CN212625986U - 电芯、电池、电子设备及模具 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种电芯、电池、电子设备及模具。电芯包括：保护壳和裸电芯。保护壳包括与电子设备的电池仓连接的固定面、与固定面相对的正面以及连接固定面和正面的壳侧面，壳侧面设有向外凸出于的储液槽，储液槽与保护壳的内腔连通，储液槽和保护壳的内腔均存储有电解液。裸电芯设于保护壳的内腔。通过使储液槽存储电解液以补充保护壳的内腔存储的电解液，这增加了电解液的总量，利于提高电芯的充放电寿命。

Description

电芯、电池、电子设备及模具

技术领域

本公开涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种电芯、电池、电子设备及模具。

背景技术

电池的电芯包括裸电芯和封装裸电芯的保护壳，保护壳内还封装有电解液，电解液作为裸电芯的正极片和负极片的连接桥梁，使正极片和负极片之间可以形成充放电回路。但是，随着电池使用时间的延长，电解液会被不断消耗，这不利于正极片和负极片之间的离子传输，使电池的充放电寿命较短。

实用新型内容

本公开提供了一种改进的电芯、电池、电子设备及模具。

本公开的一个方面提供一种电芯，所述电芯包括：

保护壳，包括与电子设备的电池仓连接的固定面、与所述固定面相对的正面以及连接所述固定面和所述正面的壳侧面，所述壳侧面设有向外凸出于所述壳侧面的储液槽，所述储液槽与所述保护壳的内腔连通，所述储液槽和所述保护壳的内腔均存储有电解液；以及

裸电芯，设于所述保护壳的内腔。

可选地，所述储液槽位于所述壳侧面靠近所述正面的一端。

可选地，所述壳侧面包括顺次连接且围绕形成框形结构的第一壳侧面、第二壳侧面、第三壳侧面和第四壳侧面；

所述裸电芯包括极耳，所述极耳从所述保护壳的内腔经由所述第一壳侧面伸出所述保护壳，所述第二壳侧面、所述第三壳侧面和所述第四壳侧面中的至少一者设有所述储液槽。

可选地，所述保护壳包括铝塑膜，所述铝塑膜在所述第二壳侧面和所述第四壳侧面形成折边结构，所述第二壳侧面和所述第四壳侧面中的至少一者设有所述储液槽，所述折边结构沿平行于所述固定面的方向向外凸出于所述储液槽。

可选地，所述储液槽的数目为一个，所述储液槽沿平行于所述固定面的方向延伸设于所述壳侧面。

可选地，所述储液槽的数目为多个，多个所述储液槽沿平行于所述固定面的方向分散布设于壳侧面。

可选地，所述储液槽沿所述固定面指向所述正面的方向的外壁呈弧形结构。

本公开的另一个方面提供一种电池，所述电池包括：

上述提及的任一种所述的电芯；以及

电池保护板，与所述电芯电连接。

本公开的另一个方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：

机身，包括电池仓；

上述提及的所述的电池，组装于所述电池仓。

本公开的另一个方面提供一种模具，所述模具用于成型上述提及的任一种所述的电芯中的保护壳，所述模具包括：

凹模具，包括凹槽，所述凹槽的底壁与所述保护壳的正面或固定面相匹配；以及

凸模具，包括冲击面和围绕设于所述冲击面的模侧面，所述模侧面设有向外凸出的凸部，所述凸部与所述储液槽相匹配。

本公开提供的技术方案至少具有以下有益效果：

基于保护壳的壳侧面设有储液槽，通过使储液槽存储电解液以补充保护壳的内腔存储的电解液，这增加了电解液的总量，利于提高电芯的充放电寿命。另外，由于储液槽设于壳侧面，这不影响电芯的固定面与电子设备的电池仓连接，利于电芯与电池仓牢固连接。

