CN217589192U - 一种电池及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电池及电子装置。该电池包括封装体和N个电极组件，N≥2，所述N个电极组件密封在所述封装体内；所述封装体包括相对设置的第一封装边和第二封装边，相对设置的第三封装边和第四封装边；所述N个电极组件的极耳均通过所述封装体的第一封装边伸出；所述封装体包括第一缺失部和/或第二缺失部，所述第一缺失部位于所述第二封装边和所述第三封装边的至少部分公共区域，所述第二缺失部位于所述第二封装边和所述第四封装边的至少部分公共区域。该电池可避免第二封装边、第三封装边和第四封装边的折边干涉，从而节省电池的封装空间，提升电池的能量密度。
Description
技术领域
本实用新型属于电池工艺技术领域，涉及一种电池及电子装置。
背景技术
锂离子电池由于具有诸多优点，成为消费电子和电动汽车的主要动力来源。随着人们日益增长的需求，锂离子电池逐步向快充、长寿命、高能量密度、高安全性方面发展。
目前，为了获得较高的输出电压或者较大的电流，通常在用电设备中做多个电池串联或并联。现有技术中，采用成品电池进行串联或并联，但是，电池在外部串联或并联需要占用电池组的部分空间，损失电池的能量密度。因此，如何实现多个电芯在串联或并联的同时还能够最大化提高电池的能量密度是本领域亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种电池及电子装置。该电池通过设置第一缺失部和/或第二缺失部，能够避免折边时，第二封装边与第三封装边重叠区域和/或第二封装边与第四封装边重叠区域的折边干涉，从而节省电池的封装空间，提升电池的能量密度。
本实用新型第一方面提供一种电池，包括封装体和N个电极组件，N≥2，所述N个电极组件密封在所述封装体内；
所述封装体包括相对设置的第一封装边和第二封装边，相对设置的第三封装边和第四封装边；
所述N个电极组件的极耳均通过所述封装体的第一封装边伸出；
所述封装体包括第一缺失部和/或第二缺失部，所述第一缺失部位于所述第二封装边和所述第三封装边的至少部分公共区域，所述第二缺失部位于所述第二封装边和所述第四封装边的至少部分公共区域。
在一种可选的实施方式中，所述第二封装边、所述第三封装边与所述第四封装边朝向所述封装体的同一外表面弯折。
在一种可选的实施方式中，所述第一缺失部还包括第一延伸部，所述第一延伸部位于第二封装边和第三封装边的非公共区域；
所述第二缺失部还包括第二延伸部，所述第二延伸部位于第二封装边和第四封装边的非公共区域。
在一种可选的实施方式中，弯折后的第二封装边在靠近第三封装边的一端和/或弯折后的第二封装边靠近第四封装边的一端具有斜边；和/或，
弯折后的第三封装边在靠近第二封装边的一端和/或弯折后的第四封装边在靠近第二封装边的一端具有斜边。
在一种可选的实施方式中，所述第二封装边靠近所述第三封装边的一端与所述第三封装边靠近所述第二封装边的一端之间形成夹角；和/或，
所述第二封装边靠近所述第四封装边的一端与所述第四封装边靠近所述第二封装边的一端之间形成夹角。
在一种可选的实施方式中，所述第二封装边与所述第三封装边相交的端部与所述电极组件之间留有一间隔距离；和/或，
所述第二封装边与所述第四封装边相交的端部与所述电极组件之间留有一间隔距离。
在一种可选的实施方式中，所述N个电极组件在远离所述第一封装边的一端的两个角位分别设置有第一缺口和/或第二缺口，所述第一缺口与所述第一缺失部对应设置，所述第二缺口与所述第二缺失部对应设置。
在一种可选的实施方式中，在周向方向上，所述第二封装边、所述第三封装边与所述第四封装边中的至少一个的外缘设置有绝缘层。
在一种可选的实施方式中，所述第二封装边、所述第三封装边、所述第四封装边中的至少一组与所述电极组件的外壳通过粘结层连接。
在一种可选的实施方式中，相邻的每两个电极组件分别为第一电极组件和第二电极组件，所述第一电极组件和所述第二电极组件被隔板隔开；所述隔板包括中心部和围设于所述中心部的外缘部。
