CN215933664U - 一种电池及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电池及电子设备,电池包括壳体、电芯和第一绝缘件,电芯和第一绝缘件均设在壳体的容置腔内,第一绝缘件位于电芯的端部,电芯包括第一极耳和第二极耳,第一极耳和第二极耳的第一端部均与电芯连接,第一极耳和第二极耳的第二端部均沿着电芯的轴线朝向第一绝缘件延伸,第一绝缘件在第二端部的延伸方向上设有开口,第二端部穿设在开口内并朝向电芯的端部弯折,第一极耳和第二极耳均通过第二端部与壳体连接并与壳体外部导通。本实用新型能够减小电池中极耳的弯折次数。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,特别涉及一种电池及电子设备。
背景技术
随着科学技术的发展,电子产品越来越多的进入到人们生活的方方面面,而电子产品的正常使用离不开电池,其中,锂离子电池因其具有能量密度高、环境友好等优点,在各领域的电子产品中得到了广泛的应用,比如电子手表领域等。
目前,锂离子电池通常包括壳体、电芯和电芯绝缘片,电芯和电芯绝缘片均容设在壳体内,电芯内具有极耳,极耳的一端固定在电芯的电极片上,极耳的另一端穿过电芯绝缘片固定在壳体的侧壁上,以便将极耳与壳体的外部导通。
然而,现有锂离子电池的极耳的弯折次数较多(比如两次),不仅极耳的耗损较大,而且不便于电芯在壳体内的装配。
实用新型内容
本实用新型提供一种电池及电子设备,能够减小电池中极耳的弯折次数。
本实用新型第一方面提供了一种电池,该电池包括壳体、电芯和第一绝缘件,所述壳体内具有容置腔,所述电芯和所述第一绝缘件均设在所述容置腔内,所述第一绝缘件位于所述电芯的端部,所述电芯包括第一极耳和第二极耳,所述第一极耳和所述第二极耳均具有第一端部和与所述第一端部连接的第二端部,所述第一端部与所述电芯连接,所述第二端部沿着所述电芯的轴线朝向所述第一绝缘件延伸,所述第一绝缘件在所述第二端部的相对位置处设有开口,所述第二端部穿设在所述开口内并朝向所述电芯的端部弯折,所述第一极耳和所述第二极耳均通过所述第二端部与所述壳体外部导通。
在一种可能的实施方式中,所述开口与所述第一端部相对设置或者,所述第一极耳和所述第二极耳均位于所述电芯朝向所述第一绝缘件的一端。
在一种可能的实施方式中,所述第一绝缘件上设有第一开口和与第二开口,所述第一开口与两个所述第二端部中的一者形状相适配,所述第二开口与两个所述第二端部中的另一者形状相适配。
在一种可能的实施方式中,所述第一开口为所述第一绝缘件上的第一缺口或者通孔,所述第二开口为所述第一绝缘件上的第一缺口或者通孔。
在一种可能的实施方式中,所述壳体为金属壳,所述电池还包括与所述壳体的侧壁绝缘的导电组件,所述第一极耳和所述第二极耳中的一者与所述壳体连接,所述第一极耳和所述第二极耳中的另一者与所述导电组件连接。
在一种可能的实施方式中,所述导电组件包括与所述壳体的侧壁绝缘的第一导电件,所述第一导电件的至少部分结构位于所述容置腔内并与所述第一极耳相对设置,所述第一极耳与所述第一导电件焊接。
在一种可能的实施方式中,在所述第一导电件背离所述第一极耳的方向上,所述导电组件还包括依次叠设在所述第一导电件上的第二绝缘件、第三绝缘件和位于所述容置腔外部的第二导电件,所述第一导电件与所述第二导电件连接,以导通所述第一极耳与所述第二导电件。
在一种可能的实施方式中,所述电池包括位于所述容置腔外部的第三导电件,所述第三导电件位于所述壳体的侧壁上,所述第三导电件与所述第二极耳导通。
在一种可能的实施方式中,所述第一极耳的所述第二端部与所述第一绝缘件之间的间距为第一间距,所述第二极耳的所述第二端部与所述第一绝缘件之间的间距为第二间距,所述第一间距小于所述第二间距。
本实用新型第二方面提供了一种电子设备,该电子设备包括如上任一项所述的电池。
本实用新型提供一种电池及电子设备,电池包括壳体、电芯和第一绝缘件,电芯和第一绝缘件均设在壳体内的容置腔内,其中,电芯中第一极耳和第二极耳的第一端部均与电芯连接,第一极耳和第二极耳的第二端部均沿着与电芯的轴线朝向第一绝缘件的一侧延伸,并通过在第一绝缘件上设有开口,且开口与第二端部相对设置,第二端部穿设在开口内并朝向第一绝缘件的一侧弯折,以便第一极耳和第二极耳与壳体连接并与壳体的外部导通的同时,能够使得电池内第一极耳和第二极耳仅发生一次弯折,有助于减小第一极耳和第二极耳的弯折次数,从而减小第一极耳和第二极耳的损耗和电池的制造成本,提升电池的能量密度。
