电池及具有所述电池的电子装置的制作方法

1.本技术涉及电化学领域，具体涉及电池及具有所述电池的电子装置。


背景技术：

2.锂离子电池由于其本身具有能量密度高、循环寿命长、环境友好等优点，而被广泛应用于各种电子设备中。但是，随着消费者对电子设备功能需求的日益剧增，这就对作为电子设备动力来源的电池提出了愈加严苛的要求。目前，一般电池中的卷芯需要借助极耳来实现与壳体的连接。不过，由于极耳自身具有一定的厚度，如此就导致了电池内部空间的极大浪费，从而影响到整个电池的能量密度。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种具有高能量密度的电池。
4.本技术还提供了一种具有所述电池的电子装置。
5.一种电池，包括电极组件及壳体组件。所述壳体组件限定出收容所述电极组件的容置空间。所述壳体组件的材质为导电材料。所述壳体组件包括第一壳体及连接所述第一壳体的第二壳体。所述第一壳体和所述第二壳体之间电性绝缘。所述电极组件包括第一极片、第二极片及位于所述第一极片和所述第二极片之间的隔膜。所述电极组件由所述第一极片、所述第二极片和所述隔膜卷绕形成。所述第一极片包括第一集流体及设置于所述第一集流体上的第一活性物质层。所述第二极片包括第二集流体及设置于所述第二集流体上的第二活性物质层。所述第一集流体包括第一空箔区。所述第一空箔区位于所述第一集流体的边缘区域，且所述第一空箔区由所述第一极片的卷绕起始端朝所述第一极片的卷绕末端方向延伸。所述第一空箔区电连接所述第一壳体和所述第二壳体中的一方。所述第二集流体包括第二空箔区。所述第二空箔区位于所述第二极片的卷绕起始端或/和所述第二极片的卷绕末端。所述第二空箔区电连接所述第一壳体和所述第二壳体中的另一方。
6.一种可能的实施方式中，所述电极组件还包括卷针，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片以所述卷针为中心轴卷绕形成所述电极组件，所述第二空箔区位于所述第二极片的卷绕起始端，所述第二空箔区电连接所述卷针，所述卷针电连接所述第一壳体或所述第二壳体。
7.一种可能的实施方式中，所述电极组件还包括卷针，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片以所述卷针为中心轴卷绕形成所述电极组件，所述第二空箔区位于所述第二极片的卷绕起始端和所述第二极片的卷绕末端，位于所述第二极片的卷绕起始端的第二空箔区电连接所述卷针，所述卷针电连接所述第二壳体，位于所述第二极片的卷绕末端的第二空箔区电连接所述第二壳体。
8.一种可能的实施方式中，所述电极组件还包括卷针，所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片以所述卷针为中心轴卷绕形成所述电极组件，所述第二空箔区位于所述第二极片的卷绕末端。
9.一种可能的实施方式中，所述第一空箔区分别位于所述第一集流体相对两侧的边缘区域。
10.一种可能的实施方式中，所述第一空箔区的至少一侧面未设置所述第一活性物质层，所述第二空箔区的至少一侧面未设置所述第二活性物质层。
11.一种可能的实施方式中，所述电池还包括第一绝缘件，所述第一绝缘件连接所述卷针和第一壳体，以使得所述卷针和所述第一壳体之间电性绝缘。
12.一种可能的实施方式中，所述卷针一体成型或拼接形成。
13.一种可能的实施方式中，所述电池还包括第二绝缘件，所述第二绝缘件连接所述第一壳体和所述第二壳体，以使得所述第一壳体和所述第二壳体之间电性绝缘。
14.一种电子装置，包括上述任一项所述的电池。
15.本技术中的电池中的第一极片和第二极片分别通过第一空箔区和第二空箔区的设置实现了与第一壳体和第二壳体间的电性连接，相较于现有电池，本技术中电池的设计有效避免了现有电池使用极耳作为电极组件和壳体之间的转接结构所带来的电池内部空间浪费的问题，如此，极大提升了电池的空间利用率，从而有效提升电池的能量密度及快充性能。
附图说明
16.图1为本技术一实施方式的电池的结构示意图。
17.图2a为图1所示电池的分解示意图。
18.图2b为图1所示电池的剖面示意图。
19.图3为图1所示壳体组件和第二绝缘件的剖面示意图。
20.图4为本技术一实施方式电极组件的剖面示意图。
21.图5a为本技术一实施方式的第一极片的剖面示意图。
22.图5b为本技术另一实施方式的第二极片的剖面示意图。
23.图6a为本技术一实施方式的第一极片的展开示意图。
24.图6b为本技术另一实施方式的第一极片的展开示意图。
25.图6c为本技术又一实施方式的第一极片的展开示意图。
26.图7a为本技术一实施方式的第二极片的剖面示意图。
27.图7b为本技术另一实施方式的第二极片的剖面示意图。
28.图7c为本技术另一实施方式的第二极片的剖面示意图。
29.图7d为本技术再一实施方式的第二极片的剖面示意图。
30.图8a为本技术一实施方式的第二极片的展开示意图。
31.图8b为本技术另一实施方式的第二极片的展开示意图。
32.图8c为本技术又一实施方式的第二极片的展开示意图。
33.图9为本技术另一实施方式的电池的结构示意图。
34.图10a为图9所示电池的分解示意图。
35.图10b为图9所示电池的剖面示意图。
