CN219144390U - 电芯、电池及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种电芯、电池及电子设备，所述电芯包括：储能部，所述储能部在长度方向上具有相对的第一端面和第二端面；连接部，所述连接部设置于所述第一端面上，且所述连接部的厚度方向与所述储能部的长度方向垂直，所述连接部在厚度方向的上表面与所述储能部的第一端面限定出安装空间；保护板组件，所述保护板组件设置在所述安装空间内；其中所述连接部具有远离所述储能部的第三端面，所述保护板组件具有远离所述储能部的第四端面，所述第四端面在所述储能部的长度方向上不超出所述第三端面。本公开的电芯，在储能部长度不变的前提下降低电芯的总体长度；或者在电芯总体长度不变的前提下，可以增加储能部在长度方向上的尺寸，从而提升了电池容量。

Description

电芯、电池及电子设备

技术领域

本公开涉及电池领域，尤其涉及一种电芯、电池及电子设备。

背景技术

锂离子电池(Lithium-ion battery)是一种可重复充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池使用一个嵌入的锂化合物作为一个电极材料。锂离子电池与其发展产品是在消费电子领域常见的。它们是便携式电子设备中可充电电池最普遍的类型之一，具有高能量密度，无记忆效应，在不使用时只有缓慢电荷损失等特点。除了消费类电子产品，技术水平越来越成熟的锂离子电池也越来越普及，可用于军事，纯电动汽车和航空航天。

在现有技术中的常规电池封装的方式为，如图1所示，电池保护板平行于电池深坑面，且镍片焊接于保护板上/下表面，其缺点在于保护板宽度会增加电池长度，且镍片占用了保护板上摆件空间，既不利于提高电池能量密度，又使得摆件空间狭窄拥挤。

另外一种封装方式为，如图2所示，保护板垂直于电芯深坑面，采用立式封装，尽可能利用电芯高度方向上的空间，同时减小电池长度，较常规封装方式较优，但电芯顶封须要预先弯折90度以便于焊接极耳，增加了工艺难度。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供了一种电芯、电池及电子设备。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种电芯，包括，储能部，所述储能部在长度方向上具有相对的第一端面和第二端面；连接部，所述连接部设置于所述第一端面上，且所述连接部的厚度方向与所述储能部的长度方向垂直，所述连接部在厚度方向的上表面与所述储能部的第一端面限定出安装空间；保护板组件，所述保护板组件设置在所述安装空间内；其中所述连接部具有远离所述储能部的第三端面，所述保护板组件具有远离所述储能部的第四端面，所述第四端面在所述储能部的长度方向上不超出所述第三端面。

在一些实施例中，所述保护板组件包括：保护板本体，所述保护板本体在厚度方向与所述储能部的长度方向相同；连接板，所述连接板设置在所述保护板本体与所述连接部之间。

在一些实施例中，所述连接部包括：极耳，所述连接板构造为镍板，所述镍板与所述极耳电连接。

在一些实施例中，所述镍板构造“U”形且包括：在上下方向上彼此正对的第一板部和第二板部，所述极耳的一端夹设在所述第一板部和所述第二板部之间。

在一些实施例中，所述保护板组件在长度方向上的上表面不高于所述储能部的上表面。

在一些实施例中，所述保护板组件与所述第一端面之间设置有缓冲层。

在一些实施例中，所述缓冲层与所述保护板组件之间还设置有第一固定胶层。

在一些实施例中，所述保护板组件与所述连接部之间还设置有第二固定胶层。

在一些实施例中，所述储能部的外壳体与所述连接部的外壳体为一体成型件。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电池，包括如第一方面的实施例中所述的电芯。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括如第二方面的实施例所述的电池。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：保护板采用竖直放置的方式封装，使电芯头部顶封宽度大大减小，在电芯长度不变的前提下，增长了储能部本体区域，提升电芯容量，或在储能部的长度不变时，利用竖直放置的保护板组件可以减小电芯的总体尺寸。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据现有技术示出的一种电芯装配的结构图。

图2是根据现有技术示出的另一种电芯装配的结构图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种电芯装配的结构图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种电芯的侧视图。

