CN217086723U - 电池以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种电池以及电子设备；其中，所述电池包括：外壳、卷芯以及中心柱；所述卷芯设置于所述外壳之内，所述卷芯的中部位置处具有中心孔；所述中心柱设置于所述中心孔之内，所述中心柱的侧部具有朝向所述卷芯延伸的多个侧棱部，各个所述侧棱部远离所述中心柱的一侧与所述卷芯相抵，相邻的两个所述侧棱部之间形成有凹陷结构。本实用新型为电池内的中心柱提供了一种新的结构设计，防止卷芯径向膨胀向内挤压中心柱时，由于卷芯与中心柱二者之间无任何缓冲卷芯膨胀的空间，使卷芯内圈的极片可能因绷得过紧而导致断片的情况发生。

Description

电池以及电子设备

技术领域

本实用新型涉及能量转换技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种电池以及电子设备。

背景技术

电池指盛有电解质溶液和金属电极以及产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。电池在现代生活中的各个方面发挥很大作用。

以纽扣电池为例，电池的卷芯通常卷绕在一中心柱上，而该中心柱通常设计为实心圆柱体。在组装卷芯和中心柱时，将中心柱套入卷芯中部的孔内并与卷芯内表面接触。电池内的电解质溶液会使得卷芯产生径向的体积膨胀，中心柱的作用是防止卷芯在发生膨胀时向内挤压，但由于目前二者是一圈接触面来防止挤压，即二者之间并无任何缓冲卷芯膨胀的空间，在该情况下，卷芯内圈的极片就会出现因绷得过紧而导致发生断裂的情况。

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

本实用新型的目的在于提供一种电池以及电子设备的新技术方案。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种电池。所述电池包括：

外壳；

卷芯，所述卷芯设置于所述外壳之内，所述卷芯的中部位置处具有中心孔；以及

中心柱，所述中心柱设置于所述中心孔之内，所述中心柱的侧部具有朝向所述卷芯延伸的多个侧棱部，各个所述侧棱部远离所述中心柱的一侧与所述卷芯相抵，相邻的两个所述侧棱部之间形成有凹陷结构。

可选地，所述多个侧棱部以设定角度分布在所述中心柱的侧部上。

可选地，所述侧棱部设置为三个，三个所述侧棱部连接在所述中心柱的侧部上，并呈120°分布，使所述中心柱的横截面呈Y字形结构。

可选地，所述侧棱部设置为四个，四个所述侧棱部连接在所述中心柱的侧部上，并呈90°分布，使所述中心柱的横截面呈十字形结构。

可选地，所述多个侧棱部一体成型在所述中心柱的侧部上。

可选地，所述中心柱与各所述侧棱部均为弹性材料。

可选地，所述中心柱为中空结构。

可选地，所述卷芯还包括第一极耳和第二极耳；

所述第一极耳设置于所述卷芯的一侧，所述第一极耳与所述外壳的顶面连接；

所述第二极耳设置于所述卷芯的另一侧，所述第二极耳与所述外壳的底面连接。

可选地，所述外壳包括第一壳体、第二壳体及密封胶圈；

所述第一壳体和所述第二壳体均为筒状结构，所述筒状结构一端形成封闭端，另一端形成敞开端，所述第一壳体和所述第二壳体的敞开端相对，且所述第一壳体插设于第二壳体内，所述第一壳体和所述第二壳体围合形成收容腔，所述卷芯位于所述收容腔内，所述顶面位于所述第一壳体的封闭端上，所述底面位于所述第二壳体的封闭端上；

所述密封胶圈设置于所述第一壳体与所述第二壳体之间。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种电子设备。所述电子设备包括：

设备主体；及

如上任意一项所述的电池，所述电池设置在所述设备主体上并与所述设备主体电性连接。

根据本实用新型公开的一个实施例，通过对支撑卷芯的中心柱的结构进行新的设计，使得中心柱与卷芯之间形成多区域且小面积的接触方式，同时，中心柱与卷芯之间形成了一定的预留空间，而并不是完全贴合在一起的，当向电池内注入电解液时，基于中心柱与卷芯之间存在可缓冲卷芯膨胀的预留空间，能有效避免卷芯内圈的极片出现因绷得过紧而导致发生断片的情况。

