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CN107799836A - 固态电池制作方法、固态电池及终端 - Google Patents

固态电池制作方法、固态电池及终端 Download PDF

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CN107799836A
CN107799836A CN201610808538.4A CN201610808538A CN107799836A CN 107799836 A CN107799836 A CN 107799836A CN 201610808538 A CN201610808538 A CN 201610808538A CN 107799836 A CN107799836 A CN 107799836A
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李九兴
刘修田
段顶柱
张恒
宋斌
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ZTE Corp
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ZTE Corp
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Abstract

本发明实施例公开了一种固态电池制作方法，所述方法包括：将终端内部各组件间的间隙部分确定为固态电池的填充区域；根据所述填充区域设计并填充所述固态电池。本发明实施例还提供一种固态电池及终端。

Description

固态电池制作方法、固态电池及终端
技术领域
本发明涉及终端领域的电池设计技术，尤其涉及一种固态电池制作方法、固态电池及终端。
背景技术
随着终端的智能化和轻薄化发展，终端携带的电池的安全性能以及该电池形状大小对于终端结构设计的影响成为人们越来越关注的问题。
目前终端上使用的电池大多是锂离子电池，锂离子电池使用液态电解质，易燃易爆，同时，由于锂离子电池需要使用密封保护，外围有硬保护层，常做成扁平长方形，圆柱形等规则外形等，其结构设计对于整机的造型尺寸限制较大，很难满足日新月异的终端产品开发的要求。
因此，现有的锂离子电池构成方式带来的问题：一是存在安全隐患，在高温过充情况下电解质易燃易爆；二是密封和保护的结构设计，易限制终端整体结构设计。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种固态电池制作方法、固态电池及终端，该方法减少传统锂离子电池的固有空间需求，设计灵活，同时用固态电池替代传统锂离子电池，提高安全性。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种固态电池制作方法，所述方法包括：
将终端内部各组件间的间隙部分确定为固态电池的填充区域；
根据所述填充区域设计并填充所述固态电池。
上述方案中，所述填充区域包括以下至少一种：
终端内部的屏蔽件与结构件间的间隙；
终端内部的结构件与电路板间的间隙；
终端内部的屏蔽件间的间隙；
终端内部的屏蔽件与器件间的间隙。
上述方案中，所述根据所述填充区域设计并填充所述固态电池包括：
根据所述填充区域的结构类型，将所述填充区域划分为不同类型的空间区域，其中，所述空间区域包括薄层空间，块状空间以及圆柱形空间；
根据所述空间区域的形状和大小，设计并填充不同结构类型的固态电池。
上述方案中，所述根据所述空间区域的形状和大小，设计并填充不同结构类型的固态电池包括：
根据所述薄层空间的形状和大小，设计并填充固态薄膜电池；
根据所述块状空间的形状和大小，设计并填充块状层叠固态电池；
根据所述圆柱形空间的形状和大小，设计并填充环形叠层固态电池；
其中，所述块状层叠固态电池和所述环形叠层固态电池包含多层正极材料、负极材料和介质材料。
上述方案中，所述根据所述薄层空间的形状和大小，设计并填充固态薄膜电池包括：
在所述薄层空间中依次叠加放置电池的正极材料、负极材料和介质材料；
从所述正极材料和所述负极材料中引出电池正负极。
上述方案中，所述方法还包括：
将所述固态电池与所述终端内部的组件进行组合加工，组装为一个整体组件；或者，
将所述固态电池的电极材料或介质材料，做成所述终端内部的组件的一部分。
上述方案中，所述方法还包括：
将所述填充区域中任一区域的固态电池，根据电池正负极与其他区域的固态电池连接成整体电池，或是各区域电池各自连接成完全独立的电池。
上述方案中，所述方法还包括：
所述固态电池的管理包括以下至少一种：高温保护、低温保护、供电控制、过压保护、过流保护、过充保护、过放保护。
本发明实施例提供一种固态电池，所述固态电池为根据上述方法制作的电池。
本发明实施例提供一种终端，包括：上述的固态电池，所述固态电池用于为终端的各终端模块进行供电。
