CN208433435U - 可穿戴设备及其绑带式电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于可穿戴设备的绑带式电池，包括单体电池、用于连接单体电池的导线和用于连接可穿戴设备主体的外壳，单体电池固定于外壳；外壳能够沿长度方向伸缩，外壳处于自由状态下时，导线处于非张紧状态，导线在长度方向上具有可展开的空间，以使导线能够随外壳的伸长而展开。相比于现有技术中将电池设置在可穿戴设备主体中，该绑带式电池可以作为绑带使用，即将电池设置在绑带中，能够避免电池占用可穿戴设备主体中的空间，同时可满足绑带的柔性连接需求。本实用新型还公开了一种包括上述绑带式电池的可穿戴设备，其中的绑带式电池能够满足柔性连接需求。

Description

可穿戴设备及其绑带式电池

技术领域

本实用新型涉及柔性电池技术领域，特别涉及一种用于可穿戴设备的绑带式电池。此外，本实用新型还涉及一种包括上述绑带式电池的可穿戴设备。

背景技术

电池是消费电子行业的常用物料，在VR、AR、智能手表手环等通过绑带来佩戴的电子产品中，电池占用主机的空间相对较多，若能将电池设置在绑带中，将极大节约主机结构设计空间，扩展结构功能，同时，将电池集成在绑带上可以分散产品的整体重量，提高佩戴的舒适度。

然而，由于绑带通常为可伸缩变形的柔性连接部件，若将电池设置在绑带中，则电池需要满足绑带的柔性连接需求。

因此，如何提供一种能够满足柔性连接需求的电池，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种用于可穿戴设备的绑带式电池，能够满足柔性连接需求。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述绑带式电池的可穿戴设备，其中的绑带式电池能够满足柔性连接需求。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于可穿戴设备的绑带式电池，包括单体电池、用于连接所述单体电池的导线和用于连接可穿戴设备主体的外壳，所述单体电池固定于所述外壳；

所述外壳能够沿长度方向伸缩，且所述外壳处于自由状态下时，所述导线处于未张紧状态，以使所述导线能够随所述外壳的伸长而展开。

优选地，所述外壳中设有导线槽，所述导线贴合设于所述导线槽中，所述外壳处于自由状态下时，所述导线具有若干个沿所述长度方向依次首尾连接的S形结构。

优选地，所述外壳处于自由状态下时，所述S形结构为平面S形结构，所述导线呈平面状。

优选地，所有所述单体电池沿所述长度方向依次设置。

优选地，所述单体电池为可充电电池，所有所述单体电池的正极通过一个所述导线连接起来且所有所述单体电池的负极通过另一个所述导线连接起来，以构成并联电池，所述导线的端部设有电源导出电极。

优选地，所述单体电池为可充电电池，所有所述单体电池由所述导线依次串联连接，所述导线的端部设有电源导出电极。

优选地，所述外壳为在预先绕制的所述导线上焊接所述单体电池后再通过硅胶成型方式制成的硅胶外壳。

优选地，所述导线设于所述外壳中的空腔中，所述导线在所述空腔中具有自由活动的空间。

优选地，所述外壳为在预先绕制的所述导线上包裹纸浆且所述导线焊接所述单体电池后再通过硅胶成型方式制成的硅胶外壳。

一种可穿戴设备，包括可穿戴设备主体，所述可穿戴设备主体还连接有如上述任意一项所述的绑带式电池。

本实用新型提供的绑带式电池中，包括单体电池、用于连接单体电池的导线和用于连接可穿戴设备主体的外壳，单体电池固定于外壳。外壳能够沿长度方向伸缩，外壳处于自由状态下时，导线是处于非张紧状态的，导线在长度方向上具有可展开的空间，导线能够随外壳的伸长而展开。

相比于现有技术中将电池设置在可穿戴设备主体中，该绑带式电池可以作为绑带使用，即将电池设置在绑带中，能够避免电池占用可穿戴设备主体中的空间。同时，对于该电池，外壳在长度方向上的两端可以直接连接在可穿戴设备主体上作为绑带。在佩戴可穿戴设备时，外壳在长度方向上会发生一定的伸长，相应地，导线能够随外壳的伸长而展开，从而可以使该电池中的导线不会影响外壳在长度方向上的伸缩，将绑带与电池结合起来，既能够满足绑带的柔性连接需求，又可以满足绑带作为电源使用的需求。