在一种可选的实施方式中，在厚度方向上，所述中心部的投影与所述腔体的底面重合，所述外缘部分别位于所述第二封装边、第三封装边与第四封装边中。
在一种可选的实施方式中，所述第一电极组件包括第一极耳，所述第二电极组件包括第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳相对于封装体长度方向的中心轴对称设置。
在一种可选的实施方式中，所述第一极耳和所述第二极耳均朝向靠近所述隔板的方向弯折；弯折后的所述第一极耳包括第一平直部和第一弯折部，弯折后的所述第二极耳包括第二平直部和第二弯折部，所述第一平直部和所述第二平直部分别与所述隔板搭接。
本实用新型第二方面提供一种电子装置，包括如上所述的电池。
本实用新型的电池通过设置第一缺失部和/或第二缺失部，能够避免折边时，第二封装边与第三封装边重叠区域和/或第二封装边与第四封装边重叠区域的折边干涉，从而节省电池的封装空间，提升电池的能量密度。
附图说明
图1为本实用新型一实施方式的电池封装边未折弯时的剖面结构示意图；
图2为图1所示的电池封装边不含有缺失部且封装边未折弯时的剖面结构示意图；
图3为本实用新型一实施方式的封装体分解示意图；
图4为本实用新型一实施方式的电池封装边未折弯时的剖面结构示意图；
图5为图4所示的电池封装边不含有缺失部且封装边未折弯时的剖面结构示意图；
图6为本实用新型又一实施方式的电池封装边未折弯时的剖面结构示意图；
图7为图6所示的电池封装边未折弯时的立体结构示意图；
图8为图7所示的电池封装边折弯后的立体结构示意图；
图9为本实用新型一实施方式的电池的横截面示意图；
图10为本实用新型一实施方式的电池封装边未折弯时的分解示意图。
附图标记说明：
1、第一封装边；
2、第二封装边；
3、第三封装边；
4、第四封装边；
5、第一壳体；
6、第二壳体；
7、腔体；
8、第一缺失部；
9、第二缺失部；
10、第一缺口；
11、第二缺口；
12、绝缘层；
13、粘结层；
14、第一电极组件；
15、第二电极组件；
16、隔板；
S1、第二封装边和第三封装边的公共区域；
S2、第二封装边和第四封装边的公共区域；
S3、第二封装边和第三封装边的非公共区域；
S4、第二封装边和第四封装边的非公共区域。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或构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。
本实用新型第一方面提供一种电池，该电池包括封装体和N个电极组件，N≥2，N个电极组件密封于封装体内；
图1为本实用新型一实施方式的电池封装边未折弯时的剖面结构示意图，图2为图1所示的电池封装边不含有缺失部且封装边未折弯时的剖面结构示意图。如图1和图2所示，封装体包括相对设置的第一封装边1和第二封装边2，相对设置的第三封装边3和第四封装边4；
N个电极组件的极耳均通过封装体的第一封装边1伸出；封装体包括第一缺失部8和/或第二缺失部9，第一缺失部8位于第二封装边2和第三封装边3的至少部分公共区域S1，第二缺失部9位于第二封装边2和第四封装边4的至少部分公共区域S2。
图3为本实用新型一实施方式的封装体分解示意图，如图3所示，本实用新型的封装体包括第一壳体5和第二壳体6，第一壳体5和第二壳体6相对设置形成腔体7，N个电极组件容置于腔体7内。第一壳体5具有第一凹陷部，第二壳体6具有第二凹陷部，第一凹陷部和第二凹陷部连通形成腔体7。
通常情况下，第一凹陷部与第二凹陷部的形状均与电极组件的形状一致。第一凹陷部和第二凹陷部可通过冲压成型工艺进行制作，具体凹陷的深度可根据电极组件的体积确定，只要保证第一凹陷部和第二凹陷部形成的腔体7能够完全容纳N个电极组件即可。
在图1和图2所示的电池中，封装体均含有第一缺失部8和第二缺失部9，本实用新型的封装体并不局限于图1和图2的实施方式，封装体也可以仅含有第一缺失部8或第二缺失部9。
本实用新型的N个电极组件可以通过串联连接，也可以通过并联连接，串联连接的方式可以使电池具有更高的工作电压，并联连接可以使电池具有更大的工作电流。