除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外,本实用新型实施例提供的电池及电子设备所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果,将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是相关技术中的电池的结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的一种电池的结构示意图;
图3是本实用新型实施例提供的一种电池的爆炸图;
图4是本实用新型实施例提供的一种电芯的立体图一;
图5是图4中电芯在A部的放大图;
图6是本实用新型实施例提供的一种电芯的立体图二;
图7是本实用新型实施例提供的一种电芯的端部示意图;
图8是本实用新型实施例提供的另一种电芯的立体图;
图9是本实用新型实施例提供的一种电芯的端部示意图;
图10是本实用新型实施例提供的第一极耳和第二极耳与第一绝缘件的装配示意图;
图11是本实用新型实施例提供的第一绝缘件在第一视角下的结构示意图;
图12是本实用新型实施例提供的第一绝缘件在第二视角下的结构示意图;
图13是本实用新型实施例提供的一种电池的俯视图;
图14是图14中电池的在B-B方向的剖视图;
图15是图14中电池在C部的放大图;
图16是图15中电池在另一视角下的结构示意图;
图17是本实用新型实施例提供的一种第一极耳和第二极耳与壳体的装配示意图;
图18是图17中去除第一绝缘件的装配示意图;
图19是本实用新型实施例提供的一种壳体与导电组件的装配示意图;
图19a是本实用新型实施例提供的一种第二导电件变形前的结构示意图;
图19b是本实用新型实施例提供的一种第二导电件变形后的结构示意图;
图20是本实用新型实施例提供的另一种导电组件在壳体上安装爆炸图;
图21是本实用新型实施例提供的一种导电组件在壳体内的装配示意图;
图22是本实用新型实施例提供的一种电池的端部示意图;
图23是图22中电池的在D-D方向的剖视图;
图24是图23中电池在E部的放大图。
附图标记说明:
1-壳体;11-顶壁;12-底壁;13-侧壁;14-容置腔;15-第一壳体;16-第二壳体;17-第三壳体;18-注液孔;
2-电芯;21-电芯本体;211-第一极片;212-第二极片;22-极耳;221-第一极耳;222-第二极耳;223-第一端部;224-第二端部;3-第一绝缘件;31- 开口;311-第一开口;312-第二开口;32-第二缺口;
4-导电组件;41-第一导电件;42-第二绝缘件;43-第三绝缘件;431-限位凸起;44-第二导电件;45-贯穿孔;
5-第三导电件;6-电芯绝缘片;7-封口件。
具体实施方式
目前,如图1中所示,电池比如锂离子电池可以包括壳体1a、电芯2a 和电芯绝缘片6,电芯2a容设在壳体1a内,电芯绝缘片6设在壳体1a内并位于电芯2a端部,电芯2a内具有极耳22a,极耳22a的一端与电芯2a朝向壳体1a顶壁的一面(即电芯2的顶面)连接,极耳22a的另一端首先朝向电芯2a朝向壳体1a底壁12a的一面(即电芯2a的底面)弯折,并穿过电芯绝缘片6,然后再次朝向壳体1a顶壁的一面弯折固定在壳体1a的侧壁上,以便实现极耳22a及电芯2a与壳体1a的外部导通,为电子设备比如电子手表等进行供电。
然而,从上可知,现有电池的极耳22a需经过两次弯折后才能固定在壳体1a的侧壁上,如果需要将极耳22a的端部延伸至壳体1a的外部,则极耳 22a的弯折次数将更多。因此,现有电池中极耳22a的弯折次数较多,不仅使得极耳22a具有较大的耗损,而且由于极耳22a的多次弯折,使得壳体1a内电芯2a可装配的空间较小,不便于电芯2a在壳体1a内的装配。
有鉴于此,本实用新型实施例提供了一种电池及电子设备,该电池中的电芯和第一绝缘件均设在电池的壳体内,电芯中第一极耳和第二极耳的第一端部均与电芯连接,第一极耳和第二极耳的第二端部均沿着与电芯的轴线朝向第一绝缘件的一侧延伸,并通过在第一绝缘件上设有开口,且开口与第二端部相对设置,第二端部穿设在开口内并朝向电芯的端部弯折,这样在便于将第一极耳和第二极耳与壳体连接并与壳体的外部导通的同时,能够有助于减小第一极耳和第二极耳的弯折次数,进而减小第一极耳和第二极耳的损耗和电池的制造成本,提升电池的能量密度。
