CN112886108A

CN112886108A - 电池、电池组及电子装置

Info

Publication number: CN112886108A
Application number: CN202110064657.4A
Authority: CN
Inventors: 姚明高
Original assignee: Dongguan Nvt Technology Co Ltd
Current assignee: Dongguan Nvt Technology Co Ltd
Priority date: 2021-01-18
Filing date: 2021-01-18
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2041-01-18
Also published as: CN112886108B

Abstract

一种电池，包括电芯和印刷电路板。所述印刷电路板设置于所述电芯的头部且电连接于所述电芯。所述电池还包括注塑体，所述注塑体包括第一注塑部和第二注塑部，所述第一注塑部覆盖所述印刷电路板，所述第二注塑部覆盖所述第一注塑部的至少一侧。所述第一注塑部的密度为ρ₁，所述第二注塑部的密度为ρ₂，ρ₁<ρ₂。本申请还提供一种具有上述电池的电池组和电子装置。本申请能够减小电池的总重量。

Description

电池、电池组及电子装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池及具有所述电池的电池组和电子装置。

背景技术

随着电池技术的发展，电池在电子移动设备、电动工具及电动汽车等电子装置中得到广泛应用。电池在使用过程中，当受到机械滥用(比如碰撞、挤压、跌落等)时，容易造成电池头部的保护板受到外力冲击而导致失效。因此，通常需要在电池头部包裹绝缘胶带或注塑胶框。

然而，绝缘胶带需要根据保护板表面形状进行裁剪，生产效率低，而且绝缘胶带的粘贴强度有限，可靠性差。注塑胶框能够与保护板表面充分贴合，且与保护板之间的粘结可靠性提高，但胶框会显著增加电池的总重量，而重量的增加不仅限制了电池的应用范围，而且降低用户体验。

发明内容

为解决现有技术以上不足之处，有必要提供一种电池。

另外，还有必要提供一种具有上述电池的电池组及电子装置。

本申请提供一种电池，包括电芯和印刷电路板。所述印刷电路板设置于所述电芯的头部且电连接于所述电芯。所述电池还包括注塑体，所述注塑体包括第一注塑部和第二注塑部，所述第一注塑部覆盖所述印刷电路板，所述第二注塑部覆盖所述第一注塑部的至少一侧。所述第一注塑部的密度为ρ₁，所述第二注塑部的密度为ρ₂，ρ₁<ρ₂。本申请设置注塑体包括密度不同的第一注塑部和第二注塑部。用于覆盖印刷电路板的第一注塑部的密度相对较小，因此第一注塑部的重量也相对较小。因此第一注塑部的设置有利于减小注塑体的重量，进而减小电池的总重量，使得电池能够适应电子装置轻量化的发展趋势。

在一些可能的实现方式中，所述第一注塑部的硬度为H₁，所述第二注塑部的硬度为H₂，H₁<H₂。因此，当电池受到机械滥用时，柔性较大的第一注塑部能够起到一定的缓冲作用，有利于减小印刷电路板受到的外部冲击，避免电芯失效问题，从而提高电池的抗跌落性和安全性。

在一些可能的实现方式中，所述第一注塑部包括发泡胶、硅胶和橡胶中的至少一种，所述第二注塑部包括聚氨酯、尼龙和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。

在一些可能的实现方式中，所述第一注塑部的玻璃化温度为Tg₁，所述第二注塑部的玻璃化温度为Tg₂，Tg₁<Tg₂。因此，在注塑体注塑成型过程中，第一注塑部的边缘可以与第二注塑部熔融成一体，减少第一注塑部和第二注塑部相互分离的情况发生，提高第一注塑部和第二注塑部之间的结合强度，进一步提高电池的抗跌落性和安全性。

在一些可能的实现方式中，Tg₁<150度。

在一些可能的实现方式中，ρ₁<1g/mm³，ρ₂≥1g/mm³。

在一些可能的实现方式中，所述第一注塑部包括第一底面、第一顶面、两个第一侧面和两个第二侧面。所述第一底面朝向所述电芯，所述第一顶面与所述第一底面相背设置。所述第一侧面和所述第二侧面均连接于所述第一底面和所述第一顶面之间。所述第一侧面连接所述第二侧面且所述第一侧面的延伸方向与所述印刷电路板的长度方向相同。

