开关按键，开关按键可用于电源开关和/或档位调节开关。作为档位调节开关时，每个档位代表着输入电流的大小以及占空比(通电的时间以及不同电的时间所占的比率)，例如可设计为三挡，一档90％的占空比(放电时间占九成)，二挡70％，三挡50％，可以随时调整，从而方便用户的使用。对应的，所述可拉伸封装外壳对应所述开关按键的位置处设有按键帽，方便用户按压调节，优选的，所述按键帽和所述可拉伸封装外壳注塑一体成型。
进一步的，所述可拉伸封装外壳为对称结构，其包括包裹第一电芯的第一封装部、包裹填充模块的第二封装部、包裹PCB板的第三封装部和包裹第二电芯的第四封装部，所述第一封装部和第二封装部之间通过第一弹性连接结构连接，所述第二封装部和第三封装部通过第二弹性连接结构连接，所述第三封装部和第四封装部通过第三弹性连接结构连接，该可拉伸封装外壳以第二弹性连接组件的中部为中心形成左右对称结构。第一弹性连接结构、第二弹性连接结构和第三弹性连接结构分别是沿可拉伸封装外壳的长度方向可拉伸结构，其能够拉伸、弯折或扭转并用于保护可拉伸封装外壳内的内部电芯模组的电连接导线。为保证柔性电池组的使用寿命的基础上实现进一步的柔性可拉伸，所述第一弹性连接结构和第三弹性连接结构为较短的连接结构，所述第二弹性连接结构为较长的连接结构，第二弹性连接结构的长度大于第一弹性连接结构，且小于第一封装部或者第二封装部的长度(沿可拉伸封装外壳的长度方向的长度)。第一弹性连接结构和第三弹性连接结构大致相等(因制作工艺问题两者长度可略有不同)。
为保证柔性电池组的使用寿命的基础上实现进一步的柔性可拉伸，所述第一封装部和/或第二封装部和/或第三封装部和/或第四封装部为弧形封装壳体。优选的，弧形封装壳体与其内部容纳部件(电芯或者PCB板)的上下左右分别预留有预设尺寸，例如左右各留0.3mm、上下各留0.15mm作为尺寸以及生产误差，当然左右预留尺寸或者上下预留尺寸也可不同，根据实际生产需要来设置；进一步优选的，弧形封装壳体的顶部厚度小于两侧厚度，例如顶部厚度为1.0mm，两侧壳体厚度为2mm。
作为另一个优选的实施方案，所述内部电芯模组为对称结构，其包括依次放置的第一电芯、第一PCB板、第二PCB板和第二电芯，所述第一电芯和所述第一PCB板电连接，所述第二PCB板和所述第二电芯电连接，所述第一PCB板和第二PCB板相互电连接，具有注胶层的所述第一PCB板和具有注胶层的所述第二PCB板的形状和大小基本相同(其注胶层内的第一PCB板和第二PCB板大小可以相同，也可以不同，其可通过注胶层的厚度来适当调整)，以使内部电芯模组以中部为中心形成左右对称结构。
为实现内部电芯模组的抵抗振动、冲击、挤压、跌落等安全性能，所述内部电芯模组的电芯具体结构设计如下：所述电芯封装于第一注胶层内形成岛结构，且所述岛结构的一侧预留有用于电连接(与PCB板或者其他电芯之间的电连接)的转接板(电路扩展接口)，该转接板通过导线作为桥与电芯电连接，形成岛桥结构；该转接板还延伸出第一注胶层之外且与其电连接的导线(优选是弹性导线)，所述电芯的正反面分别贴设有钢板，所述钢板的厚度优选为0.05mm-0.15mm，所述第一注胶层包裹电芯且将转接板裸露出来；所述第一注胶层位于转接板的一侧设有渐缩结构，所述渐缩结构包裹转接板和导线的连接部分。上述结构可保护焊接位置，进一步加强内部电芯模组的安全性能。
进一步优选的，所述第一注胶层包裹电芯周围3.5mm的空间且具有半径为2mm的倒角，该尺寸是在不增加电芯模块较大尺寸的前提下保证对电芯的保护效果。
为实现内部电芯模组的抵抗振动、冲击、挤压、跌落等安全性能，所述内部电芯模组的PCB板具体结构设计如下：所述PCB板外包裹有第二注胶层。所述第二注胶层包裹PCB板周围3.5mm的空间且具有半径为2mm的倒角，该尺寸是在不增加PCB板模块较大尺寸的前提下保证对PCB板的保护效果。
