一种电池组件和充电座的制作方法

1.本实用新型涉及充电设备领域，具体而言，涉及一种电池组件和充电座。


背景技术：

2.充电电池的无线充电方式通常包括送电线圈和受电线圈。送电线圈通常被集成在外置的充电座内。受电线圈通常被集成在电池中，受电线圈与电池连接。在进行充电时，送电线圈和受电线圈相对放置。送电线圈通一定频率的交流电，通过电磁感应在受电线圈中产生感应电流，从而将能量从充电座转移到电池中。
3.但是，现有技术中，线圈产生的磁场的磁力线类球形分布，电池和/或充电座的金属结构(pcba板、金属壳体等)在球形的磁场内容易产生涡流效应，产生涡流电流，使得金属结构产热，存在安全隐患，甚至还可能导致磁场的能量被金属吸收，使得充电效率降低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种安全隐患低且充电效率高的电池组件和充电座。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本实用新型提供一种电池组件，包括：
7.壳体；
8.电池，设置于壳体内；
9.第一无线充pcba件，设置于壳体内，且与电池电连接；
10.受电线圈复合件，为线圈与软磁件连接形成的复合件，受电线圈复合件设置于壳体内，与第一无线充pcba件连接，且绕电池的周侧或端部设置，用于与充电座配合为电池充电。
11.在可选的实施方式中，受电线圈复合件包括第一环形线圈筒和绕第一环形线圈筒的内周缘或外周缘设置的第一环形软磁件，第一环形线圈筒和第一环形软磁件绕电池的周向环设。
12.在可选的实施方式中，受电线圈复合件包括第一平面线圈和设置于第一平面线圈端面的第一平面软磁件，第一平面线圈和第一平面软磁件设置于电池的端部。
13.在可选的实施方式中，壳体包括筒体、正极端壳和负极端壳，筒体绕电池的周向设置，正极端壳邻近电池的正极端设置，且与正极端通过正极接触件电连接，负极端壳邻近电池的负极端设置，且与负极端通过负极接触件电连接。
14.在可选的实施方式中，受电线圈复合件邻近负极端壳设置，正极端壳设置有充电端子，充电端子用于外接充电线为电池充电。
15.第二方面，本实用新型提供一种充电座，用于为前述实施方式中任一项的电池组件充电，充电座包括：
16.外壳；
17.第二无线充pcba件，设置于外壳内；
18.送电线圈复合件，设置于外壳内，与第二无线充pcba件连接，送电线圈复合件为线圈与软磁件连接形成的复合件，送电线圈复合件用于与受电线圈复合件相对，以在外接电源时为电池充电
19.在可选的实施方式中，送电线圈复合件包括第二环形线圈筒和绕第二环形线圈筒的内周缘或外周缘设置的第二环形软磁件。
20.在可选的实施方式中，送电线圈复合件包括第二平面线圈和设置于第二平面线圈端面的第二平面软磁件。
21.在可选的实施方式中，外壳具有内凹部，送电线圈复合件绕内凹部外周侧和外端部设置，内凹部内周侧和内端部共同围成凹陷腔，凹陷腔用于供受电线圈复合件伸入。
22.在可选的实施方式中，外壳包括上壳和下壳；
23.上壳的周向开设有扣接槽，下壳的周向边缘与扣接槽扣接；或者，下壳的周向开设有扣接槽，上壳的周向边缘与扣接槽扣接。
24.本实用新型的实施例至少具备以下优点或有益效果：
25.本实用新型的实施例提供了一种电池组件，其包括壳体、电池、第一无线充pcba件以及受电线圈复合件；电池设置于壳体内；第一无线充pcba件设置于壳体内，且与电池电连接；受电线圈复合件为线圈与软磁件连接形成的复合件，受电线圈复合件设置于壳体内，与第一无线充pcba件连接，且绕电池的周侧或端部设置，用于与充电座配合为电池充电。该电池组件的受电线圈复合件为线圈和软磁件复合形成的复合件，软磁件能约束磁场磁力线的方向和走向，以限制出充电区域和范围，使得电池能在特定区域内充电，减少电池的金属结构与交变磁场的干扰，减少涡流效应，从而能减少损坏，提高充电效率，减少安全隐患。
26.本实用新型的实施例还提供了一种与上述电池组件配套使用的充电座。其包括外壳、第二无线充pcba件以及送电线圈复合件；第二无线充pcba件设置于外壳内；送电线圈复合件设置于外壳内，与第二无线充pcba件连接，送电线圈复合件为线圈与软磁件连接形成的复合件，送电线圈复合件用于外接电源以为电池充电。该充电座通过将送电线圈复合件设置为线圈与软磁件的复合件，也能通过软磁件限制充电区域，减少涡流效应，以保证充电效率和充电作业的安全性。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1为本实用新型的实施例提供的电池组件与充电座配合前的结构示意图；