其中,电子设备可以包括但不限于为电子手表或者其他具有电池的电子设备。本实用新型的电子设备通过采用本实用新型的电池,能够有助于减小电子设备的制造成本的同时,一方面能够更好的满足用户对于电子产品的续航需求,另一方面能够有助于缩小电池的尺寸,能够有助于电子设备朝向轻薄化的方向发展。
下面以电子手表为例,对本实用新型实施例的电池作进一步阐述。
实施例
图2是本实用新型实施例提供的一种电池的结构示意图,图3是本实用新型实施例提供的一种电池的爆炸图。
参考图2和图3所示,电池可以包括壳体1、电芯2和第一绝缘件3,壳体1内具有容置腔14,电芯2和第一绝缘件3均可以设在容置腔14内,以便实现电芯2和第一绝缘件3在壳体1内的固定。参考图3所示,第一绝缘件3可以位于电芯2的端部,电芯2可以包括极耳22,极耳22可以包括第一极耳221和第二极耳222,第一极耳221和第二极耳222均具有第一端部 223和与第一端部223连接的第二端部224。其中,第一端部223可以与电芯 2连接,第二端部224可以沿着电芯2的轴线方向朝向第一绝缘件3延伸,以便第一极耳221和第二极耳222的第二端部224均可以穿过第一绝缘件3 与壳体1的外部导通的同时,能够尽可能的避免第二端部224在从电芯2延伸至第一绝缘件3的过程中发生弯折,有助于减小第一极耳221和第二极耳222的弯折次数。
为了便于第二端部224穿过第一绝缘件3,参考图3所示,第一绝缘件3 在第二端部224的相对设置处设有开口31,第二端部224可以穿设在开口31 内并朝向电芯2的端部弯折,第一极耳221和第二极耳222均通过第二端部 224与壳体1连接并与壳体1外部导通,以便在壳体1的外表面上形成电池的正极和负极。由于开口31在第一绝缘件3上与第二端部224相对设置,这样第二端部224在从电芯2延伸至第一绝缘件3并穿设在开口31处的过程,第一极耳221和第二极耳222的第二端部224无法发生弯折。
需要说明的是,第一极耳221和第二极耳222在第二端部224的弯折角度可以为80°~100°。
为了便于第一极耳221和第二极耳222均可以通过第二端部224与壳体 1连接并与壳体1外部导通,第一极耳221和第二极耳222的第二端部224 均可以穿设在开口31内并朝向电芯2的端部弯折,这样在增大第二端部224 与壳体1上导通面积的同时,不仅能够便于电池与电子设备内的其他用电模块导通,而且能够增强第一极耳221和第二极耳222与壳体1连接强度。
因此,本实用新型实施例在确保电池正常使用功能的同时,使得电池内第一极耳221和第二极耳222仅在开口31处发生一次弯折,相较于现有的电池,减小了第一极耳221和第二极耳222的弯折次数,有助于降低第一极耳 221和第二极耳222的损耗和电池的制造成本的同时,在壳体1的尺寸不变的基础上,能够增大壳体1的容置腔14在沿着电芯2轴线上的可利用空间,以提升电池的能量密度,以期能够满足用户对于具有本实用新型实施例电池的电子设备的续航需求。
作为一种可能的实施方式,参考图2和图3所示,壳体1可以包括第一壳体15和第二壳体16,第二壳体16可以盖设在第一壳体15的底部并与第一壳体15共同围成容置腔14。其中,第一壳体15可以理解内部具有腔体的顶盖,第二壳体16可以理解为盖设在第一壳体15底部的底盖。示例性的,第二壳体16可以为与第一壳体15底部结构相适配的法兰。第二壳体16可以通过焊接、热压或者其他的方式与第一壳体15密封连接,以确保电池的整体密封性能。
参考图2和图3所示,壳体1的侧壁13上设有注液孔18,以便通过注液孔18向电芯2内进行注液。示例性的,注液孔18可以位于第一壳体15的侧壁13上,并靠近第一绝缘件3设置。
图4至图7分别示意出了本实用新型实施例提供的一种电芯的整体视图和局部视图。
作为一种可能的实施方式,参考图4至图7所示,第一极耳221和第二极耳222均可以位于电芯2朝向第一绝缘件3的一端。这样在确保第一极耳 221和第二极耳222均可以通过第二端部224与壳体1连接并与壳体1外部导通,以确保电池正常使用功能的同时,不仅能够减小电池内第一绝缘件3 的数量,使得电池的正极和负极位于电池的同一端部,以便与电子设备连接,而且还可以缩小电池的体积,有助于电子设备朝向轻薄化的方向发展。
或者,在确保第一极耳221和第二极耳222均可以通过第二端部224与壳体1连接并与壳体1外部导通的同时,第一极耳221和第二极耳222还可以位于电芯2相对的两端。本实施例中,对于第一极耳221和第二极耳222 在电芯2上的相对位置并不做进一步限定。