进一步的，所述PCB板还延伸出可拉伸封装外壳之外且与该PCB板电连接的输出线，该输出线用于连接至外部电源为电芯充电。进一步的，所述输出线由线材以及线胶SR组成，线胶SR的作用是可拉伸封装外壳在高周波焊接时把线材与可拉伸封装外壳焊接在一起，保证密封性以达到防水的效果，线材可以是普通导线也可以是弹性导线；线胶SR的结构尺寸在保证气密性的前提下可设计为最小尺寸结构。
进一步的，所述PCB板上设有灯板，所述可拉伸封装外壳位于灯板位置处还设有导光柱，优选的，所述导光柱设于开关按键之上且位于按键帽内，其采用注塑工艺实现，使用雾化的半透明或者全透明的PC、ABS、PP等材质。优选的，所述导光柱可直接卡在按键帽内或者通过双面胶固定在按键帽内部。灯板上设有1个或者多个LED灯，多个LED灯分散设置时，导光柱可以把灯板上相距较远的多个灯聚集在一起再发散至整个开关的按键帽上，该结构解决了不同颜色的光在按键帽上具有亮度差的问题。
本申请通过上述方案实现的柔性电池组，具有更广弯折角度(0～180度)、拉伸长度更长(0～30％)、具有一定的扭转角度(0～90度)的柔性电池组，而且其电池组容量可以达到1500mAh以上。其具有如下优点：
1、现有的柔性电池产品外部均无保护壳，对柔性电池没有保护，容易发生刺穿破裂等安全性问题，本申请通过将内部电芯模组的各模块分别封装，再通过可拉伸封装外壳进行二次封装，不仅具有保护很好的可拉伸性能，而且具有很好的安全性；
2、内部电芯模组的电芯通过注胶工艺与钢板注在一起，使其具有抵抗振动、冲击、挤压、跌落等性能，提高安全性；
3、弧形设计的可拉伸封装外壳使得电池组本身具有一定的弯折程度，再加上具有弯折拉伸性能的弹性连接结构，使整个柔性电池组更为贴合人体；
4、本申请使用岛桥结构，将刚性的电芯模块通过弹性导线连接，利用其可拉伸、可弯折、可扭转、可导电的特性实现电池组柔性；
5、应用领域广泛，例如智能服装、柔性电子、医疗设备、柔性传感器、柔性显示等；在穿戴领域，柔性电池组可以装在衣服内，随着身体的运动而变形并持续的为衣服内的用电器(制冷电器、发光电器、加热电器等)供电，提供更加舒适的穿衣体验；置于鞋子上，鞋子的加热片进行供电，随着鞋子的运动进行拉伸弯折，以满足舒适性要求。在家用电器方面，可用于头戴式耳机、加热围巾、帽子等穿戴上；
综上，本申请的结构调整性强、通用性强，可以根据不同的使用情况设计出相应的结构尺寸满足客户的使用要求，具有很好的实用性。
附图说明
本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：
图1a为本发明实施例1中内部电芯模组的示意图一；
图1b为本发明实施例1中内部电芯模组的示意图二；
图2为本发明实施例1中可拉伸封装外壳的示意图；
图3为本发明实施例1中弧形封装壳体的示意图；
图4为本发明实施例2中内部电芯模组的示意图；
图5为本发明实施例2中内部电芯模组的第三电芯的示意图一；
图6为本发明实施例2中内部电芯模组的第三电芯的示意图二；
图7为本发明实施例2中内部电芯模组的第三电芯的示意图三；
图8为本发明实施例2中内部电芯模组的第三电芯的示意图四；
图9为本发明实施例2中内部电芯模组的PCB板的示意图一；
图10为本发明实施例2中内部电芯模组的PCB板的示意图二；
图11为本发明实施例2中可拉伸封装外壳的示意图一；
图12为本发明实施例2中可拉伸封装外壳的示意图二；
图13为本发明实施例2中输出线的示意图一；
图14为本发明实施例2中输出线的示意图二；
图15为本发明实施例2中导光柱的示意图；
图16为本发明实施例3中内部电芯模组的示意图；
图17a为本发明实施例3中电连接件为磁吸结构的示意图一；
图17b为本发明实施例3中电连接件为磁吸结构的示意图二；
图18a为本发明实施例3中电连接件为通电自锁磁吸结构的示意图一；
图18b为本发明实施例3中电连接件为通电自锁磁吸结构的示意图二；
图18c为本发明实施例3中电连接件为通电自锁磁吸结构的示意图三。
具体实施方式
下面将参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