附图说明

图1所示为相关技术示出的电池的充放电循环次数和容量的关系曲线图；

图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的电子设备的结构示意图；

图3所示为本公开根据一示例性实施例示出的电芯的结构示意图；

图4所示为本公开根据一示例性实施例示出的电芯的侧视图；

图5所示为本公开根据一示例性实施例示出的电芯的俯视图；

图6所示为本公开根据一示例性实施例示出的模具对保护壳成型时的正视图；

图7所示为本公开根据一示例性实施例示出的模具对保护壳成型时的侧视图；

图8所示为本公开根据一示例性实施例示出的铝塑膜成型的局部结构示意图；

图9所示为本公开根据一示例性实施例示出的电池的充放电循环次数和容量的关系曲线图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。除非另作定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本公开说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

相关技术中，对铝塑膜冲坑成型后，将裸电芯和设定量的电解液封装于铝塑膜内。但是，设定量的电解液只能满足电芯700～800次的充放电循环次数，也即电芯的充放电寿命为700～800次充放电循环次数。

图1所示为相关技术示出的电池的充放电循环次数和容量的关系曲线图。在图1中，1号曲线、2号曲线和3号曲线分别表示三个电池的充放电循环次数和容量的关系曲线。由图1可知，随着充放电循环次数的增加，三个电池的容量均减小，且三个电池的充放电循环次数在800次之后失效，也即三个电池的最大充放电循环次数为800次左右。

通过使铝塑膜封装更多量的电解液可以提高电芯的充放电循环次数，也即延长电芯的充放电寿命。但是，铝塑膜容易变形，当向铝塑膜内注入更多电解液时，铝塑膜会造成电芯的表面鼓胀，公差尺寸较大，使鼓胀的电芯不能牢固地固定于电子设备的电池仓内。

为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种电芯、电池、电子设备及模具，以下结合附图进行详细阐述：

图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的电子设备的结构示意图。参考图2，电子设备100包括机身110和电池120。其中，机身110包括电池仓111，电池120组装于电池仓111内，电池120为电子设备100供电。

在本公开实施例中，电子设备100包括但不限于：手机、平板电脑、iPad、数字广播终端、消息收发设备、游戏控制台、医疗设备、健身设备、个人数字助理、智能可穿戴设备、智能电视、扫地机器人和智能音箱等。

本公开一些实施例还提供了一种电池120，电池120包括电池保护板(未图示)和电芯130，电池保护板与电芯130电连接。示例性地，电池保护板与电芯130的极耳电连接，电池保护板用于控制向电芯130输入的充电电压和充电电流，以及控制电芯130向电子设备100输出的放电电压和放电电流。

示例性地，电池120为锂离子电池。

图3所示为本公开根据一示例性实施例示出的电芯130的结构示意图。参考图3，电芯130包括：保护壳140和裸电芯150。

保护壳140包括与电子设备100的电池仓111连接的固定面141、与固定面141相对的正面142以及连接固定面141和正面142的壳侧面143，壳侧面143设有向外凸出于壳侧面143的储液槽144，储液槽144与保护壳140的内腔145连通，储液槽144和保护壳140的内腔145均存储有电解液。示例性地，保护壳140的固定面141通过胶层粘结于电池仓111。

示例性地，保护壳140呈长方体结构、正方体结构或圆柱体结构等规则或不规则结构。示例性地，当电池120为锂离子电池120时，电解液包括：六氟磷酸锂(LiPF₆)、溶媒(溶媒包括碳酸烯酯类有机物)和添加剂，电解液用于向正极片和负极片之间传输锂离子，以实现正极片和负极片之间的电导通。

裸电芯150设于保护壳140的内腔145。示例性地，裸电芯150包括叠层的正极片、隔膜、负极片，以及极耳151。极耳151包括与正极片连接的正极耳和与负极片连接的负极耳。

基于上述，本公开实施例提供的电芯130、电池120及电子设备100，基于保护壳140的壳侧面143设有储液槽144，通过使储液槽144存储电解液以补充保护壳140的内腔145存储的电解液，这增加了保护壳140内的电解液总量，利于提高电芯130和电池120的充放电寿命。另外，由于储液槽144设于壳侧面143，这不影响电芯130的固定面141与电子设备100的电池仓111连接，利于使电芯130与电池仓111牢固连接。