下面以第一极耳221和第二极耳222均可以位于电芯2朝向第一绝缘件 3的一端为例,对本实用新型实施例的电池作进一步阐述。
参考图5至图7所示,电芯2还可以包括与第一极耳221和第二极耳222 连接的电芯本体21。电芯本体21内具有第一极片211和第二极片212,其中,第一极片211和第二极片212位于电芯2的不同层并相互隔离。第一极耳221 的第一端部223和第二极耳222的第一端部223中的一者与第一极片211连接,第一极耳221的第一端部223和第二极耳222的第一端部223中的另一者与第二极片212连接。这样不仅使得第一极耳221和第二极耳222中的一者为正极耳,另一者为负极耳,而且使得第一极耳221和第二极耳222位于电芯2的不同高度处。
示例性的,相较于第二极耳222,第一极耳221可以更靠近电芯2朝向壳体1底壁12的一侧(电芯2的底面)设置。或者,相较于第一极耳221,第二极耳222也可以更靠近电芯2朝向壳体1底壁12的一侧(电芯2的顶面) 设置。
需要说明的是,第一极片211和第二极片212可以相互卷绕在一起,形成电芯2。此时,电芯2也可以成为卷芯。其中,卷芯的最外层可以通过隔膜收尾,绕卷芯一圈,隔膜外再贴一圈胶纸,将卷芯和隔膜进行固定。
或者,第一极片211和第二极片212也可以以其他的方式比如叠片的方式形成电芯2,在本实施例中,不在对电芯2的形成方式作进一步限定。
作为一种可能的实施方式,参考图5至图7所示,第一端部223可以与电芯本体21靠近壳体1顶壁11或者底壁12的一侧连接,这样能够使得第一端部223可以靠近电芯本体21的表面,以便于第二端部224在开口31处弯折时,能够有效的利用容置腔14内的空间,有助于减小电池的体积,提升电池的能量密度。
示例性的,本实施例中,采用第一端部223与电芯本体21靠近壳体1底壁12的一侧连接,第二端部224可以沿着电芯2的轴线延伸,在开口31处可以朝向第一绝缘件3弯折,使得第二端部224可以朝向壳体1顶壁11的一侧,并位于第一绝缘件3远离电芯2一侧,以便第一极耳221和第二极耳222 通过第二端部224与壳体1外部导通。
需要说明的是,电芯2的轴线可以理解为电芯2上与电芯本体21内第一极片211和第二极片212的表面平行的轴线。
其中,第一绝缘件3朝向第二端部224的一面上设有胶纸,以便第一极耳221和第二极耳222在开口31处弯折后,弯折后的第一极耳221和第二极耳222的第二端部224可以通过胶纸与第一绝缘件3粘接,以便将第一绝缘件3固定在容置腔14内。
需要说明的是,电芯2靠近第一绝缘件3的一端(即电芯2的上端面) 与第一绝缘件3之间的距离大于0.1mm-1mm,这样能够在通过注液孔18向电芯2内注液后,能够使得电芯2较快浸润。
其中,第一绝缘件3与电芯2的上端面相适配,即第一绝缘件3为与电芯2的上端面相适配的仿型结构,以便第一绝缘件3的整体可以完全覆盖电芯2的上端面。示例性的,第一绝缘件3的厚度可以0.05~0.3mm。
参考图5至图7所示,开口31可以与第一端部223相对设置。也就是说,开口31在第一绝缘件3上所在的位置与第一端部223相应。示例性的,当第一端部223开口31可以与电芯本体21靠近壳体1底壁12的一侧连接时,开口31也可以位于第一绝缘件3上靠近壳体1底壁12的一侧。这样在第二端部224沿着电芯2的轴线延伸出电芯2时,第二端部224无需弯折,便能够直接穿设在开口31处,以尽可能的减少第一极耳221和第二极耳222的弯折次数。
参考图5至图7所示,为了避免第一极耳221和第二极耳222在开口31 处产生干扰,第一绝缘件3上可以设有第一开口311和与第二开口312,第一开口311与两个第二端部224中的一者形状相适配,第二开口312与两个第二端部224中的另一者形状相适配,示例性的,第一开口311可以与第一极耳221的第二端部224的形状相适配,第二开口312可以与第二极耳222 的第二端部224的形状相适配。这样通过第一开口311和第二开口312可以对第一极耳221和第二极耳222进行限位。
示例性的,参考图5至图7所示,第一开口311和第二开口312可以为第一绝缘件3上的第一缺口。该第一缺口与第二端部224的形状相适配,以便于第一极耳221和第二极耳222的穿设。
其中,第一开口311和第二开口312在第一绝缘件3上的长度L可以为 3~6mm,宽度W可以为0.1~2mm。