实施例1
参见图1a、图1b和图2，本发明实施例的柔性可拉伸电池组，包括内部电芯模组100以及包覆在内部电芯模组100外部的可拉伸封装外壳200。本实施例中，参见图1a、图1b，内部电芯模组100包括依次放置的第一电芯101、填充模块102、PCB板103和第二电芯104，第一电芯101和第二电芯104并联连接后与PCB板103连接，各电芯和PCB板之间采用导线连接，且各电芯、PCB板以及导线的外部均包裹有注胶层；内部电芯模组100被包封在可拉伸封装外壳200中，在压力或拉力作用下使可拉伸封装外壳200产生形变时，内部电芯模组100的各电芯和PCB板在可拉伸封装外壳200的弹性的扩张约束层内保持电连接关系。其中，可拉伸封装外壳200为采用弹性材料实现的注塑成型件或者压缩成型件或者挤压成型件。弹性材料可以是橡胶(例如TPU)或者硅胶或者乳胶或者其他软性材料。本实施例中，第一电芯101和第二电芯104为并联连接，第一电芯101和第二电芯104可分别由一个电芯实现，也可由多个电芯串接实现。
内部电芯模组100为对称结构，填充模块102与具有注胶层的PCB板103的形状和大小基本相同，以使内部电芯模组100以中部为中心形成左右对称结构。
对应的，参见图2，可拉伸封装外壳200为对称结构，其包括包裹第一电芯101的第一封装部201、包裹填充模块102的第二封装部202、包裹PCB板103的第三封装部203和包裹第二电芯104的第四封装部204，第一封装部201和第二封装部202之间通过第一弹性连接结构205连接，第二封装部202和第三封装部203通过第二弹性连接结构206连接，第三封装部203和第四封装部204通过第三弹性连接结构207连接，该可拉伸封装外壳200以第二弹性连接组件的中部为中心形成左右对称结构。第一弹性连接结构205、第二弹性连接结构206和第三弹性连接结构207分别是沿可拉伸封装外壳200的长度方向可拉伸结构，其能够拉伸、弯折或扭转并用于保护可拉伸封装外壳200内的内部电芯模组100的电连接导线。为保证柔性电池组的使用寿命的基础上实现进一步的柔性可拉伸，第一弹性连接结构205和第三弹性连接结构207为较短的连接结构，第二弹性连接结构206为较长的连接结构，第二弹性连接结构206的长度大于第一弹性连接结构205，且小于第一封装部201或者第二封装部202的长度(沿可拉伸封装外壳200的长度方向的长度)。第一弹性连接结构205和第三弹性连接结构207大致相等(因制作工艺问题两者长度可略有不同)。
为保证柔性电池组的使用寿命的基础上实现进一步的柔性可拉伸，本实施例中，参见图3，包裹第一电芯101的第一封装部201为弧形封装壳体，包裹填充模块的第二封装部也为弧形封装壳体，第三封装部与第二封装部结构相同，第四封装部与第一封装部结构相同。弧形封装壳体与其内部容纳部件(电芯或者PCB板103)的上下左右分别预留有预设尺寸，例如左右各留0.3mm、上下各留0.15mm作为尺寸以及生产误差，当然左右预留尺寸或者上下预留尺寸也可不同，根据实际生产需要来设置；进一步优选的，弧形封装壳体的顶部厚度小于两侧厚度，例如顶部厚度为1.0mm，两侧壳体厚度为2mm。
为进一步提高可拉伸封装外壳200内的内部电芯模组100的可拉伸以及可折叠性能，各电芯和PCB板之间采用弹性导线连接。弹性导线可采用本申请人在先申请的弹性导线来实现也可采用其他现有技术实现的弹性导线来实现。
本申请采用上述方案，首先将内部电芯模组100进行模块化处理，也即将内部电芯模组100分隔为电芯和PCB板，再将各电芯和PCB板进行单独封装(注胶层)，且各部件之间采用岛桥结构通过弹性导线相互电连接，然后通过可拉伸封装外壳200对内部电芯模组100进行再次封装，通过两层柔性封装，使整个柔性电池组具有很好的可拉伸和可折叠性能。
实施例2