在一些可能的实现方式中，所述第二注塑部覆盖所述第一顶面、所述第一侧面和所述第二侧面。

在一些可能的实现方式中，所述第二注塑部覆盖所述第一侧面。所述第一顶面和所述第二侧面暴露于所述第二注塑部。

在一些可能的实现方式中，所述第二注塑部覆盖所述第二侧面。所述第一顶面和所述第一侧面暴露于所述第二注塑部。

在一些可能的实现方式中，所述电芯包括外壳、容置于所述外壳内的电极组件以及电连接于所述电极组件的极耳。所述极耳伸出所述外壳并电连接于所述印刷电路板。所述第一注塑部还覆盖所述极耳。因此，当电池受到机械滥用时，第一注塑部还能够对极耳进行保护，进一步提高电池的抗跌落性和安全性。

在一些可能的实现方式中，所述外壳包括用于容置所述电极组件的外壳本体及连接所述外壳本体的顶封边。所述外壳本体包括第二顶面，所述顶封边连接所述第二顶面。所述极耳自所述顶封边伸出。所述第一注塑部还覆盖所述顶封边和所述第二顶面。因此，当电池受到机械滥用时，第一注塑部还能够对电芯头部进行保护，减小顶封边破损和电池漏液的风险，进一步提高电池的抗跌落性和安全性。

在一些可能的实现方式中，所述外壳还包括连接所述外壳本体的侧封边。所述外壳本体还包括第二底面、上表面、下表面和第三侧面。所述第二底面与所述第二顶面相背设置，所述上表面与所述下表面相背设置，所述侧封边设置于所述第三侧面上。所述第一注塑部和/或所述第二注塑部还覆盖所述第二底面、所述侧封边、所述上表面和所述下表面中的至少一者。因此，第一注塑体和/或所述第二注塑体还能够对电芯的尾部、上下表面和侧面进行保护，还减小了侧封边破损和电池漏液的风险。

在一些可能的实现方式中，所述电池还包括柔性电路板，所述柔性电路板电连接于所述印刷电路板且伸出所述注塑体。所述柔性电路板用于将电芯与外部元件电连接。

在一些可能的实现方式中，所述第二注塑部设有凹槽，所述柔性电路板包括依次连接的第一板部、弯折部和第二板部，所述第一板部电连接于所述印刷电路板且位于所述第一注塑部内，所述弯折部伸出所述第一注塑部且位于所述凹槽内，所述第二板部伸出所述第二注塑部。

本申请还提供一种电池组，所述电池组包括多个如上所述的电池，多个所述电池并排或堆叠设置。

在一些可能的实现方式中，所有所述电池的所述第一注塑部一体成型，所有所述电池的所述第二注塑部一体成型，从而可以简化制程，降低电池组的制备成本。

本申请还提供一种电子装置，包括如上所述的电池。

附图说明

图1为本申请一实施方式提供的电池的结构示意图。

图2为图1所示的电池去掉第二注塑部之后的结构示意图。

图3为图1所示的电池的分解图。

图4为图1所示的电池沿IV-IV的剖视图。

图5为本申请另一实施方式提供的电池的结构示意图。

图6为本申请再一实施方式提供的电池的结构示意图。

图7为本申请一实施方式提供的电池组的结构示意图。

图8为本申请另一实施方式提供的电池组的结构示意图。

图9为本申请一实施方式提供的电子装置的结构示意图。

主要元件符号说明：

电池组-1；电子装置-2；电芯-10；外壳-11；极耳-12；印刷电路板-20；电连接件-21；注塑体-30；第一注塑部-31；第二注塑部-32；柔性电路板-40；第一板部-41；第二板部-42；弯折部-43；电池-100、200、300；外壳本体-110；顶封边-111；侧封边-112；第一底面-310；第一顶面-311；第一侧面-312；第二侧面-313；凹槽-320；第二顶面-1100；第二底面-1101；上表面-1102；下表面-1103。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

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例的目的，不是旨在于限制本申请。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1至图4，本申请一实施方式提供一种电池100，包括电芯10、印刷电路板20和注塑体30。

如图3和图4所示，印刷电路板20设置于电芯10的头部且电连接于电芯10。在一些实施例中，电芯10包括外壳11、容置于外壳11内的电极组件(图未示)和电解液(图未示)、以及电连接于电极组件的极耳12。极耳12伸出外壳11且电连接于印刷电路板20。在一些实施例中，印刷电路板20上可设有电连接件21(如镍片)，印刷电路板20通过电连接件21与极耳12电连接。