需要说明的是,为了便于进液,第一绝缘件3在与注液孔18的位置处还设有第二缺口32。示例性的,第二缺口32的尺寸φ可以0.8mm~1.8mm。示例性的,第二缺口32可以为第一绝缘件3上的方形槽或者通孔,方形槽的尺寸可以为0.8mm~1.8mm,通孔的直径φ可以0.8mm~1.8mm。第一绝缘件3 在容置腔14内装配完成后,第二缺口32可以位于注液孔18的正下方位置。
图8和图9示意出了本实施例中另一种电芯的结构示意图。图10是本实用新型实施例提供的第一极耳和第二极耳与第一绝缘件的装配示意图。图11 和图12示意出了实施例提供的第一绝缘件在不同视角下的结构示意图。
作为另一种可能的实施方式,参考图8至图9所示,第一开口311和第二开口312可以为第一绝缘件3上的通孔。这样通过第一开口311和第二开口312可以对第一极耳221和第二极耳222寄到更好的限位作用。
由于第一极耳221和第二极耳222位于电芯2的不同高度处,第一开口 311和第二开口312在第一绝缘件3上错位设置。通过第一开口311和第二开口312在第一绝缘件3上错位设置,还能够更好的匹配第一极耳221和第二极耳222在第一绝缘件3上的穿设位置。
需要说明的是,第一开口311和第二开口312在第一绝缘件3上错位设置可以理解的是,第一开口311和第二开口312在第一绝缘件3上的中心线不重合,这样在第一极耳221和第二极耳222在具有相同厚度的情况下,第一极耳221和第二极耳222可以穿设在第一绝缘件3的不同高度处,以匹配第一极耳221和第二极耳222在电芯2上的连接位置。
为了使第一开口311和第二开口312在第一绝缘件3上错位设置,可以通过改变第一开口311和第二开口312在第一绝缘件3上的设置位置,或者,也可以通过改变第一开口311和第二开口312在第一绝缘件3上上开口31尺寸。在本实施例中,对于第一开口311和第二开口312在第一绝缘件3上的相对位置并不做进一步限定。
下面以图2中的壳体1结构为例,对本实用新型实施例的电池作进一步阐述。
其中,壳体1可以采用铝塑膜形成。考虑到采用传统的铝塑膜形成的软包电池的强度低,抗压能力差,且包装易破损漏液,存在较高的安全隐患。
为此,本实用新型实施例的壳体1可以采用金属壳。示例性的,壳体1 比如第一壳体15和第二壳体16均可以采用刚比如金属不锈钢或者其他金属材料。其中,壳体1的厚度可以为50-150μm。这样使得壳体1为不锈钢壳,能够增强电池的强度,使得电池具有较强的抗压能力,能够避免电池的封装结构破损漏液,以降低电池和电子设备的安全隐患。
图13至图16示意出了本实用新型实施例一种电池的整体示意图、以及在第一极耳处的剖视图和局部放大图。
参考图13至图16所示,电池还可以包括与壳体1的侧壁13绝缘的导电组件4,第一极耳221和第二极耳222中的一者与壳体1连接,第一极耳221 和第二极耳222中的另一者与导电组件4连接。由于导电组件4与壳体1比如金属壳绝缘,且第一极耳221和第二极耳222中的一者与导电组件4连接,这样通过导电组件4能够第一极耳221和第二极耳222分为正极耳和负极耳,以便与导电组件4形成电池的正极或者负极。
作为一种可能的实施方式,参考图15和图16所示,导电组件4可以包括与壳体1的侧壁13绝缘的第一导电件41,第一导电件41的至少部分结构位于容置腔14内并与第一极耳221相对设置。第一极耳221可以与第一导电件41焊接。示例性的,第一极耳221的第二端部224可以通过激光焊接与第一导电件41连接。这样通过可以避免第一极耳221与壳体1直接接触,在实现将第一极耳221与壳体1的外部导通的同时,能够有效的与第二极耳222 区分开。此时,第一极耳221可以看作电池的正极耳,壳体1的在导电组件 4的位置处可以看作电池的正极。相应的,第二极耳222可以看作电池的负极耳,壳体1可以看作电池的负极。
第一导电件41的至少部分结构位于容置腔14内,也就是说,第一导电件41可以部分位于容置腔14的外部,其余部分位于容置腔14内并与第一极耳221连接。这样可以通过一个第一导电件41直接与第一极耳221连接,以简化导电组件4的结构,有助于减小导电组件4的厚度。或者,第一导电件 41可以如图15和图16中所示全部位于容置腔14内并与第一极耳221连接。这样在第一导电件41实现与第一极耳221连接的同时,能够有助于增强第一导电件41与第一极耳221连接的稳定性,以增强电池的稳定性。
