一种电池结构和电子设备的制作方法

本发明涉及电池技术，特别涉及一种电池结构和电子设备。

背景技术：

随着科技的发展和进步，市场对可穿戴电子设备，例如无线耳机、运动手表和手环等电子产品的需求日益提升，锂电池是可穿戴电子设备中的重要组成部分。除了民用小型电器外，锂电池还被广泛应用于军事中。目前电池结构中正极片、隔膜和负极片卷绕成型，卷绕抽针后电芯内空间利用不充分，电池结构的能量密度较低。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种电池结构和电子设备，以解决电池结构的能量密度较低的问题。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种电池结构，包括：上壳、下壳、第一极片、第二极片、绝缘隔膜和电极；所述第一极片、所述绝缘隔膜和所述第二极片依次叠放，且以所述电极为轴卷绕设置，所述电极位于所述电池结构的轴心，所述上壳和所述下壳盖合形成收容空间，所述第一极片、所述第二极片、所述绝缘隔膜和所述电极收容于所述收容空间内。

可选的，所述电极包括：第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极相对嵌合形成第一圆柱体，所述第一电极和所述第二电极之间设置有所述绝缘隔膜，所述第一极片、所述绝缘隔膜和所述第二极片以所述第一圆柱体为轴卷绕设置,所述第一圆柱体位于所述电池结构的轴心。

可选的，所述第一电极和所述第二电极中均包括金属。

可选的，所述电池结构中还包括：第一弹片；所述第一弹片的第一端与所述第二电极抵接，所述第一弹片的第二端与所述上壳抵接；所述第一电极与所述第一极片连接，所述第二电极与所述第二极片连接。

可选的，所述电池结构中还包括：第二弹片；所述第二弹片的第一端与所述第一电极抵接，所述第二弹片的第二端与所述下壳抵接。

可选的，所述上壳为第一圆形凹槽，所述下壳为第二圆形凹槽，所述第一圆形凹槽的槽口与所述第二圆形凹槽的槽口相对，且所述第一圆形凹槽的槽壁收容在所述第二圆形凹槽中，所述第一圆形凹槽的槽壁和所述第二圆形凹槽的槽壁贴合设置，且所述第一圆形凹槽的槽壁的外表面与所述第二圆形凹槽的槽壁的内表面之间设置有绝缘密封圈，所述绝缘密封圈从所述第二圆形凹槽的槽壁的内表面延伸至所述第二圆形凹槽的槽底，所述上壳和所述下壳中至少一项设置有焊接孔。

可选的，所述上壳的中心设置有第一焊接孔，所述下壳的中心设置有第二焊接孔，所述第一焊接孔中填充有第一导电材料，所述第一导电材料与所述第二电极连接；所述第二焊接孔中填充有第二导电材料，所述第二导电材料与所述第一电极连接。

可选的，所述第一极片和所述第二极片的长度之和小于所述绝缘隔膜的长度，所述第一圆形凹槽的槽壁的内表面与所述绝缘隔膜相接触。

可选的，在所述电池结构的高度方向上，所述第一圆柱体的高度大于所述绝缘隔膜的高度。

本发明实施例还提供一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括本发明实施例提供的电池结构。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明实施例中，由于电池结构包括：上壳、下壳、第一极片、第二极片、绝缘隔膜和电极；所述第一极片、所述绝缘隔膜和所述第二极片依次叠放，且以所述电极为轴卷绕设置，所述电极位于所述电池结构的轴心，所述上壳和所述下壳盖合形成收容空间，所述第一极片、所述第二极片、所述绝缘隔膜和所述电极收容于所述收容空间内。这样相比现有技术中电池结构的正极片、隔膜和负极片卷绕成型，卷绕抽针后电芯内空间利用不充分，本发明实施例可以提高电池结构的能量密度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电池结构的剖面示意图；

图2是本发明实施例提供的一种电池结构的另一种剖面示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种电池结构的剖面示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种电池结构的剖面示意图；

图5是本发明实施例提供的一种电池结构的上壳的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供一种电池结构的剖面示意图，如图1所示，包括：上壳11、下壳12、第一极片13、第二极片14、绝缘隔膜15和电极16；所述第一极片13、所述绝缘隔膜15和所述第二极片14依次叠放，且以所述电极16为轴卷绕设置，所述电极16位于所述电池结构的轴心，所述上壳11和所述下壳12盖合形成收容空间，所述第一极片13、所述第二极片14、所述绝缘隔膜15和所述电极16收容于所述收容空间内。