如图1至图4所示，注塑体30包括第一注塑部31和第二注塑部32。第一注塑部31覆盖印刷电路板20。第二注塑部32覆盖第一注塑部31。其中，第一注塑部31包括第一底面310、第一顶面311、两个第一侧面312和两个第二侧面313。第一底面310朝向电芯10。第一顶面311与第一底面310相背设置，即第一顶面311位于电芯10的头部。第一侧面312和第二侧面313均连接于第一底面310和第一顶面311之间。两个第一侧面312相对，所述第二侧面313相对，且第一侧面312连接第二侧面313。第一侧面312的延伸方向与印刷电路板20的长度方向相同(此处，印刷电路板20的长度方向即为电芯10的宽度方向)。第二注塑部32包覆第一注塑部31的第一顶面311、两个第一侧面312和两个第二侧面313，即第二注塑部32作为注塑体30的外层。第一注塑部31的密度为ρ₁，第二注塑部32的密度为ρ₂，ρ₁<ρ₂。在一些实施例中，ρ₁<1g/mm³，ρ₂≥1g/mm³。

本申请设置注塑体30包括密度不同的第一注塑部31和第二注塑部32。用于覆盖印刷电路板20的第一注塑部31的密度相对较小，因此第一注塑部31的重量也相对较小。因此第一注塑部31的设置有利于减小注塑体30的重量，进而减小电池100的总重量，使得电池100能够适应电子装置轻量化的发展趋势。

在一些实施例中，第一注塑部31的硬度为H₁，第二注塑部32的硬度为H₂，H₁<H₂。即，第一注塑部31具有较高的柔性而第二注塑部32具有较高的硬度。因此，当电池100受到机械滥用(比如碰撞、挤压、跌落等)时，柔性较大的第一注塑部31能够起到一定的缓冲作用，有利于减小印刷电路板20受到的外部冲击，避免电芯10失效问题，从而提高电池100的抗跌落性和安全性。同时，采用硬度较大的第二注塑部32作为注塑体30的外层且第二注塑部32包覆第一注塑部31的第一顶面311、第一侧面312和第二侧面313，因此第二注塑部32能够增加注塑体30整体的硬度。

在一些实施例中，第一注塑部31包括发泡胶、硅胶和橡胶中的至少一种。第二注塑部32包括聚氨酯、尼龙和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。

在一些实施例中，外壳11可以是采用铝塑膜封装得到的包装袋，即电芯10可以为软包电芯。此时，外壳11包括用于容置电极组件和电解液的外壳本体110、以及连接于外壳本体110的顶封边111和侧封边112。极耳12自顶封边111伸出。如图3和图4所示，外壳本体110连接于顶封边111的表面为外壳本体110的第二顶面1100。外壳本体110还包括第二底面1101、两个第三侧面(图未示)、上表面1102和下表面1103。第二底面1101与第二顶面1101相背设置。第三侧面连接于第二底面1101与第二顶面1100之间，侧封边112设置于第三侧面上。上表面1102与下表面1103连接于第二底面1101与第二顶面1100之间，上表面1102与下表面1103相背设置。顶封边111和外壳本体110的第二顶面1100之间围设形成收容空间(图未标出)，印刷电路板20设置于收容空间内。第一注塑部31具体可覆盖印刷电路板20、极耳12、电连接件21、部分顶封边111和外壳本体110的部分第二顶面1100。因此，当电池100受到机械滥用时，第一注塑部31除能够减小印刷电路板20受到的外部冲击外，还能够对极耳12、电连接件21及电芯10头部进行保护，减小顶封边111破损和电池100漏液的风险，进一步提高电池100的抗跌落性和安全性。可以理解，电芯10并不限于软包电芯，还可以为钢壳电芯或铝壳电芯等，本申请并不作限制。

以软包电芯为例，制造时，首先将电极组件和电解液封装于外壳11内，使外壳11形成用于收容电极组件的外壳本体110以及连接于外壳本体110的顶封边111和侧封边112，并使极耳12从顶封边111伸出。将印刷电路板20与极耳12电连接，并将印刷电路板20翻折到外壳本体110的第二顶面1100与顶封边111形成的收容空间内。然后，采用分步注塑的方式形成注塑体30，即，先在印刷电路板20的表面通过低压注塑成型绝缘材料并固化的方式形成第一注塑部31，再在第一注塑部31的表面通过低压注塑成型另一种绝缘材料并固化的方式形成第二注塑部32。在一些实施例中，第一注塑部31的玻璃化温度为Tg₁，第二注塑部32的玻璃化温度为Tg₂，Tg₁<Tg₂，如此，在形成第二注塑部32的过程中，第一注塑部31的边缘可以与第二注塑部32熔融成一体，减少第一注塑部31和第二注塑部32相互分离的情况发生，提高第一注塑部31和第二注塑部32之间的结合强度，进一步提高电池100的抗跌落性和安全性。在一些实施例中，Tg₁<150度。