参见图4，本实施例中，内部电芯模组100为对称结构，其包括依次放置的第三电芯111、第一PCB板112、第二PCB板113和第四电芯114，第三电芯111和第一PCB板112电连接，第二PCB板113和第四电芯114电连接，第一PCB板112和第二PCB板113相互电连接，具有注胶层的第一PCB板112和具有注胶层的第二PCB板113的形状和大小基本相同(其注胶层内的第一PCB板112和第二PCB板113大小可以相同，也可以不同，其可通过注胶层的厚度来适当调整)，以使内部电芯模组100以中部为中心形成左右对称结构。
为实现内部电芯模组100的抵抗振动、冲击、挤压、跌落等安全性能，参见图5-图8，内部电芯模组100的第三电芯(这里的第三电芯也可以用于上述实施例1提到的第一电芯、第二电芯，也可以是本实施例的第四电芯)具体结构设计如下：第三电芯111封装于第一注胶层115内形成岛结构，且岛结构的一侧预留有用于电连接(与PCB板或者其他电芯之间的电连接)的转接板116(电路扩展接口)，该转接板116通过导线作为桥与第三电芯111电连接，形成岛桥结构。使用岛桥结构，将刚性的电芯模块通过弹性导线连接，利用其可拉伸、可弯折、可扭转、可导电的特性实现电池组柔性。该转接板116还延伸出第一注胶层115之外且与其电连接的导线117(优选是弹性导线)，电芯的正反面分别贴设有钢板118，钢板的厚度优选为0.05mm-0.15mm，第一注胶层115包裹电芯且将转接板116裸露出来；第一注胶层115位于转接板116的一侧设有渐缩结构119，渐缩结构119包裹了转接板116和导线117的连接部分，该渐缩结构可保护焊接位置，进一步加强内部电芯模组100的安全性能。
本实施例中，第一注胶层115包裹电芯周围3.5mm的空间且具有半径为2mm的倒角，该尺寸是在不增加电芯模块较大尺寸的前提下保证对电芯的保护效果。
为实现内部电芯模组100的抵抗振动、冲击、挤压、跌落等安全性能，参见图9和图10，内部电芯模组100的PCB板具体结构设计如下：第一PCB板112和第二PCB板113的结构相同，以第一PCB板112为例描述如下：第一PCB板112外包裹有第二注胶层122。本实施例中，第二注胶层122包裹第一PCB板112周围3.5mm的空间且具有半径为2mm的倒角，该尺寸是在不增加PCB板103模块较大尺寸的前提下保证对PCB板的保护效果。
参见图11和图12，第一PCB板还延伸出可拉伸封装外壳200之外且与该第一PCB板112电连接的输出线123，该输出线123用于连接至外部电源为电芯充电。参见图13和图14，输出线123由线材1231以及线胶1232(SR)组成，线胶1232(SR)的作用是可拉伸封装外壳200在高周波焊接时把线材与可拉伸封装外壳200焊接在一起，保证密封性以达到防水的效果，线材可以是普通导线也可以是弹性导线；线胶1232(SR)的结构尺寸在保证气密性的前提下可设计为最小尺寸结构。
参见图11和图12，第二PCB板上设有开关按键124，开关按键可用于电源开关或者档位调节开关。作为档位调节开关时，每个档位代表着输入电流的大小以及占空比(通电的时间以及不同电的时间所占的比率)，例如可设计为三挡，一档90％的占空比(放电时间占九成)，二挡70％，三挡50％，可以随时调整，从而方便用户的使用。
参见图12，该柔性可拉伸电池组由两个并联的电芯、一个PCB板、一个对称填充模块(也可以替换成电路板模块或者电芯模块)通过导线的结合方式连接并组成整体，其中两个电芯、PCB板和对称填充模块分别封装为弧形结构，形成可拉伸弧形结构的电池组，本申请中，电芯可采用聚合物电芯实现，其导线123与开关按键124分别设置在两侧。
此外，PCB板103上设有灯板，可拉伸封装外壳200位于灯板的位置处还设有导光柱，导光柱的示意图参见图15，其采用注塑工艺实现，使用雾化的半透明或者全透明的PC、ABS、PP等材质。灯板上设有1个或者多个LED灯，多个LED灯分散设置时，导光柱可以把灯板上相距较远的多个灯聚集在一起再发散至整个开关面上，该结构解决了不同颜色的光在按键帽上具有亮度差的问题。
