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CN216528992U - 一种电池装置以及电子设备 - Google Patents

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CN216528992U
CN216528992U CN202122963143.0U CN202122963143U CN216528992U CN 216528992 U CN216528992 U CN 216528992U CN 202122963143 U CN202122963143 U CN 202122963143U CN 216528992 U CN216528992 U CN 216528992U
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李正冬
陈志勇
廖伟鑫
徐江涛
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Original Assignee
Guangdong Mic Power New Energy Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种电池装置以及电子设备。该电池装置包括：壳体、电芯和电连接件；所述电芯被设置于所述壳体的内部，所述电芯与所述壳体连接，所述电芯呈螺旋卷绕结构，所述电芯包括正极片和负极片，所述负极片的长度大于所述正极片的长度，以形成冗余长度；所述壳体包括正极端面和负极端面，所述电芯的一个端面与所述正极端面相对，所述电芯的另一个端面与所述负极端面相对；所述电连接件围绕所述正极端面和/或所述负极端面中部设置，所述电连接件具有第一端和第二端，所述第一端与所述第二端间隔设置，所述第一端与所述正极端面和/或所述负极端面连接，所述电连接件被构造为用于减弱或抵消所述负极片的所述冗余长度产生的磁场。

Description

一种电池装置以及电子设备
技术领域
本实用新型涉及电源装置技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种电池装置以及电子设备。
背景技术
电池，例如扣式电池、柱状电池等，通常采用螺旋卷绕的电芯。这种电芯的具有能量密度大，制造工艺简单的特点。然而，由于螺旋卷绕的正极片、负极片通常会产生磁场，尤其是负极片的长度通常大于正极片的长度，这使得正极片和负极片产生的磁场无法相互抵消。磁场将影响电子产品如耳机的音质，产生底噪，这大大的降低了用户的体验感。
因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。
实用新型内容
本公开的一个目的是提供一种电池装置的新技术方案。
根据本公开的一个方面，提供了一种电池装置。该电池装置包括：壳体、电芯和电连接件；所述电芯被设置于所述壳体的内部，所述电芯与所述壳体连接，所述电芯呈螺旋卷绕结构，所述电芯包括正极片和负极片，所述负极片的长度大于所述正极片的长度，以形成冗余长度；
所述壳体包括正极端面和负极端面，所述电芯的一个端面与所述正极端面相对，所述电芯的另一个端面与所述负极端面相对；
所述电连接件围绕所述正极端面和/或所述负极端面中部设置，所述电连接件具有第一端和第二端，所述第一端与所述第二端间隔设置，所述第一端与所述正极端面和/或所述负极端面连接，所述电连接件被构造为用于减弱或抵消所述负极片的所述冗余长度产生的磁场。
可选地，所述电连接件包括第一段和第二段，所述第一段与所述第二段连接，所述第一端位于所述第一段上，所述第二端位于所述第二段上，所述第二段围绕所述正极端面和/或所述负极端面的中部设置，所述第二段与所述正极端面和/或所述负极端面间隔设置。
可选地，所述第一端与所述正极端面和/或所述负极端面焊接。
可选地，所述电连接件的整体呈弧形或多边形。
可选地，所述第二段和所述壳体的所述正极端面和/或所述负极端面之间设置有隔离层。
可选地，所述电连接件还包括第三段，所述第三段与所述第二段连接，所述第三段沿所述壳体的侧壁向外延伸。
可选地，所述电连接件为弧形，所述弧形的外环直径与所述壳体的所述正极端面和/或所述负极端面的直径比值为0.8-0.9；所述弧形的内环直径与所述壳体的所述正极端面和/或所述负极端面的直径比值为0.6-0.7。
可选地，所述电连接件的材质为Ni或者镀Ni钢片。
可选地，所述电连接件沿所述壳体的轴向螺旋上升，所述电连接件被构造有多层。