本实用新型提供的包括上述绑带式电池的可穿戴设备，其中的绑带式电池能够满足柔性连接需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供绑带式电池中导线的弯折形式图；

图2为本实用新型所提供绑带式电池中刷涂焊锡层的导线图；

图3为本实用新型所提供并联状态的电池负极侧焊接形式图；

图4为本实用新型所提供并联状态的电池正极侧焊接形式图；

图5为本实用新型所提供采用液态硅胶封装的并联绑带式电池结构图；

图6为本实用新型所提供串联状态的电池焊接形式图；

图7为本实用新型所提供采用液态硅胶封装的串联绑带式电池结构图。

图1至图7中，1-导线，2-焊锡层，3-单体电池，4-外壳，5-电源导出电极。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种用于可穿戴设备的绑带式电池，能够满足柔性连接需求，并且本实用新型还提供一种包括上述绑带式电池的可穿戴设备，其中的绑带式电池能够满足柔性连接需求。

本实用新型所提供用于可穿戴设备的绑带式电池的一种具体实施例中，包括单体电池3、用于连接单体电池3的导线1和用于连接可穿戴设备主体的外壳4。导线1连接单体电池3，导线1可以实现单体电池3之间的串联或者并联。单体电池3固定于外壳4，单体电池3的数量和排列方式可以根据实际需要进行设置。外壳4能够沿长度方向伸缩。在可穿戴设备中，外壳4在长度方向上的两端可以直接连接在可穿戴设备主体上作为绑带，在佩戴可穿戴设备时，外壳4在长度方向上会发生一定的伸长，以使可穿戴设备能够适应性地佩戴于不同的主体。在佩戴者取下可穿戴设备后，绑带式电池会回缩以复位。

导线1能够随外壳4的伸长而展开，从而可以避免因外壳1的伸长而导致导线1断裂。其中，外壳4处于自由状态下时，导线1处于未张紧状态，此处的未张紧指的是导线1上两个预设点之间的直线距离小于此两个预设点之间的实际长度。其中，外壳4的自由状态指的是外壳未发生形变时的状态。

在外壳4沿长度方向伸长时，两个单体电池3之间的直线距离会相对增大，相应地，此两个单体电池3连接的导线1会沿长度方向展开，即导线1上两个预设点之间的直线距离趋于变成导线1在此两个预设点之间的实际长度。具体可以以图1为例，外壳4处于自由状态下时，对于导线1上与两个单体电池连接形成的两个连接点，两个连接点之间的直线距离小于导线在该两个连接点之间的实际长度。在外壳4解除佩戴后，外壳4复位，导线1也会相应回复到未张紧状态，需要说明的是，在外壳4复位后，导线1与外壳的相对位置可能与外壳形变之前相同，也可能是不同的。

对于该电池，外壳4在长度方向上的两端可以直接连接在可穿戴设备主体上作为绑带。在佩戴可穿戴设备时，外壳4在长度方向上会发生一定的伸长，相应地，导线1能够随外壳的伸长而展开，从而可以使该电池中的导线1不会影响外壳4在长度方向上的伸缩，将绑带与电池结合起来，既能够满足绑带的柔性连接需求，又可以满足绑带作为电源使用的需求。

进一步地，外壳4中可以设有导线槽，导线1贴合设置在该导线槽中，即，导线槽与其中的导线1的形变是同步的，对于该实施例，外壳4形变前后，导线1与外壳4的相对位置始终相同。该外壳4处于自由状态下时，请参考图1，导线1具有若干个沿长度方向依次首尾连接的S形结构，即一个S形结构的尾端与另一个S形结构的首端相连。显然，导线1也可以为其他形状，例如，导线1沿长度方向为若干个首尾依次连接的V形结构，且各V形结构的开口方向相同。

需要说明的是，该S形结构中，各部分的长度可以根据实际需要进行设置，各转角选用直角还是圆角也可以根据实际需要进行设置，以图1为例，S形结构为两个开口方向相反的U形结构构成。

本实施例中，在外壳4伸长过程中，由于导线1是弯折的，导线1中的S形结构趋向于变成一字形结构，由此使导线1具有较大的展开空间，且使导线1能够排列较规整，当然，在实际使用过程中，由于受外壳4的伸长能力的限制，S形结构通常无需展开至一字形结构的程度。

