CN217933902U - 卷绕式电池及耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种卷绕式电池及耳机，卷绕式电池包括壳体、卷芯及导电件，卷芯包括层叠设置后卷绕成柱状的第一极片与第二极片，第一极片的远心端设有第一极耳，第二极片的远心端越过第一极片的远心端并设有第二极耳，卷芯设于壳体内，第二极片的远心端相对第一极片的远心端多绕的部分为延伸段，导电件贴设于壳体的外侧面或上端面或下端面且位于与延伸段对应的位置，导电件的一端与第二极耳电性连接，导电件流经的电流与延伸段流经的电流大小相等且方向相反。第一极耳与第二极耳错开设置，避免第一极耳与第二极耳短路，在壳体的侧面贴设与延伸段对应的导电件，消除因电磁干扰通过喇叭产生的噪音。

Description

卷绕式电池及耳机

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种卷绕式电池及耳机。

背景技术

目前TWS(True Wireless Stereo真无线立体声耳机)蓝牙耳机很流行，为了让入耳佩戴更舒适，必须把入耳式TWS蓝牙耳机尽量做小，因此就需要极度的压缩耳机内部组件的空间。要达成这一目标通常会把喇叭、电池及电路PCB板之间的距离做到非常小，但是当电池与喇叭及PCB的距离小到一定程度时，喇叭容易产生噪音。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统TWS蓝牙耳机容易产生噪音的问题，提供一种卷绕式电池及耳机。

一种卷绕式电池，包括壳体、卷芯及导电件，所述卷芯包括层叠设置后卷绕成柱状的第一极片与第二极片，所述第一极片与所述第二极片中的其中一个为正极片，另一个为负极片，靠近卷绕中心的一端为近心端，远离卷绕中心的一端为远心端，所述第一极片的远心端设有第一极耳，所述第二极片的远心端越过所述第一极片的远心端并设有第二极耳，所述卷芯设于所述壳体内，所述第一极耳与第二极耳由所述壳体的不同位置伸出所述壳体，沿卷绕方向，所述第二极片的远心端越过所述第一极片的远心端的部分为延伸段，所述导电件贴设于所述壳体的外侧面或者所述壳体的上端面或下端面,且所述导电件位于与所述延伸段对应的位置，所述导电件的一端与所述第二极耳电性连接，所述导电件流经的电流与所述延伸段流经的电流大小相等且方向相反。

在其中一实施例中，所述导电件为FPCB，所述导电件靠近所述第一极耳的一端设有第一焊盘，所述导电件靠近所述第二极耳的一端设有第二焊盘，所述第二极耳伸出所述壳体的一端焊接于所述第二焊盘，所述第一焊盘处焊接有第三极耳。

在其中一实施例中，所述导电件贴设于所述壳体的上端面或下端面，所述导电件为金属导线，且所述导电件与所述壳体之间绝缘设置。

在其中一实施例中，以垂直所述卷芯的中心线的平面为基准面，所述延伸段与所述导电件在所述基准面的正投影的间距小于或等于3mm。

在其中一实施例中，所述导电件贴设于所述壳体的上端面或下端面，所述导电件为金属片，且所述导电件与所述壳体之间绝缘设置。

在其中一实施例中，以垂直所述卷芯的中心线的平面为基准面，所述延伸段与所述导电件在所述基准面的正投影重叠，且所述延伸段的正投影位于所述导电件的正投影的中间位置。

在其中一实施例中，所述导电件贴设于所述壳体的外侧面,所述导电件为金属片或铜箔，所述导电件与所述壳体之间绝缘设置；所述导电件的宽度与所述延伸段的宽度相等。

在其中一实施例中，所述导电件呈弧形，所述延伸段的长度为L1，所述导电件的长度为L2,其中|L1-L2|/L1小于或等于30％。

在其中一实施例中，所述第一极耳垂直所述第一极片延伸出所述壳体的一侧，所述第二极耳垂直所述第二极片延伸出所述壳体的另一侧，所述第一极耳与第二极耳的夹角大于0°且小于等于180°。