根据本公开的另一个方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括上述所述的电池装置和扬声器，所述电池装置和所述扬声器被设置于所述电子设备的内部，所述电池装置的一个端面和所述扬声器相对设置；
在所述电池装置的所述正极端面朝向所述扬声器的条件下，所述电连接件被设置于所述正极端面上，所述电连接件由所述第一端到所述第二端的走向与所述电芯的卷绕方向相同；
在所述电池装置的所述负极端面朝向所述扬声器的条件下，所述电连接件被设置于所述负极端面上，所述电连接件由所述第一端到所述第二端的走向与所述电芯的卷绕方向相反。
在本公开实施例中，通过在电池装置的正极端面和/或负极端面上设置有电连接件，能够减弱或消除纽扣电池内部由电芯产生的磁场，进而保证电子设备的正常工作，提升用户的体验感。
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
构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1是根据本公开实施例正极端面上设置电连接件的电池装置的示意图。
图1a是根据本公开实施例正极端面上设置电连接件的电池装置的第一角度示意图。
图1b是根据本公开实施例正极端面上设置电连接件的电池装置的第二角度示意图。
图1c是根据本公开实施例正极端面上设置电连接件的电池装置的第三角度示意图。
图1d是根据本公开实施例正极端面上设置电连接件的电池装置的第四角度示意图。
图1e是根据本公开实施例正极端面上设置电连接件的电池装置的第五角度示意图。
图2是根据本公开实施例负极端面上设置电连接件的电池装置的示意图。
图2a是根据本公开实施例负极端面上设置电连接件的电池装置的第六角度示意图。
图2b是根据本公开实施例负极端面上设置电连接件的电池装置的第七角度示意图。
图2c是根据本公开实施例负极端面上设置电连接件的电池装置的第八角度示意图。
图2d是根据本公开实施例负极端面上设置电连接件的电池装置的第九角度示意图。
图2e是根据本公开实施例负极端面上设置电连接件的电池装置的第十角度示意图。
图2f是根据本公开实施例负极端面上设置电连接件的电池装置的第十一角度示意图。
图3是根据本公开实施例电芯的示意图。
图4是是根据本公开实施例负极端面负极片的冗余长度顺时针卷绕的示意图。
图4a是根据本公开实施例正极端面和负极端面的电连接件和负极片的冗余长度磁场抵消第一示意图。
图4b是根据本公开实施例正极端面和负极端面的电连接件和负极片的冗余长度磁场抵消第二示意图。
图5是根据本公开实施例多层电芯的示意图。
图6a是根据本公开实施例电子设备内部第一示意图。
图6b是根据本公开实施例电子设备内部第二示意图。
附图标记说明：
1、正极端面；2、负极端面；3、第一端；4、第二端；5、第一段；6、第二段；7、第三段；8a、第一电连接件；8b、第二电连接件；9、侧壁；10、芯柱；11、电芯；11a、冗余长度第一端；11b、冗余长度第二端；12、扬声器；13、正极片；14、负极片；15、隔离层。
具体实施方式
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。
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。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
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。
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。
根据本公开的一个实施例提供了一种电池装置。如图1所示，该电池装置包括：壳体、电芯11和电连接件。电芯11被设置于壳体的内部。电芯11与壳体连接。电芯11呈螺旋卷绕结构。电芯11包括正极片13和负极片14。负极片14的长度大于正极片13的长度，以形成冗余长度。
壳体包括正极端面1和负极端面2。电芯11的一个端面与正极端面1相对。电芯11的另一个端面与负极端面2相对。
电连接件围绕正极端面1和/或负极端面2中部设置。电连接件具有第一端3和第二端4。第一端3与第二端4间隔设置。第一端3与正极端面1和/或负极端面2连接。电连接件被构造为用于减弱或抵消负极片的冗余长度产生的磁场。
电池装置可以是纽扣电池，也称扣式电池，是指外形、尺寸像纽扣的电池。纽扣电池的体积小，厚度薄，被广泛应用于小型化电子产品中。
电池装置也可以柱状电池、软包电池、铅酸蓄电池等。
以纽扣电池为例，电池装置包括壳体。例如，壳体包括扣合在一起的正极盖和负极盖。负极盖被套设在正极盖的内侧。负极盖和正极盖相对设置。正极盖具有正极端面1。负极盖具有负极端面2。正极端面1和负极端面2用于与外部设备电连接。
