CN110867552A - 电池保护板及电池组件 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池保护板，包括电路板，电路板包括导电层和绝缘层，导电层包括基板和金属层；金属层设置于基板的两侧，绝缘层贴附于金属层上；电路板的至少一侧面设有第一元器件放置区域；导电层包括电路连接部和电芯连接部，电路连接部用于连接电子元器件，绝缘层设置于所述电路连接部上，电芯连接部用于连接电芯端子，电芯连接部露出所述电路板并从所述第一元器件放置区域的侧边向外延伸。上述电池保护板将电芯连接部设置为导电层的一部分，避免电芯连接部占用第一元器件放置区域的面积，使得电池保护板在不改变原有尺寸的情况下增大元器件放置区域。本申请还提供一种具有上述电池保护板的电池组件。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域，尤其涉及一种电池保护板及电池组件。
背景技术
现有锂电池保护板中，保护板的类型会分为三种：硬性电路板(Printed CircuitBoard,PCB)、柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)和软硬结合板，其中柔性电路板由于价格适中及良好的可弯折性，是最常用的材料。请参阅图12，在传统的保护板结构中，用于连接电芯极耳的镍片会和元器件放置同一水平面，但由于电池保护板的宽度较窄、面积较小，镍片的放置又会占用部分区域，通常会导致元器件无法放置和走线困难，现有的解决办法是加大保护板的面积或者增加保护板的层数，但是前者会牺牲电池容量(因为主机端电池仓固定，保护板面积增大，势必会导致电芯长度减少)，后者会显著提高生产成本。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种能够在原有尺寸的基础上增大元器件放置区域的电池上保护板和具有该电池保护板的电池组件。
一种电池保护板，包括电路板，所述电路板包括导电层和绝缘层，所述导电层包括基板和金属层；所述金属层设置于所述基板的两侧，所述绝缘层贴附于所述金属层上；所述电路板的至少一侧面设有第一元器件放置区域；所述导电层包括电路连接部和电芯连接部，所述电路连接部用于连接电子元器件，所述绝缘层设置于所述电路连接部上，所述电芯连接部用于连接电芯端子，所述电芯连接部露出所述电路板并从所述第一元器件放置区域的侧边向外延伸。
可选地，所述电路板为柔性电路板，所述电池保护板包括第一补强板，设置于所述电路板上，用于支撑所述电路板，所述电路板背离所述第一补强板的一侧为所述第一元器件放置区域，所述电芯连接部位于所述第一补强板背离所述电路板的一侧。
可选地，所述电路连接部与所述电芯连接部之间设有折弯区，所述电芯连接部沿所述折弯区朝向所述第一补强板背离所述电路板的一侧弯折。
可选地，所述电池保护板还包括一绝缘件，所述绝缘件夹设于所述电芯连接部与所述第一补强板之间。
可选地，所述电芯连接部的数量为两个，间隔设置于所述电路板的侧边。
可选地，所述电芯连接部表面设有金属保护层，用于防止所述电芯连接部上的金属层发生氧化或损伤。
可选地，所述电池保护板包括第一补强板，用于支撑所述电路板，所述电路板包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部覆盖所述第一补强板的一侧面，所述第一安装部的另一侧面为所述第一元器件放置区域，所述第二安装部设置于所述第一安装部的侧边，两个所述电芯连接部分别设置于所述第一安装部的两端。
可选地，所述电池保护板还包括第二补强板，所述第二补强板层叠设置于所述第一补强板背离所述电路板的一侧，所述电路板朝向所述第二补强板延伸并覆盖所述第二补强板，所述电芯连接部位于所述第二补强板上，所述电路板背离所述第二补强板的一侧为第二元器件放置区域。
可选地，所述电池保护板还包括绝缘件，所述绝缘件夹设于所述电芯连接部与所述第二补强板之间。
可选地，所述电路板朝向所述第一补强板的另一侧面延伸并覆盖所述第一补强板，以形成第二元器件放置区域，所述电芯连接部位于所述第二元器件放置区域。
一种电池组件，包括电芯和极耳，所述极耳从所述电芯一侧伸出，所述电池组件还包括上述任一项所述的电池保护板，所述极耳连接所述电池保护板的电芯连接部。
上述电池保护板将电芯连接部设置为导电层的一部分，并且电芯连接部露出电路板，避免了电芯连接部占用第一元器件放置区域的面积，使得电池保护板在不改变原有尺寸的情况下增大元器件放置区域。
附图说明
图1为电池保护板在第一实施例中的结构示意图。
图2为图1的电池保护板在另一方向的结构示意图。
图3为图1的电池保护板在电芯连接部弯折至补强板的立体结构示意图。