36.图11为本技术一实施方式的电子装置的模块示意图。
37.主要元件符号说明
38.电池
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
39.电极组件
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11
40.第一极片
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111
41.第一集流体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1111
42.第一活性物质层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1112
43.第一空箔区
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1113
44.第一边缘区域
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1114
45.第二边缘区域
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1115
46.第二极片
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112
47.第二集流体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1121
48.第二活性物质层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1122
49.第二空箔区
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1123
50.隔膜
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113
51.卷针
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114
52.壳体组件
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12
53.第一壳体
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121
54.顶板
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1211
55.第二凸出部
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1212
56.第二容置空间
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1213
57.第二壳体
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122
58.底板
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1221
59.侧板
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1222
60.第一容置空间
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1223
61.第一表面
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1224
62.第一凸出部
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1225
63.收容槽
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1226
64.盖板
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1227
65.开口
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1228
66.容置空间
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13
67.第一绝缘件
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14
68.第二绝缘件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
15
69.第一分部
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151
70.第二分部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
152
71.开孔
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153
72.第三绝缘件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
16
73.贯穿口
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161
74.电子装置
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ175.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
具体实施方式
76.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
77.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
78.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
79.参阅图1，本技术实施方式提供了一种电池10。请一并参图2a、图3、图4、图5a、图6a、图7a和图8c，所述电池10包括电极组件11及壳体组件12。所述壳体组件12限定出收容所述电极组件11的容置空间13。所述壳体组件12的材质为导电材料。所述壳体组件12包括第一壳体121及连接所述第一壳体121的第二壳体122。所述第一壳体121和所述第二壳体122之间电性绝缘。所述电极组件11包括第一极片111、第二极片112及位于所述第一极片111和所述第二极片112之间的隔膜113。所述电极组件11由所述第一极片111、所述第二极片112和所述隔膜113卷绕形成。所述第一极片111包括第一集流体1111及设置于所述第一集流体1111上的第一活性物质层1112。所述第一集流体1111包括第一空箔区1113。所述第一空箔区1113位于所述第一集流体1111的边缘区域，且所述第一空箔区1113由所述第一极片111的卷绕起始端朝所述第一极片111的卷绕末端方向延伸。所述第一空箔区1113电连接所述第一壳体121。所述第二极片112包括第二集流体1121及设置于所述第二集流体1121上的第二活性物质层1122。所述第二集流体1121包括第二空箔区1123。所述第二空箔区1123位于所述第二极片112的卷绕起始端或/和所述第二极片112的卷绕末端。所述第二空箔区1123电连接所述第二壳体122。
80.本技术中的电池10中的第一极片111和第二极片112分别通过第一空箔区1113和第二空箔区1123实现了与第一壳体121和第二壳体122之间的电性连接，相较于现有电池，本技术中电池10的设计有效避免了现有电池使用极耳作为电极组件和壳体之间的转接结构所带来的电池内部空间浪费的问题，如此，极大提升了电池10的空间利用率，从而有效提升电池10的能量密度及快充性能。
81.其中，所述导电材料不限于钢合金、铝合金、铁合金、铜合金、镍合金和不锈钢中的一种或多种。
82.可以理解，在其他实施方式中，所述第一空箔区1113可电连接所述第二壳体122，此时，所述第二空箔区1123则电连接所述第一壳体121。
83.在一些实施方式中，参图5a和图5b，所述第一空箔区1113的至少一侧面未设置所述第一活性物质层1112。参图7a、图7b、图7c和图7d，所述第二空箔区1123的至少一侧面未设置所述第二活性物质层1122。
84.参图2b，所述电极组件11还包括卷针114。所述第一极片111、所述隔膜113和所述第二极片112以所述卷针114为中心轴卷绕形成所述电极组件11。
85.在一些实施方式中，参图8a，所述第二空箔区1123位于所述第二极片112的卷绕起始端。所述第二空箔区1123电连接所述卷针114。所述卷针114电连接所述第二壳体122。在本实施方式中，所述电池10中的第一极片111通过所述第一空箔区1113与所述第一壳体121
直接连接，如此省去了现有电池中作为转接结构的极耳的使用，从而提高了电池10的能量密度。所述电池10中的第二极片112通过第二空箔区1123与电极组件11中间卷针114电连接导出，如此有效利用了电极组件11中部空置的空间，避免占用电极组件11外围空间，从而提升了电池10的能量密度。
86.在另一些实施方式中，参图8c，所述第二空箔区1123位于所述第二极片112的卷绕起始端和所述第二极片112的卷绕末端。位于所述第二极片112的卷绕起始端的第二空箔区1123电连接所述卷针114。所述卷针114电连接所述第二壳体122，位于所述第二极片112的卷绕末端的第二空箔区1123电连接所述第二壳体122。其中，本实施方式中的电池10分别通过卷针114和位于所述第二极片112的卷绕末端的第二空箔区1123来实现与所述第二壳体122的电性连接，如此大大提升了所述电池10的快充性能。
87.在又一些实施方式中，参图8b，所述第二空箔区1123位于所述第二极片112的卷绕末端。此时，所述卷针114不与壳体组件12电性连接。即，所述卷针114仅用于辅助完成电极组件11的卷绕。