还可以是，壳体包括具有开口端的柱状体和上盖。上盖盖合在开口端。
当然，壳体的结构不限于上述实施例，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
电池装置包括电芯11。电芯11包括正极片13和负极片14。正极片13通过正极极耳与正极盖电连接。负极片14通过负极极耳与负极盖电连接。正极片13和负极片14间隔设置，并形成螺旋卷绕结构。负极片14的长度大于正极片13的长度，以形成冗余长度。
电池装置主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。即：电池装置在充放电过程中，锂离子在正极和负极之间往返嵌入和脱嵌，使得正极和负极之间形成电势差。例如，充电时，钴酸锂中的锂离子从正极脱嵌，经过电解质以及隔膜嵌入负极的石墨中，此时负极处于富锂状态；放电时，石墨中的锂离子从负极脱嵌，经过电解质以及隔膜嵌入正极的钴酸锂中，此时正极处于富锂状态；进而使得正极和负极之间形成电势差。
为了防止由部分活性材料失效而导致正极片13或者负极片14存在锂离子富余的情况，通常会设置负极片14的长度长于正极片13的长度，以形成冗余长度，进而使得锂离子能够充分反应。由于正极活性材料钴酸锂的成本要高于负极活性材料石墨的成本，因此，选择设置负极片14的长度长于正极片13的长度。
电芯11的轴向垂直于正极端面1和负极端面2。电芯11的一个端面与正极端面1相对。电芯11的另一个端面与负极端面2相对。
可选地，电芯11内设置有芯柱10。如图3所示，电芯11围绕芯柱10的外侧卷绕形成螺旋卷绕结构。芯柱10能够对壳体起到支撑作用，使得纽扣电池的壳体不易受到压力变形，进而使得纽扣电池能够正常工作。
可选地，电芯11内不设置有芯柱10。电芯11自身卷绕形成螺旋卷绕结构。
当然，电芯11的具体结构在此不做限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
电池装置包括电连接件。
电连接件设置于正极端面1上。如图1a-图1b所示，电连接件围绕正极端面1的中部设置，即电连接件的内侧形成镂空区域，镂空区域与正极端面1的中部相对设置。这使得电连接件形成弧形结构。在充、放电时，电流在电连接件上能够走弧线，从而形成磁场，进而能够达到消除电芯11产生的磁场的作用。
电连接件包括第一端3和第二端4。第一端3与正极端面1连接。第一端3和第二端4间隔设置。由于电连接件围绕正极端面1的中部设置，电连接件的第一端3固定设置于正极端面1上，且电连接件的第一端3和第二端4间隔设置。因此，当电池装置在充放电的过程中，电连接件能够在正极端面1的表面上形成一个弧形的电流走向，进而形成相应的磁场。
例如，电连接件包括第一电连接件8a和第二电连接件8b。如图1c-图1e所示，第一电连接件8a被设置于壳体的正极端面1上。第二电连接件8b被设置于壳体的负极端面2上。第一电连接件8a用于消除电芯11产生的磁场。另外，第一电连接件8a与第二电连接件8b相互配合，并与外部电子设备形成通路。
电连接件设置于负极端面2上。如图2-图2c所示，电连接件围绕负极端面2的中部设置，即电连接件的内侧形成镂空区域，镂空区域与负极端面2的中部相对设置。这使得电连接件形成弧形结构。在充、放电时，电流在电连接件上能够走弧线，从而形成磁场，进而能够达到消除电芯11产生的磁场的作用。
电连接件包括第一端3和第二端4。第一端3与负极端面2连接。第一端3和第二端4间隔设置。由于电连接件围绕负极端面2的中部设置，电连接件的第一端3固定设置于负极端面2上，且电连接件的第一端3和第二端4间隔设置。因此，当电池装置在充放电的过程中，电连接件能够在负极端面2的表面上形成一个弧形的电流走向，进而形成相应的磁场。
例如，电连接件包括第一电连接件8a和第二电连接件8b。如图2d-图2f所示，第一电连接件8a被设置于壳体的负极端面2上。第二电连接件8b被设置于壳体的正极端面1上。第一电连接件8a用于消除电芯11产生的磁场。另外，第一电连接件8a与第二电连接件8b相互配合，并与外部电子设备形成通路。
如图4所示，电连接件被构造为用于减弱或抵消负极片的冗余长度产生的磁场。
右手螺旋定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
例如，如图4a所示，冗余长度的两端分别为冗余长度第一端11a和冗余长度第二端11b，冗余长度第一端11a至冗余长度第二端11b的卷绕方向为顺时针。
在电池充电的情况下，负极电流从冗余长度第一端11a流向冗余长度第二端11b。