如图2所示，第二封装边2在水平方向上与第三封装边3在竖直方向上的重叠区即为两者的公共区域S1，第二封装边2在水平方向上与第四封装边4在竖直方向上的重叠区即为两者的公共区域S2。在图1所示的电池，第一缺失部8位于全部的公共区域S1，第二缺失部9位于全部的公共区域S2。
通过设置第一缺失部8和/或第二缺失部9能够使第二封装边2与第三封装边3和/或第二封装边2与第三封装边在折边时互不干涉，从而节省电池的封装空间，提升电池的能量密度。
本实用新型的电芯既可以通过卷绕制成，也可以通过叠片制成，N个电极组件中，每个电极组件都含有一个正极极耳和一个负极极耳，所有极耳均从第一封装边1引出，可以有以下几种组合方式：1)以正极极耳、负极极耳、正极极耳、负极极耳为一个单元，并以此进行循环；2)以正极极耳、负极极耳、负极极耳、正极极耳为一个单元，并以此进行循环；3)以负极极耳、正极极耳、正极极耳、负极极耳为一个单元，并以此进行循环。
本实用新型对第一缺失部8和第二缺失部9的形状不作具体限定，在图1所示的实施方式中，第一缺失部8和第二缺失部9是矩形的形状，除此之外，第一缺失部8和第二缺失部9还可以是三角形状、圆弧形状等。第一缺失部8和第二缺失部9的形状可以相同也可以不同。
在一种具体的实施方式中，第二封装边2、第三封装边3与第四封装边4朝向封装体的同一外表面弯折。
进一步的，为使第二封装边2、第三封装边3和第四封装边4在弯折后紧贴电极组件的外壳，增加封装的可靠性并降低电池的能量密度，可使第二封装边2、第三封装边3与第四封装边4在弯折后其宽度所在的方向与电极组件的厚度方向平行。
图4为本实用新型一实施方式的电池封装边未折弯时的剖面结构示意图，图5为图4所示的电池封装边不含有缺失部且封装边未折弯时的剖面结构示意图，如图4和图5所示，第一缺失部8还包括第一延伸部，第一延伸部位于第二封装边2和第三封装边3的非公共区域S3，且位于第二封装边2的非公共区域S3与位于第三封装边的非公共区域S3均与公共区域S1连通；第二延伸部位于第二封装边2和第四封装边4的非公共区域S4，且位于第二封装边的非公共区域S4与位于第四封装边4的非公共区域S4均与公共区域S2连通。
图6为本实用新型一实施方式的电池封装边未折弯时的剖面结构示意图，图7为图6所示的电池封装边未折弯时的立体结构示意图，如图6和图7所示，电极组件在远离第一封装边1的一端的两个角位分别设置有第一缺口10和第二缺口11，第一缺口10与第一缺失部8对应设置，第二缺口与第二缺失部9对应设置，即第一缺口10和第二缺口11的形状分别与第一缺失部8和第二缺失部9的形状一致。本实用新型不局限于图6和图7的实施方式，本实用新型电极组件在远离第一封装边1的一端的任意一个角位仅设置第一缺口10或第二缺口11。第一缺口10和第二缺口11的设置能够保证第二封装边2、第三封装边3与第四封装边4的封边在折边后紧贴电极组件，进一步节省封装空间，提升电池的能量密度。
需要说明的是，当电极组件在远离第一封装端1的一端的两个角位分别设置有第一缺口10和第二缺口11时，封装体在第一缺口10和第二缺口11处的第一壳体5和第二壳体6贴合在一起以实现对第一缺口10和第二缺口11处的密封。
在一种具体的实施方式中，弯折后的第二封装边2在靠近第三封装边3的一端和/或弯折后的第二封装边2靠近第四封装边3的一端具有斜边；和/或，弯折后的第三封装边3在靠近第二封装边2的一端和/或弯折后的第四封装边4在靠近第二封装边2的一端具有斜边。
图8为图7所示的电池封装边折弯后的立体结构示意图，如图7所示，弯折后的第二封装边2在靠近第三封装边3的一端、弯折后的第二封装边2在靠近第四封装端4的一端、弯折后的第三封装边3在靠近第二封装边2的一端、弯折后的第四封装边4在靠近第二封装边2的一端均具有斜边。
进一步的，如图8所示，第二封装边2靠近第三封装边3的一端之间形成夹角；和/或，第二封装边2靠近第四封装边4的一端与第四封装边4靠近第二封装边2的一端之间形成夹角。
本实用新型的电池，第二封装边2与第三封装边3相交的端部与电极组件之间留有一间隔距离；和/或，第二封装边2与第四封装边4相交的端部与电极组件之间留有一间隔距离。通过上述设置能够保证电池的封装可靠性。
