CN108575068A - 电池控制单元灌封结构及封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池控制单元灌封方法，包括以下步骤：1)提供至少一侧敞开的底壳；2)将印刷电路板安装在底壳上；3)在印刷电路板的至少一个敞开侧安装工装治具，使得底壳和工装治具共同围成可容置灌封胶的容置空间；4)向容置空间中注入灌封胶，待灌封胶固化后移除工装治具；以及5)安装上盖，得到电池控制单元灌封结构。与现有技术相比，本发明电池控制单元灌封方法具有以下优点：1)简化了底壳模型、产品结构和工艺，节约了成本；2)灌封范围不受产品限制，可设计成各种形状的灌封结构；3)通过工装治具拼接形成的空隙减少了灌封胶固化后内部气泡的产生，提高了灌封性能；4)减轻了灌封结构的重量。此外，本发明还公开了一种电池控制单元灌封结构。

Description

电池控制单元灌封结构及封装方法

技术领域

本发明属于电池领域，更具体地说，本发明涉及一种电池控制单元灌封结构及封装方法。

背景技术

灌封工艺是将各类成分的灌封胶用机械或手工方式灌入装有元件等的器件(类似容器)内，在常温或加热条件下使灌封胶固化转变成为性能优异的高分子绝缘材料，从而达到粘接、强化、密封、灌封和涂覆保护的目的。

目前，常见的电池控制单元灌封结构是在一个开口的容器槽内注入灌封胶来实现密封等功能，请参阅图1所示。该结构包括上盖10、印刷电路板20以及一个类似容器结构的底壳30。这种传统灌封结构工艺过程请参阅图2所示：①将印刷电路板20放入类似容器结构的底壳30中固定好；②注入事先混合好的灌封胶水；③待胶水固化后将上盖10固定好，得到灌封结构。

但是，现有的槽型灌封结构需要足够的空间才能实现。随着科技的发展，市场对产品的轻量、集成等要求越来越高，质量轻、尺寸小、功能齐全的产品越发受到人们的青睐，现有的电池控制单元灌封结构已无法适应市场的需求。

有鉴于此，确有必要提供一种质量轻、尺寸小的电池控制单元灌封结构及封装方法。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种质量轻、尺寸小的电池控制单元灌封结构及封装方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种电池控制单元灌封方法，包括以下步骤：

1)提供至少一侧敞开的底壳；

2)将印刷电路板安装在底壳上；

3)在印刷电路板的至少一个敞开侧安装工装治具，使得底壳和工装治具共同围成可容置灌封胶的容置空间；

4)向容置空间中注入灌封胶，待灌封胶固化后移除工装治具；以及

5)安装上盖，得到电池控制单元灌封结构。

作为本发明电池控制单元灌封方法的一种改进，步骤4)中，还包括对灌封胶进行真空处理，灌封过程在真空环境内进行。

作为本发明电池控制单元灌封方法的一种改进，所述工装治具包括表面光滑的挡块或带双面胶的PC片。

作为本发明电池控制单元灌封方法的一种改进，所述挡块由铁氟龙制成。

作为本发明电池控制单元灌封方法的一种改进，所述印刷电路板上开设有溢胶槽。

作为本发明电池控制单元灌封方法的一种改进，所述溢胶槽设置于所述印刷电路板的两侧和/或中央，直径大于2mm。

作为本发明电池控制单元灌封方法的一种改进，所述底壳上设有若干压铆螺母，所述印刷电路板上对应设有若干与压铆螺母对应的螺钉孔，所述印刷电路板和底壳通过紧固螺钉固定连接。

作为本发明电池控制单元灌封方法的一种改进，所述底壳上设有若干螺钉孔，所述上盖上对应设有若干与螺钉孔对应的压铆螺母，所述上盖与底壳通过紧固螺钉固定连接。

作为本发明电池控制单元灌封方法的一种改进，所述底壳相对两侧通过弯折、冲孔成型形成两侧敞开结构。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种电池控制单元灌封结构，其根据上述灌封方法获得。

相对于现有技术，本发明电池控制单元灌封结构及封装方法具有以下优点：

1)简化了底壳模型，无需将底壳预制成凹槽的形状，底壳直接折弯再冲孔成型即可，简化了产品结构及工艺，并节约了成本；

2)灌封的范围不受产品限制，可以设计成各种形状的灌封结构；

3)通过工装治具拼接形成的空隙减少了灌封胶固化后内部气泡的产生，提高了灌封性能；

4)减轻了灌封结构的重量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明电池控制单元灌封结构及封装方法进行详细说明，其中：

