金属壳电池制造技术

本公开涉及金属壳电池。本申请涉及一种用于减小电子设备中的部件之间的间距的电池系统。该电池系统包括围绕电极组件和连接模块的外壳。该外壳为刚性或半刚性的并且连接到公共地。该电池系统可定位在该电子设备中以接触部件而不损坏该部件。在一些实施方案中，该电池系统可用作该电子部件中的结构元件。系统可用作该电子部件中的结构元件。系统可用作该电子部件中的结构元件。

【技术实现步骤摘要】
金属壳电池
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年9月9日提交的美国临时申请号62/897,803以及2020年5月26日提交的美国专利申请16/883,959的权益和优先权，每个申请的内容全文以引用方式并入本文以用于所有目的。


[0003]本公开整体涉及刚性或半刚性电池外壳的形成和结构特征。更具体地讲，本实施方案涉及刚性或半刚性电池与电子设备的其他操作部件的集成。

技术介绍

[0004]锂聚合物电池通常用作向多种电子设备提供电力的可再充电电池，所述多种电子设备包括膝上型计算机、平板电脑、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字音乐播放器和无绳电动工具。锂聚合物电池通常可包括密封在镀铝层压袋中的电极和电解质。这些袋式电池可用于空间受限的便携式电子设备，诸如移动电话、膝上型计算机和/或可穿戴设备。
[0005]袋式电池的密封边缘能够产生多余袋材料，并且该袋能够具有正电压，从而需要该袋的外表面与电子设备中的导电表面隔离。为了容纳多余袋材料并隔离袋式电池的导电表面，该袋式电池需要小于电子设备中提供的区域，从而导致空间浪费。这在空间受限的便携式电子设备中尤为重要，在这些电子设备中空间很宝贵并且这些设备通常被设计为容纳尽可能最大的电池。