在其中一实施例中，所述第一极片为正极片，所述第一极耳为正极极耳，所述第二极片为负极片，所述第二极耳为负极极耳；

或者，所述第一极片为负极片，所述第一极耳为负极极耳，所述第二极片为正极片，所述第二极耳为正极极耳。

在其中一实施例中，所述卷芯还包括隔膜，所述隔膜层叠于所述第一极片与所述第二极片之间，所述第一极片、隔膜及第二极片层叠设置后螺旋卷绕成柱状。

一种耳机，包括电气元件及所述的卷绕式电池，所述第一极耳及所述导电件远离所述第二极耳的一端分别与所述电气元件电性连接。

上述卷绕式电池及耳机，沿卷绕方向，将所述第二极片的远心端越过所述第一极片的远心端，使第一极耳与第二极耳错开设置，避免第一极耳与第二极耳短路，同时在所述壳体的外侧面或上端面或下端面贴设与延伸段对应的导电件，导电件的一端与第二极耳电性连接，并且导电件流经的电流与延伸段流经的电流大小相等且方向相反，使延伸段产生的电磁与导电件产生的电磁方向相反，从而相互抵消，有效抑制电池产生电磁干扰，从而消除因电磁干扰通过喇叭产生的噪音。

附图说明

图1为本申请一实施例的卷绕式电池的立体结构示意图；

图2为本申请另一实施例的卷绕式电池的立体结构示意图；

图3为本申请一实施例的卷绕式电池的卷芯的俯视图；

图4为本申请一实施例的卷绕式电池的内部等效电路侧视图；

图5为本申请一实施例的卷绕式电池的内部等效电路展开图；

图6为不同方向的直线电流产生磁场的原理对比示意图。

图7为本申请一实施例的卷绕式电池的导电件为金属片的示意图；

图8为本申请一实施例的卷绕式电池的导电件为金属导线的示意图。

附图标记说明：

10、壳体；110、上壳；120、下壳；20、卷芯；210、第一极片；212、第一极耳；220、第二极片；222、第二极耳；224、延伸段；2、隔膜；310、导电件；310a、导电铜皮；320、第三极耳。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1-5，本申请一实施例提供一种卷绕式电池，包括壳体10、卷芯20及导电件310。所述卷芯20包括层叠设置后卷绕成柱状的第一极片210与第二极片220。靠近卷绕中心的一端为近心端，远离卷绕中心的一端为远心端。所述第一极片210的远心端设有第一极耳212，所述第二极片220的远心端越过所述第一极片210的远心端并设有第二极耳222。所述卷芯20设于所述壳体10内，所述第一极耳212与第二极耳222由所述壳体10的不同位置伸出所述壳体10。沿卷绕方向，第二极片的远心端越过所述第一极片的远心端的部分为延伸段224，即所述第二极片220的远心端相对所述第一极片210的远心端多绕的部分为延伸段224。参照图1，所述导电件310贴设于所述壳体10的外侧面；或者参照图2，所述导电件310贴设于所述壳体10的上端面；或者所述导电件310贴设于所述壳体10的下端面，且导电件310位于与所述延伸段224对应的位置。所述导电件310的一端与所述第二极耳222电性连接。

参照图3、4，所述导电件310流经的电流i₃与所述延伸段224流经的电流i₂大小相等且方向相反。

进一步地，所述第一极片210与第二极片220中的其中一个为正极片，另一个为负极片。图1-5示出，本实施例中所述第一极片210为正极片，所述第一极耳212为正极极耳，所述第二极片220为负极片，所述第二极耳222为负极极耳。即负极片的最外层比正极片的最外层多卷绕延伸段224的长度，使第二极耳222与第一极耳212错开一定距离。

可选地，在其他实施例中，所述第一极片210为负极片，所述第一极耳212为负极极耳，所述第二极片220为正极片，所述第二极耳222为正极极耳。即正极片的最外层比负极片的最外层多卷绕延伸段224的长度，使第二极耳222与第一极耳212错开一定距离。

沿卷绕方向，将所述第二极片220的远心端越过所述第一极片210的远心端，使第一极耳212与第二极耳222错开设置，避免第一极耳212与第二极耳222短路，同时在所述壳体10的外侧面或上端面或下端面贴设与延伸段224对应的导电件310，导电件310的一端与第二极耳222电性连接，并且导电件310流经的电流与延伸段224流经的电流大小相等且方向相反，使延伸段224产生的电磁与导电件310产生的电磁方向相反，从而相互抵消，有效抑制电池产生电磁干扰，从而消除因电磁干扰通过喇叭产生的噪音。