88.在一些实施方式中，参图2a和图2b，所述电池10还包括第一绝缘件14。所述第一绝缘件14连接所述卷针114和所述第一壳体121，以使得所述卷针114和所述第一壳体121之间电性绝缘。可以理解，在其他实施方式中，当所述第一空箔区1113电连接所述第二壳体122时，所述卷针114电连接所述第一壳体121，此时，所述第一绝缘件14则连接所述卷针114和所述第二壳体122，以使得所述卷针114和所述第二壳体122之间电性绝缘。
89.在一些实施方式中，参图2，所述电池10还包括第二绝缘件15。所述第二绝缘件15连接所述第一壳体121和所述第二壳体122，以使得所述第一壳体121和所述第二壳体122之间电性绝缘。
90.在一些实施方式中，所述卷针114一体成型或拼接形成。
91.参图11，本技术实施方式还提供了一种电子装置1。所述电子装置1包括所述电池10。其中，所述电子装置1可以是移动电子设备、储能设备、电动汽车、混合动力电动汽车等。所述移动电子设备可以是移动电话、穿戴式电子设备、平板电脑、笔记本电脑等。
92.下面通过实施例对本技术的电池10进行具体说明。
93.实施例1
94.参图1、图2a和图2b，一种电池10包括电极组件11、壳体组件12、第一绝缘件14及第二绝缘件15。其中，所述壳体组件12限定出收容所述电极组件11的容置空间13。
95.参图1，在实施例1中，所述壳体组件12的材质为导电材料。所述壳体组件12包括第一壳体121及连接所述第一壳体121的第二壳体122。
96.其中，所述导电材料不限于钢合金、铝合金、铁合金、铜合金、镍合金和不锈钢中的一种或多种。
97.参图2a和图3，所述第二壳体122包括底板1221及侧板1222。所述侧板1222围设于所述底板1221周缘，以与所述侧板1222一起形成第一容置空间1223。其中，所述侧板1222包括背对所述底板1221的第一表面1224。在实施例1中，所述底板1221呈圆形。在其他实施方式中，所述底板1221的形状还可以是方形等规则形状或其他不规则形状，在此不作限定。
98.在实施例1中，参图2，所述第二壳体122还包括第一凸出部1225。所述第一凸出部1225凸设于所述第一表面1224，并与所述第一表面1224一起形成收容槽1226。
99.其中，所述第二壳体122可一体成型。在其他实施方式中，所述底板1221、所述侧板1222和所述第一凸出部1225也可通过焊接的方式连接为一体。
100.参图3，所述第一壳体121包括顶板1211及第二凸出部1212。所述第二凸出部1212凸设于所述顶板1211的周缘，以与所述顶板1211一起形成第二容置空间1213。其中，所述第二凸出部1212对应容置于所述收容槽1226的同时，所述第一凸出部1225一并容置于所述第二容置空间1213，以实现所述第一壳体121和所述第二壳体122的连接。此时，所述第一容置空间1223和所述第二容置空间1213连通，以共同构成收容所述电极组件11的容置空间13。
101.其中，所述第一壳体121可一体成型。在其他实施方式中，所述顶板1211和所述第二凸出部1212也可通过焊接的方式连接为一体。
102.参图3，所述第二绝缘件15连接于所述第一壳体121和所述第二壳体122之间，以使得所述第一壳体121和所述第二壳体122之间电性绝缘。
103.参图3，在实施例1中，所述第二绝缘件15包括第一分部151及第二分部152。所述第一分部151设置于所述收容槽1226内。所述第二分部152连接所述第一分部151，并设置于所述第一凸出部1225背对所述第一表面1224的表面。如此，在所述第二凸出部1212容置于所述收容槽1226时，由于所述第二绝缘件15的设置，将所述第一壳体121和所述第二壳体122间隔开，如此使得所述第一壳体121和所述第二壳体122之间实现电性绝缘。
104.参图2a、图2b和图4，所述电极组件11包括第一极片111、第二极片112、位于所述第一极片111和所述第二极片112之间的隔膜113以及卷针114。其中，所述第一极片111、所述隔膜113和所述第二极片112以所述卷针114为中心轴卷绕形成所述电极组件11。
105.参图5a和图6a，所述第一极片111包括第一集流体1111及设置于所述第一集流体1111上的第二活性物质层1122。其中，所述第一集流体1111包括与所述顶板1211相对的第一边缘区域1114。
106.参图2b、5a和图6a，在实施例1中，所述第一集流体1111包括第一空箔区1113。所述第一空箔区1113位于所述第一边缘区域1114，且所述第一空箔区1113由所述第一极片111的卷绕起始端朝所述第一极片111的卷绕末端方向延伸。所述第一空箔区1113电连接所述第一壳体121。其中，所述第一空箔区1113的两侧均未设置所述第一活性物质层1112。在其他实施例中，参图5b，所述第一空箔区1113的其中一侧未设置所述第一活性物质层1112。
107.参图2b、7a和图8c，所述第二极片112包括第二集流体1121及设置于所述第二集流体1121上的第二活性物质层1122。所述第二集流体1121包括第二空箔区1123。所述第二空箔区1123位于所述第二极片112的卷绕起始端和所述第二极片112的卷绕末端。位于所述第二极片112的卷绕起始端的第二空箔区1123电连接所述卷针114。所述卷针114电连接所述第二壳体122的底板1221。位于所述第二极片112的卷绕末端的第二空箔区1123电连接所述第二壳体122的侧板1222。