图5是图4中A-A部分的截面图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

附图标记：

100’：储能部、200’：连接部、300’：保护板组件；

100：储能部、110：第一端面、120：第二端面、130：第三端面、140：第四端面；

200：连接部、210：极耳；

300：保护板组件、310：保护板本体、320：连接板、321：镍板、321a：第一板部、321b：第二板部；

400：缓冲层；

510：第一固定胶层、520：第二固定胶层；

800；电子设备、802：处理组件、804：存储器、806：电力组件、808：多媒体组件、810：音频组件、812：输入/输出(I/O)接口、814：传感器组件、816：通信组件。

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方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如权利范围中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据现有技术示出的一种电芯装配的结构图。如图1所示，在相关技术中，电芯装配过程中，保护板组件300’平行设置于连接部200’的上表面，连接板焊接于保护板组件300’的上/下表面。缺点在于保护板组件300’的长度会增加电池整体的长度，且连接板部占用保护板组件300’上的摆件空间较大，既不利于提高电池能量密度，又使得摆件空间狭窄拥挤。

图2是根据现有技术示出的另一种电芯装配的结构图。如图2所示，在相关技术中，另一种电芯装配结构采用立式封装，保护板组件300’垂直于连接部200’上表面，尽可能利用储能部100’高度方向上的空间，同时减小电池总体的长度。

此种封装方式下，与上一现有技术中的封装方式相比较优，但连接片仍焊接在保护板组件300’在厚度方向上的侧面，占用保护板组件300’的摆件空间较大，且连接部200’顶封须要预先弯折90度以便于连接保护板组件300’及焊接极耳，虽然在一定程度上减小了电池总体的长度，提升了储能部100’的体积，但同时增加了工艺难度和耗材成本。

为解决上述技术问题，本公开的实施例提供一种电芯及电池，可以在保持电芯原有尺寸大小的同时，扩充储能部100的体积，以增加整个电池的能量密度；或者在储能部100的长度不变的前提下，降低电芯整体长度尺寸。

在一些实施例中，如图3所示，电芯包括：储能部100，所述储能部100在长度方向上具有相对的第一端面110和第二端面120；连接部200，所述连接部200设置于所述第一端面110上，且所述连接部200的厚度方向与所述储能部100的长度方向垂直，所述连接部200在厚度方向的上表面与所述储能部100的第一端面110限定出安装空间；保护板组件300，所述保护板组件300设置在所述安装空间内；其中所述连接部200具有远离所述储能部100的第三端面130，所述保护板组件300具有远离所述储能部100的第四端面140，所述第四端面140在所述储能部100的长度方向上不超出所述第三端面130。

在一些实施例中，所述连接部200在厚度方向上的上表面的不高于储能部100的上表面，连接部200的上表面与储能部100的第一端面110共同构成了一个具有两个限定面的安装空间，保护板组件300竖直放置在连接部200的上表面且置于所述安装空间中。

本公开实施例中，将所述连接部200相对于第一端面110凸出的方向构造为第一方向，由于第一端面110是储能部100在长度方向上的一个端面，因此第一方向即为储能部100的长度方向。

通过限定第四端面140在第一方向上不超过第三端面130，使电芯的头部顶封的尺寸大大减小，由此可以在储能部100长度不变的前提下降低电芯的总体长度；或者在电芯总体长度不变的前提下，可以增加储能部100在长度方向上的尺寸，从而提升了电池容量。

在一些实施例中，保护板组件300中较短的边，沿着连接部200向远离储能部100的第一方向延伸，保护板组件300中较长的边，沿着第一端面110的高度方向延伸，在储能部100和连接部200形成的容纳空间中竖直地放置保护板组件300，保护板组件300在连接部200的厚度方向上的上表面不超过储能部100的上表面，使保护板组件300全部位于容纳空间中。

本公开充分利用电芯安装空间内的有限位置，不必再为容纳保护板组件300而增加电芯的总长，在保证电芯长度不变的前提下，使储能部100的体积空间增加，或在另外一些使用场景中，在储能部100的长度不变的前提下，使电芯的总体尺寸减小。

