耳机充电盒和充电盒组件的制作方法

1.本申请属于充电设备技术领域，具体涉及一种耳机充电盒和充电盒组件。


背景技术：

2.相关技术中，随着蓝牙耳机的飞速发展，消费者对于蓝牙耳机在高清音质、主动降噪、低时延等方面的要求越来越高。而随着蓝牙耳机功能的不断增多，用户对蓝牙耳机续航能力的要求也越来越高。目前的蓝牙耳机在使用时，通常会搭配充电仓来保证其续航能力。
3.在实现本申请过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题。传统蓝牙耳机的充电仓由于其内部空间有限，在设置锂电池等容量较低的电池时，会大大限制充电仓的可充电时间；另外，传统锂电池等电池的充电时间较长，不利于随时为蓝牙耳机进行充电，降低了用户使用蓝牙耳机的体验。


技术实现要素：

4.本申请旨在提供一种耳机充电盒和充电盒组件，至少解决背景技术的问题之一。
5.为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
6.第一方面，本申请实施例提出了一种耳机充电盒，包括：
7.壳体，所述壳体内设置有充电触点，所述壳体上设置有与外部连通的第一通孔和第二通孔；
8.电池仓，所述电池仓设置于所述壳体内，所述电池仓内设置有燃料电池，所述燃料电池包括至少一个燃料电池单体和燃料腔，所述第一通孔与所述燃料电池单体连接，所述燃料腔与所述第二通孔连通；
9.无线耳机收纳于所述壳体内的情况下，所述燃料电池通过充电电路与所述充电触点电连接，所述燃料电池通过所述充电触点为所述无线耳机充电。
10.第二方面，本申请实施例提出了一种充电盒组件，包括无线耳机和第一方面所述的耳机充电盒。
11.在本申请的实施例中，提供了一种耳机充电盒，所述耳机充电盒包括壳体和电池仓。所述无线耳机收纳于所述壳体内的情况下，所述燃料电池通过充电电路与所述充电触点电连接，所述第一通孔供给的氧气和所述燃料腔中的电池燃料发生反应，所述燃料电池便可以为无线耳机充电。本申请实施例提供的所述耳机充电盒通过在所述电池仓内设置所述燃料电池，所述燃料电池可以实现对所述无线耳机的快速充电，而且由于所述燃料腔中的电池燃料补充过程较短，可以保证所述耳机充电盒的续航能力，提高用户的使用体验。
12.本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
13.本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得
明显和容易理解，其中：
14.图1是根据本申请实施例的一种耳机充电盒的示意图；
15.图2是根据本申请实施例的一种耳机充电盒的内部组件示意图；
16.图3是根据本申请实施例的一种耳机充电盒的爆炸图；
17.图4是根据本申请实施例的一种耳机充电盒的燃料电池剖面图；
18.图5是根据本申请实施例的一种耳机充电盒的燃料电池结构示意图；
19.图6是根据本申请实施例的一种耳机充电盒的燃料电池侧视图；
20.图7是根据本申请实施例的一种耳机充电盒的爆炸图；
21.图8是根据本申请实施例的一种耳机充电盒的单向阀示意图；
22.图9是根据本申请实施例的另一种耳机充电盒的示意图。
23.附图标记：
24.1－壳体；11－充电触点；12－第一通孔；13－第二通孔；14－耳机支架；2－电池仓；21－燃料电池；211－燃料电池单体；2111－正极集流体；2112－负极集流体；2113－隔膜；212－燃料腔；3－导流结构；4－单向阀；41－阀体；42－阀芯；43－挡板；44－弹簧；5－锂离子电池；6－无线耳机。
具体实施方式
25.下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
26.本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
27.在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
28.在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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申请中的具体含义。
29.下面结合图1－图9描述根据本申请实施例的耳机充电盒和充电盒组件。
30.如图1至图3所示，根据本申请一些实施例提供了一种耳机充电盒，用于为无线耳机充电，包括：
31.壳体1和电池仓2，所述电池仓2设置于所述壳体1内，所述壳体1内可以容纳无线耳机，所述电池仓2内可以设置为无线耳机充电的电池。
32.所述壳体1内设置有充电触点11，所述壳体1上设置有与外部连通的第一通孔12和第二通孔13，所述第一通孔12可以为供氧口，所述第二通孔13可以为供燃料口，所述电池仓2内设置有燃料电池21，所述燃料电池21包括至少一个燃料电池单体211和燃料腔212，所述第一通孔12与述燃料电池单体211的电极连接，可以为所述燃料电池单体211的正极(阴极)提供源源不断的空气中的氧气，所述燃料腔212与所述第二通孔13连通，可以为所述燃料电池单体211提供氢气或甲醇等电池燃料。
