本发明专利技术涉及便携式电源、便携式计算设备以及产生便携式电源的方法。电解液防泄漏结构包含诸如金属箔套的金属箔，其与刚性框架耦接并且部分包围刚性框架。刚性框架可以保护卷绕式电极边沿免于压坏事件。为了防止短路，金属箔可以用塑料涂覆，塑料可使金属箔与卷绕式电极绝缘。此外，塑料可以用做结合和密封剂。刚性框架可以提供用于与便携式电源相关联的连接器基座和安全性电路的平台。可以将连接器基座和安全性电路装配成模块化部件，这可以简化装配过程。防泄漏结构提供与袋式电池单元设计相关的特征，诸如重量轻的金属箔袋，但可以用在便携式计算设备中而不被装入在传统的与袋式电池单元设计相关联的硬外壳中。
【技术实现步骤摘要】
所描述的实施例一般涉及用于便携式计算设备的电池。更具体地，当前的实施例涉及用于便携式计算设备的电池封装设计。
技术介绍
便携式计算设备的设计会牵涉复杂的权衡。设计过程中要考虑的几个因素是表面的吸引力、重量、可制造性、耐用性、热适应性和功耗。基于一个部件对这些设计因素之一的正向作用选出的部件会对多个其他设计因素之一具有不利的影响。通常为某类电池的便携式电源是在便携式计算设备设计中的重要部件。当便携式计算设备不靠近诸如壁装插座的固定式电源时，便携式电源为它提供工作电力。选择便携式电源方面的因素可以是能量密度、形状因素和耐用性。能量密度指的是便携式电源能够传送给便携式计算设备的每给定体积或每给定质量的能量值。形状因素指的是容纳便携式电源的封装的形状。例如，薄的便携式计算设备对于便携式电源要求整体形状因素，该便携式电源也是薄的。耐用性会涉及与电池单元 (cell)相关联的任何有损害性的元件的防泄漏度(containment)。例如，便携式电源经常包括需要被容纳以避免损害其他电子部件的液体或凝胶类型电解液，此处封装需要足够耐用以便在正常工作条件下容纳这些有损害性的元件。用于诸如电池的便携式电力设备的能量密度会受到所采用的电池单元类型及其相关联的封装的影响。封装设计可以多种方式影响能量密度。首先，每质量的能量密度将随着封装的质量的增大而减小。因为封装给系统增加了质量而不提供额外的能量，所以封装减小每质量的能量密度。封装设计的质量可受到耐用性考虑的约束。其次，每体积的能量密度受到包装效率的影响，这里包装效率会受到封装设计所期望的形状因素的约束。低效封装的电池单元可以比高效封装的电池单元具有每体积的更低能量密度。随着每体积的能量密度减小，便携式电力设备占据的体积增大，这对于利用便携式计算设备是不期望的。在便携式计算设备中，通常希望使每个部件的重量和体积最小同时仍维持期望的功能和性能水平。因此，为至少在便携式计算设备中可用的电池提供耐用、重量轻和高效封装的外罩组件将是有益的。提供用于满足上述条件并在设备的工作周期中令人满意地执行的电池的装配方法也将是有益的。
技术实现思路
本说明书描述涉及用于在便携式计算应用中使用的机壳(enclosure)的系统、方法和装置的多个实施例。一方面，描述一种便携式电源及其制造方法。便携式电源可以用在便携式电力设备中，诸如但不限于膝上型计算机、上网本(netbookcomputer)、智能电话和便携式媒体播放器。便携式电源可以包括用于装入电极和诸如锂离子聚合物电池单元的电池单元中的相关联的电解液的防泄漏结构(containment structure) 0防泄漏结构可以防止电解液或在便携式电源工作期间产生的气体的泄漏。防泄漏结构可包括刚性框架和与刚性框架结合的金属箔，其中金属箔装入 (enclose)刚性框架的一部分、电极组件和电解液。刚性框架可以保护电极，诸如卷绕式电极(electrode jelly roll)的边沿免于压坏事件，这会损害电极。为了防止短路，金属箔可以用塑料涂覆，塑料可以使金属箔与电池单元的电极绝缘。此外，塑料可以用做结合和密封剂。例如，塑料经由热结合方法可以被熔化，以使金属箔与刚性框架结合并形成用于容纳与电池单元相关联的液体或凝胶电解液的气密密封。电连接器基座(connector pad)和安全性电路可以与刚性框架耦接。电连接器基座可允许从便携式电源汲取电力或将电力添加给便携式电源。安全性电路可以与电连接器基座以及电极组件的阳极和阴极电耦接。在特定实施例中，安全性电路和电连接器基座可以是刚性框架的集成部件或者可以提供成(作为)在装配期间与刚性框架耦接的模块化部件。以这种方式提供安全性电路和电连接器基座可以简化装配过程。在另一个实施例中，刚性框架可以包括在便携式电源装配期间能够给防泄漏结构添加电解液的注入器端口。