在电池的周向方向上，第二封装边、第三封装边与第四封装边中的至少一个的外缘设置有绝缘层。
图9为本实用新型一实施方式的电池的横截面示意图，如图9所示，绝缘层12设置于第四封装边4的外缘，与第四封装边4相对设置的一端为第三封装边，其结构与第四封装边一致。
为了保证封装边的一致性，第二封装边2、第三封装边3和第四封装边4在封装完成后，需要对外缘进行裁切处理，裁切处理后，外缘封装边的内部金属层会暴露，在至少一个封装边的外缘处设置绝缘层12能够避免内部金属层的暴露，提高电芯的安全性能，此外，还能够使封装边的边缘出更加光滑，减少使用过程中产生的破损。
具体的，绝缘层12需要设置在封装边厚度方向所在的端面以及和该端面连通且垂直的两个面，以实现对封装边外缘的包裹。
在一种具体的实施方式中，第二封装边2、第三封装边3、第四封装边4中的至少一组与腔体7外围的壳体通过粘结层连接。
第二封装边2、第三封装边3、第四封装边4与腔体7外围的壳体连接情况可参考图9，如图9所示，第四封装边4与腔体7外围的壳体之间设置有粘结层13。这样设置能够进一步增强电极组件的密封效果，增强封装体的可靠性。
具体的，粘结层的材质可以是胶水或双面胶胶纸。上述粘结层材质的选用，更有利于粘结层与壳体的连接，从而提高电极组件在壳体中的稳定性，进而提高电池的能量密度和安全性能。需要注意的是，粘结层13和绝缘层12避免进行重叠以实现良好的绝缘和密封效果。
图10为本实用新型一实施方式的电池封装边未折弯时的分解示意图，如图10所示，相邻的每两个电极组件分别为第一电极组件14和第二电极组件15，第一电极组件14和第二电极组件15之间通过隔板16隔开，其中，隔板16包括中心部和围设于中心部的外缘部。隔板15能将第一电极组件14和第二电极组件15隔开，避免高电压下电解液的分解，增强电芯串联的可靠性。
进一步的，为了更好的使用隔板16将第一电极组件14和第二电极组件15分隔开，在厚度方向上，隔板16中心部的投影与封装体的腔体7的地面重合，隔板16的外缘部分别位于第二封装边2、第三封装边3和第四封装边4中。
在图10所示的实施方式中，第一电极组件14上的极耳为第一极耳，第二电极组件15上的极耳为第二极耳，第一极耳和第二极耳相对于封装体长度方向的中心轴对称设置。
进一步的，第一极耳和第二极耳均朝向靠近隔板16的方向弯折，弯折后的第一极耳包括第一平直部和第一弯折部，弯折后的第二极耳包括第二平直部和第二弯折部，其中，第一平直部和第二平直部分别与隔板搭接。且第一平直部和第二平直部均由封装体的第一封装边1伸出。
综上，本实用新型通过设置第一缺失部和/或第二缺失部，能够避免折边时，第二封装边与第三封装边重叠区域和/或第二封装边与第四封装边重叠区域的折边干涉，从而节省电池的封装空间，提升电池的能量密度。
本实用新型第二方面提供一种电子装置，包括本实用新型第一方面提供的电池。本实用新型不限定电子装置的种类，具体可以包括但不局限于便携式电话、笔记本电脑、电动汽车、电动自行车、电动摩托车、数码照相机、计算器、存储卡、游戏机、玩具、电子钟表、液晶电视、便携式打印机、便携式传真机、便携式复印机等。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“上”、“下”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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当的情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
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 (14)
1.一种电池，其特征在于，包括封装体和N个电极组件，N≥2，所述N个电极组件密封在所述封装体内；
所述封装体包括相对设置的第一封装边和第二封装边，相对设置的第三封装边和第四封装边；
所述N个电极组件的极耳均通过所述封装体的第一封装边伸出；