在一些实施例中，继续参考图3，储液槽144位于壳侧面143靠近正面142的一端。这样，使储液槽144距离固定面141较远，进而使储液槽144距离电子设备100的电池仓111较远，这样进一步地保证储液槽144不会影响固定面141与电子设备100的电池仓111连接，且不会因为设置了储液槽144而调整电子设备100的电池仓111的结构。

在一些实施例中，继续参考图3，壳侧面143包括顺次连接且围绕形成框形结构的第一壳侧面146、第二壳侧面147、第三壳侧面148和第四壳侧面149；裸电芯150包括极耳151，极耳151从保护壳140的内腔145经由第一壳侧面146伸出保护壳140，第二壳侧面147、第三壳侧面148和第四壳侧面149中的至少一者设有储液槽144。也即，储液槽144与极耳151没有设于同一壳侧面143，储液槽144远离极耳151布设。通常情况下，电池保护板与极耳151连接，使储液槽144远离极耳151布设，避免储液槽144影响电池保护板与极耳151连接。

图4所示为本公开根据一示例性实施例示出的电芯130的侧视图。在一些实施例中，参考图4，保护壳140包括铝塑膜，铝塑膜在第二壳侧面147和第四壳侧面149形成折边结构160，第二壳侧面147和第四壳侧面149中的至少一者设有储液槽144，折边结构160沿平行于固定面141的方向向外凸出于储液槽144。也即，在图4中，折边结构160沿x轴方向向外凸出于储液槽144。这样，使储液槽144不会影响电芯130沿垂直于固定面141方向的尺寸，也即不会影响电芯130沿y轴方向的尺寸(电芯130的厚度)，进而不会影响电子设备100的电池仓111的尺寸设计。

其中，“折边结构160”指的是：铝塑膜对折且粘结后的边缘翻折的结构。

在一些实施例中，继续参考图3，储液槽144的数目为一个，储液槽144沿平行于固定面141的方向延伸设于壳侧面143。换言之，储液槽144沿壳侧面143围绕于固定面141的方向延伸设置。示例性地，储液槽144沿一个壳侧面143延伸形成长条状储液槽144。示例性地，储液槽144可以沿第二壳侧面147、第三壳侧面148和第四壳侧面149的边缘延伸，形成一个带有缺口的环状储液槽144。

另外，储液槽144还可以其他方向延伸设置，本公开对此不作具体限定。

图5所示为本公开根据一示例性实施例示出的电芯130的俯视图。在一些实施例中，参考图5，储液槽144的数目为多个，多个储液槽144沿平行于固定面141的方向分散布设于壳侧面143。换言之，储液槽144沿壳侧面143围绕于固定面141的方向延伸分散布设。示例性地，多个储液槽144以直线形式分散设于第四壳侧面149，参考图5。示例性地，多个储液槽144以直线形式分散设于第三壳侧面148。示例性地，多个储液槽144分散设于第二壳侧面147和第三壳侧面148。示例性地，多个储液槽144分散设于第二壳侧面147、第三壳侧面148和第四壳侧面149。这样，通过多个储液槽144分别对保护壳140内的不同位置补充电解液，利于电解液能够快速地与裸电芯150接触。

在本公开实施例中，储液槽144的截面可以呈三角形、方形和梯形等规则或不规则的结构。在一些实施例中，继续参考图4，储液槽144沿固定面141指向正面142的方向(也即y轴的反方向)的外壁呈弧形结构。这样，避免储液槽144的外轮廓与电子设备100的其他部件之间出现磨损问题。

示例性地，储液槽144由保护壳140的壳侧面143向外凸出的深度小于3mm，比如可以为2.5mm、2mm、1.5mm或1mm等。这样，设计储液槽144的电芯130的尺寸和相关技术中电芯130的尺寸相差较小，不会影响电芯130和电子设备100的电池仓111的尺寸设计，且储液槽144还储存多余的电解液，利于提升电芯130的电容量。

图6所示为本公开根据一示例性实施例示出的模具对保护壳140成型时的正视图，图7所示为本公开根据一示例性实施例示出的模具对保护壳140成型时的侧视图。本公开一些实施例还提供了一种模具，模具用于成型上述提及的任一种电芯130中的保护壳140，结合参考图6和图7，模具包括：凹模具210和凸模具220。