在另一些实施例中，注塑体30也可以一次成型，此时，第一注塑部31和第二注塑部32采取双料注塑或双色注塑方式同时形成。

如图3所示，第一注塑体31和/或所述第二注塑体32并未覆盖第二底面1101、上表面1102、下表面1103和侧封边112。在另一些实施方式中，第一注塑体31和/或所述第二注塑体32也可以覆盖第二底面1101、上表面1102、下表面1103和侧封边112中的至少一者。具体地，第一注塑体31和/或所述第二注塑体32可以覆盖第二底面1101、上表面1102、下表面1103和侧封边112中的至少一者的全部区域，也可以覆盖第二底面1101、上表面1102、下表面1103和侧封边112中的至少一者的部分区域。此时，第一注塑体31和/或所述第二注塑体32还能够对电芯10的尾部、上下表面和侧面进行保护，还减小了侧封边112破损和电池100漏液的风险。

如图3所示，在一些实施例中，电池100还包括柔性电路板40。柔性电路板40一端电连接于印刷电路板20，另一端伸出注塑体30且用于与外部元件(图未示)电连接。进一步地，柔性电路板40可设有连接器(图未示)，柔性电路板40通过连接器使电芯10与外部元件电连接。

如图3所示，在一些实施例中，第二注塑部32设有凹槽320。柔性电路板40包括依次连接的第一板部41、弯折部43和第二板部42。第一板部41电连接于印刷电路板20且位于第一注塑部31内。弯折部43伸出第一注塑部31且位于凹槽320内。第二板部42伸出第二注塑部32。用于连接外部元件的连接器设置于第二板部42。

请参阅图5，本申请另一实施方式还提供一种电池200。与上述电池100不同之处在于，第二注塑部32仅覆盖第一侧面312，而第一顶面311和第二侧面313暴露于第二注塑部32。

在这种情况下，既能够达到减小注塑体30重量的目的，也能够对电池200起到足够的保护作用。另一方面，在其它实施例中，可以设置印刷电路板20远离电芯10的上边缘露出于第一注塑体30的第一顶面311，而第一顶面311暴露于第二注塑体30的设置也利于印刷电路板20散热，提高电池200的散热性能。

请参阅图6，本申请再一实施方式还提供一种电池300。与上述电池100不同之处在于，第二注塑部32仅覆盖第二侧面313，而第一顶面311和第一侧面312暴露于第二注塑部32。在这种情况下，既能够达到减小注塑体30重量的目的，也能够对电池300起到足够的保护作用。同样，可以设置印刷电路板20远离电芯10的上边缘露出于第一注塑体30的第一顶面311，而第一顶面311暴露于第二注塑体30的设置也利于印刷电路板20散热，提高电池300的散热性能。

请参阅图7和图8，本申请还提供一种电池组1。电池组1包括多个电池100。其中，多个电池100可以沿电芯10的厚度或宽度方向排列。如图7所示，多个电池100沿电芯10的宽度方向排列，即多个电芯10并排设置。如图8所示，多个电池100可以沿电芯10的厚度方向排列，即多个电池100堆叠设置。

在一些实施例中，所有所述电池100的所述第一注塑部31(图7和图8中未示出)一体成型，所有所述电池300的所述第二注塑部32一体成型。

制造时，在每个电芯10进行封装和连接印刷电路板20(图7和图8中未示出)后，将所有电芯10沿厚度或宽度方向排列，同样采用分步注塑的方式形成注塑体30，具体地：首先一次成型得到所有电池10的第一注塑部31，再在第一注塑部31的表面一次成型另一种绝缘材料得到所有电池100的第二注塑部32，得到电池组1。如此，可以简化制程，降低电池组1的制备成本。

在另一些实施例中，在每个电芯10进行封装和连接印刷电路板20后，也可以单独对每个电芯10通过分步注塑或者一次注塑的方式形成第一注塑部31和第二注塑部32，得到多个电池100，然后再将多个电池100沿电芯10的厚度或宽度方向排列，得到电池组1。

可以理解，以上以电池组1包括多个电池100为例进行说明，但是可以理解，电池组1也可以包括多个电池200或者多个电池300，或者是电池100、电池200及电池300中至少两者的组合。

其中，结合参照图3和图7，当多个电芯10并排设置时，第一注塑体31和/或所述第二注塑体32还可覆盖每一电芯10的第二底面1101、上表面1102、下表面1103以及电池组1最外侧的侧封边112中的至少一者。如此，第一注塑体31和/或所述第二注塑体32还能够对整个电池组1的尾部和侧面进行保护。可以理解，第一注塑体31和/或所述第二注塑体32还可覆盖相邻两个电芯10中朝向设置的两个侧封边112。