33.所述无线耳机收纳于所述壳体1内的情况下，所述燃料电池21通过充电电路与所述充电触点11电连接，所述第一通孔12供给的氧气和所述燃料腔212中的电池燃料发生电化学反应，所述燃料电池21便可以通过所述充电触点11为所述无线耳机充电。
34.具体地，所述燃料电池单体211的数量可以为一个、两个、三个或者更多，所述燃料电池单体211为多个的情况下，多个所述燃料电池单体211可以依次串联，以提高所述燃料电池单体211的充电电压和功率，缩短所述耳机充电盒给无线耳机充电的时间。另外，由于所述燃料电池21的能量密度明显高于传统的锂离子电池等电池，比如甲醇燃料电池的能量密度约为锂离子电池能量密度的三倍，而且所述燃料电池21在快速补充电池燃料的情况下便可以从低容量状态转化为高容量状态，可以随时保证对无线耳机进行充电。
35.本申请实施例提供的所述耳机充电盒通过在所述电池仓2内设置所述燃料电池21，所述燃料电池21可以实现对所述无线耳机的快速充电，而且由于所述燃料腔212中的电池燃料补充过程较短，可以保证所述耳机充电盒的续航能力，提高用户的使用体验。
36.可选地，参见图3，所述耳机充电盒还包括导流结构3，所述导流结构3的至少部分设置于所述第一通孔12内。
37.具体地，所述导流结构3可以为泡棉、发泡塑料或者发泡橡胶等具有较多与外部连通的通孔的多孔材料，也可以为囊泡等具有中空传输腔体的结构，由于所述导流结构3内具有较多与外部连通的通孔或者中空腔体，可以将外部空气中的氧气源源不断地输送给所述燃料电池单体211的正极集流体，用于为所述燃料电池单体211反应时提供所需的氧气，保证所述燃料电池单体211的稳定运行。
38.具体地，为了提高所述导流结构3输送氧气的效率，所述导流结构3还可以包括包围在所述燃料电池单体211周侧的导流结构。在一种具体的实施方式中，参见图3，所述导流结构3为泡棉，所述导流结构3包括入口处的泡棉(即可以嵌入所述第一通孔12内)、正面泡棉、背面泡棉和侧面环形泡棉，上述泡棉围成一个腔体，并将所述燃料电池单体211包围其中。
39.可选地，参见图4至图6，所述燃料电池单体211包括第一燃料电池单体和第二燃料电池单体，所述燃料腔212夹设于所述第一燃料电池单体和第二燃料电池单体之间。
40.具体地，所述燃料腔212可以为所述燃料电池单体211提供反应所需的电池燃料，而且所述燃料腔212中的电池燃料可以通过所述第二通孔13源源不断的提供，所以，所述燃料电池单体211的数量为多个时，一个所述燃料腔212仍然可以为多个所述燃料电池单体211同时提供电池燃料。而所述燃料腔212夹设于所述第一燃料电池单体和第二燃料电池单体之间时，可以在保证所述第一燃料电池单体和第二燃料电池单体的燃料供给的基础上，
给所述燃料腔212起到很好的保护作用。另外，所以所述燃料电池单体211的数量为多个时，将多个电所述燃料电池单体211串联可以提高所述燃料电池21的输出电压和功率，提高所述耳机充电盒为无线耳机充电时的速度和效率。
41.可选地，所述燃料腔212内填充有电池燃料，所述电池燃料包括甲醇、氢气和甲烷中的至少一种。以电池燃料为甲醇的甲醇燃料电池(directmethanol fuel cell，dmfc)为例，一方面，甲醇燃料电池在给所述耳机充电盒供电时，只要保证所述燃料腔212中有甲醇溶液即可对无线耳机进行充电，实现所述耳机充电盒对无线耳机的快速充电，保证所述耳机充电盒的续航能力，而甲醇溶液的补充可以直接向所述燃料腔212中注射甲醇溶液，补充过程可以快速完成；另一方面，甲醇燃料电池的能量密度约为传统锂离子电池的三倍，因此，在具有相同体积的情况下，甲醇燃料电池与锂离子电池相比具有更长久的续航能力。
42.具体地，甲醇燃料电池的发电原理如下：
43.阳极：ch3oh+h2o
→
co2+6h
+
+6e
－
44.阴极：1.5o2+6e
－
+6h
+
→
3h2o
45.总反应：ch3oh+1.5o2→
2h2o+co246.在甲醇燃料电池的阳极，甲醇溶液中的甲醇和水在阳极反应生成co2、h
+
和电子，电子通过外部电路传输到阴极，h
+
穿过隔膜到达阴极；在甲醇燃料电池的阴极，h
+
、电子和氧气在阴极发生反应生成水。在整个发电的反应过程中，电子在外部电路的传输所构成的回路就可以实现对无线耳机的充电，这一充电过程只有当无线耳机放入所述壳体1内并与所述充电触点11相抵后实现电连接时，才可以使得阳极与阴极构成完整回路后触发甲醇燃料电池的发电反应，也就是只有放入无线耳机后才会发生电化学反应并产生电流，保证对无线耳机的充电。
47.可选地，参见图1至图3，所述耳机充电盒还包括单向阀4，所述单向阀4设置于所述燃料腔212和所述第二通孔13之间，并用于将所述电池燃料单向输送至所述燃料腔212。