由于电池的内部结构第二极片220比第一极片210多绕了延伸段224的长度(如图3中，多绕了半圈)，成品电池在放电时电流流经第二极片220多出的延伸段224时，按照“电流的磁效应”原理，任何通有电流的导线，都会在其周围产生磁场，变化的电流产电变化的磁场。而按照“电磁感应”原理，变化磁场中的导体会产生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流。对于靠近延伸段224附近的喇叭、麦克风，线路会内部产干扰电流驱动喇叭发出噪音。

本申请是运用“电流的磁效应”原理，按照“安培定则”(右手螺旋法则即用右手握住直导线，大拇指指向电流方向，四指弯曲的方向就是磁场方向)改变电流的方向从而改变磁场的方向。参照图6，按照安培定则改变电流的方向会改变磁场的方向，并行的通电直导线电流大小相同且电流方向相反时磁场大小相等且方向相同，如果将直导线A和B紧贴并行在一起并通过电流大小相等方向相反的电流时，A导线与B导线产生的磁场会相互抵消。按照这个原理只要把电池的负极或正极按照并行直导线的方法，使并行的正负极导体紧密地贴在一起，同时使流过导体的电流方向相反就能抵消第二极片220多绕的延伸段224产生的电磁干扰。

参照图3、4、5，进一步地，所述卷芯20还包括隔膜2，所述隔膜2层叠于所述第一极片210与所述第二极片220之间，所述第一极片210、隔膜2及第二极片220层叠设置后螺旋卷绕成柱状。本实施例的第一极片210、隔膜2及第二极片220层叠后绕逆时针方向卷绕形成柱状结构。使用时，电池的第一极片210、第二极片220及导电件310均通电，其中第一极片210的电流i₁与第二极片220的电流i₂方向相反且大小相等，导电件310的电流i₃与第二极片220的延伸段224的电流i₂方向相反且大小相等。即第二极片220除延伸段224的部分产生的电磁与第一极片210产生的电磁方向相反，两者可相互抵消；而第二极片220相对第一极片210多绕的延伸段224产生的电磁与位于壳体10侧面对应于延伸段224设置的导电件310产生的电磁方向相反，两者可相互抵消，从而有效抑制电池产生电磁干扰，消除喇叭产生的噪音。

进一步地，参照图1、2、3、4，在其中一实施例中，所述导电件310为FPCB(即柔性电路板)，所述FPCB粘贴于所述壳体10的外侧面或上端面或下端面。所述FPCB远离所述壳体10的一侧具有导电铜皮310a。所述导电件310的导电铜皮310a靠近所述第一极耳212的一端设有第一焊盘(图中未示出)，靠近所述第二极耳222的一端设有第二焊盘(图中未示出)。其中导电铜皮310a、第一焊盘及第二焊盘可在FPCB制作过程中加工得到。通过采用FPCB，便于得到与延伸段224匹配的导电件310，装配与调试过程简单易操作。

进一步地，所述第二极耳222伸出所述壳体10的一端焊接于所述第二焊盘，所述第一焊盘处焊接有第三极耳320。即导电件310通过第二极耳222与壳体10内部的第二极片220电性连接，第三极耳320与第一极耳212作为电池的正负极连接点用于与负载的电气元件连接，提供电能。

可选地，在其他实施例中，可不采用FPCB。所述导电件310为金属片、铜箔或者金属导线。所述导电件310粘贴于所述壳体10的外表面，并使导电件310与所述壳体10之间绝缘设置。采用金属片、铜箔或者金属导线等导电结构导入与延伸段224相反的电流，导电件310设置在壳体10的外表面与延伸段224对应的位置，产生对应相反的电磁，抵消延伸段224产生的电磁。导电件310一端与第二极耳222电性连接，另一端设置第三极耳320。

具体地，参照图8，在一实施例中，当所述导电件贴设于所述壳体的上端面或下端面时，所述导电件为金属导线，且所述导电件与所述壳体之间绝缘设置。

进一步地，以垂直所述卷芯的中心线的平面为基准面，所述延伸段与所述导电件在所述基准面的正投影的间距c小于或等于3mm。导电件310不仅能满足电路的最大电流需求，而且确保延伸段224与导电件310两者产生的电磁能尽可能地抵消，减少壳体上侧或者下侧噪音的产生。

