CN209282341U - 一种无线充电电池装置以及充电座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线充电电池装置以及充电座。该电池装置包括电池本体、受电线圈、PCM元件以及外壳，所述电池本体、所述受电线圈和所述PCM元件被设置在所述外壳内，或者所述电池本体和所述PCM元件被设置在所述外壳内，所述受电线圈被设置在所述外壳外；所述受电线圈的正极端和负极端通过PCM元件分别对应地与所述电池本体的正极集流体和负极集流体连接。

Description

一种无线充电电池装置以及充电座

技术领域

本实用新型涉及能量转换技术领域，更具体地，涉及一种无线充电电池装置以及充电座。

背景技术

无线充电系统通常包括送电线圈和受电线圈。送电线圈通常被集成在外置的充电座内。受电线圈通常被集成在电子设备中，例如，手机、平板电脑、笔记本电脑等。受电线圈与电池连接。在进行充电时，送电线圈和受电线圈相对放置。送电线圈通一定频率的交流电，通过电磁感应在受电线圈中产生感应电流，从而将能量从充电座转移到电池中。

现有的电池通常都是独立设置的，例如柱状电池、纽扣电池等。这种电池只能进行接触式供电，不具备无线充电的功能

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无线充电电池装置的新技术方案。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种无线充电电池装置。该电池装置包括电池本体、受电线圈、PCM元件以及外壳，所述电池本体、所述受电线圈和所述PCM元件被设置在所述外壳内，或者所述电池本体和所述PCM元件被设置在所述外壳内，所述受电线圈被设置在所述外壳外；所述受电线圈的正极端和负极端通过PCM元件分别对应地与所述电池本体的正极集流体和负极集流体连接。

可选地，还包括绝缘罩，在所述绝缘罩的一个表面设置有容纳腔，所述受电线圈被设置在所述容纳腔中。

可选地，所述电池本体包括第一端和与所述第一端相对的第二端，所述电池本体的帽盖被设置在所述第一端，其中，所述受电线圈和所述PCM元件被设置在所述第一端，所述受电线圈位于所述PCM和所述电池本体之间；或者所述受电线圈被设置在所述第一端，所述PCM元件被设置在所述第二端。

可选地，所述电池本体包括筒状的壳体，其中，所述受电线圈被设置在所述筒状的壳体的侧壁上。

可选地，所述受电线圈呈筒状，并且围绕所述侧壁设置。

可选地，所述受电线圈呈弧面结构，并且贴合在所述侧壁上。

可选地，所述受电线圈呈蛇形迂回结构。

可选地，所述受电线圈通过激光蚀刻或者气相沉积的方式形成。

可选地，所述PCM元件具有过孔，所述正极集流体和所述负极集流体中的至少一个插入对应的所述过孔中。

可选地，所述电池本体、所述受电线圈和所述PCM元件被设置在所述外壳内，所述PCM元件包括安装有功能元件的第一表面和与所述第一表面相背的第二表面，在所述第二表面通过蚀刻或者气相沉积的方式形成有所述受电线圈。

根据本公开的另一个方面，提供了一种充电座。该充电座包括本体部和送电线圈，所述本体部具有腔体，所述送电线圈围绕所述腔体的侧壁设置，所述充电座用于为上述受电线圈被设置在所述筒状的壳体的侧壁上无线充电电池装置充电，所述无线充电电池装置插入所述腔体中。

根据本公开的一个实施例，无线充电电池装置为一体结构，即将电池本体与受电线圈等集成到一起。通过外置的充电座能够实现对该电池装置的无线充电。

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是根据本公开的一个实施例的无线充电电池装置的分解图。

图2是根据本公开的一个实施例的无线充电电池装置的剖视图。

图3是根据本公开的一个实施例的另一种无线充电电池装置的分解图。

图4是根据本公开的一个实施例的另一种无线充电电池装置的剖视图。

图5是根据本公开的一个实施例的第三种无线充电电池装置的分解图。

图6是根据本公开的一个实施例的第四种无线充电电池装置的分解图。

附图标记说明：

11：PCM元件；12：过孔；13：受电线圈；14：正极端；15：负极端；16：正极集流体；17：负极集流体；18：帽盖；19：壳体；20：外壳；21：绝缘罩；22：侧壁；23：蛇形迂回结构；24：容纳腔；25：电芯；26：芯柱。

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。

根据本公开的一个实施例，提供了一种无线充电电池装置。如图1-2所示，该无线充电装置包括电池本体、受电线圈13、PCM元件11以及外壳20。电池本体、受电线圈13和PCM元件11被设置在外壳20内，或者电池本体和PCM元件11被设置在外壳20内，受电线圈13被设置在外壳20外。受电线圈13的正极端14和负极端15与通过PCM元件11分别对应地与电池本体的正极集流体16和负极集流体17连接。受电线圈13感应充电座上的送电线圈，以产生感应电流，从而对电池本体进行充电。