在一些实施例中，如图3所示，所述保护板组件300包括：保护板本体310，所述保护板本体310的厚度方向与储能部100的长度方向(即，第一方向)相同；连接板320，所述连接板320设置在所述保护板本体310与所述连接部200之间。

保护板是一种对电池进行过充保护、过放保护、短路保护、过流保护以及温度保护的结构，保护板本体310也需要与储能部100电连接；连接板320具有电连接的能力，用于连接保护板本体310和储能部100。保护板本体310作为保护板组件300的主体，其厚度方向与保护板组件300的厚度方向相同，均在第一方向延伸，连接板320设置在保护板本体310和连接部200之间以将连接部200和保护板本体310连接在一起。

在一些实施例中，如图4和图5所示，所述连接部200包括：极耳210；所述连接板320构造为镍板321，所述镍板321与所述极耳210电连接。

极耳210就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说电池正负两极的耳朵是在进行充放电时的接触点，这个接触点并不是裸露电池外表的铜片，而是电池内部的一种连接构件，极耳210是充电放电的窗口，镍板321是一种导电性能良好的金属板，具有良好的耐腐蚀性和耐氧化性，适合作为电连接的中间介质，利用镍板321和极耳210的电连接保证通电稳定。

在一些实施例中，如图5所示，所述镍板321构造“U”形且包括：在上下方向上彼此正对的第一板部321a和第二板部321b，所述极耳210的一端夹设在所述第一板部321a和所述第二板部321b之间。

镍板321构造为一种弯折的结构件，镍板321的两端弯折180度后，以形成一种U形的结构，弯折边的两侧分别为第一板部321a和第二板部321b，第一板部321a和第二板部321b在上下方向上彼此正对，第一板部321a的上侧与保护板本体310接触，以实现镍板321与保护板本体310的电连接。

连接部200同样为一种弯折的U型结构，连接部200的一端与储能部100的第一端面110连接，由第一端面110向外延伸，延伸到一定的位置后，进行180度的弯折，由此形成一个U型结构，弯折后的另一端为具有电连接功能的极耳210；连接部200的U型结构和镍板321的U型结构的开口是相对的，弯折后的极耳210的一端夹设在第一板部321a和第二板部321b之间，使镍板321与极耳210进行稳定的电连接。

水平延伸的连接部200及其极耳210，生产工艺简单，直接与竖直放置的镍板321及保护板本体310焊接即可完成本实施例中电芯的装配，减小了研究成本和生产成本。同时保证了电芯长度不变的前提下，使储能部100的体积空间增加，或在另外一些使用场景中，在储能部100的长度不变的前提下，使电芯的总体尺寸减小。

在一些实施例中，如图5所示，所述保护板组件300在长度方向上的上表面不高于所述储能部100的上表面。

所述保护板组件300长度方向上的上表面不高于所述储能部100的上表面，避免了电芯的尺寸在竖直方向上的增加，同时，较高的储能部100上表面可以作为支撑结构，使保护板组件300不轻易受到外界结构的挤压或剐蹭，提高电芯的使用稳定性，与其他安装部件的适配性。

在一些实施例中，所述保护板组件300与所述第一端面110之间设置有缓冲层400。

保护板组件300设置在储能部100的外部，因此容易在跌落或外界施力时受到冲击，电芯的第一端面110与保护板组件300相对，因此在保护板组件300与第一端面110之间设置缓冲层400，来缓冲外力对储能部100的外壳和内部电器件的伤害，保证电芯的稳定性；在一些具体实施例中，缓冲层400设置为贴合的橡胶垫，橡胶垫具有轻薄且具有弹性的特点，同时满足电芯的尺寸和缓冲需求。