参照图7，在另一实施例中，当所述导电件贴设于所述壳体的上端面或下端面时，所述导电件为金属片，且所述导电件与所述壳体之间绝缘设置。

进一步地，以垂直所述卷芯的中心线的平面为基准面，所述延伸段与所述导电件在所述基准面的正投影重叠，所述延伸段的正投影与所述导电件的正投影的边缘的间距a或b小于或等于3mm。可选地，所述延伸段的正投影位于所述导电件的正投影的中间位置。导电件310不仅能满足电路的最大电流需求，而且确保延伸段224与导电件310两者产生的电磁能尽可能地抵消，减少壳体上侧或者下侧噪音的产生。

参照图1，在其中一实施例中，当所述导电件贴设于所述壳体的外侧面时，所述导电件310的宽度与所述延伸段224的宽度相同。由于工艺精度水平可能存在一定误差，导电件310与延伸段224的宽度可能存在少量的差距，同样可达到消除电磁的目的，也在本申请的保护范围内。导电件310不仅能满足电路的最大电流需求，而且确保延伸段224与导电件310两者产生的电磁能尽可能地抵消，减少壳体上下两侧噪音的产生。

可选地，在其中一实施例中，参照图1、2、3，所述导电件310呈弧形。所述延伸段的长度为L1，所述导电件的长度为L2,其中|L1-L2|/L1小于或等于30％。请一并结合图4、5，优选地，所述导电件310的长度与所述延伸段224相同。长度相同是指两者的有效长度基本相同，但由于工艺精度水平可能存在一定误差及为避免导电件310与第一极耳短路，导电件310与延伸段224的长度可能存在少量的差距，同样可达到消除电磁的目的，也在本申请的保护范围内。进一步地，导电件310呈与延伸段224对应地弧形，使延伸段224与所述导电件310呈相同的弯曲形状，确保延伸段224与导电件310两者产生的电磁能尽可能地抵消，减少噪音的产生。

参照图4、5，在其中一实施例中，所述第一极耳212垂直所述第一极片210延伸出所述壳体10的一侧。所述第二极耳222垂直所述第二极片220延伸出所述壳体10的另一侧。所述第一极耳212与第二极耳222的夹角大于0°且小于等于180°。参照图1、2、3，本实施例示出的第一极耳212与第二极耳222的夹角为180°，第一极耳212的第一端贴设于第一极片210的远心端，第一极耳212的第二端相对于其第一端呈90度弯折并延伸至壳体10外；第二极耳222的第一端贴设于第二极片220的远心端，第二极耳222的第二端相对于其第一端呈90度弯折并延伸至壳体10外，第一极耳212的第二端与第二极耳222的第二端相对于壳体10，从相背的两个方向伸出，避免第一极耳212于第二极耳222短路。在其他实施例中，第一极耳212与第二极耳222的夹角还可设置为度、60度、90度或120度等，对应地第一极片210比第二极片220多卷绕1/12圈、1/6圈、1/4圈或1/3圈等，同时导电件310的长度为壳体周长的1/12、1/6、1/4或1/3等。

参照图1、2，在其中一实施例中，所述壳体10包括上壳110与下壳120，所述上壳110与下壳120对接拼合形成容纳所述卷芯20的容纳空间。所述第一极耳212及第二极耳222分别由所述上壳110与下壳120的对接处伸出所述容纳空间。图1中，所述导电件310贴设于所述上壳110及所述下壳120的外侧面。图2中，所述导电件贴设于所述上壳110的上端面；在其他实施例中，所述导电件还科贴设于所述下壳120的下端面。

上壳110形成有上凹槽，下壳120形成有下凹槽，上凹槽的开口端与下凹槽的开口端对接且形成容纳卷芯20的容纳空间，同时第一极耳212及第二极耳222沿与上凹槽的底壁或下凹槽的底壁平行的方向从对接处伸出来。可选地，所述上壳110与下壳120均为铝塑膜，具有良好的隔绝性能。导电件310位于上凹槽的底壁与下凹槽的底壁之间的区域，导电件310靠近第一极耳212的一端可灵活设置第三极耳320的位置，使第三极耳320与第一极耳212错开,避免两者短路。

本申请一实施例还提供一种耳机，包括电气元件及所述的卷绕式电池，所述第一极耳212及所述导电件310远离所述第二极耳222的一端分别与所述电气元件电性连接。其中，电气元件为耳机内部的PCBA或喇叭等。

