CN211045519U - 一种电池及电池仓 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池领域，具体涉及一种电极设置在侧面且具有高充低输功能的电池及电池仓。电池包括电芯和套管，还包括第一导体，设置在电芯的第一端面上；第二导体，所述第二导体包括设置在电芯侧面且在套管外侧的导电件；处理电路，分别与电芯的两电极连接，所述正极导体通过处理电路与电芯的正极电连接，所述负极导体直接与电芯的负极电连接，或者，通过处理电路与电芯的负极电连接。本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型通过设计一种电池，实现侧面设置电极，配合端面电极，提高电池的可适用范围，以及实现高充低输，满足用户的快充需求；进一步地，使整体结构更简洁，装配工艺更简单，以及侧面电极更稳固，难以脱落。

Description

一种电池及电池仓

技术领域

本实用新型涉及电池领域，具体涉及一种导电电极设置在侧面且具有高充低输功能的电池及电池仓。

背景技术

电池(Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。

电池，特别是常规柱形电池，其正负极一般设置在两端面，首先，其充电不方面，需要将整个电池放置在充电仓中，放置与拿取均不方便，其次，一些专用设备，需要电池仓足够小，传统电池难以实现电池仓的进一步改进。

现有存在采用在侧面设有电极的电池结构，已解决上述问题，但是，市面上的侧面电极普及型差，原因包括结构复杂，不耐用，侧面电极容易脱落，以及不能进行快充，性能较弱。同时，充电效率低，降低用户的使用体验。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电池及电池仓，解决现有侧面电极普及型差，原因包括结构复杂，不耐用，侧面电极容易脱落，以及不能进行快充，性能较弱等问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电池，包括电芯和套管，还包括：第一导体，设置在电芯的第一端面上；第二导体，所述第二导体包括设置在电芯侧面且在套管外侧的导电件，以及所述第一导体为正极导体且第二导体为负极导体，或者，所述第一导体为负极导体且第二导体为正极导体；处理电路，分别与电芯的两电极连接，所述正极导体通过处理电路与电芯的正极电连接，所述负极导体直接与电芯的负极电连接，或者，通过处理电路与电芯的负极电连接；其中，所述处理电路将正极导体输入的电能为电芯高压充电，且将电芯输出的电能通过正极导体低压输出。

其中，较佳方案是：所述第二导体还包括设置在套管和电芯之间的导电壳，所述套管上设有侧面开口，所述导电件在侧面开口处与导电壳电连接。

其中，较佳方案是：所述套管在第二端面上设有端面开口，所述导电壳包裹电芯的侧面及电芯的第二端面。

其中，较佳方案是：所述导电壳包裹电芯的靠近一端面的侧面；或者，所述导电壳包裹电芯靠近一端面的侧面及对应端面的部分位置。

其中，较佳方案是：所述导电壳与电芯之间设有绝缘件。

其中，较佳方案是：所述导电件为套设在套管上的环形结构。

其中，较佳方案是：所述第一导体为极帽结构，所述电池还包括环形绝缘片，所述第一导体设置在环形绝缘片与电芯之间，且其帽头突出环形绝缘片的内环口；或者，所述第一导体设置在环形绝缘片的内环口处。

其中，较佳方案是：所述第一导体为正极导体且第二导体为负极导体，所述第二导体通过导电壳直接与电芯的负极电连接，或者，通过处理电路与电芯的负极电连接。

其中，较佳方案是：所述处理电路设置在一电路板中，所述电路板设置在第一导体与电芯之间。

其中，较佳方案是：所述处理电路包括降压芯片，所述降压芯片的转换引脚与正极导体电连接，其电能传输引脚与电芯的正极电连接。

其中，较佳方案是：所述处理电路还包括保护芯片，所述保护芯片的VM引脚与降压芯片的电能传输引脚电连接，其VDD引脚与电芯的正极电连接。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电池仓，所述电池仓用于放置所述的电池，所述电池仓包括设置在底部且与电池的第一导体抵触的第三导体，以及设置在侧面且与电池的导电件抵触的第四导体。