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是根据本实用新型实施例的电池的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的卷芯的结构示意图之一；

图3是图2的俯视图；

图4是图2的侧视图；

图5是根据本实用新型实施例的卷芯的结构示意图之二；

图6是图5的俯视图；

图7是图5的侧视图。

附图标记说明：

100、外壳；110、第一壳体；120、第二壳体；130、密封胶圈；200、卷芯；210、中心孔；220、第一极耳；230、第二极耳；300、中心柱；310、侧棱部。

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，提供了一种电池。所述电池可以应用于多种类型的电子设备之内，用以为电子设备提供电量，可供电子设备正常使用并维持一定的续航时间。

例如，本申请实施例提供的电池可以为纽扣电池。

该纽扣电池的外形可以呈圆柱状或者立方体状等。

此外，所述电池例如可以为其他类型的电池，本实用新型中对电池的具体类型不做限制。

本实用新型实施例提供的电池，如图1至图7所示，所述电池包括：外壳100、卷芯200以及中心柱300；所述卷芯200设置于所述外壳100之内，所述卷芯200的中部位置处具有中心孔210；其中，所述中心柱300 设置于所述中心孔210之内，所述中心柱300的侧部具有朝向所述卷芯200 延伸的多个侧棱部310，各个所述侧棱部310远离所述中心柱300的一侧与所述卷芯200相抵，相邻的两个所述侧棱部310之间形成有凹陷结构。

本申请实施例提供的电池，通过对其中用于支撑卷芯200的中心柱300 的结构进行全新的结构设计，使得中心柱300与卷芯200之间的接触面减小，并且，中心柱300与卷芯200之间还形成了一定的预留空间而并不是二者完全贴合在一起的，这样，当向电池内部入电解液之后，基于中心柱 300与卷芯200之间存在可缓冲卷芯200体积膨胀的预留空间，能有效避免卷芯200内圈的极片出现因绷得过紧而导致发生断片的情况。

电池在使用时，电池内部的电解质溶液会使卷芯会发生径向的体积膨胀，在这一过程中卷芯会向内产生挤压作用，而中心柱的设置能够用于防止卷芯在发生膨胀时向内挤压。但是，传统的中心柱通常为圆柱状结构，卷芯直接贴合卷绕在中心柱的外壁上，也即目前是一圈接触面来防止挤压的，但这导致卷芯与中心柱之间并没有任何缓冲卷芯膨胀的空间。

本申请实施例提供的中心柱300，其横截面为非圆形的设计。这样，当将中心柱300装配于卷芯200的中心孔210内之后，中心柱300与卷芯 200的接触面由原本的大面积接触改为多区域且小面积接触，这可减小二者的接触面；并且，中心柱300与卷芯200之间还形成了可容纳卷芯200 膨胀的空间。本申请实施例提供的中心柱300的结构设计，既可以稳定地支撑卷芯200，又可以防止卷芯200因发生径向膨胀时向内挤压而导致内圈极片断裂的情况，克服了现有技术中存在的缺陷。

在本实用新型一个可选的例子中，所述多个侧棱部310以设定角度分布在所述中心柱300的侧部上。

如图2、图3以及图5和图6所示，多个侧棱部310均位于中心柱300 的侧部上，这使得中心柱300的横截面呈非圆形的设计。

每一个侧棱部310的轴向长度与中心柱300的轴向长度是相同的。

相邻近的两个侧棱部310之间形成了凹陷结构，即形成了可供卷芯200 体积膨胀容置的预留空间。

需要说明的是，本领域技术人员可根据具体需要灵活调整侧棱部310 的设置数量，及其在中心柱300侧部上的具体布设方式，本申请实施例在此不做具体限制。

例如，多个侧棱部310以辐射状态分布，这样能更好、更稳定地支撑卷芯200，同时，形成了多个可供卷芯200膨胀之后可容纳膨胀部分的预留空间。而且，在卷芯200膨胀向内挤压时，也能更好的分散应力，避免形成卷芯200的极片发生断裂的现象。

在本实用新型一个可选的例子中，如图2至图4所示，所述侧棱部310 设置为三个，三个所述侧棱部310连接在所述中心柱300的侧部上，并呈 120°分布，使所述中心柱300的横截面呈Y字形结构。

