CN111902018B - 电池组件和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供了一种电池组件和电子设备。电池组件包括：电池；保护电路，与电池电连接；保护膜，围绕保护电路；以及导热材料，填充在保护电路与保护膜之间的至少部分空隙中。本公开通过在保护电路与保护膜之间的至少部分空隙中填充导热材料，能够为保护电路的散热提供一个较好的导热路径，使得及时地实现了保护电路的散热。

Description

电池组件和电子设备

技术领域

本公开的实施例涉及电子技术领域，更具体地，涉及电池组件和电子设备。

背景技术

在传统的电池组件的结构中，保护电路基本处于悬空状态。保护电路和保护膜之间、保护膜和电子设备的中板之间均存在空气间隙，因此，保护电路的热量没有合适的导热路径向外界传导。

此前，由于充电电流较小，保护电路本身产生的热量有限。然而，随着快充的普及，电子设备的充电功率大幅提升，电池组件的保护电路的电流成倍增加，其发热量也越来越大。在充放电过程中，保护电路本身的温度是电子设备中较热的区域之一。因此，在高功率充电的电子设备中，保护电路本身的高温问题会成为充电场景的温度瓶颈，保护电路自身的散热问题亟待解决。

发明内容

提供该发明内容部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

为解决上述问题，本公开提供了一种电池组件和电子设备，本公开的电池组件改善了保护电路的散热。

本公开的实施例提供了一种电池组件，包括：电池；保护电路，与所述电池电连接；保护膜，围绕所述保护电路；以及导热材料，填充在所述保护电路与所述保护膜之间的至少部分空隙中。

本公开的实施例还提供了一种电子设备，包括：中板；电池组件，安装在所述中板上，电池组件为上述电池组件。

本公开通过在保护电路与保护膜之间的至少部分空隙中填充导热材料，能够为保护电路的散热提供一个较好的导热路径，使得及时地实现了保护电路的散热。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了现有的电池组件的示意图。

图2示出了本公开的实施例的电池组件的示意图。

图3示出了本公开的实施例的电子设备的电池组件的示意图。

图4示出了本公开的实施例的电子设备的电池组件的示意图。

图5示出了本公开的实施例的电子设备的电池组件的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

此前，由于充电电流较小，电池组件的保护电路本身产生的热量有限。然而，随着快充的普及，电子设备的充电功率大幅提升，电池组件的保护电路的电流成倍增加，其发热量也越来越大。在充放电过程中，保护电路本身的温度是电子设备中较热的区域之一。因此，在高功率充电的电子设备中，保护电路本身的高温问题会成为充电场景的温度瓶颈。例如，在18W的充电方案中，保护电路的电流为3.6A，而在45W的充电方案中，保护电路的电流达10A。若阻抗不变的情况下，45W方案的保护电路的发热量为18W方案的7.7倍数(发热量和电流平方成正比，Q＝I²R)。

如图1所示，示出了传统的技术方案的示意图。电池2安装在电子设备的中板1上。在一些实施例中，电子设备可以是手机、平板电脑等电子设备，但是本公开不限于此。在一些实施例中，电子设备的中板1可以是金属材料、轻金属材料等。在一些实施例中，电池2可以是常用的锂离子电池等，但是本公开不限于此。保护电路3与电池2电连接。保护电路是用来保护电池不让损坏与延长电池的使用寿命，它可以在电池出现极端问题的情况下作出最稳定最有效的保护，防止出现意外。另外，保护电路可以包括控制集成电路等，起到监测电流的作用。另外，为了防止保护电路3的元器件发生短路等，在保护电路3周围裹一层保护膜4，保护膜4起到绝缘的作用。

如图1所示，在现有的技术方案中，在保护电路3和保护膜4之间、在保护膜4和中板1之间均存在空气间隙5，当保护电路3由于大电流的经过而产生大量的热时，产生的热量并不容易散去，因为空气间隙5起到一个隔热的作用，从而导致保护电路的局部高温。

为了解决保护电路的散热问题，如图2所示，本公开提供了一种电池组件，该电池组件包括电池2、保护电路3、保护膜4和导热材料6。保护电路3与电池2电连接，以监测电流并且起到保护作用。保护膜4围绕保护电路3，以保护保护电路3的元器件，防止发生短路等。导热材料6填充在保护电路3与保护膜4之间的至少部分空隙中。应该理解，虽然图2中将导热材料6的形状示出为梯形，但这仅是示例性的，而不用于限制本公开。在一些实施例中，可以在保护电路3和保护膜4之间的所有空隙中填充导热材料6。

通过在保护电路3和保护膜4之间的至少部分空隙中填充导热材料6，可以帮助将保护电路3中产生的热量及时地散去，避免使保护电路3成为高温集中区域。

在一些实施例中，导热材料6填充在保护电路3与保护膜4的其中一侧之间的空隙中，即，仅在靠近中板的那侧的空隙中填充导热材料。如此，可以及时地将保护电路的热量散发到中板，由中板帮助散热。