本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型通过设计一种电池及电池仓，实现侧面设置电极，配合端面电极，提高电池的可适用范围，以及实现高充低输，满足用户的快充需求；进一步地，使整体结构更简洁，装配工艺更简单，以及侧面电极更稳固，难以脱落；进一步地，在改善充电效率的同时大幅度节省电池的充电空间以及电池充电的方便性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型电池的结构示意图；

图2是本实用新型具体导电壳的电池的结构示意图；

图3是本实用新型电池实施例一的爆炸结构示意图；

图4是本实用新型极帽结构的结构示意图；

图5是本实用新型电池实施例二的爆炸结构示意图；

图6是本实用新型处理电路施例一的电路原理图；

图7是本实用新型处理电路施例二的电路原理图；

图8是本实用新型处理电路施例一的电路示意图；

图9是本实用新型处理电路施例二的电路示意图；

图10是本实用新型电池仓的电路示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

如图1所示，本实用新型提供一种电池的优选实施例。

一种电池，包括电芯110、套管120、第一导体310、第二导体和处理电路200，其中，第一导体310设置在电芯110的第一端面上，所述第二导体包括设置在电芯110侧面且在套管120外侧的导电件321，以及所述第一导体310为正极导体且第二导体为负极导体，或者，所述第一导体310为负极导体且第二导体为正极导体，处理电路200分别与电芯110的两电极连接，所述正极导体通过处理电路200与电芯110的正极111电连接，所述负极导体直接与电芯110的负极112电连接，或者，通过处理电路200与电芯110的负极112电连接；其中，所述处理电路200将正极导体输入的电能为电芯110高压充电，且将电芯110输出的电能通过正极导体低压输出。

具体地，关于第一导体310和第二导体的极性描述，提供两种方案，方案一、第一导体310为正极111且第二导体为负极112，所述第一导体310通过处理电路200与电芯110的正极111电连接，以及导电件321作为侧面负极112使用；方案二、第一导体310为负极112且第二导体为正极111，所述第二导体通过处理电路200与电芯110的正极111电连接，以及导电件321作为侧面负正极111使用。关于负极导体的连接描述，提供两种方案，方案一、所述负极导体直接与电芯110的负极112电连接；方案二、所述负极导体通过处理电路200与电芯110的负极112电连接，实现所述负极导体、处理电路200的地线和电芯110的负极112均电连接。

以及，电芯110为具有正极111和负极112的电化学电芯110，外侧设有套管120，优选将电芯110的侧面包裹；以及，第一端面优选为电芯110的上端面，第二端面优选为电芯110的下端面。通过处理电路200，实现电芯110的高压充电和低压输出，所述高压和低压是两者数值相对而言，优选为4.2V充电和1.5V输出电能，以实现高充低输。在电池正常供电的前提下，可以高效快速充电，提高电池充电效率，提高用户体验。并且，通过设置在电芯110侧面且在套管120外侧的导电件321，降低整体电池的结构复杂性。

以及，所述电池为柱形电池，优选为柱形电芯110，外侧设有套管120，且第一端面为上端面，第二端面为下端面。优选地，所述第一导体310为正极导体且第二导体为负极导体，所述第二导体通过导电壳322直接与电芯110的负极112电连接，或者，通过处理电路200与电芯110的负极112电连接。

其中，套管120优选为绝缘材料，作为电芯110的外包装，实现对电芯110的保护，如PET、PVC等材。

如图2至图5所示，本实用新型提供导电壳322的较佳实施例。

所述第二导体还包括设置在套管120和电芯110之间的导电壳322，所述套管120上设有侧面开口121，所述导电件321在侧面开口121处与导电壳322电连接。

具体地，导电壳322不仅作为导电件321与电芯110电极的电连接桥梁，还作为整个电芯110的主体支撑结构，使套管120和导电件321均能固定设置，提高整个电池的坚固性，以及使用寿命。导电壳3221覆盖在电芯110上，套管120覆盖在导电壳322上，导电件321通粘接、焊接等方式在侧面开口121处与导电壳322电连接，并通过导电壳322与电芯110的一电极连接。提高导电件321的稳定性和坚固性，防止脱落。其中，侧面开口121设置在同一横向截面位置上的对侧，使导电件321更稳固。