例如，如图2所示，无线充电电池装置为锂离子电池装置。电池本体包括壳体19、芯柱26以及卷绕设置在所述芯柱26外的电芯25。壳体19呈筒状。壳体19的一端封闭，另一端敞开。芯柱26和电芯25被设置在壳体19内。电芯25的材料为本领域公知常识，在此不做详细说明。在壳体19的开口端设置有帽盖18。壳体19为导体。壳体19和帽盖18是绝缘的。帽盖18与电芯25的正极材料连接，帽盖18作为电池本体的正极；壳体19与电芯25的负极材料连接，壳体19作为电池本体的负极。

例如，受电线圈13由漆包线绕制而成。如图1、5和6所示，受电线圈13为螺旋形结构或者蛇形迂回结构23。螺旋形结构包括平面螺旋形结构或者立体螺旋形结构。蛇形迂回结构23的整体为平面形、立体形、弧面形等。漆包线由受电线圈13的两端引出，以正极端14和负极端15。

例如，如图3所示，PCM元件11为保护电路模块。受电线圈13的正极端14和负极端15通过激光焊接被焊接在PCM元件11上。外壳20由绝缘材料制作而成，例如塑料膜等。外壳20能够有效地保护电池本体、PCM元件11等。

在本公开实施例中，无线充电电池装置为一体结构，即将电池本体与受电线圈13等集成到一起。通过外置的充电座能够实现对该电池装置的无线充电。

此外，受电线圈13通过PCM元件11与电池本体连接。这种设置方式能有效地防止过冲、过放、过流等现象，提高了该电池装置的安全性能。

在一个例子中，如图1-6所示，电池装置还包括绝缘罩21。在绝缘罩21的一个表面设置有容纳腔24。受电线圈13被设置在容纳腔24中。例如，绝缘罩21为塑料、橡胶或者硅胶材料。绝缘罩21呈片状结构。由绝缘罩21的一个表面向内凹陷形成容纳腔24。绝缘罩21能够有效地防止受电线圈13的短路。

此外，绝缘罩21能够有效地对受电线圈13进行保护，以防止在组装过程中受电线圈13出现变形。

此外，绝缘罩21还能起到隔热效果，能防止电池本体过热。

在一个例子中，如图1-4所示，电池本体包括第一端和与第一端相对的第二端。第一端为开口端。电池本体的帽盖18被设置在第一端。例如，通过滚槽加工被辊压在第一端。受电线圈13和PCM元件11被设置在第一端。正极集流体16一端与帽盖18连接，另一端与PCM元件11连接。负极集流体17的一端与壳体19连接，另一端与PCM元件11连接。例如，通过激光焊接进行连接。受电线圈13位于PCM和电池本体之间。

还可以是，受电线圈13被设置在第一端。PCM元件11被设置在第二端。正极端14和负极端15穿过壳体19的侧壁22与PCM元件11连接。

在该例子中，受电线圈13位于电池本体的端部。这样，受电线圈13不会增加电池装置的外径。

在一个例子中，如图5-6所示，受电线圈13被设置在筒状的壳体19的侧壁22上。例如，受电线圈13的整体为弧面或者筒状结构，以便于贴合在壳体19的侧壁22上。受电线圈13可以直接被设置在壳体19的侧壁22上。这样，受电线圈13位于外壳20和壳体19之间。

还可以是，受电线圈13位于外壳20外。这样，受电线圈13间接地设置在壳体19的侧壁22上。

在该例子中，壳体19的侧壁22的表面积远大于两个端部的面积。通过这种方式，更大质量、更长长度的受电线圈13能够被设置在该电池装置内，从而有效地提高了充电时的工作面积，提高了电池装置的充电速度。

在一个例子中，如图5所示，受电线圈13的整体呈筒状，并且围绕侧壁22设置。例如，圆筒状或者方形筒状。在该例子中，受电线圈13呈立体螺旋形结构，整体呈筒状。绝缘罩21呈筒状结构。受电线圈13绕设在绝缘罩21的外侧。绝缘罩21套设在壳体19外或者外壳20外。这种设置方式充分利用了侧壁22的外表面，这使得受电线圈13的工作面积能够做到最大。

当然，在其他示例中，受电线圈13也可以呈蛇形迂回结构23。

在一个例子中，如图6所示，受电线圈13呈弧面结构，并且贴合在侧壁22上。在该例子中，受电线圈13呈蛇形迂回结构23。这种设置方式同样能够显著提高受电线圈13的工作面积。

在一个例子中，受电线圈13通过蚀刻的方式形成在容纳腔24中。蚀刻的方式包括化学蚀刻和激光蚀刻。

例如，在进行化学蚀刻时，首先，在金属板材的表面根据设定图案设置保护层。然后，将保护层以外的部分通过化学药剂腐蚀掉。接下来，去除保护层，以得到螺旋形结构或者蛇形迂回结构23的受电线圈13。

例如，在进行激光蚀刻时，通过激光器蚀刻金属板材，去除部分材料，以形成具有设定图案的受电线圈13。

蚀刻的成型方式具有成型精度高的特点。

此外，由于不需要拉伸引线，故受电线圈13的结构强度高。

在一个例子中，受电线圈13通过气相沉积的方式形成在容纳腔24中。例如，物理气相沉积(PVD)或者化学气相沉积(CVD)。气相沉积的方式能够直接将金属材料沉积成设定图案的受电线圈13，，例如蛇形迂回结构23等。这种方式同样具有成型精度高的特点。