在本申请的实施例中，可以将中心柱300设计为Y形柱体结构。具体可如图2和图3示出的结构，这样，中心柱300在与卷芯200接触之后，二者并非是传统的一圈接触面来防止卷芯200向内挤压，而是中心柱300 侧部上的三个侧棱部310分别与卷芯200接触，这就形成了多区域且小面积的接触方式。相邻的两个侧棱部310之间的区域还能够为卷芯200膨胀提供了容纳膨胀部分的容置空间。

在本实用新型一个可选的例子中，如图5至图7所示，所述侧棱部310 设置为四个，四个所述侧棱部310连接在所述中心柱300的侧部上，并呈 90°分布，使所述中心柱300的横截面呈十字形结构。

可以理解的是，在本申请的实施例中，还可以将中心柱300设计为十字形结构，即十字形柱体。具体可如图5和图6示出的结构，这样，中心柱300在与卷芯200相接触之后，二者也并非是传统的一圈接触面来防止卷芯200向内挤压，而是由四个侧棱部310与卷芯200相接触，这也形成了多区域且小面积的接触方式。同时，相邻的两个侧棱部310之间的区域为卷芯200膨胀提供了容置空间。

此外，还需要说明的是，本申请实施例中，中心柱300的横截面并不限于为上述的Y字形和十字形，还可以为多边形等非圆形结构，只要使得中心柱300与卷芯200之间能够形成一定的供膨胀的空隙，而不是完全相贴合的即可，本申请实施例对此不作限制，

在本实用新型一个可选的例子中，所述多个侧棱部310一体成型在所述中心柱300的侧部上。

也就是说，侧棱部310与中心柱300为一体化结构设计。

多个侧棱部310形成了中心柱300的侧部，这样，中心柱300的侧部就不是平面结构，而是有向外伸出的凸起结构，这改变了传统的中心柱300 与卷芯200为一圈接触面的情况，而是多区域且小面积接触。

侧棱部310与中心柱300的一体化设计，能增强整个中心柱300的抗压强度，避免被卷芯200膨胀之后而挤压破损。

在本实用新型一个可选的例子中，所述中心柱300与各所述侧棱部310 均为弹性材料。

这样，使得中心柱300及其侧部上的各个侧棱部310具备一定的形变能力，有助于提升中心柱300整体的抗压性能。

例如，中心柱300与其侧部上的各侧棱部310均为具有一定弹性的橡胶材料。

在本实用新型一个可选的例子中，所述中心柱300为中空结构。

本申请的实施例中，将中心柱300设置为例如具有空腔的结构，这样可以减轻整个中心柱300的重量，进而有助于减轻电池的重量。

此外，还可以在中心柱300的中空结构内填充电解液，以增加电池内电解液容量，提高电池的使用性能。

例如，在向电池注入电解液之后，中心柱3内因具有空腔可以容纳部分的电解质溶液。这样，在电池的外壳尺寸不增加的前提下，可以通过向中心柱3内注入电解质溶液，可适当增加电解质溶液的填充量，以此可提高电池的使用性能。

在本实用新型一个可选的例子中，如图1所示，所述卷芯200还包括：第一极耳220和第二极耳230；

所述第一极耳220设置于所述卷芯200的一侧，所述第一极耳220与所述外壳100的顶面连接；所述第二极耳230设置于所述卷芯200的另一侧，所述第二极耳230与所述外壳100的底面连接。

例如，第一极耳220和第二极耳230其中的一个为正极耳，则另一个为负极耳。

例如，第一极耳220与外壳100的顶面为相接触且焊接连接，第二极耳230与外壳100的底面为相接触且焊接连接。

在本申请实施例中，卷芯200被装入外壳100内，并向其中注入电解质溶液后，此时，卷芯200会因接触电解质溶液而发生沿自身径向的体积膨胀，尤其是，卷芯200位于内圈的极片向内扩张去挤压中心柱300，在该情况下，中心柱300的侧部具有可容纳卷芯200膨胀的缓冲空间，以避免出现卷芯200内圈的极片因绷得过紧、张力过大而导致断片的情况。