108.其中，参图7a，所述第二空箔区1123的两侧均未设置所述第二活性物质层1122。在其他实施例中，参图7b，所述第二空箔区1123仅其中一侧未设置所述第二活性物质层1122。在另一其他实施例中，参图7c，位于所述第二极片112的卷绕起始端的第二空箔区1123的其中一侧未设置所述第二活性物质层1122。位于所述第二极片112的卷绕末端的第二空箔区1123的两侧均未设置所述第二活性物质层1122。或者，参图7d，位于所述第二极片112的卷绕起始端的第二空箔区1123的两侧均未设置所述第二活性物质层1122。位于所述第二极片
112的卷绕末端的第二空箔区1123的其中一侧未设置所述第二活性物质层1122。
109.参图2a和图2b，所述第一绝缘件14连接所述顶板1211和所述卷针114之间，以使得所述第一壳体121和所述卷针114之间电性绝缘。
110.实施例2
111.实施例2与实施例1的区别在于，第二空箔区1123设置的位置。
112.在实施例2中，参图8a，所述第二空箔区1123仅位于所述第二极片112的卷绕起始端。所述第二空箔区1123电连接所述卷针114。如此，所述第二空箔区1123借助所述卷针114电连接所述第二壳体122的底板1221。
113.实施例3
114.实施例3与实施例2的区别在于，第一空箔区1113、卷针114和第一绝缘件14所设置的位置。
115.参图6b，所述第一集流体1111还包括与所述底板1221相对的第二边缘区域1115。在实施例3中，所述第一空箔区1113位于所述第二边缘区域1115，且所述第一空箔区1113由所述第一极片111的卷绕起始端朝所述第一极片111的卷绕末端方向延伸。所述第一空箔区1113电连接所述第二壳体122的底板1221。
116.在实施例3中，所述卷针114电连接所述第一壳体121的顶板1211。如此，所述第一绝缘件14连接所述卷针114和所述第二壳体122的底板1221，以使得所述卷针114和所述第二壳体122之间电性绝缘。
117.实施例4
118.实施例4与实施例2的区别在于，实施例4中的电极组件11无卷针114，以及实施例4中第二空箔区1123的位置。
119.在实施例4中，所述电极组件11由所述第一极片111、所述第二极片112和所述隔膜113卷绕形成。参图8b，所述第二空箔区1123位于所述第二极片112的卷绕末端。如此，所述第二空箔区1123电连接所述第二壳体122的侧板1222。
120.实施例5
121.实施例5与实施例3的区别在于，第一壳体121、第二壳体122和第二绝缘件15的结构。
122.在实施例5中，参图9、图10a和图10b，所述第二壳体122包括底板1221、侧板1222及盖板1227。所述侧板1222围设于所述底板1221周缘，以与所述侧板1222一起形成所述容置空间13。所述侧板1222包括背对所述底板1221的第一表面1224。所述盖板1227连接第一表面1224。其中，所述盖板1227可通过焊接的方式与所述侧板1222实现连接。
123.参图10a和图10b，所述盖板1227上开设有开口1228。所述开口1228与所述容置空间13连通。如此，所述卷针114可通过所述开口1228暴露于所述盖板1227。
124.参图10a和图10b，所述第一壳体121设置于所述盖板1227背对所述底板1221的表面，并完全覆盖所述开口1228。
125.参图9、图10a和图10b，所述第二绝缘件15设置于所述盖板1227和所述第一壳体121之间，以使得所述第一壳体121和所述第二壳体122之间电性绝缘。在实施例5中，所述第二绝缘件15呈环状，包括与所述开口1228连通的开孔153。如此，所述卷针114依次穿过所述开口1228和所述开孔153，以与所述第一壳体121电性连接。
126.参图10a和图10b，进一步地，在实施例5中，所述电池10还包括第三绝缘件16。所述第三绝缘件16位于所述电极组件11和所述第一壳体121之间，以避免所述电极组件11和所述第一壳体121直接接触而出现短路的问题。其中，所述第三绝缘件16上开设有贯穿口161。如此，所述卷针114可依次穿过所述贯穿口161、所述开口1228和所述开孔153，以与所述第一壳体121实现电性连接。
127.实施例6
128.实施例6与实施例5的区别在于，第一空箔区1113的位置。
129.参图6c，在实施例6中，所述第一空箔区1113分别位于所述第一集流体1111相对两侧的边缘区域。即，所述第一空箔区1113位于所述第一边缘区域1114和所述第二边缘区域1115。其中，位于所述第一边缘区域1114的第一空箔区1113电连接所述第二壳体122的盖板1227，位于所述第二边缘区域1115的第二空箔区1123电连接所述第二壳体122的底板1221。
130.实施例7
131.实施例7与实施例5的区别在于，第一空箔区1113的位置。
132.参图6a，在实施例7中，所述第一空箔区1113位于所述第一边缘22。其中，所述第一边缘区域1114电连接所述第二壳体122的盖板1227。
133.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本技术技术方案的精神和实质。