CN208797048U - 用于电子设备的电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电子设备的电池。该电池包括：外壳和芯柱组件，外壳包括筒状侧壁和盖合在筒状侧壁的一端的顶壁，在顶壁上设置有通孔，筒状侧壁的与顶壁相对的一端为开口端，芯柱的第一端固定在通孔中，并与顶壁绝缘；电芯，电芯位于外壳的内腔中，电芯呈卷筒状并套设在芯柱外，电芯的第一集流体与芯柱导通，第一端作为电池的一个电极；以及帽盖，帽盖呈片状结构，帽盖盖合在开口端，并对开口端形成密封，电芯的第二集流体与帽盖和外壳中的至少一个导通。

Description

用于电子设备的电池

技术领域

本实用新型涉及储能装置技术领域，更具体地，涉及一种用于电子设备的电池。

背景技术

现有的用于便携式设备的电池通常包括筒状的外壳和设置在外壳的端部的帽盖组件。帽盖组件通常由边缘焊接在一起的上盖、下盖和套设在边缘的绝缘膜组成。帽盖组件通过滚槽加工的方式固定在外壳的端部。帽盖组件的结构复杂，具有一定的厚度。在组装时，帽盖组件放置到外壳内，因此，帽盖组件占据了外壳内部的空间。这使得电池的空间利用率较低。

滚槽加工时在外壳的侧壁上形成了凹槽，改变了外壳的结构。这样，容易造成对电芯的损伤，使得电池的良品率降低。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种用于电子设备的电池的新技术方案。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种用于电子设备的电池。该电池包括：外壳和芯柱组件，所述外壳包括筒状侧壁和盖合在所述筒状侧壁的一端的顶壁，在所述顶壁上设置有通孔，所述筒状侧壁的与所述顶壁相对的一端为开口端，所述芯柱的第一端固定在所述通孔中，并与所述顶壁绝缘；电芯，所述电芯位于所述外壳的内腔中，所述电芯呈卷筒状并套设在所述芯柱外，所述电芯的第一集流体与所述芯柱导通，所述第一端作为所述电池的一个电极；以及帽盖，所述帽盖呈片状结构，所述帽盖盖合在所述开口端，并对所述开口端形成密封，所述电芯的第二集流体与所述帽盖和所述外壳中的至少一个导通。

可选地，所述芯柱包括细径部和粗径部，所述细径部包括所述第一端，所述电芯套设在所述粗径部外，所述第一集流体与所述粗径部的与所述细径部相对的端面焊接。

可选地，所述通孔包括沿轴向向内延伸的孔壁，所述粗径部的外径大于或等于所述孔壁的外径，所述电芯套设在所述粗径部和所述孔壁的外侧。

可选地，所述芯柱通过无机非金属材料烧结固定在所述通孔中。

可选地，所述外壳为导体，所述顶壁与所述筒状侧壁是一体成型的。

可选地，在所述帽盖上设置有与所述内腔连通的泄压孔，在所述泄压孔上覆盖有泄压膜片，所述泄压膜片被配置为在所述内腔的气压达到设定值时破裂，以进行泄压。

可选地，所述第一集流体和所述第二集流体均呈L形，所述第一集流体由所述电芯的内壁引出，所述第二集流体由所述电芯的外壁引出，所述第一集流体与所述芯柱的下端面焊接，所述第二集流体与所述帽盖的上表面焊接。

可选地，所述帽盖的边缘形成环形凹槽，所述开口端插入所述环形凹槽中，所述帽盖与所述开口端通过激光焊接进行连接。

可选地，所述第一端向外凸出于所述顶壁，或者所述第一端的端面与所述顶壁的外表面平齐。

可选地，所述第一端为所述电池的正极，所述帽盖为所述电池的负极。

根据本公开的一个实施例，该电池具有空间利用率高，电池容量大的特点。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型的一个实施例的电池的剖视图。

