电池以及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及能量转换技术领域，更具体地，涉及一种电池以及电子设备。


背景技术：

2.传统的电池，以较为常用的锂离子电池为例，其通常包括钢壳，卷芯，以及上、下绝缘面垫等部件；其中，卷芯设置在钢壳的腔体中，上绝缘面垫安装在卷芯的正极端，下绝缘面垫安装在卷芯的负极端。卷芯在装入钢壳的腔体内之后，还需要在钢壳上部位置进行辊槽加工以形成用于固定卷芯位置的空间，这一空间称之为槽下高，而槽下高的高度通常要比卷芯的高度要略高一些，这样可避免在辊槽加工时损伤到卷芯。
3.但是，由于钢壳的槽下高的高度比卷芯的高度要略高一些，这也使得卷芯在自身的轴向或者钢壳内的纵向(或称为竖向)方向上存在一定的可活动空间。电池使用过程中的晃动，以及电池在发生振动或者跌落时，使得卷芯容易在钢壳内产生纵向的上下移动，而在卷芯与钢壳之间起到导电连接作用的极耳在此过程中会因为受到拉扯作用力而产生断裂或与外壳脱焊的情况，这会引起电池功能异常，进而影响到电子设备的正常使用。
4.因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.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。
6.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：
7.封装外壳，所述封装外壳包括壳体和盖帽组件，所述壳体具有开口端和与所述开口端连通的容纳腔，所述盖帽组件设置于所述开口端内；
8.电芯组件，所述电芯组件设置于所述容纳腔内，所述电芯组件包括电芯本体，所述电芯本体沿轴向具有相对设置的第一端面和第二端面，所述第一端面靠近所述盖帽组件设置，所述第二端面靠近所述壳体的底壁设置；以及，
9.至少两个绝缘垫，其中的一个所述绝缘垫设置于所述电芯本体的第一端面上，其中的另一个所述绝缘垫设置于所述电芯本体的第二端面上，所述绝缘垫包括合成树脂层，所述合成树脂层被构造为：在与电池的电解液接触后能吸收电解液，并在吸收电解液后产生沿所述电芯本体轴向的体积膨胀。
10.可选地，所述绝缘垫还包括绝缘主体层，所述合成树脂层粘结固定在所述绝缘主体层的一个表面上。
11.可选地，所述绝缘主体层为聚丙烯材料层。
12.可选地，一个所述绝缘垫的合成树脂层与所述电芯本体的第一端面粘结固定，且该绝缘垫的绝缘主体层朝向所述盖帽组件；
13.另一个所述绝缘垫的合成树脂层与所述电芯本体的第二端面粘结固定，且该绝缘垫的绝缘主体层朝向所述壳体的底壁。
14.可选地，所述绝缘垫上设置有供极耳穿过的通孔。
15.可选地，所述绝缘垫呈片状结构，且所述绝缘垫的形状与所述电芯本体的两个端面的形状相匹配。
16.可选地，在所述电芯本体的外表面上还缠绕设置有至少一圈缓冲带体，且所述缓冲带体采用合成树脂材料制成，所述缓冲带体被配置为：在与电池的电解液接触后能吸收电解液，并在吸收电解液后产生沿所述电芯本体的径向向外的体积膨胀。
17.可选地，所述电芯本体包括卷绕成型的第一电极层，第二电极层以及夹设于所述第一电极层与所述第二电极层之间的隔膜，且卷绕以所述隔膜收尾并在所述隔膜的收尾处设置有固定胶带，所述第一电极层与所述第二电极层的电极性相反；
18.所述第一电极层连接有第一极耳，所述第二电极层连接有第二极耳。
19.可选地，所述盖帽组件包括铝碗，盖帽以及具有凹槽的密封圈；
20.所述密封圈固定连接在所述开口端内；
21.所述盖帽盖设在所述铝碗上，所述铝碗的边缘具有弯折结构并包裹住所述盖帽的边缘，且所述铝碗的边缘设置于所述密封圈的凹槽内；
22.所述盖帽上设置有泄压孔，所述铝碗上设置有安全阀。
23.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并与所述设备主体电性连接。
24.根据本公开的一个实施例，通过对安装在电芯本体两端面上的绝缘垫的结构改良，有助于缩小电芯本体在封装外壳内纵向上存在的可活动空间范围；当电池内的电解液与各个绝缘垫中的合成树脂层接触时，各个绝缘垫中的合成树脂层均可吸收电解液并发生沿电芯本体轴向方向的体积膨胀，通过这种方式能很好地填补电芯本体与封装外壳之间在纵向上的可活动空间，以避免电芯本体在封装外壳内发生较大幅度的纵向移动，这样就可以避免因电芯本体在封装外壳中产生纵向移动而拉扯极耳，进而可避免极耳受力而发生断裂或与封装外壳脱焊的情况。
25.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
26.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。
27.图1是根据本实用新型实施例的电池的结构分解图。
28.图2是根据本实用新型实施例的电池的结构示意图。
29.图3是图2中的局部结构放大示意图。
30.附图标记说明：
31.1-壳体，11-开口端，12-容纳腔，2-盖帽组件，21-铝碗，22-盖帽，221-泄压孔，23-密封圈，3-电芯组件，31-电芯本体，32-第一极耳，33-第二极耳，4-绝缘垫，41-合成树脂层，42-绝缘主体层，43-通孔，5-弯折结构。
具体实施方式
32.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。
33.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。
34.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。
35.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。
36.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。
37.本实用新型实施例中的电池例如可以是软包电池，也可以是钢壳电池。所述电池可以应用于多种类型的电子设备内，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。
38.根据本实用新型的一个实施例，提供了一种电池。
39.例如，该电池为锂离子电池。又例如，该锂离子电池的横截面为圆形或者方形等多种形状。此外，所述电池也可以为扣式电池等，本实用新型中对所述电池的具体类型不做限制。
40.本实用新型实施例提供的电池，如图1至图3所示，其包括封装外壳，电芯组件3，以及至少两个绝缘垫4；其中，所述封装外壳包括壳体1和盖帽组件2，所述壳体1具有开口端11和与所述开口端11连通的容纳腔12，所述盖帽组件2设置于所述开口端11内；所述电芯组件3设置于所述容纳腔12内，所述电芯组件3包括电芯本体31，所述电芯本体31沿轴向具有相对设置的第一端面和第二端面，所述第一端面靠近所述盖帽组件2设置，所述第二端面靠近所述壳体1的底壁设置；其中的一个所述绝缘垫4设置于所述电芯本体31的第一端面上，其中的另一个所述绝缘垫4设置于所述电芯本体31的第二端面上，所述绝缘垫4包括合成树脂层41，其中，所述合成树脂层41被构造为：在与电池的电解液接触后能吸收电解液，并在吸收电解液后产生沿所述电芯本体31轴向的体积膨胀。
41.其中，所述盖帽组件2设置于所述壳体1的开口端11之内，其主要用于封闭所述开口端11，以使所述电池的封装外壳形成密封结构。
42.本实用新型提供了一种新型的电池结构方案，通过对安装在所述电芯本体31两端面上的绝缘垫4的结构进行改良，有助于缩小所述电芯本体31在所述封装外壳的内部纵向方向上存在的可活动空间范围；特别的是，当所述电池内的电解液与各个绝缘垫中的合成树脂层接触时，各个所述绝缘垫4中的合成树脂层41均可吸收电解液并发生沿所述电芯本体31轴向方向的体积膨胀(发生轴向方向的形变)，通过这种方式能很好地填补所述电芯本体31与所述封装外壳之间在纵向上的可活动空间，以避免所述电芯本体31在所述封装外壳内发生较大幅度的纵向移动，这样就可以避免因所述电芯本体31在所述封装外壳内部产生纵向移动而拉扯所述电芯本体31上引出的极耳，进而可避免极耳受力而发生断裂或与封装外壳脱焊的情况。
43.在本实用新型的实施例中，所述绝缘垫4还包括绝缘主体层42，所述合成树脂层41粘结固定在所述绝缘主体层42的一个表面上。
44.在本实用新型一个可选的例子中，所述绝缘主体层42为聚丙烯(pp)材料层。采用聚丙烯材料制成的所述绝缘主体层42具有一定的硬度。所述绝缘主体层42可用于支撑所述合成树脂层41。
45.所述合成树脂层41与所述绝缘主体层42相比，较为柔软一些，其用于吸附电解液并在吸附电解液之后可发生体积膨胀(即产生形变)。
46.此外，所述合成树脂层41通过粘结的方式固定在所述绝缘主体层42的一个表面上。这种固定连接方式比较简单、成本低，且可使所述合成树脂层41牢固的附着在所述绝缘主体层42的一表面上，以形成多层复合结构的绝缘垫。这与传统电池中所采用的单层结构的绝缘面垫是不同的。
47.在本实用新型一个可选的例子中，一个所述绝缘垫4的合成树脂层41与所述电芯本体31的第一端面粘结固定，且该绝缘垫4的绝缘主体层42朝向所述盖帽组件2；另一个所述绝缘垫4的合成树脂层41与所述电芯本体31的第二端面粘结固定，且该绝缘垫4的绝缘主体层42朝向所述壳体1的底壁。
48.也就是说，所述合成树脂层41与所述电芯本体31的端面接触并固定连接在一起，这有助于快速吸收电解液。其中，连接方式例如为粘接固定。所述绝缘主体层42朝向所述封装外壳。
49.在本实用新型的实施例中，一个所述绝缘垫4位于所述电芯本体31的第一端面与所述盖帽组件2之间，另一个所述绝缘垫4位于所述电芯本体31的第二端面与所述壳体1的底壁之间。其中，在各所述绝缘垫4上分别设置有供极耳穿过的通孔43。