在一些实施例中，所述缓冲层400与所述保护板组件300之间还设置有第一固定胶层510。

在一些实施例中，所述保护板组件300与所述连接部200之间还设置有第二固定胶层520。

固定胶层的作用是粘接保护组件，使保护板组件300固定在连接部200和储能部100上的一种方式，可以单独的在缓冲层400和保护板组件300之间设置第一固定胶层510，也可以在保护板组件300和连接部200之间设置第二固定胶层520，也可以在两个方位上同时利用第一固定胶层510和第二固定胶层520。利用粘接的方式固定保护板组件300，相比于利用配件固定，占用的空间更小，不需要预设安装部，不改变保护板组件300与连接部200和储能部100之间的预设结构，成本低，安装简单。

在一些实施例中，所述储能部100的外壳体与所述连接部200的外壳体为一体成型件。

储能部100与连接部200是相对固定的部分，且形状简单，通过将各自的壳体设置为一体成型件便于制造。另一方面，储能部100和连接部200之间具有高度差，高度差处的拐角，容易出现较大的应力，在电芯掉落，或外力冲击时，拐角处容易断裂，导致电芯损坏。一体化的形式保证了连接位置的稳定性，相比于设定为两个构件再进行外力安装的结构，一体化结构能承受更大的应力。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电池，包括第一方面的实施例中所述的电芯。

多个电芯可以构成一组电芯组件，多组电芯组件可以构成一个电池，多个电芯组成的电池具有储备较多电量的能力，由于上述电芯在长度不变的前提下，使储能部100的体积空间增加，或在另外一些使用场景中，在储能部100的长度不变的前提下，使电芯的总体尺寸减小。因此设置有上述电芯的电池的整体尺寸可以得到降低或者在尺寸不变的前提下储电能力可以得到增加。

根据本公开实施例的第三方面。提供一种电子设备，包括第二方面的实施例中所述的电池。

关于上述实施例中的电子设备，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关电池的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备800的框图。例如，电子设备800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理，电池驱动的车辆等。

参照图6，电子设备800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电力组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常控制电子设备800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备800的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电力组件806为电子设备800的各种组件提供电力。电力组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在所述电子设备800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当电子设备800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为电子设备800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到电子设备800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为电子设备800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测电子设备800或电子设备800一个组件的位置改变，用户与电子设备800接触的存在或不存在，电子设备800方位或加速/减速和电子设备800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件816被配置为便于电子设备800和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由电子设备800的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

可以理解的是，本公开中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。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。

进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。

进一步可以理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“上”、“下”、“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施例和简化描述，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。

进一步可以理解的是，除非有特殊说明，“连接”包括两者之间不存在其他构件的直接连接，也包括两者之间存在其他元件的间接连接。

进一步可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利范围指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利范围来限制。

Claims (11)

1.一种电芯，其特征在于，包括：

储能部，所述储能部在长度方向上具有相对的第一端面和第二端面；

连接部，所述连接部设置于所述第一端面上，且所述连接部的厚度方向与所述储能部的长度方向垂直，所述连接部在厚度方向的上表面与所述储能部的第一端面限定出安装空间；

保护板组件，所述保护板组件设置在所述安装空间内；其中

所述连接部具有远离所述储能部的第三端面，所述保护板组件具有远离所述储能部的第四端面，所述第四端面在所述储能部的长度方向上不超出所述第三端面。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述保护板组件包括：

保护板本体，所述保护板本体的厚度方向与所述储能部的长度方向相同；

连接板，所述连接板设置在所述保护板本体与所述连接部之间。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，

所述连接部包括：极耳，所述连接板构造为镍板，所述镍板与所述极耳电连接。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，

所述镍板构造“U”形且包括：在上下方向上彼此正对的第一板部和第二板部，所述极耳的一端夹设在所述第一板部和所述第二板部之间。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

所述保护板组件在长度方向上的上表面不高于所述储能部的上表面。

6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

所述保护板组件与所述第一端面之间设置有缓冲层。

7.根据权利要求6所述的电芯，其特征在于，

所述缓冲层与所述保护板组件之间还设置有第一固定胶层。

8.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

所述保护板组件与所述连接部之间还设置有第二固定胶层。

9.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

所述储能部的外壳体与所述连接部的外壳体为一体成型件。

10.一种电池，其特征在于，

包括权利要求1-9中任一项所述的电芯。

11.一种电子设备，其特征在于，

包括权利要求10所述的电池。

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