图2是根据本实用新型的一个实施例的电池的另一角度的剖视图。

图3是根据本实用新型的一个实施例的电池的分解图。

附图标记说明：

11：顶壁；12：筒状侧壁；14：孔壁；15：玻璃；16：细径部；17：粗径部；18：下端面；19：电芯；20：绝缘圈；21：绝缘膜；22：帽盖；23：第一集流体；24：第二集流体；25：泄压孔；26：泄压膜片；27：第一端；28：环形凹槽。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种用于电子设备的电池。电子设备包括便携式设备、音频设备、视频设备、医疗设备等。例如，手机、平板电脑、耳机、智能手表、VR设备、AR设备、游戏机、对讲机、充电宝、电子书阅读器、助听器、呼吸机等。该电池作为供电电源，可以是但不局限于锂离子电池。锂离子电池的电芯19是卷绕而成的卷筒状结构。锂离子电池的电芯19为本领域的公知常识，在此不做详细说明。

在其他示例中，电芯19还可以是其他任何能够形成类似于卷筒状结构的材料。该电池为一次电池或者可循环使用的电池。

如图1-3所示，该电池包括外壳、芯柱、电芯19和帽盖22。外壳和芯柱连接在一起构成外壳和芯柱组件。外壳包括筒状侧壁12和盖合在筒状侧壁12的一端的顶壁11。顶壁11呈片状结构。例如，平板状或者穹顶状。在顶壁11上设置有通孔。例如，通孔位于顶壁11的中心位置或者其他任意位置。筒状侧壁12的与顶壁11相对的一端为开口端。例如，筒状侧壁12为圆筒状、椭圆形筒状、方形筒状等。顶壁11的边缘与筒状侧壁12的一端可以通过焊接、粘接、铆接、螺纹连接、卡接等方式连接在一起。外壳的内部形成内腔。外壳由金属材料制作而成，例如铝、铜、不锈钢等。

芯柱的第一端27固定在通孔中，并与顶壁11绝缘。例如，通过卡接、铆接、螺纹连接等方式进行固定。在芯柱与顶壁11之间设置有绝缘元件，例如，塑料、橡胶等。芯柱由导体材料制作而成。例如，芯柱为金属材料。可选地，金属材料包括铝、铜、镍、不锈钢等。

电芯19位于外壳的内腔中。电芯19围绕芯柱设置。电芯19呈卷筒状。在组装时，电芯19通过卷绕的方式形成卷筒状结构。芯柱与外壳形成固定连接。电芯19的内部形成孔。电芯19直接套设在芯柱外，并进入内腔中。芯柱的设置使得电芯19的组装十分容易，并且定位精度高。在电芯19的内壁通过喷涂的方式形成绝缘涂层，以防止电芯19与芯柱直接导通。电芯19的上、下端面均设置有绝缘膜21。两个绝缘膜21用于与顶壁11和帽盖22进行绝缘。电芯19的外侧部设置有绝缘圈20。绝缘圈20用于与筒状侧壁12进行绝缘。

如图2所示，电芯19的第一集流体23与芯柱导通。第一端27作为电池的一个电极。作为电极，第一端27通常需要与外部设备连接，因此，第一端27从通孔露出。例如，第一端27向外凸出于顶壁11，这使得第一端27与外部设备的连接变得容易。也可以是，第一端27的端面与顶壁11的外表面平齐，通过焊接的方式将第一端27的端面与外部设备连接，同样能够实现与外部设备的导通。

如图1和3所示，帽盖22呈片状结构。帽盖22盖合在开口端，并对开口端形成密封。电芯19的第二集流体24与帽盖22和外壳中的至少一个导通。帽盖22和/或外壳作为电池的另一个电极。在该例子中，片状结构的帽盖22盖合在开口端，而不是通过滚槽的方式固定在开口端，大大减少了帽盖22占用内腔的体积，有效地提升了电池的空间利用率。

例如，帽盖22为由金属材料制成片状结构。帽盖22的边缘形成环形凹槽28。开口端插入环形凹槽28中。这使得帽盖22的定位更精确，提高了装配精度。通过激光焊接的方式将帽盖22固定在开口端，并且使得帽盖22与外壳导通。相比于滚槽的方式，激光焊接的方式使得帽盖22的装配更容易，并且不会造成筒状侧壁12的变形。