进一步地，请参考图1，S形结构具体为平面S形结构，而并非是螺旋状的S形结构，且导线1呈平面状，即导线1中的所有S形结构均共面，能够简化外壳4的加工以及导线1的设置，同时，平面S形结构可以适合于扁平的硅胶外壳注塑。

进一步地，请参考图1，所有单体电池3可以沿长度方向依次设置，具体地，S形结构的首尾两端沿长度方向依次设置，从而可以最大程度地保证导线1随外壳4的可展开长度。

具体请参考图1，导线1的结构形式可以看做栅格弹簧结构形式。其中，导线1的直径为0.35mm，在导线1的S形结构中，转弯处具有直径为1mm圆角，导线1在垂直于长度方向上的高度为6mm。在该实施例中，导线1具有4倍以上的伸缩比，能够适用于对外壳4有大尺度拉拽或扩张需求的设备，如用于VR后，该绑带式电池能够适应于穿戴过程中需要对绑带进行大幅度扩张的需求，

进一步地，单体电池3可以为可充电电池，所有单体电池的正极通过一个导线连接起来且所有单体电池的负极通过另一个导线依次连接起来，以构成并联电池，导线1的端部设有电源导出电极5。本实施例中，绑带式电池为可充电的并联式电池。

又或者，单体电池3可以为可充电电池，所有单体电池3由导线1依次串联连接，导线1的端部设有电源导出电极5。本实施例中，绑带式电池为可充电的串联式电池。其中，导线1的数量可以根据单体电池3的数量以及排列方式进行设置，例如，对于所有单体电池3可以沿长度方向依次设置的绑带式电池，每相邻两个单体电池3可以连接一个导线。

当然，根据需要，单体电池3也可以采用混联连接。

在上述任一实施例的基础上，导线1与单体电池3可以焊接连接，加工简单。

在上述任一实施例的基础上，外壳4可以为硅胶外壳，伸缩性能较好，以满足绑带全柔性可幅度伸缩的的应用需求。

在上述任一实施例的基础上，请参考图7，外壳4优选为包裹住单体电池3与导线1，以保证对单体电池3与导线1的全面保护。当然，根据实际需要，外壳4上也可以设置镂空结构。

在上述任一实施例的基础上，该绑带式电池在制作时，外壳4具体可以为在预先绕制的导线1上焊接单体电池3后再通过硅胶成型方式制成的硅胶外壳。优选地，该硅胶成型具体可以为液态硅胶低温硫化成型，硫化快，抗撕裂强度较高。当然，硅胶成型还可以采用挤压成型等其他成型方式。

其中，导线1需要预先绕制，外壳4成型后，在导线1处会形成与导线1相适配的导线槽，例如，导线1可以绕制成沿长度方向为若干个首尾依次连接的S形结构，具体可以使导线1具有3倍的伸缩能力。

其中，并联式的绑带式电池的制作方法具体可以为：

请参考图2，在预先绕制的导线1的焊接部位印刷焊锡层2，可选地，焊锡层2可以在导线1上沿长度方向等间距分布，更进一步地，焊锡层2的分布间距可以大于1.5倍的单体电池3直径；

瞬间加热焊锡层2，实现导线1与单体电池3的连接，具体可以参考图3和图4，图3示出了并联状态下负极侧的电池焊接形式，图4示出了并联状态下正极侧的电池焊接形式；

单体电池3与导线1焊接后形成电池模组，在该电池模组的接线端部焊接电源导出电极5；

然后，将电池模组放入模具中，进行液态硅胶低温硫化成型，以制成外壳4，同时完成对绑带式电池的制作，具体可以参考图5。

其中，外壳4低温硫化成型时的温度应低于单体电池3的耐受温度。可选地，硅胶具体可以在110℃的温度完成硫化，相应地，单体电池3为高温可充锂电池，高温耐受级别为125℃级别，其中，锂的融化温度为185℃，利用两者之间的温度差异，完成硅胶生胶的硫化过程，制成该柔性硅胶外壳。

另外，串联式的绑带式电池的制作方法具体可以为：

请参考图6，将单体电池3安装正负极交错的方式排列，将导线1焊接到两个单体电池3的正负极两端，然后再交叉成组完成焊接，形成电池模组；

将电池模组放入模具中，进行液态硅胶低温硫化成型，以制成外壳4，同时完成对绑带式电池的制作，具体可以参考图7。

其中，串联的电池模组和并联的电池模组的封胶状态一样，但是串联的电池模组充放电电极在绑带式电池的两端。

本实施例中，外壳4为硅胶外壳，相比于现有技术中将纤维编织包裹于导线1和单体电池3外，硅胶外壳的可变形性更好，能够与导线1相配合以满足绑带既可柔性弯曲，又具有较大尺度的拉拽特性。同时，该外壳4的成型方法可以保证外壳4对单体电池3与导线1的覆盖效果，从而保证对单体电池3与导线1的保护效果。