下面以第一导电件41全部位于容置腔14内为例,对本实用新型实施例的电池作进一步阐述。
图17和图18示意出了本实用新型实施例中,第一极耳和第二极耳与壳体的装配示意图。图19是本实用新型实施例提供的一种壳体与导电组件的装配示意图。
参考图15至图19所示,在第一导电件41背离第一极耳221的方向上,导电组件4还可以包括依次叠设在第一导电件41上的第二绝缘件42、第三绝缘件43和位于容置腔14外部的第二导电件44,第一导电件41与第二导电件44连接,以将第一极耳221与第二导电件44导通。这样首先通过第二绝缘件42和第三绝缘件43的设置,以便在第一导电件41与第二导电件44 连接的同时,能够使得第一导电件41和第二导电件44与壳体1绝缘,以区分第一极耳221和第二极耳222的极性(即正负极);最后,通过第二导电件44的设置,能够便于第一极耳221通过第一导电件41与第二导电件44导通,从而实现第一极耳221与壳体1的外部导通,在壳体1外侧壁13第二导电件44所在的位置处形成电池的正极。
需要说明的是,第一绝缘件3、第二绝缘件42和第三绝缘件43均可以为绝缘片,可以为聚乙烯片、聚丙烯片、或者聚乙烯和聚丙烯混合后的片状结构等。第一极耳221为正极耳时,第一极耳221一般可以采用铝带,第二极耳222为负极耳时,第二极耳222一般可以采用铜带、镍带或者铜镀镍带等。
参考图19所示,壳体1、第二绝缘件42和第三绝缘件43上均设有贯穿孔45,以便第一导电件41和第二导电件44中的一者可以穿过贯穿孔45,与第一导电件41和第二导电件44中的另一者连接,从而实现第一导电件41与第二导电件44的连接。
作为一种可能的实施方式,参考图19所示,为了便于导电组件4的安装,第二导电件44的端部可以依次穿过第三绝缘件43、壳体1和第二绝缘件42 上的贯穿孔45与第一导电件41可拆卸连接,从而使得第二导电件44可以通过铆接的方式与壳体1密封连接。
图19a和图19b示意出了一种第二导电件44在变形前后的结构示意图。
作为一种可能的实施方式,参考图19至图19b所示,第二导电件44可以包括但不限于为金属(比如铝、铜等)铆钉,第二导电件44在壳体1装配的过程中在机械挤压的作用下发生形变,从而装配在第三绝缘件43、壳体1 和第二绝缘件42上并连接第一导电件41,从而使得导电组件4通过铆接的方式壳体1密封连接,以确保电池的密封性能。
其中,第一导电件41可以包括但不限于为金属(比如铝等)端子料,导电组件4可以理解为铆钉结构。
为了便于导电组件4的装配,壳体1、第三绝缘件43上可以设有与第二导电件44结构相适配的限位凸起431,以便对第二导电件44在第三绝缘件 43上的位置进行限定。或者,壳体1上在与导电组件4相对位置处设有固定第二绝缘件42的限位结构,该限位结构与第二绝缘件42的结构相适配,以便于第二绝缘件42以及导电组件4在壳体1上的安装。
图20和图21从不同的角度示意出了本实用新型实施例提供的另一种壳体与导电组件的装配示意图。
参考图20所示,壳体1还可以包括第三壳体17,第三壳体17可以盖设在第一壳体15的顶部并与第一壳体15和第二壳体16共同围成容置腔14。其中,第一壳体15可以理解为壳体1的中框比如法兰中框,第二壳体16可以理解为壳体1的下盖板,第三壳体17可以理解为壳体1的上盖板,第一壳体15、第二壳体16和第三壳体17均可以由焊接工艺实现连接及密封。注液孔18和导电组件4均可以设在第一壳体15的侧壁13上。
其中,第一壳体15的框体的高度与壁厚之间的比例为1.5倍以上。示例性的,第一壳体15的框体的壁厚可以为0.3mm,高度可以为75mm。第三壳体17的厚度可以≤0.01mm,第一壳体15顶部的厚度可以≤0.03mm。第三壳体17板的长宽尺寸可以小于第一壳体15的最大长宽尺寸,以便第三壳体17 在第一壳体15上的装配。
作为另一种可能的实施方式,参考图20和图21所示,为了便于导电组件4的安装,第一导电件41的端部可以依次穿过第二绝缘件42、壳体1和第三绝缘件43上的贯穿孔45并与第二导电件44可拆卸连接。示例性的,第一导电件41可以包括但不限于为铝或者其他可导电的金属钉,第二导电件 44可以包括但不限于为金属铝片或者其他金属片,导电组件4可以理解为铝钉结构。
参考图20和图21所示,第二绝缘件42和第三绝缘件43还可以为有聚丙烯(polypropylene、PP)胶或者其他具有较高耐热性能的绝缘胶。