图4为电池保护板在第二实施例中的结构示意图。
图5为图4的电池保护板在另一方向的结构示意图。
图6为电池保护板在第三实施例中的结构示意图。
图7为电池保护板在一扩展实施例中的结构示意图。
图8为电池保护板在第四实施例中的展开情况下的结构示意图。
图9为图8的电池保护板在合并情况下的结构示意图。
图10为电池组件在第五实施例中的结构示意图。
图11为电路板的剖面结构示意图。
图12为现有技术中的电池保护板的结构示意图。
主要元件符号说明：
具体实施方式：
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上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”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请提供一种电池保护板，包括电路板，所述电路板包括导电层和绝缘层，所述导电层包括基板和金属层；所述金属层设置于所述基板的两侧，所述绝缘层贴附于所述金属层上；所述电路板的至少一侧面设有第一元器件放置区域；所述导电层包括电路连接部和电芯连接部，所述电路连接部用于连接电子元器件，所述绝缘层设置于所述电路连接部上，所述电芯连接部用于连接电芯端子，所述电芯连接部露出所述电路板并从所述第一元器件放置区域的侧边向外延伸。
上述电池保护板将电芯连接部设置为导电层的一部分，并且电芯连接部露出电路板，避免了电芯连接部占用第一元器件放置区域的面积，使得电池保护板在不改变原有尺寸的情况下增大元器件放置区域。另外，由于电芯连接部是电路板中导电层的一部分，既解决了电芯连接部与电路板的连接问题，又不会导致生产成本显著提高。
本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
第一实施例
图1和图2展示了电池保护板100正反两面在展开情况下的结构示意图，在第一实施例中，电池保护板100包括电路板10和第一补强板20。所述电路板10优选为柔性电路板，所述第一补强板20固定设置于所述电路板10上，用于支撑所述电路板10。所述电路板10覆盖所述第一补强板20的一侧面，所述电路板10背离所述第一补强板20的一侧为第一元器件放置区域40。所述电路板10中的导电层向外延伸形成电芯连接部30，所述电芯连接部30从所述第一元器件放置区域40侧边向外延伸，用于连接电芯端子。
请参阅图11，所述电路板10包括导电层和绝缘层103，所述导电层包括基板101和金属层102。所述基板101上下两侧各设置一层金属层102，每层金属层102外侧设置一层绝缘层103，用于保护金属层102并防止氧化作用。在本申请的实施方式中，所述基板101为不导电材料，例如聚酰亚胺薄膜材料，所述金属层102优选为铜箔。可以理解，在其他实施方式中，所述电路板10还可以是PCB板或软硬结合板，所述金属层还可以选用其他金属材料制成。
具体的，所述导电层包括电路连接部和电芯连接部30，所述电路连接部用于连接电子元器件，所述绝缘层103贴附于所述电路连接部的金属层上，所述电芯连接部30露出绝缘层103，即电芯连接部30露出电路板10。请继续参阅图3，所述电芯连接部30朝向所述第一补强板20弯折，并贴附于所述第一补强板20背离所述电路板的一侧，从而避免电芯连接部30占用元器件的放置区域，所述第一元器件放置区域40的面积与所述第一补强板20的面积大致相同。在不改变电池保护板的原长度和宽度的前提下，元器件的放置区域面积能够实现最大化。所述电路连接部与所述电芯连接部30之间设置有折弯区31，所述电芯连接部30沿所述折弯区31朝向所述第一补强板20弯折并贴附于所述第一补强板20背面。所述折弯区31可以设置为网格形状，用于提高所述电芯连接部30的折弯性能，使得电芯连接部30可以进行多次折弯并且弯折后不易反弹。
在第一实施例中，所述电芯连接部30的数量为两个。两个所述电芯连接部30相互间隔设置并从所述电路板10的同一侧边伸出，分别用于连接电池组件的正极耳和负极耳。可以理解，在其他实施例中，两个所述电芯连接部30可以从所述电路板10的不同侧边伸出，本申请不对此进行限定。
进一步地，所述第一补强板20可以选用金属板或纤维板，当所述第一补强板20为金属板时，例如钢板，所述电池保护板100还包括一绝缘件，所述绝缘件夹设于所述电芯连接部30与所述第一补强板20之间。所述绝缘件可以是泡棉、双面胶、绝缘胶、绝缘膜等材料，在一可选实施例中，所述绝缘件可以粘接于所述电芯连接部30与所述第一补强板20之间，使电芯连接部30固定在所述第一补强板20上。