此时，负极端面2上的电连接件的第一端3与冗余长度第二端11b连接，负极端面2上的电连接件的第一端3至第二端4的走向为逆时针方向，即，与负极片的冗余长度卷绕方向相反。
而正极端面1上的电连接件的第一端3至第二端4的走向为顺时针方向，即，与负极片的冗余长度卷绕方向相同。
例如，如图4b所示，冗余长度的两端分别为冗余长度第一端11a和冗余长度第二端11b，冗余长度第一端11a至冗余长度第二端11b的卷绕方向为顺时针。
在电池放电的情况下，负极电流从冗余长度第二端11b流向冗余长度第一端11a。
此时，负极端面2上的电连接件的第一端3与冗余长度第二端11b连接，负极端面2上的电连接件的第一端3至第二端4的走向为逆时针方向，即，与负极片的冗余长度卷绕方向相反；
而正极端面1上的电连接件的第一端3至第二端4的走向为顺时针方向，即，与负极片的冗余长度卷绕方向相同；
另外，冗余长度第一端11a至冗余长度第二端11b的卷绕方向为逆时针的情况与上述实施例原理相同，在此不做赘述。
当然，也可以是，仅在正极端面1或者负极端面2上设置电连接件。
在一个例子中，电连接件包括第一段5和第二段6。第一段5与第二段6连接。第一端3位于第一段5上。第二端4位于第二段6上。第二段6围绕正极端面1和/或负极端面2的中部设置。第二段6与正极端面1和/或负极端面2间隔设置。
例如，电连接件包括第一段5和第二段6。第一段5的第一端3与正极端面1和/或负极端面2连接。第一段5的另一端与第二段6的一端连接。第二段6的另一端为第二端4。第二段6围绕正极端面1和/或负极端面2的中部设置。这使得第二段6能围绕正极端面1和/或负极端面2的中部，构成一个弧形的电流走向，进而形成相应的磁场，以消除由壳体内部卷芯产生的磁场。
可选地，第一端3与正极端面1和/或负极端面2焊接。
例如，连接方式可以是钎焊、电阻焊、电弧焊和气焊等，也可以是其他合适的更优的连接方式，在此不作限制。
在一个例子中，电连接件的整体呈弧形或多边形。
例如，电连接件整体可以是一个圆弧形，也可以是整体呈现一个规则或不规则的多边形。
在一个例子中，第二段6和壳体的正极端面1和/或负极端面2之间设置有隔离层15。
在第二段6和壳体的正极端面1和/或负极端面2之间设置有隔离层15，这使得第二段6和正极端面1和/或负极端面2之间隔离设置，从而避免了第二段6和正极端面1和/或负极端面2之间形成通路。
可选地，隔离层15可以是胶纸、塑料片等绝缘材料，也可以是其他合适的更优的材料，在此不作限制。
在一个例子中，如图1d和图2a所示，设置于正极端面1和/或负极端面2上的电连接件还包括第三段7。第三段7与第二段6连接。第三段7沿壳体的侧壁9向外延伸。
电连接件的第三段7和第二段6连接。第三段7沿着电池装置壳体的侧壁9向外延伸。例如，向外延伸形成一个外接端。外接端用于与外部电子设备电连接。
可选地，电连接件为弧形，弧形的外环直径与壳体的正极端面1和/或负极端面2的直径比值为0.8-0.9。弧形的内环直径与壳体的正极端面1和/或负极端面2的直径比值为0.6-0.7。
例如，电连接件为圆弧形。电池装置的正极端面1和/或负极端面2的直径为10mm。电连接件的外弧直径为8mm。电连接件的内弧直径为6mm。
或者，电连接件为圆弧形。电池装置的正极端面1和/或负极端面2的直径为10mm。电连接件的外弧直径为9mm。电连接件的内弧直径为7mm。
电连接件的宽度在上述比值范围内，能使得单位面积通过的电流不会过大也不会过小，进而电连接件产生的磁场能够抵消电芯11产生的磁场，并使得电池装置保持正常的工作状态。
可选地，电连接件的材质为Ni或者镀Ni钢片。
电连接件采用Ni或者镀Ni钢片。成本低廉，安装工艺简单，此外，也降低了其生产工艺流程的难度。
在一个例子中，如图5所示，电连接件沿壳体的轴向螺旋上升。电连接件被构造有多层。
例如，电连接件可以沿着壳体的轴向螺旋上升，以构成一个“弹簧状”的螺旋结构。螺旋上升的层数可以是多层，也可以是一层。只要能实现减弱或抵消负极片的冗余长度产生的磁场即可，在此不作限制。
根据本公开的另一个方面，提供了一种电子设备，包括上述电池装置和扬声器12。电池装置和扬声器12被设置于电子设备的内部。电池装置的一个端面和扬声器12相对设置。
在电池装置的正极端面1朝向扬声器12的条件下，电连接件被设置于正极端面1上。电连接件由第一端3到第二端4的走向与电芯11的卷绕方向相同。
在电池装置的负极端面2朝向扬声器12的条件下，电连接件被设置于负极端面2上。电连接件由第一端3到第二端4的走向与电芯11的卷绕方向相反。
例如，电子设备可以是手机、耳机、电子笔、VR、AR等。