例如，如图2所示，第一端27为电池的正极。帽盖22为电池的负极。即第一集流体23为电芯19的正极集流体。第一集流体23与芯柱连接。第二集流体24为负极集流体。第二集流体24与帽盖22连接。

还可以是，帽盖22与筒状侧壁12导通，帽盖22和外壳共同作为电池的负极。

在其他示例中，第一端27为电池的负极。帽盖22为电池的正极。该电池同样能够正常使用。

在本实用新型实施例中，顶壁11和帽盖22均以盖合的方式与筒状侧壁12固定连接。相比于滚槽的方式，这种方式不需要将顶壁11或者帽盖22整体嵌入内腔中，能够有效地减少顶壁11和帽盖22占用内腔的体积。节约的空间可以用于提高电芯19的质量，大大提高了空间利用率，使得电池的有效容量显著地提高。

此外，这种结构使得外壳的外形不会发生变化，相比于滚槽的方式，这种方式能大大减少对电芯19的损坏，提高了良品率。

此外，芯柱的设置使得电芯19的装配变得容易，提高了装配精度，并且电芯19提供了足够的作业空间，使得第一集流体23与电芯19的连接变得容易。

此外，芯柱能够防止在使用过程中电芯19发生移动，降低了与其他元件，例如外壳等碰撞的几率，提高了电池的可靠性。

在一个例子中，如图1-2所示，芯柱包括细径部16和粗径部17。细径部16和粗径部17连接在一起。细径部16的直径小于粗径部17的直径。细径部16包括第一端27。细径部16固定在通孔中。细径部16使得通孔的尺寸变小，便于对通孔的密封。电芯19套设在粗径部17外。第一集流体23与粗径部17的与细径部16相对的端面焊接。粗径部17的下端面18的面积大。在电芯19组装到位后，由于下端面18靠近开口端，故第一集流体23能够被很容易地焊接到位。

在一个例子中，如图1-2所示，通孔包括沿轴向向内延伸的孔壁14。轴向即筒状侧壁12的轴线方向。粗径部17的外径大于或等于孔壁14的外径。电芯19套设在粗径部17和孔壁14的外侧。孔壁14增大了芯柱与顶壁11的连接面积，能够显著提高二者的连接强度。由于孔壁14的外径相对较小，故不会阻挡电芯19的装配，并且不会额外占据内腔的空间，这使得更大质量的电芯19能组装进去。

在一个例子中，如图1-3所示，芯柱通过无机非金属材料烧结固定在通孔中。例如，无机非金属材料包括玻璃15、陶瓷、水泥、石膏等。在该例子中，通过烧结的方式将芯柱固定在通孔中。例如，在制作时，首先将芯柱的第一端27穿过通孔；然后，将无机非金属材料的坯料填充到芯柱与孔壁14之间的孔隙中；最后，将芯柱和外壳放置到加热炉中进行烧结。烧结结束后，芯柱被固定在通孔中，以形成外壳和芯柱组件。

无机非金属材料的坯料具有良好的可塑性，成型后的烧结件的结构牢固，使得芯柱与外壳的连接更牢固。

此外，无机非金属材料具有良好的绝缘性能。

本领域技术人员可以根据实际需要选择无机非金属材料的种类、烧结温度等。

在一个例子中,如图1-2所示，外壳为导体。顶壁11与筒状侧壁12是一体成型的。例如，外壳为不锈钢、铝合金、铜等材料制成。由金属板材通过冲压成型的方式一体形成筒状侧壁12与顶壁11。例如，外壳的材质为导电玻璃15、导电塑料等，通过注塑成型的方式一体形成筒状侧壁12与顶壁11。上述成型方式使得外壳的加工十分容易，加工速度快。