关于导电壳322的结构描述，提供两种方案，方案一、并参考图3，所述套管120在第二端面上设有端面开口122，所述导电壳322包裹电芯110的侧面及电芯110的第二端面；方案二、并参考图5，所述导电壳322包裹电芯110的靠近一端面的侧面；或者，所述导电壳322包裹电芯110靠近一端面的侧面及对应端面的部分位置。

以及，在方案一中，导电壳322在第二端面处作为导体，形成导电体3221，配合第一端面处的第一导体310一起使用，适用于常规电池仓810或充电装置。以及，在方案二中，相对于方案一，导电壳322没有包裹至第二端面，为了提高电池适用性能，可在第二端面处设置端面导体，如负极112极帽，使端面导体与第一导体310电极相反，即与第二导体共电极；进一步地，所述导电壳322与电芯110之间设有绝缘件，使第一导体310和导电壳322的直接接触，或者导电壳322与其他电路的误接触，如处理电路200和电芯110电极(相反电机)。优选地，第一导体310为正极111，第二导体均为负极112。

在本实施例中，所述导电件321为套设在套管120上的环形结构。环形结构的导电件321直接套设在套管120上；以及，所述导电件321优选为镍材质，所述导电壳322优选为钢材质。

在本实施例中，并参考图4，所述第一导体310为极帽结构，所述电池还包括环形绝缘片400，所述第一导体310设置在环形绝缘片400与电芯110之间，且其帽头311突出环形绝缘片400的内环口；或者，所述第一导体310设置在环形绝缘片400的内环口处。具体地，极帽结构为帽盖312，以及设置在帽盖312中部且突出设置的帽头311，所述帽头311在电池使用过程中，防止误接触。以及，为了防止其他结构与帽盖312的接触，还可设置一具有中间开口的环形绝缘片400，使端面上只有帽头311导电，实现对电池端面的保护。

以及，根据第一导体310的形状大小，其帽头311突出环形绝缘片400的内环口，其余位置大部分被环形绝缘片400覆盖，或者，设置在环形绝缘片400的内环口处，与环形绝缘片400设置在同一平面上。

在本实施例中，所述处理电路200设置在一电路板中，所述电路板设置在第一导体310与电芯110之间。使整个电池结构更紧凑，各部件之间的连接更稳定坚固，同时便于第一导体310和第二导体，特别是导电壳322的电连接。

如图6至图9所示，本实用新型提供处理电路200的较佳实施例。

所述处理电路200包括降压芯片600，所述降压芯片600的转换引脚与正极导体电连接，其电能传输引脚与电芯110的正极111电连接。进一步地，所述处理电路200还包括保护芯片700，所述保护芯片700的VM引脚与降压芯片600的电能传输引脚电连接，其VDD引脚与电芯110的正极111电连接。

在本实施例中，提供两套方案。

方案一、参考图8，采用一集成了多个功能电路的降压芯片600，所述降压芯片600U1的转换引脚(SW)通过一电感L1与正极导体连接，且在正极导体处接入接地电容C3；所述降压芯片600U1的反馈引脚(FB)也通过构成并联的电阻R2和电容C4与正极导体连接，且在反馈引脚(FB)处接入接地电阻R3；所述降压芯片600U1的两BAT+引脚均与电芯110BAT1的正极111BAT+连接，其BAT-引脚与电芯110BAT1的负极112BAT-连接；所述降压芯片600U1的使能引脚(EN)与电芯110BAT1的正极111BAT+连接，其GND引脚通接地，且通过电容C2与电芯110BAT1的正极111BAT+连接；所述降压芯片600U1的VPB引脚通过电阻R1与电芯110BAT1的正极111BAT+连接。通过降压芯片600U1，实现降压调节控制功能，以及，放电过放保护、过流保护，短路保护、过热保护、充电过充保护、过流保护等功能。

