电芯、电池组件和电子设备的制作方法

专利2022-11-18  92


本公开涉及电池组件技术领域,尤其涉及一种电芯、电池组件和电子设备。



背景技术:

随着电子设备的发展,对大容量电池组件的需求越来越大,但是电子设备的机身预留给电池组件的空间有限,这需要在有限的空间内提高电池组件的容量。通常,电池组件的裸电芯被封装于铝塑膜等外壳中,通过增加裸电芯的重量可以提升容量,但是会影响裸电芯和外壳之间粘结的可靠性。



技术实现要素:

本公开提供了一种改进的电芯、电池组件和电子设备。

本公开的一个方面提供一种电芯,所述电芯包括:

裸电芯,包括第一面;以及

外壳,所述外壳的内表面设有胶层,所述胶层粘结整个所述第一面,所述裸电芯封装于所述外壳内。

可选地,所述裸电芯还包括与所述第一面相对的第二面,所述胶层还粘结部分所述第二面。

可选地,所述裸电芯还包括与所述第一面相对的第二面,所述胶层还粘结整个所述第二面。

可选地,所述裸电芯包括位于所述第一面的第一固定件,所述第一固定件稳固所述裸电芯的结构,所述第一固定件和所述胶层粘结。

可选地,所述胶层的厚度范围为3~5μm。

可选地,所述外壳包括铝塑膜,所述铝塑膜包括顺次叠层设置的尼龙层、铝箔层和绝缘保护层,所述绝缘保护层和所述胶层粘结。

可选地,所述铝塑膜还包括磨砂层,所述磨砂层设于所述尼龙层背离所述铝箔层的一面。

可选地,所述绝缘保护层包括聚邻苯二甲酰胺层和聚丙烯层,所述聚邻苯二甲酰胺层位于所述聚丙烯层和所述铝箔层之间。

本公开的另一个方面提供一种电池组件,所述电池组件包括上述提及的任一种所述的电芯。

本公开的另一个方面提供一种电子设备,所述电子设备包括上述提及的所述的电池组件。

本公开提供的技术方案至少具有以下有益效果:

本公开实施例提供的电芯,基于外壳的内表面设有胶层,胶层粘结整个第一面,这相对于使用第一胶条粘结外壳和裸电芯的第一面而言,增大了裸电芯和外壳的粘结面积,使得外壳能够牢固地和裸电芯粘结,进而增强了电芯在抗跌落和滚筒测试中的可靠性。而且,可以采用较薄厚度的胶层粘结裸电芯和外壳,这利于提升电芯的容量。

附图说明

图1所示为相关技术示出的外壳的结构示意图;

图2所示为相关技术示出的裸电芯的结构示意图;

图3所示为相关技术示出的裸电芯的结构示意图;

图4所示为本公开根据一示例性实施例示出的裸电芯的结构示意图;

图5所示为本公开根据一示例性实施例示出的裸电芯的结构示意图;

图6所示为本公开根据一示例性实施例示出的外壳的结构示意图;

图7所示为本公开根据一示例性实施例示出的电芯的局部结构剖视图;

图8所示为本公开根据一示例性实施例示出的电芯的局部结构剖视图;

图9所示为本公开根据一示例性实施例示出的铝塑膜的结构示意图。

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。

图1所示为相关技术示出的外壳的结构示意图,图2所示为相关技术示出的裸电芯的结构示意图,图3所示为相关技术示出的裸电芯的结构示意图。结合参考图1至图3,电芯包括外壳110和裸电芯120。裸电芯120包括相对的第一面121和第二面122,侧面连接第一面121和第二面122,第一面121设有第一胶条130,第二面122设有第二胶条140。裸电芯120封装于外壳110内,且第一面121通过第一胶条130和外壳110的内壁连接,第二面122通过第二胶条140和外壳110的内壁连接。但是,当裸电芯120的质量增大时,第一胶条130和第二胶条140不能有效地将裸电芯120和外壳110的内壁牢固连接,这影响电芯在抗跌落和滚筒测试中的可靠性。由于电子设备为电芯预留的空间有限,如果将第一胶条130和第二胶条140的厚度做大,影响电芯的容量。

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

本公开一些实施例提供了一种电子设备,电子设备包括电池组件。电子设备包括但不限于: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、智能音箱等。

本公开实施例提供的电池组件用于为电子设备供电,电池组件包括电芯。电池组件还可以包括电池保护板,电芯与电池保护板连接,电池保护板与电子设备的主板连接,电子设备的主板与充电接口连接。通过电池保护板调整向电芯输入的充电电流和由电芯输出的供电电流。

示例性地,电池组件包括锂离子电池组件,电芯包括锂离子电芯。

图4所示为本公开根据一示例性实施例示出的裸电芯的结构示意图,图5所示为本公开根据一示例性实施例示出的裸电芯的结构示意图,图6所示为本公开根据一示例性实施例示出的外壳的结构示意图,图7所示为本公开根据一示例性实施例示出的电芯的局部结构剖视图。结合参考图4至图7,电芯包括外壳210和裸电芯220。