实施例3
本实施例中，与实施例1和实施例2不同的是，内部电芯模组还包括与各电芯和PCB板电连接的两个电连接件(可根据实际需要来设置其数量)。参见图16，内部电芯模组100包括依次放置的第五电芯131、第三PCB板132、第四PCB板133、第六电芯134、第一电连接件135和第二电连接件136，第五电芯131和第三PCB板132电连接，第四PCB板133和第六电芯134电连接，第三PCB板132和第四PCB板133相互电连接，第一电连接件135与第三PCB板132电连接，第二电连接件136与第四PCB板133电连接。具有注胶层的第三PCB板132和具有注胶层的第四PCB板133的形状和大小基本相同(其注胶层内的第三PCB板132和第四PCB板133大小可以相同，也可以不同，其可通过注胶层的厚度来适当调整)，以使内部电芯模组100以中部为中心形成左右对称结构。
第一电连接件135和第二电连接件136结构相同，其用于连接外部模块并导电，通过该电连接件使内部电芯模组为与其电连接的外部模块进行供电。其还可以同时是结构固定件。
作为一个可行的方案，第一电连接件135包括相互配合并电连接的公头和母座，母座与各电芯和PCB板电连接，公头与外部模块电相连(或者公头与各电芯和PCB板电连接，母座与外部模块电相连)，使公头和母座配合连接后外部模块和内部电芯模组电性连接，从而实现内部电芯模组为外部模块供电。其中，公头和母座可以是通过Type-C连接或者USB连接或者DC连接，也可以是其他电连接结构。
作为一个进一步的实现方案，第一电连接件135的公头和母座相互配合是通过普通磁吸结构(图17a和图17b)或者通电自锁磁吸结构(图18a、图18b、图18c)实现的磁吸结构件，内部电芯模组通过该磁吸结构件固定在外部模块上。当电连接件是通电自锁磁吸结构时，其不仅承担结构作用把内部电芯模组固定在可穿戴设备或衣物上，还负责导电。
其中，普通磁吸结构参见图17a和图17b，该第一电连接件135包括将母座与外部模块固定的第一固定部310、将公头与内部电芯模组(各电芯和PCB板)电连接的第二固定部320以及将第一固定部310和第二固定部320形成装配结构的装配部330(为现有技术，这里不再详述)，第一固定部和第二固定部均为磁吸件，第一固定部和第二固定部通过装配部固定并使电连接件的母座和公头形成内部磁吸并导电。其中，本实施例中，第二固定部320具有相互配合的上固定部321和下固定部322，上固定部321和下固定部322之间可夹紧内部电芯模组的外封装，本实施例中，上固定部321和下固定部322通过螺纹323紧固在一起。母座与外部模块固定在一起，例如可通过车缝工艺。
通电自锁磁吸结构参见图18a、图18b和图18c，该第一电连接件135包括将母座1351与外部模块固定的第一固定部410、将公头1352与内部电芯模组(各电芯和PCB板)电连接的第二固定部420以及将第一固定部410和第二固定部420形成装配结构的装配部(图上未示出，其为现有技术，这里不再详述)，第一固定部和第二固定部均为磁吸件，第一固定部和第二固定部通过装配部固定并使电连接件的母座和公头形成内部磁吸并导电。此外，该装配部还具有自锁结构，当该第一电连接件通电后，自锁结构锁定母座和公头的连接。其中，本实施例中，第二固定部420具有相互配合的上固定部421和下固定部422，上固定部421和下固定部422之间可夹紧公头1352的外封装，且上固定部421和下固定部422可通过螺纹旋接相互紧固在一起，公头1352具有公头导线1353，母座1351具有母座导线1354，母座1351通过第一固定部410与外部模块固定在一起，例如可通过车缝工艺。
目前市面上的柔性电池是通过很薄的电芯以实现其柔性效果，但是他们的柔性仅仅能弯折无法拉伸，而且弯折的角度很小，弯曲次数多了会损耗电池寿命，与此同时容量较低(1mAh～100mAh)，本申请通过上述方案实现的电池组弯折角度很广(0～180度)、拉伸长度很长(0～30％)、具有一定的扭转角度(0～90度)，而且电池组容量可以达到1500mAh以上，另外该电池组电压7.4V，容量2750mAh，本身具有一定的弯折程度，再加上具有弯折拉伸性能，更为贴合人体。