29.图2为本实用新型的实施例提供的电池组件与充电座配合后的结构示意图；
30.图3为本实用新型的实施例提供的电池组件与充电座配合后的剖面结构示意图；
31.图4为本实用新型的实施例提供的电池组件与充电座的分解示意图。
32.图标:100-电池组件；101-壳体；103-电池；105-第一无线充pcba件；107-受电线圈复合件；109-筒体；111-正极端壳；113-负极端壳；115-第一环形线圈筒；117-第一环形软磁件；119-第一平面线圈；121-第一平面软磁件；123-正极接触件；125-负极接触件；126-开
口；127-充电端子；129-正极pcba组件；131-盖体；200-充电座；201-外壳；203-上壳；205-下壳；207-第二无线充pcba件；209-送电线圈复合件；211-第二环形线圈筒；213-第二环形软磁件；215-第二平面线圈；217-第二平面软磁件；219-内凹部；221-凹陷腔；223-扣接槽。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.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定义和解释。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
38.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.相关技术中，充电电池的无线充电方式通常包括送电线圈和受电线圈。送电线圈通常被集成在外置的充电座内。受电线圈通常被集成在电池中，受电线圈与电池连接。在进行充电时，送电线圈和受电线圈相对放置。送电线圈通一定频率的交流电，通过电磁感应在受电线圈中产生感应电流，从而将能量从充电座转移到电池中。但是，由于线圈产生的磁场的磁力线类球形分布，电池和/或充电座的金属结构(pcba板、金属壳体等)在球形的磁场内容易产生涡流效应，产生涡流电流，使得金属结构产热，存在安全隐患，甚至还可能导致磁场的能量被金属吸收，使得充电效率降低。
40.有鉴于此，本实施例提供了一种具有软磁件的电池组件和充电座，其能通过软磁件的设置限制充电区域，以减少电池的金属结构与交变磁场的干扰，减少涡流效应，从而能减少损坏，提高充电效率，减少安全隐患。下面对该电池组件和充电座的结构进行详细地介
绍。
41.图1为本实施例提供的电池组件100与充电座200配合前的结构示意图；图2为本实施例提供的电池组件100与充电座200配合后的结构示意图；图3为本实施例提供的电池组件100与充电座200配合后的剖面结构示意图；图4为本实施例提供的电池组件100与充电座200的分解示意图。请参阅图1至图4，本实施例提供了一种电池组件100和与该电池组件100适配的充电座200。
42.详细地，电池组件100包括壳体101、电池103、第一无线充pcba件105以及受电线圈复合件107。壳体101呈圆筒状结构，电池103也对应呈圆柱状，且设置于壳体101内。第一无线充pcba件105设置于壳体101内，可通过紧固件与壳体101连接，且第一无线充pcba件105与电池103电连接。受电线圈复合件107为线圈与软磁件连接形成的复合件，受电线圈复合件107设置于壳体101内，与第一无线充pcba件105连接，且绕电池103的周侧或端部设置。第一无线充pcba件105和受电线圈复合件107用于与充电座200配合，以在充电座200通电时，能产生感应电流，从而便于能实现电池103的充电。
43.该电池组件100的受电线圈复合件107为线圈和软磁件复合形成的复合件，软磁件是一种高磁导率的磁性材料材料制作而成的薄片结构件，软磁件的磁导率远远高于空气的，其能约束磁场磁力线的方向和走向，以限制出充电区域和范围，使得电池103能在特定区域内充电，减少电池103的金属结构与交变磁场的干扰，减少涡流效应，从而能减少损坏，提高充电效率，减少安全隐患。
44.与之对应，与该电池组件100匹配使用的充电座200具体包括外壳201、第二无线充pcba件207以及送电线圈复合件209。其中，外壳201呈长方体、正方体或其他方形结构。第二无线充pcba件207通过紧固件设置于外壳201内，且能与外部电源连接，以实现电流输入。送电线圈复合件209设置于外壳201内，与第二无线充pcba件207连接，送电线圈复合件209为线圈与软磁件连接形成的复合件，能与受电线圈复合件107相对，从而以能在外接电源时为电池103充电。也即，通过第二无线充pcba件207和送电线圈复合件209的设置，能在充电座200接入外接电源时通入交流电，并使得受电线圈复合件107能产生感应电流，以完成充电作业。