由于导电组件4的存在,第一极耳221和第二极耳222在弯折后的第二端部224处之间具有一定的高度差。第一极耳221的第二端部224与第一绝缘件3之间的间距为第一间距,第二极耳222的第二端部224与第一绝缘件 3之间的间距为第二间距,第一间距小于第二间距。示例性,第二间距与第一间距之间的差值为0.3mm~3mm。也就是说,第一极耳221折弯后的第二端部224低于第二极耳222折弯后的第二端部224 0.3~3mm。需要说明的是,第二间距与第一间距之间的差值与导电组件4的厚度相适配,在本实施例中,对于第二间距与第一间距之间的差值并不做进一步限定。
图22至图24示意出了本实用新型实施例一种电池的整体示意图、以及在第二极耳处的剖视图和局部放大图。
参考图22至图24所示,电池还可以包括位于容置腔14外部的第三导电件5,第三导电件5位于壳体1的侧壁13上,第三导电件5与第二极耳222 导通。示例性的,第三导电件5可以为铜、镍、铜镍合金片、或者其他金属片。第三导电件5也可以称为加强片。壳体1的侧壁13在与第三导电件5相对位置处还可以设有开孔,第二极耳222可以在开孔处通过激光焊接的方式与第三导电件5焊接,以实现第三导电件5与第二极耳222连接和导通。这样通过第三导电件5的设置,不仅可以将第二极耳222与壳体1的外部导通,在壳体1上形成负极,而且能够对壳体1在第二极耳222处的结构进行加强。
需要说明的是,第三导电件5和导电组件4位于第一壳体15同侧的侧壁 13上,且第三导电件5位于导电组件4和注液孔18之间。
下面以图22至图24中的电池为例,对本实用新型实施例电池的制备方法作进一步阐述。
电池的制备方法可以包括如下步骤:
步骤S01:对金属件比如不锈钢件进行冲压,得到第一壳体15,在第一壳体15的同侧外侧壁13上设置导电组件4和第三导电件5。
其中,导电组件4可以通过铆接实现与第一壳体15的连接,从而在第一壳体15上引出电池的正极,第三导电件5可以通过焊接的方式与第一壳体 15的连接,从而在第一壳体15上引出电池的负极。导电组件4的铆接方式可以参考上述中的相关描述。
需要说明的是,在通过冲压的方法形成第一壳体15时,在金属件上需预留有注液孔18。其中,注液孔18的尺寸、导电组件4和第三导电件5在第一壳体15上的设置位置可以参考上述中的相关描述,在此不再作进一步阐述。
步骤S02:将电芯2的第一极耳221的第二端部224与第一壳体15上的导电组件4焊接,将电芯2的第二极耳222的第二端部224与第一壳体15上的第三导电件5焊接。
需要说明的是,电芯2可以包括但不限于为卷绕式电芯。其中,卷绕式电芯也可以称为卷芯。在将卷芯的第一极耳221和第二极耳222与焊接之前,需先对卷芯的卷绕质量进行检验,以确保焊接前,电芯2为合格的卷芯。
步骤S03:将第一绝缘件3按照一定方向贴合在第一极耳221上。
需要说明的是,在将第一绝缘件3与第一极耳221贴合之前,可以先在第一绝缘件3朝向第一极耳221的第二端部224的一面上设置胶质,以便第一绝缘件3可以贴合在第一极耳221上。
步骤S04:将第一极耳221的第二端部224和第二极耳222的第二端部 224在第一绝缘件3的开口31处1次折弯后,形成电芯组件,将电芯组件装入壳体1的容置腔14内。
需要说明的是,第一极耳221的第一端部223和第二极耳222的第一端部223均与电芯2内的不同极片连接。这样在将电芯组件中的第一极耳221 与第二极耳222分别与壳体1上的导电组件4和第三导电件5导通的同时,能够减小第一极耳221与第二极耳222的弯折次数,从而减小第一极耳221 和第二极耳222的损耗和电池的制造成本,提升电池的能量密度。
步骤S05:将第一壳体15和第二壳体16定位搭接,从第二壳体16底部激光焊第二壳体16和第一壳体15的裙边区域。
需要说明的是,第二壳体16和第一壳体15的熔深为50μm~500μm。这样可以实现第二壳体16与第一壳体15的稳定和可靠连接。
步骤S06:沿第二壳体16的焊缝外侧一定距离激光切割,控制切割后毛刺<30μm。
步骤S07:将电池放入烤箱烘烤一定时间,通过注液孔18排出电池内的水汽。
需要说明的是,电池在烤箱烘烤的时间与电池内的水汽含量、注液孔18 的尺寸以及烘烤的温度有关,在实际应用中,可以根据电池内的水汽含量、注液孔18的尺寸以及烘烤的温度对电池的烘烤时间进行相应的调整。在本实施例中,对于电池的烘烤时间并不做进一步限定。