图1为现有电池控制单元灌封结构的示意图。

图2为现有电池控制单元灌封结构的制备过程示意图。

图3为本发明电池控制单元灌封结构的制备过程示意图。

图4为本发明电池控制单元灌封结构的分解示意图。

图5为本发明电池控制单元灌封结构的分解示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

本发明电池控制单元灌封方法包括以下步骤：

请参阅图3至图5所示：

1)提供至少一侧敞开的底壳30：底壳30为板金或铝板材料，可以为一侧、两侧、三侧或四周敞开的结构，具体哪侧敞开没有明确限制，可根据电池控制单元内部印刷电路板20的规格进行调节，以便通过弯折、冲孔成型形成不同规格和形状的底壳30；在图5所示实施方式中，底壳30为相对两侧通过弯折、冲孔成型形成两侧敞开的结构；根据安装需求，底壳30上可设置若干压铆螺母302、螺钉孔300和固定用通孔304，便于与其他组件进行固定连接；

2)将印刷电路板20安装在底壳30上：印刷电路板20上安装有电池控制单元必备的电路元件，并在印刷电路板20的两侧和/或中央位置设置若干直径大于2mm、长度尽可能长的溢胶槽200，便于注入灌封胶时进行溢胶和排气；为便于印刷电路板20与底壳30紧固连接，可在印刷电路板20上设置若干螺钉孔202，并通过螺钉90与底壳30上的压铆螺母302固定连接，将印刷电路板20安装在底壳30上；

3)在印刷电路板20的至少一个敞开侧安装工装治具70，使得底壳30和工装治具70共同围成可容置灌封胶的容置空间：由于底壳30的至少一侧为敞开式结构，印刷电路板20安装到底壳30以后，也会形成至少一侧为敞开的结构，然后在底壳30的敞开侧安装工装治具70；当只有一个敞开侧时，安装一个工装治具70，当有两个敞开侧时，安装两个工装治具70，当有三个敞开侧时，安装三个工装治具70，当四周都敞开时，在印刷电路板20的四周都安装工装治具70；工装治具70可设置通孔700，也可不设置通孔，当直接放置在印刷电路板20的敞开侧的工装治具70能够满足灌胶要求不发生移动时，可选用没有通孔的工装治具70；当工装治具70设置在印刷电路板20的敞开侧无法保证工装治具70固定时，可选用带通孔700的工装治具70，通过螺栓将工装治具70与底壳30固定，防止工装治具70在底壳30上移动；工装治具70选用挡块或带双面胶的PC片，在图示实施方式中，选用铁氟龙制成的挡块，在其他实施方式中，可选用带双面胶的PC片；在设置工装治具70后，设置的工装治具70和底壳30共同围成可容置灌封胶的容置空间；

4)向容置空间中注入灌封胶，待灌封胶固化后移除工装治具70：将混合好的灌封胶从容置空间的一侧注入印刷电路板20所在的区域；灌封胶在注入过程中，会慢慢覆盖底壳30上的印刷电路板20，形成灌封胶层80，请参阅图3所示；通过灌封胶层80将印刷电路板20固定在底壳30上，灌封胶选用流动性好的胶水，在图示实施方式中，灌封胶选用的是粘度在1000～2000CPS范围内流动性较好的硅凝胶，为防止外部粉尘掉入并将胶体内的气泡含量控制在最小范围，以提高胶水的绝缘和导热性能，在灌胶前使用真空泵对胶水进行真空处理，并将灌封过程控制在真空环境内进行，也可根据实际情况在常规条件下进行；胶水固化需要的时间依据选型而不同，在灌封完成后，连同挡块70一起在线烘烤使灌封胶层80固化；待灌封胶层80固化后移开两侧挡块70，若采用PC片，直接撕除PC片即可；

5)安装上盖，得到电池控制单元灌封结构：根据印刷电路板20和底壳30的结构形状将上盖10设置成需要的形状，上盖10必须能够确保将印刷电路板20固定在底壳30上，防止印刷电路板20在使用过程中发生破坏，为便于与底壳30固定连接，上盖10上设置有压铆螺母100，用紧固螺钉40将上盖10和至少一侧为敞开式的底壳30固定，得到电池控制单元灌封结构；若上盖10和底壳30通过紧固螺钉40不能完全固定时，还可在上盖10上设置通孔102，用螺栓通过上盖10上的通孔102和底壳30上的通孔304将上盖10和底壳30固定，形成所需的电池控制单元灌封结构。

请参阅图4和图5所示，根据本发明电池控制单元灌封方法制备的电池控制单元灌封结构包括：上盖10、印刷电路板20和底壳30；印刷电路板20位于底壳30上，并通过灌封胶灌封；上盖10安装在灌封胶上面，并与底壳30固定连接；底壳30为至少一侧敞开的结构。

上盖10为板金或铝板材料，在图示实施方式中，采用铝板材料，上盖10根据印刷电路板20的形状可设计成不同的形状和大小，并保证与底壳30配套使用，上盖10上设置有若干固定用压铆螺母100。并根据安装需要，还可在上盖10的两边上设置若干固定用通孔102。