45.本实施例通过将与电池组件100匹配的充电座200的受电线圈复合件107设置为线圈与软磁件的复合件，也能通过软磁件限制充电区域，从而能进一步地减少涡流效应，以保证充电效率和充电作业的安全性。
46.请再次参阅图1至图4，在本实施例中，受电线圈复合件107包括第一环形线圈筒115和绕第一环形线圈筒115的内周缘或外周缘设置的第一环形软磁件117。其中，第一环形线圈筒115呈筒状结构，通过电磁线圈螺旋绕设而成。第一环形软磁件117具体绕设于第一环形线圈筒115的内周缘，呈圆筒状结构。第一环形线圈筒115和第一环形软磁件117绕电池103的周向环设，以使得电池103在充电时，能通过第一环形软磁件117限定出充电区域，使得产生的交变磁场不会与充电盒里面的第二无线充pcba件207、金属部件和电池103里面的第一无线充pcba件105、金属部件等金属结构发生涡流效应，从而能减少充电过程中的能量损耗，进而能有效地提高充电效率，减少安全隐患。
47.作为可选的方案，受电线圈复合件107还包括第一平面线圈119和设置于第一平面线圈119端面的第一平面软磁件121。其中，第一平面线圈119为电磁线圈在一个平面内螺旋
绕设而成的平面结构。第一平面软磁件121为设置于第一平面线圈119靠近电池103一端的端面的平面结构。第一平面线圈119和第一平面软磁件121设置于电池103的端部，且位于第一环形线圈筒115和第一环形软磁件117形成的筒状结构的一端。
48.一方面，通过第一平面线圈119和第一平面软磁件121的设置，能利用第一平面软磁件121的特性约束磁场的磁力线，以限制充电区域，从而进一步地将电池103的充电限定在特定区域内，减少特定区域外的金属结构对交变磁场的影响，以减少能耗，进一步地提高充电效率，减少安全隐患；另一方面，通电时，电子既可以在第一环形线圈筒115和第一环形软磁件117与第二环形线圈通和第二环形软磁件213之间传输，又能在第一平面线圈119和第一平面软磁件121与第二环形线圈通和第二环形软磁件213之间传输，因而还能增加充电能力，进一步地提高充电效率。
49.与之对应，请再次参阅图1至图4，在本实施例中，充电座200的送电线圈复合件209具体包括第二环形线圈筒211和绕第二环形线圈筒211的内周缘或外周缘设置的第二环形软磁件213。其中，第二环形线圈筒211和第二环形软磁件213形成的筒状结构能绕设于第一环形线圈筒115和第一环形软磁件117形成的筒状结构外，从而使得第一环形线圈筒115能与第一环形线圈筒115相对，使得第二环形软磁件213能与第一环形软磁件117相对，使得第一环形软磁件117和第二环形软磁件213能明确地限定出电池103的充电区域，从而保证充电效率，减少安全隐患。
50.同时，送电线圈复合件209包括第二平面线圈215和设置于第二平面线圈215端面的第二平面软磁件217。其中，第二平面线圈215为电磁线圈在一个平面内螺旋绕设而成的平面结构。第二平面软磁件217为设置于第二平面线圈215远离电池103一端的端面的平面结构。第二平面线圈215和第二平面软磁件217设置于第二环形线圈筒211和第二环形软磁件213形成的筒状结构的一端。
51.一方面，通过第二平面线圈215和第二平面软磁件217的设置，能利用第二平面软磁件217的特性约束磁场的磁力线，以限制充电区域，从而进一步地将电池103的充电限定在特定区域内，减少特定区域外的金属结构对交变磁场的影响，以减少能耗，进一步地提高充电效率，减少安全隐患；另一方面，通电时，电子既可以在第一环形线圈筒115和第一环形软磁件117与第二平面线圈215和第二平面软磁件217之间传输，又能在第一平面线圈119和第一平面软磁件121与第二平面线圈215和第二平面软磁件217之间传输，因而还能提高电池103的充电能力，进一步地提高充电效率。
52.请再次参阅图3与图4，在本实施例中，外壳201包括扣接配合的上壳203和下壳205，上壳203呈半封闭的长方体状结构，下壳205的周向开设有扣接槽223，上壳203的端部的边缘与扣接槽223扣接，以封闭上壳203的敞开位置，从而保护位于外壳201内的第二无线充pcba件207以及送电线圈复合件209等结构。同时，由于上壳203和下壳205通过扣接槽223扣接配合，因而还能实现上壳203和下壳205的快拆和安装，能有效地提高拆卸和安装效率。当然，在其他实施例中，也可以在上课的周向开设扣接槽223，以使得下壳205的周向能与扣接槽223扣接，本实施例不做限定。