技术实现思路

[0006]本公开描述了涉及用于减小电子设备中的电池和电子部件之间的空间的改进电池的各种实施方案。在一些实施方案中，电池可包括与电子设备中的部件接触的刚性或半刚性外壳。例如，在一些实施方案中，电池包括金属外壳所围绕的电极和阴极。该电池的尺寸可被设定为优化电子设备中的可用空间，而不需要电池外壳和电子设备中的其他部件之间的间距。在一些实施方案中，金属外壳可连接到公共地，以允许其他部件接触电池外壳而不引起短路或腐蚀这些部件。另外，该金属外壳可用作电子设备中的结构元件。例如，托架可附接到金属外壳，或两个外壳件之间的凸缘可用作附接点。
[0007]本专利技术的各种实施方案涉及用于电子设备中的刚性或半刚性电池。该电池可包括壳体所围绕的电极和电解质。在一些实施方案中，该电极可为卷绕式或层叠式的。
[0008]公开了一种用于电子设备中的电池系统，该电池系统包括以下部件：导电外壳，该导电外壳包括第一部分和第二部分，该第一部分具有围绕其外围的凸缘，并且该第二部分与该第一部分重叠并在凸缘处气密密封到该第一部分，该第一部分和该第二部分组合以限定内部腔；电极组件，该电极组件设置在内部腔内并且包括阳极、阴极以及位于阳极和阴极之间的分隔件；以及连接端子，该连接端子通过外壳中的开口电耦接至电极组件。
[0009]公开了一种电池系统，该电池系统包括以下部件：导电外壳，该导电外壳具有基部
部分和盖，该基部部分和该盖协作以限定气密密封的内部腔，该基部部分包括底壁和侧壁，该侧壁向上并远离底壁延伸以形成围绕外壳的外围的凸缘，其中该盖与该侧壁的一部分重叠以形成凸缘，并且该侧壁包含用于选择性地气密密封外壳的开口；电极组件，该电极组件设置在内部腔内并且包括一个或多个阳极层、一个或多个阴极层以及位于阳极层和阴极层中的每一者之间的分隔层，其中电极组件与外壳电子耦接以形成公共地；电解质，该电解质围绕电极组件设置在外壳内；连接端子，该连接端子电耦接至电极组件并且延伸穿过外壳的侧壁中的开口；以及电绝缘间隔件，该电绝缘间隔件围绕连接端子周向地延伸以使该连接端子与该外壳电隔离。
[0010]公开了一种便携式电子设备，该便携式电子设备包括以下部件：显示器；处理器；存储器；以及用于向显示器、处理器和存储器提供电力的电池系统，该电池系统包括：电极组件，该电极组件包括阳极、阴极和分隔件；外壳，该外壳限定包围电极组件的气密密封的腔；以及连接模块，该连接模块将电极组件电耦接至显示器、处理器和存储器，该连接模块的一部分延伸穿过外壳的侧壁以与该电极组件电耦接。
[0011]为更好地理解本专利技术的实质和优点，应参考以下描述及附图。然而，应当理解，每个附图仅为了说明的目的而被提供而并非旨在作为对本专利技术的范围的限制的定义。而且，作为一般性规则，且除非明显与描述相反，若在不同图中的元件使用相同附图标号，则元件在功能或目的上一般是相同或至少类似的。
附图说明
[0012]可通过参考说明书的其余部分和附图来实现所公开的实施方案的特点和优点的进一步理解。
[0013]图1是先前已知的袋式电池的简化图示；
[0014]图2是根据本专利技术的一些实施方案的电池系统的简化图示；
[0015]图3是根据本专利技术的一些实施方案的电池系统的分解图的图示，该电池系统包括外壳、卷绕式电极和连接模块；
[0016]图4是根据本专利技术的一些实施方案的可结合到图3的电池系统中的外壳和模块端子的剖面局部顶视图；
[0017]图5A和图5B是根据本专利技术的一些实施方案的可结合到图3的电池系统中的外壳和卷绕式电极的横截面；
[0018]图6A至图6H是根据本专利技术的一些实施方案的可结合到图3的电池系统中的简化电池外壳的侧视图；
[0019]图7是根据本专利技术的一些实施方案的可与图3的电池系统一起使用的电子设备的简化横截面。
[0020]图8A和图8B是根据本专利技术的一些实施方案的电子设备的一部分的简化横截面，示出了图1的袋式电池和图3的电池系统之间的差异。
具体实施方式
[0021]锂聚合物电池通常用作向电子设备提供电力的可再充电电池。这些电池中的一些可包括密封在镀铝层压袋中的卷绕式或层叠式电极和电解质溶液。该密封件可包括需要紧
挨该袋进行折叠的宽材料区段。该袋可具有正电压，如果该袋接触电子部件，则该正电压可引起电子部件中的腐蚀。为了容纳袋密封材料并隔离袋式电池的导电表面，该电池需要小于电子设备中提供的指定电池区域，从而导致电子设备的空间浪费和电池寿命缩短。
[0022]本专利技术的一些实施方案通过配备具有由刚性或半刚性外壳围绕的电极的电池来提供该问题的解决方案，该刚性或半刚性外壳可紧密接近电子部件而不干扰或损坏电子部件。例如，在一些实施方案中，电极由金属外壳围绕，该金属外壳在凸缘处围绕电极气密密封。金属外壳可耦接在电极的接地端子和公共地之间。凸缘减少了需要配合到为电池设计的空间中的多余材料的量，并且接地的金属外壳可接触电子部件而不损坏电子部件。这允许电池尺寸增加，从而减少浪费的空间并允许电子设备具有更长的电池寿命而不增加电子设备的尺寸。
[0023]下面参考图1至图7来讨论这些和其他实施方案；然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图的所给出的详细描述仅出于说明性目的并且不应理解为限制性的。
[0024]图1是先前已知的袋式电池100的简化图示。袋式电池100包括围绕电极120(例如，卷绕式电极)和电解质122的袋110。袋110包括围绕周边的密封区段112，该密封区段将电极120和电解质122密封在袋110内。密封区段112留下被折叠或被压缩的多余袋材料。袋110可具有正电荷，从而引起与袋110接触的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电子设备的电池系统，所述电池系统包括：导电外壳，所述导电外壳包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有围绕其外围的凸缘，所述第二部分与所述第一部分重叠并在所述凸缘处气密密封到所述第一部分，所述第一部分和所述第二部分组合以限定内部腔；电极组件，所述电极组件设置在所述内部腔内并包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的分隔件；和连接端子，所述连接端子通过所述外壳中的开口电耦接至所述电极组件。2.根据权利要求1所述的电池系统，其中所述外壳和所述电极组件电耦接至公共地。3.根据权利要求1或2所述的电池系统，所述外壳包括：第一区域；侧壁，所述侧壁从所述第一区域延伸并形成用于接收所述电极组件的腔，所述侧壁具有与所述第一区域相反的弯曲边缘；和第二区域，所述第二区域大致平行于所述第一区域并且能够与所述侧壁的所述弯曲边缘连接以形成带凸缘边缘。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池系统，其中所述连接端子包括用于当所述电极组件设置在所述腔中时与所述电极组件耦接的连接条。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池系统，还包括连接模块，所述连接模块设置在所述外壳的外部上以用于耦接在所述电池系统和电子部件之间。6.根据权利要求5所述的电池系统，其中所述连接模块在充电和放电操作期间监视电池。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池系统，还包括柔性耦接件，所述柔性耦接件包括位于所述柔性耦接件的远侧端部处的板对板连接器，所述柔性耦接件从所述连接端子延伸以电耦接所述电子设备和所述电极组件。8.一种电池系统，所述电池系统包括：导电外壳，所述导电外壳具有基部部分和盖，所述基部部分和所述盖协作以限定气密密封的内部腔，所述基部部分包括底壁和侧壁，所述侧壁向上并远离所述底壁延伸以形成围绕所述外壳的外围的凸缘，其中所述盖与所述侧壁的一部分重叠以形成所述凸缘，并且所述侧壁包含用于选择性地气密密封所述外壳的开口；电极组件，所述电极组件设置在所述内部腔内并包括一组层，所述一组层包括一个或多个阳极层、一个或多个阴极层以及位于所述阳极层和所述阴极层中的每一者之间的分隔层，其中所述电极组件与所述外壳电耦接以形成公共地；电解质，所述电解质围绕所述电极组件设置在所述外壳内；连接端子，所述连接端子电耦接至所述电极组件并延伸穿过所述外壳的所述侧壁中的所述开口；和电绝缘间隔件，所述电绝缘间隔件围绕所述连接端子周向地延伸以使所述连接端子与所述外壳电隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：