裸电芯220包括第一面221。示例性地,裸电芯220呈方形体结构。

外壳210的内表面设有胶层211,胶层211粘结整个第一面221,裸电芯220封装于外壳210内。示例性地,外壳210包括铝塑膜。需要说明的是,裸电芯220的第一面221未设置第一胶条130,裸电芯220的第二面222未设置第二胶条140。

本公开实施例提供的电芯,基于外壳210的内表面设有胶层211,胶层211粘结整个第一面221,这相对于使用第一胶条130粘结外壳210和裸电芯220的第一面而言,增大了裸电芯220和外壳210的粘结面积,使得外壳210能够牢固地和裸电芯220粘结,进而增强了电芯在抗跌落和滚筒测试中的可靠性。而且,可以采用较薄厚度的胶层211粘结裸电芯220和外壳210,这利于提升电芯的容量。

在一些实施例中,继续参考图5和图7,裸电芯220还包括与第一面221相对的第二面222,胶层211还粘结部分第二面222。示例性地,裸电芯220呈方形体结构,裸电芯220的第一面221和第二面222相对,第一面221和第二面222之间连接侧面。这样,通过使胶层211粘结整个第一面221和粘结部分第二面222配合,使得外壳210通过胶层211和裸电芯220牢固粘结,以提升电芯在抗跌落和滚筒测试中的可靠性。参考图6,外壳210包括注液口201,当外壳210封装裸电芯220之后,通过注液口201向外壳210内注入电解液,然后将注液口201和多余的外壳210部分裁下。

示例性地,胶层211可以通过胶水形成,胶层211可以包括两部分,一部分胶层211与第一面221粘结,另一部分胶层211与第二面222粘结。

图8所示为本公开根据一示例性实施例示出的电芯的局部结构剖视图,在一些实施例中,参考图8,裸电芯220还包括与第一面221相对的第二面222,胶层211还粘结整个第二面222。这样,通过使胶层211粘结整个第一面221和粘结整个第二面222配合,使得外壳210通过胶层211和裸电芯220牢固粘结,以有效提升电芯在抗跌落和滚筒测试中的可靠性。

相关技术中,第一胶条130的厚度为50μm,第二胶条140的厚度为50μm,这样,会损失电芯的容量50mah,如果为了提高抗抗跌落或滚筒的可靠性而进一步增加第一胶条130和第二胶条140的厚度,那会使电芯牺牲更多的容量。在一些实施例中,胶层211的厚度范围为3~5μm,比如可以为3μm、4μm或5μm等。这样,采用较薄的胶层211来替代较厚的第一胶条130和第二胶条140,这更利于提升电芯的容量。针对于前述第一胶条130、第二胶条140和胶层211的厚度尺寸,可以使电芯的厚度减小约90μm,提升电芯的容量约90mah。在图7和图8中,电芯的厚度方向为x轴的厚度方向,也即第一面221指向第二面222的方向。

在一些实施例中,裸电芯220包括正极片、隔膜和负极片,正极片、隔膜和负极片顺次叠层卷绕形成裸电芯220。在一些实施例中,继续参考图4,裸电芯220包括位于第一面221的第一固定件230,第一固定件230稳固裸电芯220的结构,第一固定件230和胶层211粘结。示例性地,正极片位于隔膜的外侧,那么卷绕后的裸电芯220的最外侧为正极片,正极片通过第一固定件230粘结固定在裸电芯220的外表面,进而稳固裸电芯220的结构。通过使第一固定件230和胶层211粘结,使得外壳210和第一固定件230配合有效稳固裸电芯220。示例性地,第一固定件230包括第一固定胶纸。示例性地,第一固定件230的厚度范围为8~12μm,比如可以为8μm、9μm、10μm、11μm或12μm等。

在本公开实施例中,所涉及的“第一面221”和“第二面222”可以为电芯的两个相对的板面,比如可以为电芯的正面和背面,本公开关于第一面221为正面还是背面,以及第二面222为正面还是背面不作具体限定。

进一步地,在一些实施例中,继续参考图4、图5、图7或图8,裸电芯220还包括缠绕于裸电芯220的侧面、第一面221和第二面222的第二固定件240,第二固定件240位于两个极耳223之间,用于稳定裸电芯220的侧面。裸电芯220还包括第三固定件250,设于和极耳223相对的侧面,用于稳定和极耳223相对的侧面。示例性地,第二固定件240的至少部分和第三固定件250的至少部分均和胶层211粘结,这样,通过胶层211、第一固定件230和第二固定件240配合,利于稳定裸电芯220的结构。示例性地,第二固定件240包括第二固定胶纸,第三固定件250包括第三固定胶纸。示例性地,第二固定件240的厚度范围为8~12μm,第三固定件250的厚度范围为8~12μm。