本发明实施例提供了一种固态电池制作方法、固态电池及终端，通过将终端内部各组件间的填充区域确定为固态电池的填充区域，根据该填充区域设计并填充所述固态电池。该方法能够将各组件间的间隙部分进行充分利用，减少传统锂离子电池固有空间要求，设计灵活多样，为终端的轻薄化设计提供条件，同时用固态电池替代传统锂离子电池，克服电解质易燃、易爆等安全性问题，提高安全性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的固态电池制作方法的流程示意图；
图2是现有终端的部分结构实物图；
图3为采用本发明实施例提供的终端电池结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明实施例提供的固态电池制作方法，适用于各种终端的电池方案，尤其适用于轻薄化终端的电池方案，该方法制作的全固态电池不需要密封和保护的特点，结构设计灵活，不受空间、形状等限制，根据在终端产品设计结构的空间，设计相应电池，充分利用终端结构空隙。
图1为本发明实施例提供的固态电池制作方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：
步骤101：将终端内部各组件间的间隙部分确定为固态电池的填充区域。
在本步骤中，终端内部的组件包括：结构件：用来维持终端形状，加固终端，保护终端其他模块的结构部分，也包括目前逐渐融入到结构件里的其他功能部分，例如喇叭、射频天线等。电路板：包含导体和介质，用于实现电路走线的板子。屏蔽件：用于实现屏蔽作用的各种金属和非金属结构。器件：实现某一电气功能的元件，包括实现各种不同功能的电路模块。将上述各组件之间的间隙部分作为固态电池的填充区域。
需要说明的是，上述组件的说明包括但不限于所列概念。上述定义说明为一般说明，但各概念间没有明确的界限。
步骤102：根据填充区域设计并填充固态电池。
在本步骤中，当确定了固态电池的填充区域后，在该填充区域设计固态电池并将设计的固态电池填入填充区域。具体的，可以根据填充区域的形状、大小，设计待填充的固态电池的形状和大小，然后将电池的电极材料和介质材料按照该形状、大小的要求在所述填充区域中进行填充。其中，填充的固态电池不限于一个，可以根据组件间的间隙种类分割为多个不同种类的填充区域，从而填充设计多个灵活多样的固态电池。
在本实施例中，将终端内部各组件间的填充区域确定为固态电池的填充区域，根据所述填充区域设计并填充所述固态电池。该方法根据终端产品的结构空间，设计固态电池，可以将各组件间的间隙部分进行充分利用，减少传统锂离子电池固有空间要求，设计灵活多样，为终端的轻薄化设计提供条件，同时用固态电池替代传统锂离子电池，克服电解质易燃、易爆等安全性问题，提高安全性。
进一步的，所述填充区域包括：
终端内部的屏蔽件与结构件间的间隙；
终端内部的结构件与电路板间的间隙；
终端内部的屏蔽件间的间隙；
终端内部的屏蔽件与器件间的间隙。
具体的，图2是现有终端的部分结构实物图。如图2所示，区域101是电池模块，占用终端很大的体积。本发明实施例可以将终端的如下区域充分利用，作为固体电池的填充区域。本发明所述方法包括但不限于下属种类空间。
利用结构件与电路板间的间隙；
利用屏蔽件间的间隙；
利用屏蔽件与器件间的间隙；
利用屏蔽件与结构件间的间隙。
利用上述所有空间作为电池空间制作全固态电池，既节省了原电池模块101的空间，减少了终端整体的体积需求，又能减少终端各模块间的间隙，改善终端整体散热效果，在终端整体体积不变的情况下，可以提高可用空间，增大电池容量。
进一步的，所述根据所述填充区域设计并填充所述固态电池包括：
根据所述填充区域的结构类型，将所述填充区域划分为不同类型的空间区域，其中，所述空间区域包括薄层空间，块状空间以及圆柱形空间；
根据所述空间区域的形状和大小，设计并填充不同结构类型的固态电池。
进一步的，所述根据所述空间区域的形状和大小，设计并填充不同结构类型的固态电池包括：
根据所述薄层空间的形状和大小，设计并填充固态薄膜电池；
根据所述块状空间的形状和大小，设计并填充块状层叠固态电池；
根据所述圆柱形空间的形状和大小，设计并填充环形叠层固态电池；
其中，所述块状层叠固态电池和所述环形叠层固态电池包含多层正极材料、负极材料和介质材料。
具体的，根据填充区域的结构类型，可以将填充区域划分为薄层空间，块状空间，圆柱形空间等，然后根据薄层空间的形状和大小，制作不同结构类型的固态电池，包括但不限于：固态薄膜电池，块状层叠固态电池，环形层叠固态电池。其中，块状层叠固态电池和所述环形叠层固态电池包含多层正极材料、负极材料和介质材料。
进一步的，所述根据所述薄层空间的形状和大小，设计并填充固态薄膜电池包括：
在所述薄层空间中依次叠加放置电池的正极材料、负极材料和介质材料；
从所述正极材料和所述负极材料中引出电池正负极。
具体的，以屏蔽件和结构件间的一层很薄的间隙为例进行说明制作固体薄膜电池的过程。根据该薄层空间的具体结构形状和间隙大小，在薄层空间中叠加放置电池正极材料、负极材料和介质材料；从正极材料和负极材料中引出电池正负极供终端各模块使用。
对于结构件和电路板间的很薄间隙，也可以如上做成薄膜电池。
对于屏蔽件和屏蔽件间的块状空间，根据具体空间大小和形状，设计相应多层叠固态电池，包含多层正极材料、负极材料和介质材料，从叠层中引出的电池正负极。