步骤S08:通过注液孔18注一定量电解液,擦拭注液孔18,激光清洗第一壳体15在注液孔18周侧的待焊接区域上的脏污,随后采用封口件7对注液孔18进行封口,以便电池流入下一工序。
需要说明的是,封口件7可以采用焊接或者其他的方式与第一壳体15在注液孔18处密封连接,从而实现注液孔18的密封(如图20中所示),以确保电池的密封性能。示例性的,封口件7包括但不限于为封口片。
本实用新型提供了一种电池及电子设备,该电池中第一极耳221和第二极耳222的第二端部224均沿着与电芯2的轴线朝向电池中第一绝缘件3的一侧延伸,并通过在第一绝缘件3上设有位于在第二端部224的延伸方向上的开口31,第二端部224穿设在开口31内并朝向第一绝缘件3弯折,这样能够减小第一极耳221和第二极耳222的弯折次数,进而减小第一极耳221 和第二极耳222的损耗和电池的制造成本,提升电池的能量密度。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、显示结构、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成为一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电池,其特征在于,包括壳体、电芯和第一绝缘件,所述壳体内具有容置腔,所述电芯和所述第一绝缘件均设在所述容置腔内,所述第一绝缘件位于所述电芯的端部,所述电芯包括第一极耳和第二极耳,所述第一极耳和所述第二极耳均具有第一端部和与所述第一端部连接的第二端部,所述第一端部与所述电芯连接,所述第二端部沿着所述电芯的轴线朝向所述第一绝缘件延伸,所述第一绝缘件在所述第二端部相对位置处设有开口,所述第二端部穿设在所述开口内并朝向所述第一绝缘件弯折,所述第一极耳和所述第二极耳均通过所述第二端部与所述壳体外部导通。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述开口与所述第一端部相对设置,或者,所述第一极耳和所述第二极耳均位于所述电芯朝向所述第一绝缘件的一端。
3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述第一绝缘件上设有第一开口和与第二开口,所述第一开口与两个所述第二端部中的一者形状相适配,所述第二开口与两个所述第二端部中的另一者形状相适配。
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述第一开口为所述第一绝缘件上的第一缺口或者通孔,所述第二开口为所述第一绝缘件上的第一缺口或者通孔。
5.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述壳体为金属壳,所述电池还包括与所述壳体的侧壁绝缘的导电组件,所述第一极耳和所述第二极耳中的一者与所述壳体连接,所述第一极耳和所述第二极耳中的另一者与所述导电组件连接。
6.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,所述导电组件包括与所述壳体的侧壁绝缘的第一导电件,所述第一导电件的至少部分结构位于所述容置腔内并与所述第一极耳相对设置,所述第一极耳与所述第一导电件焊接。
7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,在所述第一导电件背离所述第一极耳的方向上,所述导电组件还包括依次叠设在所述第一导电件上的第二绝缘件、第三绝缘件和位于所述容置腔外部的第二导电件,所述第一导电件与所述第二导电件连接,以导通所述第一极耳与所述第二导电件。
8.根据权利要求7所述的电池,其特征在于,包括位于所述容置腔外部的第三导电件,所述第三导电件位于所述壳体的侧壁上,所述第三导电件与所述第二极耳导通。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的电池,其特征在于,所述第一极耳的所述第二端部与所述第一绝缘件之间的间距为第一间距,所述第二极耳的所述第二端部与所述第一绝缘件之间的间距为第二间距,所述第一间距小于所述第二间距。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-9中任一项所述的电池。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |