一种卷绕式电池、一种电池支架及一种蓝牙耳机的制作方法

1.本技术涉及电池设计技术领域，特别涉及一种卷绕式电池、一种电池支架及一种蓝牙耳机。


背景技术：

2.近年来tws(true wireless stereo，真无线立体声)耳机的普及也极大地促进了小型锂电池的发展，蓝牙耳机通常使用充电式纽扣锂电池。目前市面上的纽扣电池电芯的制作方式主要分为叠层式和卷绕式两大类。由于卷绕式纽扣电池的电芯为卷绕方式类似于螺旋的线圈，电池工作时电流经过卷绕式电芯产生的磁场会对电池周围的电磁敏感器件产生干扰。
3.因此，如何降低卷绕式电池产生的磁场干扰是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种卷绕式电池、一种电池支架及一种蓝牙耳机，能够降低卷绕式电池产生的磁场干扰。
5.为解决上述技术问题，本技术提供一种卷绕式电池，卷绕式电池包括：卷绕式电芯、电池外壳和电池支架；
6.其中，卷绕式电芯设置于电池外壳的内部；电池支架包括支架本体和线圈，电池外壳固定于支架本体，线圈的一端与卷绕式电芯的正极或负极电连接；当卷绕式电池通电时，线圈产生的磁场与卷绕式电芯产生的磁场方向相反。
7.可选的，支架本体包括承载电池外壳的端面，支架本体的端面设置有突起结构，突起结构包括通孔，通孔的开口方向垂直于端面，线圈通过通孔与电池外壳的底部连接。
8.可选的，电池外壳可拆卸的固定于支架本体。
9.可选的，线圈包括与卷绕式电芯的卷绕方向相同的第一类平面螺旋线圈，和/或，与卷绕式电芯的卷绕方向相反的第二类平面螺旋线圈。
10.可选的，线圈包括设置于电池支架端面的平面螺旋线圈和/或柱状螺旋线圈；其中，线圈的中轴线与卷绕式电芯的中轴线重合。
11.可选的，电池支架包括用于承载电池外壳的端面，以及用于对电池外壳进行限位的侧面；线圈包括设置于侧面的柱状螺旋线圈；其中，柱状螺旋线圈通过围绕侧面以预设升角螺旋卷绕得到。
12.可选的，线圈为fpc板上的螺旋通路；fpc板固定于支架本体的侧面和/或端面。
13.可选的，卷绕式电池为卷绕式纽扣电池。
14.本技术还提供一种电池支架，包括：
15.用于固定电池外壳的支架本体；
16.设置于支架本体的线圈；其中，线圈的一端与卷绕式电芯的正极或负极电连接，卷
绕式电芯设置于电池外壳内部；当卷绕式电芯通电时，线圈产生的磁场与卷绕式电芯产生的磁场方向相反。本技术还提供一种蓝牙耳机，包括扬声器和上述任一种的卷绕式电池；其中，扬声器与卷绕式电池之间设置有隔磁片。
17.本技术所提供的一种卷绕式电池，包括卷绕式电芯、电池外壳和电池支架；其中，卷绕式电芯设置于电池外壳的内部；电池支架包括支架本体和线圈，电池外壳固定于支架本体，线圈的一端与卷绕式电芯的正极或负极电连接；当卷绕式电池通电时，线圈产生的磁场与卷绕式电芯产生的磁场方向相反。
18.本技术提供的卷绕式电池包括带有线圈的电池支架，当卷绕式电芯安装于电池外壳、且电池外壳固定于电池支架时，电池支架的卷绕式线圈的一端通过电池外壳与卷绕式电芯的正极或负极电连接，即卷绕式电芯通电时线圈也通电。由于卷绕式电芯的通电产生磁场的方向与自身的卷绕方向相关，本技术通过在电池支架上设置线圈使得通电时线圈与卷绕式电芯产生相反的磁场，进而利用电池支架抵消了卷绕式电池工作时产生的磁场，减少了卷绕式电池对于外界的磁场干扰。本技术同时还提供了一种电池支架和一种蓝牙耳机，包括上述结构，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
20.图1为本技术实施例所提供的一种卷绕式电池的结构示意图；
21.图2为本技术实施例所提供的一种卷绕式电芯与电池外壳的安装关系示意图；
22.图3为本技术实施例所提供的一种电池支架的结构示意图；
23.图4为本技术实施例所提供的另一种电池支架的结构示意图；
24.图5为本技术实施例所提供的一种支架本体的结构示意图。
具体实施方式
25.本技术的核心是提供一种卷绕式电池可以抵消卷绕式电池工作时产生的磁场，减少卷绕式电池对于外界的磁场干扰。
26.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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它实施例，都属于本技术保护的范围。
27.下面请参见图1和图2，图1为本技术实施例所提供的一种卷绕式电池的结构示意图，图2为本技术实施例所提供的一种卷绕式电芯与电池外壳的安装关系示意图，图中包括卷绕式电芯100、电池外壳200和电池支架300，卷绕式电芯100设置于电池外壳200的内部，电池外壳200固定于电池支架300。上述卷绕式电池可以为卷绕式纽扣电池。
28.本实施例中的电池支架包括支架本体和线圈，支架本体的截面呈u形。请参见图3，图3为本技术实施例所提供的一种电池支架的结构示意图，该电池支架包括支架本体301和
线圈302，在图3所示的电池支架中线圈302设置于支架本体301的侧面。请参见图4，图4为本技术实施例所提供的另一种电池支架的结构示意图，该电池支架包括支架本体301和线圈302，在图3所示的电池支架中线圈302设置于支架本体301的端面。电池外壳200固定于支架本体301，线圈302的一端通过电池外壳200与卷绕式电芯100的正极或负极电连接。其中电池外壳为柱体(如圆柱体或方柱体)，支架本体的端面指与电池外壳端面平行的面，支架本体的端面可以包括上端面和/或下端面。
29.当卷绕式电池通电时，线圈302产生的磁场与卷绕式电芯100产生的磁场方向相反。上述线圈包括与卷绕式电芯的卷绕方向相同的第一类平面螺旋线圈，和/或，与卷绕式电芯的卷绕方向相反的第二类平面螺旋线圈。平面螺旋线圈和卷绕式电芯的连接方式、卷绕方向可以包括以下四种情况：(1)第一类平面线圈中靠近卷绕中心的一端与卷绕式电芯中靠近卷绕中心的电极连接，第一类平面线圈的卷绕方向与卷绕式电芯的卷绕方向相同。(2)第一类平面线圈中远离卷绕中心的一端与卷绕式电芯中远离卷绕中心的电极连接，第一类平面线圈的卷绕方向与卷绕式电芯的卷绕方向相同。(3)第二类平面线圈中靠近卷绕中心的一端与卷绕式电芯中远离卷绕中心的电极连接，第二类平面线圈的卷绕方向与卷绕式电芯的卷绕方向相反。(4)第二类平面线圈中远离卷绕中心的一端与卷绕式电芯中靠近卷绕中心的电极连接，第二类平面线圈的卷绕方向与卷绕式电芯的卷绕方向相反。
30.本实施例提供的卷绕式电池包括带有线圈的电池支架，当卷绕式电芯安装于电池外壳、且电池外壳固定于电池支架时，电池支架的卷绕式线圈的一端通过电池外壳与卷绕式电芯的正极或负极电连接，即卷绕式电芯通电时线圈也通电。由于卷绕式电芯的通电产生磁场的方向与自身的卷绕方向相关，本实施例通过在电池支架上设置线圈使得通电时线圈与卷绕式电芯产生相反的磁场，进而利用电池支架抵消了卷绕式电池工作时产生的磁场，减少了卷绕式电池对于外界的磁场干扰。
31.请参见图5，图5为本技术实施例所提供的一种支架本体的结构示意图，图5中(a)为支架本体的立体图，(b)为支架本体的仰视图，(c)为支架本体的正视图。该支架本体包括承载电池外壳的端面，支架本体301的端面3011设置有突起结构3012，突起结构包括通孔3013，通孔3013的开口方向垂直于端面3011，线圈302通过通孔3013与电池外壳的底部连接。
32.进一步的，上述实施例中的电池外壳可拆卸的固定于支架本体。具体的，电池外壳可以通过螺栓螺母与支架本体连接，电池外壳还可以通过螺钉卡扣与支架本体连接，电池外壳也可以通过环形双面胶与支架本体连接。进一步的，若使用环形双面胶连接电池外壳和支架本体，可以在将电池外壳固定于支架本体时使环形双面胶的环心与支架本体端面的圆心重合，也与电池外壳的端面的圆心重合，通过上述方式能够使得电池外壳端面各个位置与支架本体的固定程度相同，能够避免电池外壳晃动的情况。上述电池外壳与支架本体的可拆卸安装方式能够使得该支架本体适用于不同类型的电池，且可以重复利用。
33.作为一种可行的实施方式，上述线圈包括设置于电池支架端面的平面螺旋线圈和/或柱状螺旋线圈；其中，线圈的中轴线与卷绕式电芯的中轴线重合。上述设置于端面的平面螺旋线圈的各个位置均在同一平面，沿平面螺旋线圈的中轴线方向对平面螺旋线圈进行投影得到的投影形状为螺旋线，垂直于平面螺旋线圈的中轴线方向投影对平面螺旋线圈进行投影得到的投影形状为一条直线线段。上述设置于端面的柱状螺旋线圈对预设柱状体
以特定的升角螺旋卷绕得到，上述预设柱状体为加工柱状螺旋线圈时使用的工件，预设柱状体不设置在电池支架上。柱状螺旋线圈可以为圆柱螺旋线圈，也可以为方形柱螺旋线圈。沿柱状螺旋线圈的中轴线方向对柱状螺旋线圈进行投影得到的投影形状为预设柱状体的截面外轮廓，垂直于柱状螺旋线圈的中轴线方向投影对平面螺旋线圈进行投影得到的投影形状为多条平行的线段。
34.作为另一种可行的实施方式，电池支架包括用于承载电池外壳的端面，以及用于对电池外壳进行限位的侧面，该侧面可以为中空的柱状体；线圈包括设置于电池支架侧面的柱状螺旋线圈；其中，柱状螺旋线圈通过围绕侧面以预设升角螺旋卷绕得到，即柱状螺旋线圈的尺寸与电池支架侧面的周长相适应。进一步的，本实施例中的线圈包括以下四种线圈中的任一种或任几种的组合：第一种线圈为设置于电池支架端面的平面螺旋线圈；第二种线圈为设置于电池支架端面的柱状螺旋线圈；第三种线圈为设置于电池支架侧面的柱状螺旋线圈；第四种线圈为设置于电池支架侧面的平面螺旋线圈。
35.进一步的，上述线圈可以为fpc(flexible circuit board，柔性电路板)板上的螺旋通路；fpc板固定于支架本体的侧面和/或端面。
36.进一步的，电池支架为通过激光直接成型(laser direct structuring，lds)加工得到的支架。通过激光直接成型技术可以加工得到的电池支架包括绝缘体的支架本体和导电的螺旋线圈，螺旋线圈可以嵌入支架本体内部。
37.本技术还提供一种电池支架，包括：支架本体和线圈。
38.支架本体用于固定电池外壳；
39.线圈设置于支架本体；线圈的一端与卷绕式电芯的正极或负极电连接，卷绕式电芯设置于电池外壳内部；当卷绕式电芯通电时，线圈产生的磁场与卷绕式电芯产生的磁场方向相反。
40.本技术还提供一种蓝牙耳机，包括扬声器和上述任一种的卷绕式电池；其中，扬声器与卷绕式电池之间设置有隔磁片。
41.下面通过实际应用中的例子说明上述方案：
42.目前市面上的卷绕式纽扣电池的制作方式主要分为叠层式和卷绕式两大类。其中，由于卷绕式纽扣电池的电芯为卷绕方式类似于螺旋的线圈，通电后产生的磁场会对其产品的磁场敏感器件产生干扰，普通的隔磁材料无法隔离这种干扰磁场，本实施例提供一种卷绕式纽扣电池的电池支架，该电池支架能够有效屏蔽卷绕式纽扣电池工作时产生的磁场。
43.本实施例利用的电磁感应原理，采用激光直接成型工艺方法对电池支架进行处理，使电池支架部分导电，导电区域设置成平面螺旋线圈或柱状螺旋线圈，并且将电池支架的导电区域一端连接到电池的正极或负极外壳，连接后的电池支架作为卷绕式纽扣电池的正极或负极的极耳，卷绕式纽扣电池的电极通过电池支架连接到工作的系统中，给负载供电。电池支架上的平面螺旋线圈或柱状螺旋线圈产生的磁场与卷绕式纽扣电池本体内卷绕式电芯产生的磁场方向相反，该磁场可以抵消部分电池内卷绕式电芯所产生的磁场，从而减少对外界的干扰。以卷绕式纽扣电池置于扬声器后方的tws蓝牙耳机为例，本实施例的卷绕式纽扣电池可以有效的抑制电池自身磁场对扬声器干扰所引起的底噪问题。
44.具体的，本实施例中卷绕式纽扣电池包含但不限于钢壳纽扣电池和微型软包电池
等。该电池内部电芯为卷绕式，电池正常工作时，电流流过电芯会产生一个垂直于电池顶盖(顶面)或电池底壳(底面)的磁场。本实施例可以将电池支架的导电区域设置成平面螺旋线圈或柱状螺旋线圈。其中电池支架底部中心位置采用通孔的方式实现支架内表面与外表面电信号的连通。卷绕式纽扣电池下外壳通过环形双面胶固定电池支架内部，电池支架内部的突起结构与卷绕式纽扣电池下外壳接触实现电连接(其中，电连接方式包括不限于弹片、焊接等接触连接方式)。
45.本实施例利用的电磁感应原理，将电池支架的导电区域设置成平面螺旋线圈或柱状螺旋线圈并将其导电区域串连到卷绕式纽扣电池的正极或负极，保证系统通电后电池和电池支架上的线圈均产生的磁场方向相反、大小相同，电池支架的平面螺旋线圈或柱状螺旋线圈的设置可有效抑制卷绕式电池产生的干扰磁场，以tws蓝牙耳机的应用为例，可以有效的降低因为磁场干扰引起的底噪问题，在tws耳机中进行对比验证，本实施例电池支架可以有效抑制扬声器频响曲线中的尖峰，从而降低卷绕式电池磁场对扬声器的影响。
46.因为情况复杂，无法一一列举进行阐述，本领域技术人员应能意识到根据本技术提供的基本原理结合实际情况可以存在很多的例子，在不付出足够的创造性劳动下，应均在本技术的保护范围内。
47.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
48.本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。