结合参照图3和图8，当多个电芯10堆叠设置时，第一注塑体31和/或所述第二注塑体32还可覆盖每一电芯10的第二底面1101、侧封边112以及电池组1最外侧的上表面1102和下表面1103中的至少一者。可以理解，第一注塑体31和/或所述第二注塑体32还可覆盖相邻两个电芯10中朝向设置的上表面1102和下表面1103。

请参阅图9，本申请还提供一种电子装置2，电子装置2包括如上的电池100(或电池200、300)。在一实施方式中，本申请的电子装置2可以是，但不限于，笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和实质。

Claims

1.一种电池，包括电芯和印刷电路板，所述印刷电路板设置于所述电芯的头部且电连接于所述电芯，其特征在于，

所述电池还包括注塑体，所述注塑体包括第一注塑部和第二注塑部，所述第一注塑部覆盖所述印刷电路板，所述第二注塑部覆盖所述第一注塑部的至少一侧；

所述第一注塑部的密度为ρ₁，所述第二注塑部的密度为ρ₂，ρ₁<ρ₂。

2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一注塑部的硬度为H₁，所述第二注塑部的硬度为H₂，H₁<H₂。

3.如权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一注塑部包括发泡胶、硅胶和橡胶中的至少一种，所述第二注塑部包括聚氨酯、尼龙和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。

4.如权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一注塑部的玻璃化温度为Tg₁，所述第二注塑部的玻璃化温度为Tg₂，Tg₁<Tg₂。

5.如权利要求4所述的电池，其特征在于，Tg₁<150度。

6.如权利要求1所述的电池，其特征在于，ρ₁<1g/mm³，ρ₂≥1g/mm³。

7.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一注塑部包括第一底面、第一顶面、两个第一侧面和两个第二侧面，所述第一底面朝向所述电芯，所述第一顶面与所述第一底面相背设置，所述第一侧面和所述第二侧面均连接于所述第一底面和所述第一顶面之间，所述第一侧面连接所述第二侧面且所述第一侧面的延伸方向与所述印刷电路板的长度方向相同。

8.如权利要求7所述的电池，其特征在于，所述第二注塑部覆盖所述第一顶面、所述第一侧面和所述第二侧面。

9.如权利要求7所述的电池，其特征在于，所述第二注塑部覆盖所述第一侧面，所述第一顶面和所述第二侧面暴露于所述第二注塑部。

10.如权利要求7所述的电池，其特征在于，所述第二注塑部覆盖所述第二侧面，所述第一顶面和所述第一侧面暴露于所述第二注塑部。

11.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电芯包括外壳、容置于所述外壳内的电极组件以及电连接于所述电极组件的极耳，所述极耳伸出所述外壳并电连接于所述印刷电路板，所述第一注塑部还覆盖所述极耳。

12.如权利要求11所述的电池，其特征在于，所述外壳包括用于容置所述电极组件的外壳本体及连接所述外壳本体的顶封边，所述外壳本体包括第二顶面，所述顶封边连接所述第二顶面，所述极耳自所述顶封边伸出，所述第一注塑部还覆盖所述顶封边和所述第二顶表面。

13.如权利要求12所述的电池，其特征在于，所述外壳还包括连接所述外壳本体的侧封边，所述外壳本体还包括第二底面、上表面、下表面和第三侧面，所述第二底面与所述第二顶面相背设置，所述上表面与所述下表面相背设置，所述侧封边设置于所述第三侧面上，所述第一注塑部和/或所述第二注塑部还覆盖所述第二底面、所述侧封边、所述上表面和所述下表面中的至少一者。

14.如权利要求1至13中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池还包括柔性电路板，所述柔性电路板电连接于所述印刷电路板且伸出所述注塑体。

15.如权利要求14所述的电池，其特征在于，所述第二注塑部设有凹槽，所述柔性电路板包括依次连接的第一板部、弯折部和第二板部，所述第一板部电连接于所述印刷电路板且位于所述第一注塑部内，所述弯折部伸出所述第一注塑部且位于所述凹槽内，所述第二板部伸出所述第二注塑部。

16.一种电池组，其特征在于，所述电池组包括多个如权利要求1至15中任一项所述的电池，多个所述电池并排或堆叠设置。

17.如权利要求16所述的电池组，其特征在于，所有所述电池的所述第一注塑部一体成型，所有所述电池的所述第二注塑部一体成型。

18.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括如权利要求1至15中任一项所述的电池。