注入器端口可以与轴对准，卷绕式电极围绕该轴以允许在轴方向上注入电解液。与在横向方向上注入电解液时相比，以这种方式注入电解液考虑到电解液更快消化(assimilate)到卷绕式电极中。从下面结合附图所做的更详细的描述中，本专利技术的其他方面和优点将变得显而易见，其中附图通过实例示出本专利技术的原理。附图说明通过结合附图的以下详细描述将易于理解本专利技术，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，并且其中图1显示装配之前便携式电源的部件的透视图。图2显示装配之后便携式电源的透视图。图3是针对一个实施例用于装入电极和相关电解液的未装配的防泄漏结构的前视图。图4A和4B是针对不同多个实施例用于装入电极和相关电解液的未装配的防泄漏结构的前视图。图5是用于便携式计算设备的电源分布方案的框图。图6是便携式电源的产生方法的流程图。具体实施例方式现在将详细参考附图中示出的代表性实施例。应该理解下面的描述并不旨在将实施例限制到一个优选的实施例。相反，旨在覆盖正如由所附权利要求所限定的所描述实施例的精神和范围内可包括的替换、修改和等价物。下面涉及用于诸如电池的便携式电源的外罩组件。便携式电源可适于便携式计算设备，诸如但不限于膝上型计算机、上网本、平板计算机、智能电话、便携式媒体播放器等。 尤其是，外罩组件包含集成到袋(pouch)类型电池单元的袋中的刚性框架。刚性框架的一部分可以为与电池相关联的液体电解液提供防泄漏性。刚性框架可以包括电接口、安全性电路和电压调整电路。关于图1描述包括刚性框架的“袋式电池(pouch cell) ”类型电池的一般性描述。 在图1中，显示包括金属袋、卷绕式电极和框架的预装配的部件。在图2中，显示装配之后的部件。关于图3、4A和4B描述形成具有集成框架的袋式电池的可选实施例。在图5中， 显示包括分布在设备外壳中的多个电源的便携式计算设备。关于图6描述具有刚性框架的袋式单元电池(pouch cell battery)的装配方法。然而，本领域技术人员将易于理解，在本文中关于这些图给出的详细描述是出于解释的目的，因为本专利技术延伸到这些有限的实施例之外。图1显示装配之前便携式电源100的部件的透视图。在图2中显示装配之后的透视图。便携式电源可以包含金属袋104或金属套、卷绕式电极组件102(经常表示为“裸电池”)和框架124以及包括连接电路的板114。卷绕式电极102可以包含具有多个层的薄片，诸如一层阴极材料、一层阳极材料以及阳极层与阴极层之间的隔离器材料。薄片可以向上卷起或折叠(fold)以形成卷绕式电极。在一个实施例中，阴极材料可以包括锂。锂阳极材料连同诸如多孔碳的适当的阴极材料可用于形成锂离子类型电池。在一个特定实施例中，液体或凝胶电解液可用于卷绕式电极102。锂离子电池是使用液体或凝胶电解液的电池系统的一个实例。在另一个实施例中，诸如聚合物电解液的干式电解液(dry electrolyte)可用于卷绕式电极102。干式锂聚合物电池是采用干式电解液的电池系统的一个实例。在特定实施例中，凝胶或液体电解液可用于与诸如聚合物电解液的干式电解液组合。例如，锂离子聚合物电池结合液体或凝胶电解液使用聚合物电解液。可以添加液体或凝胶电解液以在诸如室温条件或更冷的更低温度下提高电池系统的导电率。卷绕式电极102可以包含电极突舌(tab) 108。电极突舌可以包括正极突舌和负极突舌本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种便携式电源，所述便携式电源包含：电极组件，包括阳极和阴极；电解液；防泄漏结构，用于装入所述电极和所述电解液，所述防泄漏结构被配置成防止电解液或在所述便携式电源工作期间产生的气体的泄漏；所述防泄漏结构包含：刚性框架；金属箔，与所述刚性框架结合，其中所述金属箔装入所述刚性框架的一部分、所述电极组件和所述电解液；电连接器基座，与所述刚性框架耦接，用于从所述便携式电源汲取电力；和安全性电路，与所述刚性框架耦接；所述安全性电路与所述电连接器基座以及所述电极组件的阳极和阴极电耦接。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·S·墨菲，小T·W·威尔森，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：US
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