进一步地，所述电池保护板100还包括电连接器50，用于连接外部电路。所述电连接器50设置于所述电路板10远离所述第一元器件放置区域40的一端。在其他实施例中，电连接器50可以是设置在所述电路板10端部的金手指。
进一步地，所述电芯连接部30表面设有金属保护层，用于防止所述电芯连接部30上的金属层102发生氧化或损伤。具体地，所述金属保护层通过电镀的方式形成在所述金属层102表面，可以选作金属保护层的材料包括金、镍等不容易发生氧化的金属材料。
在本申请的实施例中，所述电路板10包括两层金属层，在其他可选实施例中，金属层的数量可以多于两层，根据实际需要进行设置，本申请不限定于此。
可以理解，在另一可选实施例中，所述电池保护板100可以取消第一补强板20，所述电路板10可以由外部结构进行支撑，所述电路板10背离所述第一元器件放置区域40的一侧可以去除部分绝缘层103，使部分导电层露出电路板10表面，裸露部分的导电层即为电芯连接部30。进一步地，所述电路板10背离所述第一元器件放置区域40的一侧，除电芯连接部30以外的区域也可以设置元器件，成为第二元器件放置区域。
第二实施例
请参阅图4和图5，在第二实施例中，电池保护板200与第一实施例的电池保护板100大致相同，电池保护板200包括电路板10和第一补强板20。所述电路板10优选为柔性电路板，所述第一补强板20固定设置于所述电路板10上，用于支撑所述电路板10。所述电路板10覆盖所述第一补强板20的一侧面，所述电路板10背离所述第一补强板20的一侧为第一元器件放置区域40。所述电路板10中的导电层向外延伸形成电芯连接部30，所述电芯连接部30从所述第一元器件放置区域40侧边向外延伸，用于连接电芯端子。进一步地，所述电路板10包括第一安装部11和第二安装部12。所述第一安装部11覆盖所述第一补强板20的一侧面，所述第一安装部11的另一侧面为所述第一元器件放置区域40，所述第二安装部12设置于所述第一安装部11的侧边。两个所述电芯连接部30分别设置于所述第一安装部11的两端。
具体地，图4和图5显示了电池保护板200正反两面的结构示意图。所述电路板10大致呈T型，所述第一安装部11大致水平设置，所述第二安装部12大致垂直设置于所述第一安装部11的侧边中部，电连接器50设置于所述第二安装部12远离所述第一安装部11的一端。在第二实施例中，第一补强板20的面积大致与第一安装部11的面积相同，所述电路板10的金属层从所述第一安装部11的两端向外延伸形成两个电芯连接部30。两个电芯连接部30均朝向第一补强板20弯折，弯折方式与第一实施例类似。
第三实施例
请参阅图6，第三实施例的电池保护板300与第一实施例的电池保护板100大致相同，区别在于，电池保护板300包括四个电芯连接部30。四个所述电芯连接部30间隔设置于所述电路板10的同一侧边，可用于串联或并联两个电池电芯。电池电芯的串并联情取决于据电路板10中的具体电路，可以根据实际生产需求进行选择。可以理解，在其他实施例中，所述电路板10上还可以设置更多的电芯连接部30，使多个电池电芯连接于同一电路板。多个电芯连接部30均朝向所述第一补强板20弯折，使其贴附于所述第一补强板20背离所述电路板的一侧，避免第一元器件放置区域40被占用。
请进一步参阅图7，在一扩展实施例中，四个电芯连接部30可以设置在电路板10的不同侧边，以便合理安排多个电池电芯的位置。
第四实施例
请参阅图8和图9，在第四实施例中，电池保护板400与第一实施例的电池保护板100大致相同，电池保护板400包括电路板10和第一补强板20。所述电路板10优选为柔性电路板，所述第一补强板20固定设置于所述电路板10上，用于支撑所述电路板10。所述电路板10覆盖所述第一补强板20的一侧面，所述电路板10背离所述第一补强板20的一侧为第一元器件放置区域40。所述电路板10中的导电层向外延伸形成电芯连接部30，所述电芯连接部30从所述第一元器件放置区域40侧边向外延伸，用于连接电芯端子。进一步地，所述电池保护板400还包括第二补强板60，所述第二补强板60与所述第一补强板20层叠设置。所述电路板10朝向所述第二补强板60延伸并覆盖所述第二补强板60。所述电芯连接部30位于所述第二补强板60上，以使所述第一元器件放置区域40和所述电芯连接部30位于所述第一补强板20的不同侧。所述电路板10背离所述第二补强板60的一侧为第二元器件放置区域70。