此外，由于不需要通过物理的方式改变金属板材的结构，故气相沉积的方式形成的受电线圈13的应力、应变小。

在一个例子中，电池本体、受电线圈13和PCM元件11被设置在外壳20内。PCM元件11包括安装有功能元件的第一表面和与第一表面相背的第二表面。在第二表面通过蚀刻或者气相沉积的方式形成有受电线圈13。例如，第一表面为PCM元件11的PCB的正面，第二表面为背面。功能元件包括电阻元件、电容元件、电感元件、显示元件、电连接元件等。功能元件被设置在PCB的正面。受电线圈13形成在PCB的背面。通过这种方式，受电线圈13与PCM元件11集成到一起，能一起被组装，从而使受电线圈13的安装变得容易，无线充电电池装置的组装变得容易。

此外，受电线圈13不会额外占用无线充电电池装置的空间，顺应了电子产品小型化的发展趋势。

在一个例子中，如图3、4和6所示，PCM元件11具有过孔12。过孔12为金属化通孔。在PCM元件11的孔壁上设置有金属层。金属层能起到导电的作用，以便于与PCM元件11上的各种器件导通。正极集流体16和负极集流体17中的至少一个插入过孔12中。例如，正极集流体16呈L形结构。正极集流体16的一条边被焊接在帽盖18内，另一条边从帽盖18向外伸出，并插入过孔12中。该另一条边与金属层导通。例如，通过锡焊焊接将该另一条边固定在过孔12中。通过这种方式，PCM元件11与电池本体的连接变得容易，并且PCM元件11的定位能够更精确。

负极集流体17也呈L形结构。负极集流体17的一条边焊接在壳体19的侧壁22上，另一条边焊接在PCM元件11的上表面。

还可以是，PCM元件11包括与负极对应的过孔12。负极集流体17也插入过孔12中并形成导通。

根据本公开的另一个实施例，提供了一种充电座。充电座用于为上述受电线圈13设置在壳体19的侧壁22上的无线充电电池装置进行充电。该充电座包括本体部和送电线圈。本体部具有腔体。送电线圈被设置在本体部内，并围绕腔体的侧壁22设置。在充电时，无线充电电池装置插入腔体中。

该充电座具有充电效率高的特点。

此外，该充电座能收纳无线充电电池装置。

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 (11)

1.一种无线充电电池装置，其特征在于，包括电池本体、受电线圈、PCM元件以及外壳，所述电池本体、所述受电线圈和所述PCM元件被设置在所述外壳内，或者所述电池本体和所述PCM元件被设置在所述外壳内，所述受电线圈被设置在所述外壳外；

所述受电线圈的正极端和负极端通过所述PCM元件分别对应地与所述电池本体的正极集流体和负极集流体连接。

2.根据权利要求1所述的无线充电电池装置，其特征在于，还包括绝缘罩，在所述绝缘罩的一个表面设置有容纳腔，所述受电线圈被设置在所述容纳腔中。

3.根据权利要求1所述的无线充电电池装置，所述电池本体包括第一端和与所述第一端相对的第二端，所述电池本体的帽盖被设置在所述第一端，其特征在于，所述受电线圈和所述PCM元件被设置在所述第一端，所述受电线圈位于所述PCM和所述电池本体之间；或者

所述受电线圈被设置在所述第一端，所述PCM元件被设置在所述第二端。

4.根据权利要求1所述的无线充电电池装置，所述电池本体包括筒状的壳体，其特征在于，所述受电线圈被设置在所述筒状的壳体的侧壁上。

5.根据权利要求4所述的无线充电电池装置，其特征在于，所述受电线圈呈筒状，并且围绕所述侧壁设置。

6.根据权利要求4所述的无线充电电池装置，其特征在于，所述受电线圈呈弧面结构，并且贴合在所述侧壁上。

7.根据权利要求1-6中的任意一项所述的无线充电电池装置，其特征在于，所述受电线圈呈蛇形迂回结构。

8.根据权利要求1-6中的任意一项所述的无线充电电池装置，其特征在于，所述受电线圈通过蚀刻或者气相沉积的方式形成。

9.根据权利要求1-6中的任意一项所述的无线充电电池装置，其特征在于，所述PCM元件具有过孔，所述正极集流体和所述负极集流体中的至少一个插入对应的所述过孔中。

10.根据权利要求1所述的无线充电电池装置，其特征在于，所述电池本体、所述受电线圈和所述PCM元件被设置在所述外壳内，所述PCM元件包括安装有功能元件的第一表面和与所述第一表面相背的第二表面，在所述第二表面通过蚀刻或者气相沉积的方式形成有所述受电线圈。

11.一种充电座，其特征在于，包括本体部和送电线圈，所述本体部具有腔体，所述送电线圈围绕所述腔体的侧壁设置，所述充电座用于为如权利要求4-6中的任意一项所述的无线充电电池装置充电，所述无线充电电池装置插入所述腔体中。