50.其中，所述通过43可供所述电芯组件3中的极耳从此处穿过。
51.其中，所述通孔43的形状和尺寸可根据极耳的情况灵活设置。
52.例如，所述通孔43为圆孔。
53.在本实用新型一个可选的例子中，如图1所示，所述绝缘垫4呈片状结构，且所述绝缘垫4的形状与所述电芯本体31的第一端面和第二端面的形状相匹配。这样方便绝缘垫的装配。
54.此外，需要说明的是，设置在所述电芯本体31第一端面上的绝缘垫4靠近所述盖帽组件2，该绝缘垫4不需要填充满整个所述电芯本体31与所述盖帽组件2之间的空间，该绝缘垫4可以设置在弯折结构5与所述电芯本体31之间，当该绝缘垫4吸收电解液产生膨胀时，只需要填充弯折结构5和所述电芯本体31之间的空间即可，可以控制所述电芯本体31在所述壳体1内的运动。
55.在本实用新型一个可选的例子中，在所述电芯本体31的外表面上还缠绕设置有至少一圈缓冲带体(图1至图3中未示出)，且所述缓冲带体采用合成树脂材料制成，也即，所述缓冲带体为合成树脂层。所述缓冲带体被配置为：在与电池的电解液接触后能吸收电解液，并在吸收电解液后产生沿所述电芯本体31的径向向外的体积膨胀。
56.所述缓冲带体位于所述电芯本体31与所述壳体1之间，该设计可适当减小所述电芯本体31与所述壳体1之间的间隙，这样，在电池发生振动或者跌落时，所述电芯本体31在所述封装外壳的内部不会产生较大幅度的横向移动。结合上述的绝缘垫4，就可以在所述封
装外壳内限制所述电芯本体31沿横向和纵向的移动。
57.当电池中的电解液与各个绝缘垫中的合成树脂层接触时，由于所述缓冲带体的材质为合成树脂材料，其可用于吸附电解液并发生沿所述电芯本体31径向向外的体积膨胀，通过这种方式能够很好地填补所述电芯本体31与所述壳体1之间的间隙。
58.需要说明的是，在所述电芯本体31的外表面上缠绕所述缓冲带体之后，所述缓冲带体应当与所述壳体1之间留有一定的间隙(尺寸较小)，用以为所述缓冲带体在吸收电解液后发生膨胀预留相应的空间。
59.例如，所述缓冲带体与所述壳体1之间的间隙尺寸为0.05mm-0.5mm。
60.本实用新型实施例的电池，在所述电芯本体31的外表面可环绕有n条缓冲带体，其中，n≥1，该数量n主要由所述电芯本体31的高度和所述缓冲带体的宽度尺寸进行确定。
61.也就是说，可以在所述电芯本体31的外表面上设置一条或者多条所述缓冲带体。
62.例如，在所述电芯本体31的外表面上缠绕三条缓冲带体，三条所述缓冲带体分别设置在所述电芯本体31的上、中、下位置(沿电芯本体31的轴向/高度方向)，以将所述电芯本体31外部包裹起来。
63.其中，相邻的两个所述缓冲带体之间设置有缝隙，在电解液渗出之后更有利于吸附电解液。
64.在实用新型一个可选的例子中，所述电芯本体31为卷绕式结构。
65.例如，所述电芯本体31包括卷绕成型的第一电极层，第二电极层以及夹设于所述第一电极层与所述第二电极层之间的隔膜，且卷绕以所述隔膜收尾并在所述隔膜的收尾处设置有固定胶带，所述第一电极层与所述第二电极层的电极性相反；所述第一电极层连接有第一极耳32，所述第二电极层连接有第二极耳33。
66.其中，所述第一电极层和所述第二电极层中的一个为正极片，所述第一电极层和所述第二电极层中的另一个为负极片。所述第一电极层、所述第二电极层和所述隔膜三者是通过卷绕方式并在卷绕的收尾处贴固定胶带(又称为终止胶带)而形成所述电芯本体31的。所述固定胶带贴紧所述隔膜卷绕的收尾处，其可起到固定所述隔膜，以使形成的卷绕式电芯结构不松散的作用。
67.当然，所述电芯本体31也可以是层叠式电芯结构，不限于上述的卷绕式结构。
68.在本实用新型一个可选的例子中，如图1和图2所示，所述盖帽组件2包括铝碗21，盖帽22以及具有凹槽的密封圈23；所述密封圈23固定连接在所述开口端11内；所述盖帽22盖设在所述铝碗21上，所述铝碗21的边缘具有弯折结构并包裹住所述盖帽22的边缘，且所述铝碗21的边缘设置于所述密封圈23的凹槽内。这样，便可将所述盖帽组件22固定设置于所述开口端111，使电池形成密封结构。
69.并且，在所述盖帽22上设置有泄压孔221，所述铝碗21上设置有安全阀。
70.其中，所述盖帽22为具有凸起结构的钢片。所述泄压孔221开设在所述盖帽22上，可以很好地进行泄气。在所述盖帽22的下方设置有所述铝碗21，在所述铝碗21上设置有安全阀，这样，安全阀处于所述泄压孔221的下方，更容易进行泄气，使电池具有较佳的防爆性能。
71.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。
72.所述电子设备例如可以是摄像机、耳机、智能手表等设备。
73.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。