具体地，所述第一补强板20与所述第二补强板60可以先并列放置，所述电路板10的一端同时覆盖所述第一补强板20与所述第二补强板60的表面。在第四实施例中，所述电芯连接部30由覆盖所述第二补强板60的电路板10上裸露的导电层形成。具体地，可以通过去除部分绝缘层103等结构，使导电层一侧的金属层102部分露出所述电路板10，裸露区域的金属层102用于连接电池电芯。所述电路板10背离所述第二补强板60的一侧上，除电芯连接部30以外的区域为第二元器件放置区域70。所述第一补强板20的尺寸与所述第二补强板60的尺寸大致相同，所述第二补强板60朝向所述第一补强板20折叠，从而使所述电芯连接部30和所述第二元器件放置区域70随第二补强板60一起转动到第一补强板20背离电路板10的一侧，恢复电池保护板400的原有宽度，同时扩大元器件的整体放置区域。
进一步地，在第四实施例中，所述电路板10的下层绝缘层103可以用作电芯连接部30与第二补强板60之间的绝缘件，夹设于所述电芯连接部30与所述第二补强板60之间。
在另一实施例中，所述电路板10还可以朝向所述第一补强板20的另一侧面延伸并覆盖所述第一补强板20，以形成第二元器件放置区域70，所述电芯连接部30位于所述第二元器件放置区域70。此时无需增加第二补强板60，直接由电路板10包覆第一补强板20的正反两面，在不增加电池保护板的厚度和宽度的情况下扩大元器件的整体布置区域，所述电芯连接部30依然由电路板10上裸露的导电层形成。
第五实施例
请参阅图10，本申请的第五实施例提供一种电池组件80，所述电池组件80包括电芯81、极耳82和上述任一实施例中的电池保护板，所述极耳82为所述电芯81的连接端子，从所述电芯81一侧伸出，并且所述极耳82连接所述电池保护板的电芯连接部30，从而实现电池保护板与电芯81的连接。所述极耳82与所述电芯连接部30通过焊接连接，焊接方式可以是热压焊接，也可以是激光焊接。可以理解，在其他实施方式中，电芯连接部30与极耳82还可以通其他方式连接，保证两者的固定和导电即可，本申请不对连接方式进行限定。
以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电池保护板，包括：
电路板，所述电路板包括导电层和绝缘层，所述导电层包括基板和金属层；
所述金属层设置于所述基板的两侧，所述绝缘层设置于所述金属层上；
所述电路板的至少一侧面设有第一元器件放置区域；
其特征在于，所述导电层包括电路连接部和电芯连接部，所述电路连接部用于连接电子元器件，所述绝缘层贴附于所述电路连接部上，所述电芯连接部用于连接电芯端子，所述电芯连接部露出所述电路板并从所述第一元器件放置区域的侧边向外延伸。
2.如权利要求1所述的电池保护板，其特征在于，所述电路板为柔性电路板，所述电池保护板包括第一补强板，设置于所述电路板上，用于支撑所述电路板，所述电路板背离所述第一补强板的一侧为所述第一元器件放置区域，所述电芯连接部位于所述第一补强板背离所述电路板的一侧。
3.如权利要求2所述的电池保护板，其特征在于，所述电路连接部与所述电芯连接部之间设有折弯区，所述电芯连接部沿所述折弯区朝向所述第一补强板背离所述电路板的一侧弯折。
4.如权利要求2所述的电池保护板，其特征在于，所述电池保护板还包括一绝缘件，所述绝缘件夹设于所述电芯连接部与所述第一补强板之间。
5.如权利要求1所述的电池保护板，其特征在于，所述电芯连接部的数量为两个，间隔设置于所述电路板的侧边。
6.如权利要求4所述的电池保护板，其特征在于，所述电芯连接部表面设有金属保护层，用于防止所述电芯连接部上的金属层发生氧化或损伤。
7.如权利要求1所述的电池保护板，其特征在于，所述电路板为柔性电路板，所述电池保护板包括第一补强板，所述第一补强板设置于所述电路板上，用于支撑所述电路板，所述电路板包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部覆盖所述第一补强板的一侧面，所述第一安装部的另一侧面为所述第一元器件放置区域，所述第二安装部设置于所述第一安装部的侧边，两个所述电芯连接部分别设置于所述第一安装部的两端。
8.如权利要求2所述的电池保护板，其特征在于，所述电池保护板还包括第二补强板，所述第二补强板层叠设置于所述第一补强板背离所述电路板的一侧，所述电路板朝向所述第二补强板延伸并覆盖所述第二补强板，所述电芯连接部位于所述第二补强板上，所述电路板背离所述第二补强板的一侧为第二元器件放置区域。
9.如权利要求2所述的电池保护板，其特征在于，所述电路板朝向所述第一补强板的另一侧面延伸并覆盖所述第一补强板，以形成第二元器件放置区域，所述电芯连接部位于所述第二元器件放置区域。
10.一种电池组件，包括电芯和极耳，所述极耳从所述电芯一侧伸出，其特征在于，所述电池组件还包括权利要求1～9任一项所述的电池保护板，所述极耳连接所述电池保护板的电芯连接部。
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