在一个例子中，如图2-3所示，在帽盖22上设置有与内腔连通的泄压孔25。在泄压孔25上覆盖有泄压膜片26。泄压膜片26被配置为在内腔的气压达到设定值时破裂，以进行泄压。例如，通过冲压、钻孔等方式在帽盖22上开设泄压孔25。在帽盖22的下端面18嵌设有泄压膜片26。泄压膜片26通过粘结的方式覆盖在泄压孔25上。泄压膜片26为金属箔片、塑料膜、橡胶膜等。例如，泄压膜片26的泄压范围为2-4MPa。在该范围内，泄压孔25能有效的进行泄压，有效地防止电池发生爆炸。泄压孔25和泄压膜片26有效地提高了电池的安全性能。

在一个例子中，如图2-3所示，第一集流体23和第二集流体24均呈L形。第一集流体23由卷筒状的电芯19的内壁引出。第二集流体24由电芯19的外壁引出。第一集流体23与芯柱的下端面18焊接。第二集流体24与帽盖22的上表面焊接。

例如，第一集流体23的一条边位于电芯19的内壁上，另一条边正好位于芯柱的下端面18上。通过激光焊接将该另一条边焊接在下端面18上。第二集流体24的一条边位于电芯19的外壁上，另一条边正好位于帽盖22的上表面，通过激光焊接将该另一条边焊接到上表面上。这种结构使得两个集流体的焊接十分容易。

当然，集流体的结构不限于此，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。集流体与下端面18和帽盖22的上表面还可以通过导电胶粘结等方式形成导通。帽盖22与开口端还可以通过粘接、铆接、螺纹连接、卡接等方式连接在一起。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于电子设备的电池，其特征在于，包括：

外壳和芯柱组件，所述外壳包括筒状侧壁和盖合在所述筒状侧壁的一端的顶壁，在所述顶壁上设置有通孔，所述筒状侧壁的与所述顶壁相对的一端为开口端，所述芯柱的第一端固定在所述通孔中，并与所述顶壁绝缘；

电芯，所述电芯位于所述外壳的内腔中，所述电芯呈卷筒状并套设在所述芯柱外，所述电芯的第一集流体与所述芯柱导通，所述第一端作为所述电池的一个电极；以及

帽盖，所述帽盖呈片状结构，所述帽盖盖合在所述开口端，并对所述开口端形成密封，所述电芯的第二集流体与所述帽盖和所述外壳中的至少一个导通。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述芯柱包括细径部和粗径部，所述细径部包括所述第一端，所述电芯套设在所述粗径部外，所述第一集流体与所述粗径部的与所述细径部相对的端面焊接。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述通孔包括沿轴向向内延伸的孔壁，所述粗径部的外径大于或等于所述孔壁的外径，所述电芯套设在所述粗径部和所述孔壁的外侧。

4.根据权利要求1-3中的任意一项所述的电池，其特征在于，所述芯柱通过无机非金属材料烧结固定在所述通孔中。

5.根据权利要求1-3中的任意一项所述的电池，其特征在于，所述外壳为导体，所述顶壁与所述筒状侧壁是一体成型的。

6.根据权利要求1-3中的任意一项所述的电池，其特征在于，在所述帽盖上设置有与所述内腔连通的泄压孔，在所述泄压孔上覆盖有泄压膜片，所述泄压膜片被配置为在所述内腔的气压达到设定值时破裂，以进行泄压。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一集流体和所述第二集流体均呈L形，所述第一集流体由所述电芯的内壁引出，所述第二集流体由所述电芯的外壁引出，所述第一集流体与所述芯柱的下端面焊接，所述第二集流体与所述帽盖的上表面焊接。

8.根据权利要求1-3中的任意一项所述的电池，其特征在于，所述帽盖的边缘形成环形凹槽，所述开口端插入所述环形凹槽中，所述帽盖与所述开口端通过激光焊接进行连接。

9.根据权利要求1-3中的任意一项所述的电池，其特征在于，所述第一端向外凸出于所述顶壁，或者所述第一端的端面与所述顶壁的外表面平齐。

10.根据权利要求1-3中的任意一项所述的电池，其特征在于，所述第一端为所述电池的正极，所述帽盖为所述电池的负极。