在一些实施例中，导热材料6包括导热胶或导热垫。导热胶通常为导热硅胶。在一些实施例中，导热胶中可以含有一些金属颗粒以提升导热胶的散热性能。

在一些实施例中，如图3所示，本公开提供了一种电子设备，该电子设备包括中板1和电池组件，电池组件安装在中板1上。电池组件包括电池2、保护电路3、保护膜4和导热材料6。保护电路3与电池2电连接，以监测电流并且起到保护作用。保护膜4围绕保护电路3，以保护保护电路3的元器件，防止发生短路等。导热材料6填充在保护电路3与保护膜4之间的至少部分空隙中，以帮助将保护电路3中产生的热量及时地散去，避免使保护电路3成为高温集中区域。

在一些实施例中，导热材料包括导热胶或导热垫。导热胶通常为导热硅胶。在一些实施例中，导热胶中可以含有一些金属颗粒以提升导热胶的散热性能。

在一些实施例中，如图4所示，电池2和保护膜4的面向中板1的表面彼此齐平。如此，将当带保护电路3的电池2装配在电子设备的中板1上后，保护电路3到中板1之间会形成良好的导热路径，保护电路3的热量会通过导热材料6传导到中板1上，因此，保护电路3的温度会有较为明显的下降。

通过热仿真显示，对于尺寸为50mm*6mm的保护电路，保护电路的功率为1.5W，相对于现有的技术方法，在填充导热材料之后，可使保护电路的温度下降幅度超过10℃。对于实际电子设备，其保护电路的具体降温效果和整机功耗、工作时间等因素相关，但是在阅读本公开后可以理解，本公开的方案对保护电路有较强的降温效果。

在一些实施例中，如图4所示，导热材料6至少位于保护电路3与中板1之间。通过将导热材料6设置在保护电路3与中板1之间，可以在保护电路3和中板1之间形成良好的导热路径。

在一些实施例中，如图5所示，电子设备还包括隔热件7，隔热件7设置在中板1的与电池2和保护膜4之间的界面对应的位置处。由于在充放电过程中，电池2的温度也会升高，有时比保护电路3产生的热量大得多，此时电池2产生的热量会通过中板1进行耗散，如图5中的箭头所示。当电池2的热量散发到位于保护电路3下面的中板1时，这样不利于保护电路3的热量的耗散。当电池2本身的温度高于保护电路3的温度时，通过在中板1的与电池2和保护膜4之间的界面对应的位置处设置隔热件7，避免了电池2产生的热量传递至位于保护电路3下面的中板1，克服了保护电路3的散热的不利因素。在一些实施例中，隔热件7可以包括任何合适的绝热材料，例如，铝箔等。在一些实施例中，隔热件7为隔热孔。

在一些实施例中，电池2和保护膜4通过粘合层(未示出)固定在中板1上。粘合层可以避免电池2和保护膜4在电池仓内晃动，有利于保护电池组件。在一些实施例中，粘合层包括导热胶、导热垫或普通双面胶。通过将粘合层设置为导热材料，可以便利保护电路和电池的散热。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种电池组件，包括：电池；保护电路，与所述电池电连接；保护膜，围绕所述保护电路；以及导热材料，填充在所述保护电路与所述保护膜之间的至少部分空隙中。

根据本公开的一个或多个实施例，所述导热材料填充在所述保护电路与所述保护膜的其中一侧之间的空隙中。

根据本公开的一个或多个实施例，所述导热材料包括导热胶或导热垫。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种电子设备，包括：中板；电池，安装在所述中板上；保护电路，与所述电池电连接；保护膜，围绕所述保护电路；以及导热材料，填充在所述保护电路与所述保护膜之间的至少部分空隙中。

根据本公开的一个或多个实施例，所述电池和所述保护膜的面向所述中板的表面彼此齐平。

根据本公开的一个或多个实施例，所述导热材料至少位于所述保护电路与所述中板之间。

根据本公开的一个或多个实施例，所述导热材料包括导热胶或导热垫。

根据本公开的一个或多个实施例，还包括：隔热件，设置在所述中板的与所述电池和所述保护膜之间的界面对应的位置处。

根据本公开的一个或多个实施例，所述隔热件为隔热孔。

根据本公开的一个或多个实施例，所述电池和所述保护膜通过粘合层固定在所述中板上。

根据本公开的一个或多个实施例，所述粘合层包括导热胶、导热垫或双面胶。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (6)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

中板；

电池组件，安装在所述中板上，所述电池组件包括：

电池；

保护电路，与所述电池电连接；

保护膜，围绕所述保护电路；以及

导热材料，填充在所述保护电路与所述保护膜之间的至少部分空隙中，并且所述导热材料至少位于所述保护电路与所述中板之间；

隔热件，设置在所述中板的与所述电池和所述保护膜之间的界面对应的位置处；

其中，所述电池和所述保护膜的面向所述中板的表面彼此齐平。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述导热材料填充在所述保护电路与所述保护膜的其中一侧之间的空隙中。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述导热材料包括导热胶或导热垫。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述隔热件为隔热孔。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电池和所述保护膜通过粘合层固定在所述中板上。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述粘合层包括导热胶、导热垫或双面胶。

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