在本申请的实施例中，卷芯200例如包括层叠后卷绕的第一极片、第二极片和隔膜，其中，隔膜位于第一极片和第二极片之间，卷芯200卷绕之后中部具有一中心孔210，中心孔210内设置有中心柱300。

例如，第一极片位于内圈为正极片，第二极片位于外圈为负极片；或者是，第一极片位于内圈为负极片，第二极片位于外圈为正极片。本领域技术人员可以根据实际需要灵活调整，对此不作限制。

在本实用新型一个可选的例子中，所述外壳100包括第一壳体110、第二壳体120及密封胶圈130；所述第一壳体110和所述第二壳体120均为筒状结构，所述筒状结构一端形成封闭端，另一端形成敞开端，所述第一壳体110和所述第二壳体120的敞开端相对，且所述第一壳体110插设于第二壳体120内，所述第一壳体110和所述第二壳体120围合形成收容腔，所述卷芯200位于所述收容腔内，所述顶面位于所述第一壳体110的封闭端上，所述底面位于所述第二壳体120的封闭端上；所述密封胶圈130 设置于所述第一壳体110与所述第二壳体120之间。

其中，外壳100起到封装及保护卷芯200的作用。

其中，第一壳体110和第二壳体120共同围成收容腔，且第一壳体110 与第二壳体120之间的缝隙可以被密封胶圈130填充，以实现第一壳体110 与第二壳体120的密封连接。

其中，收容腔内可用于放置卷芯200和电解质溶液，卷芯200浸润在电解质溶液中。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种电子设备。

所述电子设备包括设备主体和如上任意一项所述的电池，所述电池设置在所述设备主体上，与所述设备主体电性连接。

所述电子设备例如可以是摄像机、耳机、智能手表等设备，本申请实施例中对此不作具体限制。

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)

1.一种电池，其特征在于，包括：

外壳(100)；

卷芯(200)，所述卷芯(200)设置于所述外壳(100)之内，所述卷芯(200)的中部位置处具有中心孔(210)；以及

中心柱(300)，所述中心柱(300)设置于所述中心孔(210)之内，所述中心柱(300)的侧部具有朝向所述卷芯(200)延伸的多个侧棱部(310)，各个所述侧棱部(310)远离所述中心柱(300)的一侧与所述卷芯(200)相抵，相邻的两个所述侧棱部(310)之间形成有凹陷结构。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述多个侧棱部(310)以设定角度分布在所述中心柱(300)的侧部上。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述侧棱部(310)设置为三个，三个所述侧棱部(310)连接在所述中心柱(300)的侧部上，并呈120°分布，使所述中心柱(300)的横截面呈Y字形结构。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述侧棱部(310)设置为四个，四个所述侧棱部(310)连接在所述中心柱(300)的侧部上，并呈90°分布，使所述中心柱(300)的横截面呈十字形结构。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述多个侧棱部(310)一体成型在所述中心柱(300)的侧部上。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述中心柱(300)与各所述侧棱部(310)均为弹性材料。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述中心柱(300)为中空结构。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述卷芯(200)还包括第一极耳(220)和第二极耳(230)；

所述第一极耳(220)设置于所述卷芯(200)的一侧，所述第一极耳(220)与所述外壳(100)的顶面连接；

所述第二极耳(230)设置于所述卷芯(200)的另一侧，所述第二极耳(230)与所述外壳(100)的底面连接。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述外壳(100)包括第一壳体(110)、第二壳体(120)及密封胶圈(130)；

所述第一壳体(110)和所述第二壳体(120)均为筒状结构，所述筒状结构一端形成封闭端，另一端形成敞开端，所述第一壳体(110)和所述第二壳体(120)的敞开端相对，且所述第一壳体(110)插设于第二壳体(120)内，所述第一壳体(110)和所述第二壳体(120)围合形成收容腔，所述卷芯(200)位于所述收容腔内，所述顶面位于所述第一壳体(110)的封闭端上，所述底面位于所述第二壳体(120)的封闭端上；

所述密封胶圈(130)设置于所述第一壳体(110)与所述第二壳体(120)之间。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

设备主体；及

如权利要求1-9中任意一项所述的电池，所述电池设置在所述设备主体上，并与所述设备主体电性连接。

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