53.作为可选的方案，为了送电线圈复合件209能与受电线圈复合件107相对，在本实施例中，上壳203的顶部具有向下壳205方向凹陷的内凹部219，送电线圈复合件209的第二环形线圈筒211和第二环形软磁件213能绕内凹部219外周侧设置，送电线圈复合件209的第
二平面线圈215和第二平面软磁件217能绕内凹部219外端部设置。
54.同时，内凹部219内周侧和内端部共同围成凹陷腔221，凹陷腔221用于供受电线圈复合件107伸入，以使得受电线圈复合件107的第一环形线圈筒115和第一环形软磁件117与内陷腔的强侧壁相对，以与第二环形线圈筒211和第二环形软磁件213相对。同时，使得受电线圈复合件107的第一平面线圈119和第一平面软磁件121与凹陷腔221的腔底壁相对，从而能与第二平面线圈215和第二平面软磁件217相对。通过这样设置，能方便电池组件100插入凹陷腔221后进行充电作业。同时，通过受电线圈复合件107与送电线圈复合件209的相对能提高传输能力，增强充电能力的转换。
55.请再次参阅图1至图4，在本实施例中，电池组件100的壳体101具体包括筒体109、正极端壳111和负极端壳113。其中，筒体109呈圆筒状结构，为铝合金外筒，用于容置电池103，且绕电池103的周向设置。正极端壳111为正极pcba组件129与盖体131的复合结构，其邻近电池103的正极端设置，且正极pcba组件129与正极端通过正极接触件123电连接。负极端壳113邻近电池103的负极端设置，且与负极端通过负极接触件125电连接。正极接触件123和负极接触件125均为弹性件，例如均为弹簧，以保证电池103充放电作业的正常进行。
56.作为可选的方案，在本实施例中，受电线圈复合件107邻近负极端壳113设置，也即，在进行电池组件100的充电作业时，仅需要将电池组件100的负极端壳113的一端伸入内陷腔内即可。同时，正极端壳111设置有充电端子127，筒体109上开设有充电端子127相对的开口126，充电端子127能通过开口126与外接充电线，以实现电池103的有线充电。通过这样设置，使得电池103既能通过外接充电线以实现有线充电，又能通过受电线圈复合件107与送电线圈复合件209的设置实现无线充电，可提高充电方式的便捷性和可靠性，保证用户的使用体验。
57.下面对本实用新型的实施例提供的电池组件100和充电座200的装配、工作原理及有益效果进行详细地介绍：
58.电池组件100进行组装作业时，可先在电池103的外部套设受电线圈复合件107，然后装入第一无线充pcba件105，并分别与电池103和受电线圈复合件107连接，接着，将电池103放入筒体109内，并在筒体109的两端分别盖设正极端壳111和负极端壳113，且将正极端壳111通过正极接触弹簧与电池103的正极连接，将负极端壳113通过负极接触弹簧与电池103的负极连接。充电座200进行安装作业时，可将送电线圈复合件209套设于内凹部219的外周侧，将第二无线充pcba件207通过紧固件与上壳203固定连接，然后将上壳203与下壳205扣接即可。
59.电池组件100需要进行有线充电作业时，可在充电端子127处外接充电线即可。电池组件100需要进行无线充电作业时，可将电池组件100设置有受电线圈复合件107的一端伸入内凹部219形成的内陷槽内，使得受电线圈复合件107与送电线圈复合件209相对即可。
60.在上述过程中，一方面，通过第一环形软磁件117、第一平面软磁件121、第二环形软磁件213以及第二平面软磁件217的设置，能约束磁场磁力线的方向和走向，以限制出充电区域和范围，使得电池103能在特定区域内充电，减少电池103的金属结构与交变磁场的干扰，减少涡流效应，从而能减少损坏，提高充电效率，减少安全隐患；另一方面，电子既可以在第一环形线圈筒115和第一环形软磁件117与第二环形线圈通和第二环形软磁件213之间传输，又能在第一平面线圈119和第一平面软磁件121与第二环形线圈通和第二环形软磁
件213之间传输，又能在第一环形线圈筒115和第一环形软磁件117与第二平面线圈215和第二平面软磁件217之间传输，还能在第一平面线圈119和第一平面软磁件121与第二平面线圈215和第二平面软磁件217之间传输，因而能有效地提高电池103的充电能力，保证充电效率。
61.综上所述，本实用新型的实施例提供了一种安全隐患低且充电效率高的电池组件100和充电座200。
62.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。