印刷电路板20可以选用任何形式的电路板，印刷电路板20上设置有若干直径大于2mm，长度尽可能长的溢胶槽200，便于注入灌封胶时进行溢胶和排气。溢胶槽200主要设置在电路板20的两侧和中间位置，中间位置的溢胶槽200尽可能均匀布置，而且，溢胶槽200设的越多，越能缩短封装周期，并通过溢胶槽200可以查看灌封胶的灌封程度。印刷电路板20的周边上还设置有若干螺钉孔202。

底壳30采用板金或铝板材料，在图示实施方式中，采用铝板材料。底壳30为至少一侧敞开的结构，可以为一侧、两侧、三侧或四周敞开的结构，具体敞开哪一侧没有明确限制，可根据电池控制单元内部印刷电路板20的规格进行调节，以便通过弯折、冲孔成型形成不同规格和形状的底壳30；在图示实施方式中，底壳30为相对的两侧通过弯折、冲孔成型形成的两侧敞开式结构。底壳30上设置有若干螺钉孔300和压铆螺母302，螺钉孔300和压铆螺母302分别位于弯折部折痕的两侧，螺钉孔300位于弯折成型的侧面上，压铆螺母302位于折痕的另一侧。并根据安装需要，底壳30敞开的两侧边上还可设置有若干固定用通孔304，通孔304与上盖10上的通孔102互相对应。底壳30在灌封前无需预制成特定的凹槽结构，在灌封时，根据印刷电路板20的形状和尺寸，将底壳30相对的两侧直接弯折两次再冲孔成型即可制成所需要的形状。

请参阅图5所示，安装在底壳30上的印刷电路板20的敞开侧还设置有可移动的工装治具70，在图示实施方式中，工装治具70选用表面光滑，不易粘附灌封胶的铁氟龙挡块，挡块70的长度与底壳30两折痕之间的长度一致。并根据安装需要，可在挡块70上设置若干固定用通孔700，通孔700与底壳30上的通孔304和上盖10上的通孔102对应，当灌封过程中需要对挡块70进行固定时，可用螺栓通过底壳30的通孔304和挡块70的通孔700将挡块70固定在底壳30上，防止挡块70移动，影响灌胶。通常情况下，无需对挡块70进行固定。在其他实施方式中，也可采用带双面胶的PC片替换挡块70，当灌封胶固化后直接撕除PC片即可。在其他实施方式中，工装治具70根据底壳30实际情况进行设置，只要有敞开侧的地方都需要设置工装治具70，使工装治具70和底壳30共同围成可容置灌封胶的容置空间。

结合以上对本发明实施方式的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明具有以下优点：

1)简化了底壳30模型，无需将底壳30预制成凹槽的形状，底壳30直接折弯再冲孔成型即可，简化了产品结构及工艺，并节约了成本；

2)灌封的范围不受产品限制，可以设计成各种形状的灌封结构；

3)通过工装治具70拼接形成的空隙减少了灌封胶固化后内部气泡的产生，提高了灌封性能；

4)减轻了灌封结构的重量。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种电池控制单元灌封方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)提供至少一侧敞开的底壳；

2)将印刷电路板安装在底壳上；

3)在印刷电路板的至少一个敞开侧安装工装治具，使得底壳和工装治具共同围成可容置灌封胶的容置空间；

4)向容置空间中注入灌封胶，待灌封胶固化后移除工装治具；以及

5)安装上盖，得到电池控制单元灌封结构。

2.根据权利要求1所述的电池控制单元灌封方法，其特征在于，步骤4)中，还包括对灌封胶进行真空处理，灌封过程在真空环境内进行。

3.根据权利要求1所述的电池控制单元灌封方法，其特征在于，所述工装治具包括表面光滑的挡块或带双面胶的PC片。

4.根据权利要求3所述的电池控制单元灌封方法，其特征在于，所述挡块由铁氟龙制成。

5.根据权利要求1所述的电池控制单元灌封方法，其特征在于，所述印刷电路板上开设有溢胶槽。

6.根据权利要求5所述的电池控制单元灌封方法，其特征在于，所述溢胶槽设置于所述印刷电路板的两侧和/或中央，直径大于2mm。

7.根据权利要求1所述的电池控制单元灌封方法，其特征在于，所述底壳上设有若干压铆螺母，所述印刷电路板上对应设有若干与压铆螺母对应的螺钉孔，所述印刷电路板和底壳通过紧固螺钉固定连接。

8.根据权利要求1所述的电池控制单元灌封方法，其特征在于，所述底壳上设有若干螺钉孔，所述上盖上对应设有若干与螺钉孔对应的压铆螺母，所述上盖与底壳通过紧固螺钉固定连接。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池控制单元灌封方法，其特征在于，所述底壳相对两侧通过弯折、冲孔成型形成两侧敞开结构。

10.一种根据权利要求1至9中任一项所述的灌封方法获得的电池控制单元灌封结构。