在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以用相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
尽管上面已经通过对本发明的具体实施例的描述对本发明进行了披露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种柔性可拉伸电池组，其特征在于：包括内部电芯模组以及包覆在内部电芯模组外部的可拉伸封装外壳；
所述内部电芯模组包括两个或者多个串并联连接的电芯以及与各电芯电连接的一个或者多个PCB板，各所述电芯和所述PCB板之间采用导线电连接，且各所述电芯和所述PCB板的外部均包裹有注胶层；所述电芯封装于第一注胶层内形成岛结构，且所述岛结构的一侧预留有用于电连接的转接板，该转接板通过导线作为桥与电芯电连接，形成岛桥结构；该转接板还延伸出第一注胶层之外且与其电连接的导线，所述电芯的正反面分别贴设有钢板，所述第一注胶层包裹电芯且将转接板裸露出来；
所述内部电芯模组被包封在所述可拉伸封装外壳中，在压力或拉力作用下使所述可拉伸封装外壳产生形变时，所述内部电芯模组的各所述电芯和所述PCB板在所述可拉伸封装外壳的弹性的扩张约束层内保持电连接关系。
2.根据权利要求1所述的柔性可拉伸电池组，其特征在于：所述可拉伸封装外壳为采用弹性材料实现的注塑成型件或者压缩成型件或者挤压成型件。
3.根据权利要求1所述的柔性可拉伸电池组，其特征在于：所述内部电芯模组为对称结构，其包括依次放置的第一电芯、填充模块、PCB板和第二电芯，所述第一电芯和第二电芯并接后与所述PCB板电连接，所述填充模块与具有注胶层的PCB板的形状和大小基本相同，以使内部电芯模组以中部为中心形成左右对称结构。
4.根据权利要求3所述的柔性可拉伸电池组，其特征在于：所述可拉伸封装外壳为对称结构，其包括包裹第一电芯的第一封装部、包裹填充模块的第二封装部、包裹PCB板的第三封装部和包裹第二电芯的第四封装部，所述第一封装部和第二封装部之间通过第一弹性连接结构连接，所述第二封装部和第三封装部通过第二弹性连接结构连接，所述第三封装部和第四封装部通过第三弹性连接结构连接，该可拉伸封装外壳以第二弹性连接组件的中部为中心形成左右对称结构；所述第一弹性连接结构、第二弹性连接结构和第三弹性连接结构分别是沿可拉伸封装外壳的长度方向可拉伸结构。
5.根据权利要求4所述的柔性可拉伸电池组，其特征在于：所述第一封装部和/或第二封装部和/或第三封装部和/或第四封装部为弧形封装壳体。
6.根据权利要求1所述的柔性可拉伸电池组，其特征在于：所述内部电芯模组为对称结构，其包括依次放置的第一电芯、第一PCB板、第二PCB板和第二电芯，所述第一电芯和所述第一PCB板电连接，所述第二PCB板和所述第二电芯电连接，所述第一PCB板和第二PCB板相互电连接，具有注胶层的所述第一PCB板和具有注胶层的所述第二PCB板的形状和大小基本相同，以使内部电芯模组以中部为中心形成左右对称结构。
7.根据权利要求6所述的柔性可拉伸电池组，其特征在于：所述第一注胶层位于转接板的一侧设有渐缩结构，所述渐缩结构包裹转接板和导线的连接部分。
8.根据权利要求1-6任一所述的柔性可拉伸电池组，其特征在于：所述PCB板外包裹有第二注胶层。
9.根据权利要求1-6任一所述的柔性可拉伸电池组，其特征在于：所述PCB板还延伸出可拉伸封装外壳之外且与该PCB板电连接的输出线。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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