经研究发现，耳机的电池与喇叭之间的间距在小于2mm时电磁干扰会随着间距的减小逐渐境大，导致噪音越来越大。将所述第二极片220的远心端越过所述第一极片210的远心端，使第一极耳212与第二极耳222错开设置，避免第一极耳212与第二极耳222短路，沿卷芯20高度方向，同时在所述壳体10的侧面贴设与延伸段224对应的导电件310，导电件310的一端与第二极耳222电性连接，并且导电件310流经的电流与延伸段224流经的电流大小相等且方向相反，使延伸段224产生的电磁与导电件310产生的电磁方向相反，从而相互抵消，有效抑制电池产生电磁干扰，从而消除因电磁干扰通过喇叭产生的噪音。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种卷绕式电池，其特征在于，包括壳体、卷芯及导电件，所述卷芯包括层叠设置后卷绕成柱状的第一极片与第二极片，所述第一极片与所述第二极片中的其中一个为正极片，另一个为负极片，靠近卷绕中心的一端为近心端，远离卷绕中心的一端为远心端，所述第一极片的远心端设有第一极耳，所述第二极片的远心端越过所述第一极片的远心端并设有第二极耳，所述卷芯设于所述壳体内，所述第一极耳与第二极耳由所述壳体的不同位置伸出所述壳体，沿卷绕方向，所述第二极片的远心端越过所述第一极片的远心端的部分为延伸段，所述导电件贴设于所述壳体的外侧面或者所述壳体的上端面或下端面，且所述导电件位于与所述延伸段对应的位置，所述导电件的一端与所述第二极耳电性连接，所述导电件流经的电流与所述延伸段流经的电流大小相等且方向相反。

2.根据权利要求1所述的卷绕式电池，其特征在于，所述导电件为FPCB，所述导电件靠近所述第一极耳的一端设有第一焊盘，所述导电件靠近所述第二极耳的一端设有第二焊盘，所述第二极耳伸出所述壳体的一端焊接于所述第二焊盘，所述第一焊盘处焊接有第三极耳。

3.根据权利要求1所述的卷绕式电池，其特征在于，所述导电件贴设于所述壳体的上端面或下端面，所述导电件为金属导线，且所述导电件与所述壳体之间绝缘设置。

4.根据权利要求3所述的卷绕式电池，其特征在于，以垂直所述卷芯的中心线的平面为基准面，所述延伸段与所述导电件在所述基准面的正投影的间距小于或等于3mm。

5.根据权利要求1所述的卷绕式电池，其特征在于，所述导电件贴设于所述壳体的上端面或下端面，所述导电件为金属片，且所述导电件与所述壳体之间绝缘设置。

6.根据权利要求5所述的卷绕式电池，其特征在于，以垂直所述卷芯的中心线的平面为基准面，所述延伸段与所述导电件在所述基准面的正投影重叠，且所述延伸段的正投影位于所述导电件的正投影的中间位置。

7.根据权利要求1所述的卷绕式电池，其特征在于，所述导电件贴设于所述壳体的外侧面,所述导电件为金属片或铜箔，所述导电件与所述壳体之间绝缘设置；所述导电件的宽度与所述延伸段的宽度相等。

8.根据权利要求1-7任一项所述的卷绕式电池，其特征在于，所述导电件呈弧形，所述延伸段的长度为L1，所述导电件的长度为L2,其中|L1-L2|/L1小于或等于30％。

9.根据权利要求1-7任一项所述的卷绕式电池，其特征在于，所述第一极耳垂直所述第一极片延伸出所述壳体的一侧，所述第二极耳垂直所述第二极片延伸出所述壳体的另一侧，所述第一极耳与第二极耳的夹角大于0°且小于等于180°。

10.根据权利要求1-7任一项所述的卷绕式电池，其特征在于，所述第一极片为正极片，所述第一极耳为正极极耳，所述第二极片为负极片，所述第二极耳为负极极耳；

或者，所述第一极片为负极片，所述第一极耳为负极极耳，所述第二极片为正极片，所述第二极耳为正极极耳。

11.根据权利要求1-7任一项所述的卷绕式电池，其特征在于，所述卷芯还包括隔膜，所述隔膜层叠于所述第一极片与所述第二极片之间，所述第一极片、隔膜及第二极片层叠设置后螺旋卷绕成柱状。

12.一种耳机，其特征在于，包括电气元件及权利要求1-11任一项所述的卷绕式电池，所述第一极耳及所述导电件远离所述第二极耳的一端分别与所述电气元件电性连接。

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