对于终端内部的圆柱形空间，设计环形叠层固态电池，包含多层正极材料、负极材料和介质材料，从叠层中引出的电池正负极。
进一步的，固态电池的详细设计可以结合更小的空间，进行更加优化的设计，更充分的空间利用。比如更小器件间的间隙，更小结构间的间隙。
进一步的，所述方法还包括：
将所述固态电池与所述终端内部的组件进行组合加工，组装为一个整体组件；或者，
将所述固态电池的电极材料或介质材料，做成所述终端内部的组件的一部分。
具体的，根据终端结构设计好后，固态电池作为器件与电路板加工为一个整体，作为一部分组装成终端；或者，还可以把固态电池作为结构件的一部分，与结构件加工为一个整体。这样固态电池的设计作为结构设计的一部分，组装成终端。同理，可以将固态电池和屏蔽件或者终端的其他组件进行如上处理。
进一步的，所述方法还包括：
将所述填充区域中任一区域制作的固态电池，根据电池正负极与其他区域制作的固态电池连接成整体电池，或是各区域电池各自连接成完全独立的电池。
具体的，根据终端结构设计的各个电池模块，通过电极或电解质直接连接成整体电池，或是部分连接或完全独立的电池模块。其中，电池正负极的连接，与其他部分的电池连接一起共同被终端控制使用，或单独为终端或终端某一模块单独控制使用。
进一步的，各电池模块的管理和使用方式，根据具体终端进行设计。包括高温保护、低温保护、供电控制、过压保护、过流保护、过充保护、过放保护等。
本发明实施例提供一种固态电池，所述固态电池为根据上述固态电池制作方法制作的电池。
本发明实施例的固态电池制作方案，还具有可以减少终端内部空气间隙，提高终端整体散热效率，以及充分利用终端内部空间间隙，提高终端电池容量的技术效果。
本发明实施例还提供一种终端，包括：上述的固态电池，所述固态电池用于为终端的各终端模块进行供电。
图3为采用本发明实施例提供的终端电池结构示意图，如图3所示，终端包括：终端模块1、终端模块2、终端模块3以及电池模块，其中，电池模块分布在各终端模块间。所述各终端模块包括：终端的器件等电路模块；钢板、前壳后壳等结构件；摄像头、显示屏、触摸屏等部件模块；及其他功能模块等。该电池模块根据在终端产品设计结构的空间进行设计，具有不需要密封和保护的特点，结构设计灵活，不受空间、形状等限制，能够充分利用终端结构空隙。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种固态电池制作方法，其特征在于，所述方法包括：
将终端内部各组件间的间隙部分确定为固态电池的填充区域；
根据所述填充区域设计并填充所述固态电池。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述填充区域包括以下至少一种：
终端内部的屏蔽件与结构件间的间隙；
终端内部的结构件与电路板间的间隙；
终端内部的屏蔽件间的间隙；
终端内部的屏蔽件与器件间的间隙。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述填充区域设计并填充所述固态电池包括：
根据所述填充区域的结构类型，将所述填充区域划分为不同类型的空间区域，其中，所述空间区域包括薄层空间，块状空间以及圆柱形空间；
根据所述空间区域的形状和大小，设计并填充不同结构类型的固态电池。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述空间区域的形状和大小，设计并填充不同结构类型的固态电池包括：
根据所述薄层空间的形状和大小，设计并填充固态薄膜电池；
根据所述块状空间的形状和大小，设计并填充块状层叠固态电池；
根据所述圆柱形空间的形状和大小，设计并填充环形叠层固态电池；
其中，所述块状层叠固态电池和所述环形叠层固态电池包含多层正极材料、负极材料和介质材料。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述薄层空间的形状和大小，设计并填充固态薄膜电池包括：
在所述薄层空间中依次叠加放置电池的正极材料、负极材料和介质材料；
从所述正极材料和所述负极材料中引出电池正负极。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述固态电池与所述终端内部的组件进行组合加工，组装为一个整体组件；或者，
将所述固态电池的电极材料或介质材料，做成所述终端内部的组件的一部分。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述填充区域中任一区域的固态电池，根据电池正负极与其他区域的固态电池连接成整体电池，或是各区域电池各自连接成完全独立的电池。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述固态电池的管理包括以下至少一种：高温保护、低温保护、供电控制、过压保护、过流保护、过充保护、过放保护。
9.一种固态电池，其特征在于，所述固态电池为根据权利要求1至8任一项所述的方法制作的电池。
10.一种终端，其特征在于，包括：权利要求9所述的固态电池，所述固态电池用于为终端的各终端模块进行供电。
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