方案二、参考图9，采用降压芯片600和保护芯片700形成一降压保护电路，降压芯片600U2的LX引脚与正极导体连接，且中间串联一电感L1，其VIN引脚接入保护芯片700U1的VM引脚中，且两者间增加一电压VCC；以及，降压芯片600U2的FB引脚通过电阻R2接入电感L1的端口2中，且通过电容C1接入电感L1的端口2中，且通过电阻R3和电容C4接入电感L1的端口2中，且R3电阻的另一端还接地；以及，保护芯片700U1的VDD引脚与电芯110BAT的正极111连接，其VCC引脚通过电容C3接地，其VM引脚还通过一电容C2接地。保护芯片700U1用于正极111保护，具有过充、过放、过流和短路保护功能。

如图10所示，本实用新型提供电池仓的较佳实施例。

一种电池仓810，所述电池仓810用于放置所述的电池，所述电池仓810包括设置在底部且与电池的第一导体310抵触的第三导体811，以及设置在侧面且与电池的导电件321抵触的第四导体312。

电池插入电池仓810，是直接插入电池仓810的一开口，直接插至底部中，使电池的第一导体310抵触的第三导体811，并在抵触同时还使电池的导电件321抵触的第四导体312，实现一放电回路。

以上所述者，仅为本实用新型最佳实施例而已，并非用于限制本实用新型的范围，凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本实用新型所涵盖。

Claims (12)

1.一种电池，包括电芯和套管，其特征在于，还包括：

第一导体，设置在电芯的第一端面上；

第二导体，所述第二导体包括设置在电芯侧面且在套管外侧的导电件，以及所述第一导体为正极导体且第二导体为负极导体，或者，所述第一导体为负极导体且第二导体为正极导体；

处理电路，分别与电芯的两电极连接，所述正极导体通过处理电路与电芯的正极电连接，所述负极导体直接与电芯的负极电连接，或者，通过处理电路与电芯的负极电连接；

其中，所述处理电路将正极导体输入的电能为电芯高压充电，且将电芯输出的电能通过正极导体低压输出。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述第二导体还包括设置在套管和电芯之间的导电壳，所述套管上设有侧面开口，所述导电件在侧面开口处与导电壳电连接。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于：所述套管在第二端面上设有端面开口，所述导电壳包裹电芯的侧面及电芯的第二端面。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于：所述导电壳包裹电芯的靠近一端面的侧面；或者，所述导电壳包裹电芯靠近一端面的侧面及对应端面的部分位置。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于：所述导电壳与电芯之间设有绝缘件。

6.根据权利要求1至5任一所述的电池，其特征在于：所述导电件为套设在套管上的环形结构。

7.根据权利要求1至5任一所述的电池，其特征在于：所述第一导体为极帽结构，所述电池还包括环形绝缘片，所述第一导体设置在环形绝缘片与电芯之间，且其帽头突出环形绝缘片的内环口；或者，所述第一导体设置在环形绝缘片的内环口处。

8.根据权利要求2至5任一所述的电池，其特征在于：所述第一导体为正极导体且第二导体为负极导体，所述第二导体通过导电壳直接与电芯的负极电连接，或者，通过处理电路与电芯的负极电连接。

9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：所述处理电路设置在一电路板中，所述电路板设置在第一导体与电芯之间。

10.根据权利要求1、2或9所述的电池，其特征在于：所述处理电路包括降压芯片，所述降压芯片的转换引脚与正极导体电连接，其电能传输引脚与电芯的正极电连接。

11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于：所述处理电路还包括保护芯片，所述保护芯片的VM引脚与降压芯片的电能传输引脚电连接，其VDD引脚与电芯的正极电连接。

12.一种电池仓，其特征在于：所述电池仓用于放置如权利要求1至11任一所述的电池，所述电池仓包括设置在底部且与电池的第一导体抵触的第三导体，以及设置在侧面且与电池的导电件抵触的第四导体。

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