所述第一极片13可以作为电池结构中的正极极片，所述第二极片14可以作为电池结构中的负极极片，所述绝缘隔膜15用于隔开电池中的正负极片，防止电池内部短路。所述上壳11和所述下壳12不直接接触，之间设置有绝缘物质，防止正负极接通而导致电池短路。所述上壳11和所述下壳12盖合形成密封壳体。所述上壳11与所述电极16中的正极电极连接，所述下壳12与所述电极16中的负极电极连接，连接方式可采用接触、铆接或者激光焊接等等。

本发明实施例中，对所述电池结构的种类不作限定，例如，所述电池结构可以为可充电式电池的结构，所述电池结构也可以为一次电池的结构，对此本发明实施例不作限定。所述第一极片13、所述绝缘隔膜15和所述第二极片14以所述电极16为轴卷绕设置，卷绕方向可以为顺时针方向，也可以为逆时针方向，对此本发明实施例不作限定。所述电极16可以为圆柱体形状，也可以为长方体形状。所述电池结构可以为圆柱体形状，也可以为长方体形状。

本发明实施例中，所述第一极片13、所述绝缘隔膜15和所述第二极片14依次叠放，且以所述电极16为轴卷绕设置，所述电极16位于所述电池结构的轴心，设置在轴心的所述电极16刚好填充卷绕留下的孔，所述电极16未占用多余的空间，空间利用充分合理，提高电池结构的能量密度。所述电池结构在卷绕完成后无需抽针，简化工艺流程，提高生产效率。

作为一种可选的实施方式，如图2所示，所述电极16包括：第一电极161和第二电极162，所述第一电极161和所述第二电极162相对嵌合形成第一圆柱体，所述第一电极161和所述第二电极162之间设置有所述绝缘隔膜15，所述第一极片13、所述绝缘隔膜15和所述第二极片14以所述第一圆柱体为轴卷绕设置,所述第一圆柱体位于所述电池结构的轴心。

所述第一电极161可以作为电池结构中的正极电极，所述第二电极162可以作为电池结构中的负极电极。

如图2所示，所述第一电极161包括：第一半圆柱体和第一半圆盘，所述第一半圆柱体和所述第一半圆盘垂直设置，所述第一半圆盘设置于所述第一半圆柱体的一端；所述第二电极162包括：第二半圆柱体和第二半圆盘，所述第二半圆柱体和所述第二半圆盘垂直设置，所述第二半圆盘设置于所述第二半圆柱体的一端。

所述第一极片13的第一端与所述第一半圆柱体贴合，所述第二极片14的第一端与所述第二半圆柱体贴合，所述第一极片11和所述第二极片12之间设置有所述绝缘隔膜15。所述第一半圆盘与所述第二半圆柱体之间设有第一绝缘层17，所述第二半圆盘和所述第一半圆柱体之间设有第二绝缘层18。所述第一绝缘层17和所述第二绝缘层18的厚度为0.02-0.2mm。所述第一绝缘层16和所述第二绝缘层17用来防止电池结构中正负极接触，提高电池结构的安全性。

所述电极16为圆柱体形状，所述第一极片13、所述绝缘隔膜15和所述第二极片14以所述第一圆柱体为轴卷绕设置,所述第一圆柱体位于所述电池结构的轴心，提高所述电池结构的能量密度。

作为一种可选的实施方式，所述第一电极161和所述第二电极162中均包括金属。

该实施方式中，由于电极中包括金属，工作人员在移动电池时，可以采用磁铁吸附后移动，方便工作人员操作，提高生产效率。

作为一种可选的实施方式，如图3所示，所述电池结构中还包括：第一弹片19；所述第一弹片19的第一端与所述第二电极162抵接，所述第一弹片19的第二端与所述上壳11抵接；所述第一电极161与所述第一极片13连接，所述第二电极162与所述第二极片14连接。

该实施方式中，所述第一弹片19的第一端与所述第二电极162固定连接，所述第一弹片19的第二端与所述上壳11固定连接，所述第一弹片19被压缩在所述第二电极162和所述上壳11之间，被压缩后的所述第一弹片19的两端存在外向张力，使得所述第二电极162和所述上壳11连接的更牢固更稳定。