另外，该外壳4可以为发泡包布快拆缓冲性外壳。

显然，导线1不限于设置为上述实施例中与外壳4的限位槽相贴合的形式。在另一种实施例中，导线1可以设于外壳4中的空腔中，导线1在空腔中具有自由活动的空间，不会完全受到外壳4的约束，能够减小外壳4在伸长时对导线1产生的应力。对于该实施例，由于导线1相对于外壳具有一定的自由度，外壳4形变前后，导线1与外壳4的相对位置可能会变化。

进一步地，对于该绑带式电池，外壳4具体可以为在预先绕制的导线1上包裹纸浆且导线1焊接单体电池3后再通过硅胶成型方式制成的硅胶外壳。其中，该硅胶成型优选为液态硅胶低温硫化成型，硫化快，抗撕裂强度较高。其中，对于导线1与单体电池3之间的焊接、外壳4的成型等步骤可以参考以上实施例。

本实施例中，通过在导线1外糊一层纸浆然后再进行外壳4的浇注成型。在使用该绑带式电池的过程中，拉伸外壳4，纸浆会破碎，但是不会对导线1产生损伤，也不会影响外壳4的伸长以及导线1的展开，外壳4中的导向槽为不与导线1完全贴合的空腔，加工方便。

除了上述绑带式电池，本实用新型还提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括可穿戴设备主体，且可穿戴设备主体连接有以上任一实施例中提供的绑带式电池来作为绑带，有益效果可以相应参考以上各个实施例。更具体地，该可穿戴设备可以为VR、AR、智能手表或智能手环该等设备。可穿戴设备的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的可穿戴设备及其绑带式电池进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于可穿戴设备的绑带式电池，其特征在于，包括单体电池(3)、用于连接所述单体电池(3)的导线(1)和用于连接可穿戴设备主体的外壳(4)，所述单体电池(3)固定于所述外壳(4)；

所述外壳(4)能够沿长度方向伸缩，且所述外壳(4)处于自由状态下时，所述导线(1)处于未张紧状态，以使所述导线(1)能够随所述外壳(4)的伸长而展开。

2.根据权利要求1所述的绑带式电池，其特征在于，所述外壳(4)中设有导线槽，所述导线(1)贴合设于所述导线槽中，所述外壳(4)处于自由状态下时，所述导线(1)具有若干个沿所述长度方向依次首尾连接的S形结构。

3.根据权利要求2所述的绑带式电池，其特征在于，所述外壳(4)处于自由状态下时，所述S形结构为平面S形结构，所述导线呈平面状。

4.根据权利要求3所述的绑带式电池，其特征在于，所有所述单体电池(3)沿所述长度方向依次设置。

5.根据权利要求4所述的绑带式电池，其特征在于，所述单体电池(3)为可充电电池，所有所述单体电池(3)的正极通过一个所述导线(1)连接起来且所有所述单体电池(3)的负极通过另一个所述导线(1)连接起来，以构成并联电池，所述导线(1)的端部设有电源导出电极(5)。

6.根据权利要求4所述的绑带式电池，其特征在于，所述单体电池(3)为可充电电池，所有所述单体电池(3)由所述导线(1)依次串联连接，所述导线(1)的端部设有电源导出电极(5)。

7.根据权利要求2所述的绑带式电池，其特征在于，所述外壳(4)为在预先绕制的所述导线(1)上焊接所述单体电池(3)后再通过硅胶成型方式制成的硅胶外壳。

8.根据权利要求1所述的绑带式电池，其特征在于，所述导线(1)设于所述外壳(4)中的空腔中，所述导线(1)在所述空腔中具有自由活动的空间。

9.根据权利要求8所述的绑带式电池，其特征在于，所述外壳(4)为在预先绕制的所述导线(1)上包裹纸浆且所述导线(1)焊接所述单体电池(3)后再通过硅胶成型方式制成的硅胶外壳。

10.一种可穿戴设备，包括可穿戴设备主体，其特征在于，所述可穿戴设备主体还连接有权利要求1至9任意一项所述的绑带式电池。