如图6a-图6b所示，以耳机为例，电池装置和扬声器均被安装至耳机内部，电池装置用于为耳机提供电源。由于电连接件被安装至电池装置的正极端面1和/或负极端面2上。因此，当电池装置的正极端面1或者负极端面2朝向扬声器12设置时，电连接件位于电池装置的正极端面1或者负极端面2与扬声器12之间。使得电池装置充放电时，电连接件能够抵消由电池装置内部电芯11的负极片的冗余长度产生的磁场，进而避免耳机由于磁场的原因产生底噪，降低音质。这使得耳机的声音效果良好，为用户带来良好的体验。
例如，在电池装置的正极端面1朝向扬声器12的条件下，电连接件被设置于正极端面1上，使得电连接件位于正极端面1和扬声器12之间。由于电连接件的第一端3至第二端4的走向与电芯11的卷绕方向相同，进而使得正极端面1上设置的电连接件产生的磁场能够减弱或抵消负极片的冗余长度产生的磁场。
例如，在电池装置的负极端面2朝向扬声器12的条件下，电连接件被设置于负极端面2上，使得电连接件位于负极端面2和扬声器12之间。由于电连接件的第一端3至第二端4的走向与电芯11的卷绕方向相反，进而使得负极端面2上设置的电连接件产生的磁场能够减弱或抵消负极片的冗余长度产生的磁场。
虽然已经通过示例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，以上示例仅是为了进行说明，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。

Claims (10)

1.一种电池装置，其特征在于，包括：壳体、电芯和电连接件；所述电芯被设置于所述壳体的内部，所述电芯与所述壳体连接，所述电芯呈螺旋卷绕结构，所述电芯包括正极片和负极片，所述负极片的长度大于所述正极片的长度，以形成冗余长度；
所述壳体包括正极端面和负极端面，所述电芯的一个端面与所述正极端面相对，所述电芯的另一个端面与所述负极端面相对；
所述电连接件围绕所述正极端面和/或所述负极端面中部设置，所述电连接件具有第一端和第二端，所述第一端与所述第二端间隔设置，所述第一端与所述正极端面和/或所述负极端面连接，所述电连接件被构造为用于减弱或抵消所述负极片的所述冗余长度产生的磁场。
2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电连接件包括第一段和第二段，所述第一段与所述第二段连接，所述第一端位于所述第一段上，所述第二端位于所述第二段上，所述第二段围绕所述正极端面和/或所述负极端面的中部设置，所述第二段与所述正极端面和/或所述负极端面间隔设置。
3.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述第一端与所述正极端面和/或所述负极端面焊接。
4.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电连接件的整体呈弧形或多边形。
5.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述第二段和所述壳体的所述正极端面和/或所述负极端面之间设置有隔离层。
6.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述电连接件还包括第三段，所述第三段与所述第二段连接，所述第三段沿所述壳体的侧壁向外延伸。
7.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电连接件为弧形，所述弧形的外环直径与所述壳体的所述正极端面和/或所述负极端面的直径比值为0.8-0.9；所述弧形的内环直径与所述壳体的所述正极端面和/或所述负极端面的直径比值为0.6-0.7。
8.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电连接件的材质为Ni或者镀Ni钢片。
9.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电连接件沿所述壳体的轴向螺旋上升，所述电连接件被构造有多层。
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的电池装置和扬声器，所述电池装置和所述扬声器被设置于所述电子设备的内部，所述电池装置的一个端面和所述扬声器相对设置；
在所述电池装置的所述正极端面朝向所述扬声器的条件下，所述电连接件被设置于所述正极端面上，所述电连接件由所述第一端到所述第二端的走向与所述电芯的卷绕方向相同；
在所述电池装置的所述负极端面朝向所述扬声器的条件下，所述电连接件被设置于所述负极端面上，所述电连接件由所述第一端到所述第二端的走向与所述电芯的卷绕方向相反。
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