凹模具210包括凹槽211，凹槽211的底壁212与保护壳140的正面142或固定面141相匹配。凸模具220包括冲击面221和围绕设于冲击面221的模侧面222，模侧面222设有向外凸出的凸部223，凸部223与储液槽144相匹配。

图8所示为本公开根据一示例性实施例示出的铝塑膜成型的局部结构示意图，以下结合图6至图8对保护壳140的成型方法进行阐述：

以保护壳140为铝塑膜为例，将铝塑膜与凹模具210的凹槽211相对，通过凸模具220沿第一方向挤压铝塑膜，使铝塑膜凹陷于凹模具210的凹槽211内，进而使铝塑膜形成与凹槽211匹配的凹坑结构。铝塑膜的凹坑结构所对应的外底面可以为正面142或固定面141。然后将凸模具220沿垂直于第一方向的第二方向移动，使凸部223挤压铝塑膜的壳侧面143，使壳侧面143形成储液槽144，形成类似图8中的结构。

可以理解的是，铝塑膜的储液槽144的结构与凸模具220的凸部223的结构相匹配，当凸部223的数目为一个时，可以成型一个储液槽144，当凸部223的数目为多个时，可以成型多个储液槽144。

图9所示为本公开根据一示例性实施例示出的电池120的充放电循环次数和容量的关系曲线图。在图9中，4号曲线、5号曲线和6号曲线分别对应本公开实施例提供的三个电池120的充放电循环次数和容量的关系曲线。由图9可知，随着充放电循环次数的增加，三个电池120的容量均减小，且三个电池120的多充放电循环次数可达1000次及以上。由此可见，本公开实施例提供的电芯130和电池120相对于相关技术提供的电芯130和电池120而言，具有更高的充放电寿命，利于提升用户体验。

本公开上述各个实施例，在不产生冲突的情况下，可以互为补充。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，所述电芯包括：

保护壳，包括与电子设备的电池仓连接的固定面、与所述固定面相对的正面以及连接所述固定面和所述正面的壳侧面，所述壳侧面设有向外凸出于所述壳侧面的储液槽，所述储液槽与所述保护壳的内腔连通，所述储液槽和所述保护壳的内腔均存储有电解液；以及

裸电芯，设于所述保护壳的内腔。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述储液槽位于所述壳侧面靠近所述正面的一端。

3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述壳侧面包括顺次连接且围绕形成框形结构的第一壳侧面、第二壳侧面、第三壳侧面和第四壳侧面；

所述裸电芯包括极耳，所述极耳从所述保护壳的内腔经由所述第一壳侧面伸出所述保护壳，所述第二壳侧面、所述第三壳侧面和所述第四壳侧面中的至少一者设有所述储液槽。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述保护壳包括铝塑膜，所述铝塑膜在所述第二壳侧面和所述第四壳侧面形成折边结构，所述第二壳侧面和所述第四壳侧面中的至少一者设有所述储液槽，所述折边结构沿平行于所述固定面的方向向外凸出于所述储液槽。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述储液槽的数目为一个，所述储液槽沿平行于所述固定面的方向延伸设于所述壳侧面。

6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述储液槽的数目为多个，多个所述储液槽沿平行于所述固定面的方向分散布设于所述壳侧面。

7.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述储液槽沿所述固定面指向所述正面的方向的外壁呈弧形结构。

8.一种电池，其特征在于，所述电池包括：

权利要求1～7任一项所述的电芯；以及

电池保护板，与所述电芯电连接。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

机身，包括电池仓；

权利要求8所述的电池，组装于所述电池仓。

10.一种模具，其特征在于，所述模具用于成型权利要求1～7任一项所述的电芯中的保护壳，所述模具包括：

凹模具，包括凹槽，所述凹槽的底壁与所述保护壳的正面或固定面相匹配；以及

凸模具，包括冲击面和围绕设于所述冲击面的模侧面，所述模侧面设有向外凸出的凸部，所述凸部与所述储液槽相匹配。

Images