图9所示为本公开根据一示例性实施例示出的铝塑膜的结构示意图。在一些实施例中,参考图9,外壳210包括铝塑膜,铝塑膜包括顺次叠层设置的尼龙层212、铝箔层213和绝缘保护层214,绝缘保护层214和胶层211粘结。其中,铝箔层213起到支撑和屏蔽作用,尼龙层212起到耐磨作用,绝缘保护层214起到绝缘保护作用,避免电解液腐蚀铝箔层213。示例性地,尼龙层212的厚度范围为12~17μm,比如可以为12μm、15μm或17μm等。铝箔层213的厚度范围可以为32~37μm,比如可以为32μm、33μm、35μm、36μm或37μm等。绝缘保护层214的厚度范围为33~37μm,比如可以为33μm、34μm、35μm、36μm或37μm等。示例性地,尼龙层212通过底胶218和铝箔层213粘结。

在一些实施例中,继续参考图9,铝塑膜还包括磨砂层215,磨砂层215设于尼龙层212背离铝箔层213的一面,以起到磨砂保护作用。示例性地,磨砂层215的厚度范围为2~5μm,比如可以为2μm、3μm、4μm或5μm等。

在一些实施例中,继续参考图9,绝缘保护层214包括聚邻苯二甲酰胺层216和聚丙烯层217,聚邻苯二甲酰胺层216位于聚丙烯层217和铝箔层213之间。示例性地,聚邻苯二甲酰胺(polyphthalamide,ppa)层216的厚度范围为17~22μm,比如可以为17μm、20μm或22μm等。示例性地,聚丙烯(polypropylene,pp)层217的厚度范围为13~17μm,比如可以为13μm、14μm、15μm或17μm等。

综上,本公开实施例提供的电芯、电池组件和电子设备,基于外壳210的内表面设有胶层211,胶层211粘结整个第一面221,这增大了裸电芯220和外壳210的粘结面积,使得外壳210能够牢固地和裸电芯220粘结,基于胶层211还粘结裸电芯220的部分第二面222或整个第二面222,这使得外壳210能够更牢固地和裸电芯220粘结,进而增强了电芯在抗跌落和滚筒测试中的可靠性。而且,可以采用较薄厚度的胶层211来粘结裸电芯220和外壳210,去除第一胶条130和第二胶条140,这利于提升电芯的容量。比如,可以减小电芯的厚度约90μm,提升电芯的容量约90mah。包括该电芯的电池组件具有较高的容量,能够组装于有限空间的电子设备中,这利于提升电子设备的集成度和延长待机时间。

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。


技术特征:

1.一种电芯,其特征在于,所述电芯包括:

裸电芯,包括第一面;以及

外壳,所述外壳的内表面设有胶层,所述胶层粘结整个所述第一面,所述裸电芯封装于所述外壳内。

2.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述裸电芯还包括与所述第一面相对的第二面,所述胶层还粘结部分所述第二面。

3.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述裸电芯还包括与所述第一面相对的第二面,所述胶层还粘结整个所述第二面。

4.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述裸电芯包括位于所述第一面的第一固定件,所述第一固定件稳固所述裸电芯的结构,所述第一固定件和所述胶层粘结。

5.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述胶层的厚度范围为3~5μm。

6.根据权利要求1~5任一项所述的电芯,其特征在于,所述外壳包括铝塑膜,所述铝塑膜包括顺次叠层设置的尼龙层、铝箔层和绝缘保护层,所述绝缘保护层和所述胶层粘结。

7.根据权利要求6所述的电芯,其特征在于,所述铝塑膜还包括磨砂层,所述磨砂层设于所述尼龙层背离所述铝箔层的一面。

8.根据权利要求6所述的电芯,其特征在于,所述绝缘保护层包括聚邻苯二甲酰胺层和聚丙烯层,所述聚邻苯二甲酰胺层位于所述聚丙烯层和所述铝箔层之间。

9.一种电池组件,其特征在于,所述电池组件包括权利要求1~8任一项所述的电芯。

10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括权利要求9所述的电池组件。

技术总结
本公开提供了一种电芯、电池组件和电子设备。电芯包括:裸电芯和外壳。裸电芯包括第一面。外壳的内表面设有胶层,胶层粘结整个第一面,裸电芯封装于外壳内。基于外壳内表面的胶层粘结整个第一面,这增大了裸电芯和外壳的粘结面积,使得外壳能够牢固地和裸电芯粘结,进而增强了电芯在抗跌落和滚筒测试中的可靠性。而且,可以采用较薄厚度的胶层来粘结裸电芯和外壳,这利于提升电芯的容量。

技术研发人员:袁聪俐
受保护的技术使用者:北京小米移动软件有限公司
技术研发日:2020.09.29
技术公布日:2021.04.06

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