48.具体地，所述燃料腔212内一般会存储氢气等气体燃料或者甲醇等液体燃料，而且为了所述燃料电池21的反应充分和燃料的充足，所述燃料腔212内的电池燃料一般还具有一定的压力。为了在保证所述燃料腔212内的电池燃料可以从所述第二通孔13顺利供给的基础上，避免所述燃料腔212内的电池燃料从所述第二通孔13流出，可以在所述燃料腔212和所述第二通孔13之间设置单向阀4，所述单向阀4的流通方向为所述耳机充电盒外部向所述燃料腔212内部流动，使得外部的电池燃料可以从所述单向阀4通过甲醇进液管路与所述燃料腔212连通，用于向所述燃料腔212加注燃料的同时防止燃料回流和泄漏。
49.可选地，参见图8，所述单向阀4包括阀体41和阀芯42；
50.所述阀体41内具有阀腔和连通至所述阀腔的上端开口和下端开口，所述上端开口和下端开口的内径均小于所述阀腔的内径，所述阀芯42活动设置于所述阀腔内，所述阀芯42具有与所述下端开口抵接的倒梯形底面。向所述燃料腔212加注电池燃料时，所述阀芯42下端的倒梯形底面与所述下端开口分离，外部的电池燃料可以从所述单向阀4通过甲醇进液管路流向所述燃料腔212，实现对所述燃料腔212中电池燃料的补充；而所述燃料腔212在完成加注电池燃料后，所述燃料腔212中的电池燃料会与所述阀芯42相抵，使得所述阀芯42的倒梯形底面与所述下端开口抵接，避免了所述燃料腔212中电池燃料的泄露。
51.具体地，参见图8，所述单向阀4还包括设置于所述阀腔内的挡板43和弹簧44，所述
挡板43中间具有通孔，所述阀芯42的上端具有开孔，所述挡板43的周侧与所述上端开口相抵，所述弹簧44的一端与所述挡板43连接，所述弹簧44的另一端与所述阀芯42连接。当需要向所述燃料腔212中添加电池燃料时，外部燃料的输送压力会向上推动所述阀芯42，电池燃料从所述单向阀4的底部进入所述阀芯42，并通过所述阀芯42顶部的开孔以及所述挡板43的通孔到达进液管路，最后补充至所述燃料腔212。而在不需要向所述燃料腔212添加电池燃料时，所述单向阀4内的所述弹簧44会将所述阀芯43向下推动，使得所述阀芯42的倒梯形底面与所述下端开口抵接，避免了所述燃料腔212中电池燃料的泄露。
52.可选地，参见图7，所述燃料电池单体211包括正极集流体2111、负极集流体2112和设置于所述正极集流体2111与负极集流体2112之间的隔膜2113。
53.具体地，所述正极集流体2111与负极集流体2112上均设置有多个通孔，使得所述正极集流体2111与负极集流体2112具有分布电池燃料、传导电子和收集电流的功能，所述正极集电极2111与负极集电极2112的一边均留有凸出来的极耳，可以用于与充电电路连接并实现所述燃料电池21的供电；此外，所述负极集电极2112还具有将所述燃料腔212中的电池燃料在进行电化学反应时均匀分布的作用，所述正极集电极2111具有将外部供给正极的空气均匀分布的作用。而所述隔膜2113可以包括mea膜和贴合在所述mea膜两侧周侧的ptfe膜，mea模为所述燃料电池21的核心部件，可以包含负极催化层、正极催化层和质子交换膜等部分，是发生电化学反应的场所，而ptfe膜具有密封和防止电池燃料泄漏的作用。
54.可选地，参见图2和图3，所述壳体1内设置有耳机支架14，所述充电触点11设置于所述耳机支架14底部，在所述无线耳机位于所述耳机充电盒内的情况下，所述无线耳机与所述耳机支架14插接配合。所述耳机支架14的尺寸可以与无线耳机匹配，以保证无线耳机在收纳于所述耳机充电盒中并进行充电时的位置稳定性。
55.可选地，参见图9，所述耳机充电盒还包括锂离子电池5，所述锂离子电池5设置于所述壳体1内，且所述锂离子电池5分别与所述燃料电池21和所述充电触点11电连接。
56.具体地，所述壳体1上还可以设置有usb接口，用于为所述锂离子电池5充电。由于所述燃料电池21已经占据了部分所述电池仓2的空间，所以所述锂离子电池5可以是一块较薄的锂离子电池。所述燃料电池21和所述锂离子电池5可以串联或者并联，两者一同为无线耳机进行充电；也可以是所述燃料电池21和所述锂离子电池5相互独立设置，所述锂离子电池5作为所述耳机充电盒的备用电池，在增加所述耳机充电盒内部结构紧凑性和空间利用率的基础上，提高了所述耳机充电盒的续航可靠性。
57.参见图3，本申请实施例还提供了一种充电盒组件，包括无线耳机6和所述的耳机充电盒。
58.具体地，所述无线耳机6收纳于所述耳机充电盒的壳体1内的情况下，所述无线耳机6上的充电电路与所述充电触点11电连接并导通所述燃料电池21，所述第一通孔12供给的氧气和所述燃料腔212中的电池燃料发生反应，所述燃料电池21便可以为所述无线耳机6充电，提高了所述充电盒组件的使用体验。
59.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特
点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
60.尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。