作为一种可选的实施方式，所述电池结构中还包括：第二弹片20；所述第二弹片20的第一端与所述第一电极161抵接，所述第二弹片20的第二端与所述下壳12抵接。

该实施方式中，所述第二弹片20的第一端与所述第一电极161固定连接，所述第二弹片20的第二端与所述下壳12固定连接，所述第二弹片20被压缩在所述第一电极161和所述下壳12之间，被压缩后的所述第二弹片20的两端存在外向张力，使得所述第一电极161和所述下壳12连接的更牢固更稳定。所述第一弹片19和所述第二弹片20均为导电弹片。

作为一种可选的实施方式，如图4所示，所述上壳11为第一圆形凹槽，所述下壳12为第二圆形凹槽，所述第一圆形凹槽的槽口与所述第二圆形凹槽的槽口相对，且所述第一圆形凹槽的槽壁收容在所述第二圆形凹槽中，所述第一圆形凹槽的槽壁和所述第二圆形凹槽的槽壁贴合设置，且所述第一圆形凹槽的槽壁的外表面与所述第二圆形凹槽的槽壁的内表面之间设置有绝缘密封圈21，所述绝缘密封圈21从所述第二圆形凹槽的槽壁的内表面延伸至所述第二圆形凹槽的槽底，所述上壳11和所述下壳12中至少一项设置有焊接孔。

所述绝缘密封圈21可以为有弹性的塑料材质，所述绝缘密封圈21用于隔开所述上壳11和所述下壳12，所述上壳11和所述下壳12之间不接触。所述电池结构的密封性较好。所述上壳11和所述下壳12中至少一项设置有焊接孔，在连接所述第一电极161和所述上壳11，或者连接所述第二电极162和所述下壳12时，焊接孔的设置方便焊接的可视化操作，工作人员在焊接时能够观察到电池内部结构，提高焊接的准确性，降低工艺难度。

作为一种可选的实施方式，所述上壳11的中心设置有第一焊接孔111，所述下壳12的中心设置有第二焊接孔121，所述第一焊接孔111中填充有第一导电材料，所述第一导电材料与所述第二电极162连接；所述第二焊接孔121中填充有第二导电材料，所述第二导电材料与所述第一电极161连接。

该实施方式中，所述第一导电材料和所述第二导电材料可以相同。所述第一焊接孔111与所述电极16相对，所述第二焊接孔121与所述电极16相对。在焊接所述上壳11和所述第二电极162，或者焊接所述第二电极162和所述下壳12时，焊接更准确，工艺难度更低，焊接更牢固，焊接完成后，所述第一焊接孔111和所述第二焊接孔121被密封，防止电池内部的电解液外露。

作为一种可选的实施方式，所述第一极片13和所述第二极片14的长度之和小于所述绝缘隔膜15的长度，所述第一圆形凹槽的槽壁的内表面与所述绝缘隔膜15相接触。

电池结构中卷芯的最外层为所述绝缘隔膜15，提高卷芯的安全性。

作为一种可选的实施方式，如图2所示，在所述电池结构的高度方向上，所述第一圆柱体的高度大于所述绝缘隔膜15的高度。

在所述电池结构的高度方向上，卷芯的轴心位置的外侧为所述第一电极161或所述第二电极162，所述第一电极161的外端面超出所述绝缘隔膜15端面0.1-1.0mm，所述第二电极162的外端面超出所述绝缘隔膜15端面0.1-1.0mm，如图2所示，即所述第一半圆盘和所述第二半圆盘的厚度为0.1-1.0mm；方便所述第一电极14和所述第二电极15与电池内其他物质连接。

本发明实施例中，由于电池结构包括：上壳11、下壳12、第一极片13、第二极片14、绝缘隔膜15和电极16；所述第一极片13、所述绝缘隔膜15和所述第二极片14依次叠放，且以所述电极16为轴卷绕设置，所述电极16位于所述电池结构的轴心，所述上壳11和所述下壳12盖合形成收容空间，所述第一极片13、所述第二极片14、所述绝缘隔膜15和所述电极16收容于所述收容空间内。这样相比现有技术中电池结构的正极片、隔膜和负极片卷绕成型，卷绕抽针后电芯内空间利用不充分，本发明实施例可以提高电池结构的能量密度。

另外，本发明实施例中，还提供一种电子设备包括本发明实施例提供的任意实施方式的电池结构。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。