所述封装体包括第一缺失部和/或第二缺失部，所述第一缺失部位于所述第二封装边和所述第三封装边的至少部分公共区域，所述第二缺失部位于所述第二封装边和所述第四封装边的至少部分公共区域。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第二封装边、所述第三封装边与所述第四封装边朝向所述封装体的同一外表面弯折。
3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一缺失部还包括第一延伸部，所述第一延伸部位于第二封装边和第三封装边的非公共区域；
所述第二缺失部还包括第二延伸部，所述第二延伸部位于第二封装边和第四封装边的非公共区域。
4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，弯折后的第二封装边在靠近第三封装边的一端和/或弯折后的第二封装边靠近第四封装边的一端具有斜边；和/或，
弯折后的第三封装边在靠近第二封装边的一端和/或弯折后的第四封装边在靠近第二封装边的一端具有斜边。
5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述第二封装边靠近所述第三封装边的一端与所述第三封装边靠近所述第二封装边的一端之间形成夹角；和/或，
所述第二封装边靠近所述第四封装边的一端与所述第四封装边靠近所述第二封装边的一端之间形成夹角。
6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第二封装边与所述第三封装边相交的端部与所述电极组件之间留有一间隔距离；和/或，
所述第二封装边与所述第四封装边相交的端部与所述电极组件之间留有一间隔距离。
7.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述N个电极组件在远离所述第一封装边的一端的两个角位分别设置有第一缺口和/或第二缺口，所述第一缺口与所述第一缺失部对应设置，所述第二缺口与所述第二缺失部对应设置。
8.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，在周向方向上，所述第二封装边、所述第三封装边与所述第四封装边中的至少一个的外缘设置有绝缘层。
9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第二封装边、所述第三封装边、所述第四封装边中的至少一组与所述电极组件的外壳通过粘结层连接。
10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，相邻的每两个电极组件分别为第一电极组件和第二电极组件，所述第一电极组件和所述第二电极组件被隔板隔开；所述隔板包括中心部和围设于所述中心部的外缘部。
11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，在厚度方向上，所述中心部的投影与封装体的腔体的底面重合，所述外缘部分别位于所述第二封装边、第三封装边与第四封装边中。
12.根据权利要求10或11所述的电池，其特征在于，所述第一电极组件包括第一极耳，所述第二电极组件包括第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳相对于封装体长度方向的中心轴对称设置。
13.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，所述第一极耳和所述第二极耳均朝向靠近所述隔板的方向弯折；弯折后的所述第一极耳包括第一平直部和第一弯折部，弯折后的所述第二极耳包括第二平直部和第二弯折部，所述第一平直部和所述第二平直部分别与所述隔板搭接。
14.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求1-13任一项所述的电池。
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