CN113178627A - 电池保护板及电池组件 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池保护板及电池组件，涉及电子产品、电池领域。一种电池保护板包括多个板单元，多个所述板单元层叠设置；第一充电线路，所述第一充电线路与多个所述板单元中的其中一者电连接；第二充电线路，所述第二充电线路与多个所述板单元中的另一者电连接。一种电池组件包括电池保护板。本申请能够解决现有技术中采用双通道充电方式的保护板面积较大，导致电芯尺寸较小，从而影响电池容量的问题。

Description

电池保护板及电池组件

技术领域

本申请属于电子产品、电池技术领域，具体涉及一种电池保护板及电池组件。

背景技术

随着电子设备的迅猛发展，在电池能量密度提升缓慢的情况下，电池的快速充电显得尤为重要，各大厂商纷纷采取超级快充方案，如双通道充电。通常情况下，双通道充电方式采用两条充电电路，分别连接于保护板，使得保护板的面积相对较大，在相同电池尺寸的情况下，电芯的尺寸减小，从而导致电池的容量有所下降。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种电池保护板及电池组件，能够解决现有技术中采用双通道充电方式的保护板面积较大，导致电芯尺寸较小，从而影响电池容量的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种电池保护板，该电池保护板包括：

多个板单元，多个所述板单元层叠设置；

第一充电线路，所述第一充电线路与多个所述板单元中的其中一者电连接；

第二充电线路，所述第二充电线路与多个所述板单元中的另一者电连接。

本申请实施例还提供了一种电池组件，该电池组件包括上述电池保护板。

本申请实施例中，电池保护板包括多个板单元，多个板单元层叠设置，如此，在电池保护板的体积不变的情况下，增加了电池保护板的整体厚度，相应减小了电池保护板的横截面积。通过上述层叠设置的多个板单元，相比于整体电池保护板而言，减少了电池保护板在电池横截面上的尺寸，在一定程度上可以减小整个电池的体积。基于上述设置，在同等体积的情况下，可以提升电池的容量，也即，在同等空间的仓体内可以安装更大容量的电池，以保证电池的容量。通过第一充电线路和第二充电线路可以将板单元乃至整个电池保护板与其他结构相连，以实现电连接；与此同时，第一充电线路与其中一个板单元电连接，第二充电线路与另一个板单元电连接，从而有效避免了第一充电线路和第二充电线路均与整体电池保护板连接而增大电池保护板横截面积的问题，进而，降低了电池保护板所占用的空间，为电芯提供更大的空间，无形中提升了电池容量。

附图说明

图1为本申请实施例公开的电芯、电池保护板、第一柔性电路板和第二柔性电路板的布置示意图；

图2为本申请实施例公开的电池保护板、第一柔性电路板和第二柔性电路板的布置示意图；

图3为本申请实施例公开的电芯、板单元和第一柔性电路板形成第一充电回路的示意图；

图4为本申请实施例公开的电芯、板单元和第二柔性电路板形成第二充电回路的示意图；

图5为本申请实施例公开的第一种形式的多个板单元、第一柔性电路板和第二柔性电路板装配的示意图；

图6为本申请实施例公开的第二种形式的多个板单元、第一柔性电路板和第二柔性电路板装配的示意图；

图7为本申请实施例公开的第三种形式的多个板单元、第一柔性电路板和第二柔性电路板装配的示意图；

图8为本申请实施例公开的第四种形式的多个板单元、第一柔性电路板和第二柔性电路板装配的示意图；

图9为本申请实施例公开的第五种形式的多个板单元、第一柔性电路板和第二柔性电路板装配的示意图。

附图标记说明：

100-电芯；110-第一正极耳；120-第一负极耳；130-第二正极耳；140-第二负极耳；

200-电池保护板；210-第一板单元；220-第二板单元；230-第三板单元；

300-第一柔性电路板；310-第一充电线路；

400-第二柔性电路板；320-第二充电线路；

500-焊盘；

P-第一充电回路；Q-第二充电回路。

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作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。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例进行详细地说明。

参考图1至图9，本申请实施例公开了一种电池保护板，用于与电池的电芯100电连接，所公开的电池保护板200包括多个板单元、第一充电线路310和第二充电线路410。

电池保护板200为电池的一种保护构件，通常情况下，电池保护板200包括：一个是高速开关，一般由MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体场效应晶体管)管串联在主要放电回路中，用于执行保护动作；另一个是保护电路，一般为集成电路，由精确的比较器组成，通过监视电池电压差等方式来控制高速开关。电池保护板200上还可以有电阻、电容及辅助FUSE(电流保险丝，熔断机制)、PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数元器件，锅温度或过电流保护)、存储器等。

通过电池保护板200可以对电池进行保护，例如，过充保护、过放保护、过流保护、温度保护等。因此，通过电池保护板200可以实时对电池进行保护，以保证电池在正常范围内工作。此处需要说明的是，关于电池保护板200的保护机制、原理等可参考相关技术，此处不作详细阐述。

本申请实施例中，电池保护板200包括多个板单元，且多个板单元层叠设置。通常情况下，电池可以是类似于长方体结构，电池的厚度方向与电子设备的厚度方向相同，电池安装在电子设备的电池仓内。为了减小电池在电池仓内所占用的面积，本申请实施例中通过减小电池保护板200在电池中所占用的横截面积来减小电池的整体面积尺寸。如此，将电池保护板200分为多个板单元，并将多个板单元层叠设置，从而，在同等体积的情况下，层叠设置的多个板单元减小了电池保护板200的横截面积，相应增大了沿电池厚度方向的尺寸，以使电池保护板200的厚度与电池的整体厚度相近，进而有效利用电池保护板200在电池厚度方向上的空间。因此，将电池保护板200分为多个层叠设置的板单元，能够减小电池的横截面积，为电池仓预留更多空间，以提升电池容量。

本申请实施例中的电池保护板200还包括充电线路，为了提高充电效率，通常情况下可以采用双通道充电方式对电池进行充电。基于此，电池保护板200包括第一充电线路310和第二充电线路410，其中，第一充电线路310与多个板单元中的其中一者电连接，第二充电线路410与多个板单元中的另一者电连接。由于电池保护板200与电芯100电连接，通过第一充电线路310可以将电流引入电池保护板200，并在电池保护板200的保护作用下，实现对电池充电。还可以通过第二充电线路410将电流引入电池保护板200，并在电池保护板200的保护作用下，实现对电池充电。基于上述双通道充电方式，可以大大提高电池的充电效率。

本申请实施例中，电池保护板200包括多个板单元，多个板单元层叠设置，如此，在电池保护板200的体积不变的情况下，增加了电池保护板200的整体厚度，相应减小了电池保护板200的横截面积。通过上述层叠设置的多个板单元，相比于整体电池保护板200而言，减少了电池保护板200在电池横截面上的尺寸，在一定程度上可以减小整个电池的体积。基于上述设置，在同等体积的情况下，可以提升电池的容量，也即，在同等空间的仓体内可以安装更大容量的电池，以保证电池的容量。通过第一充电线路310和第二充电线路410可以将板单元乃至整个电池保护板200与其他结构相连，以实现电连接；与此同时，第一充电线路310与其中一个板单元电连接，第二充电线路410与另一个板单元电连接，从而有效避免了第一充电线路310和第二充电线路410均与整体电池保护板200连接而增大电池保护板200横截面积的问题，进而，降低了电池保护板200所占用的空间，为电芯100提供更大的空间，无形中提升了电池容量。

参考图1和图2，在一些实施例中，第一充电线路310与多个板单元中的其中一者连接于第一位置，第二充电线路410与多个板单元中的另一者连接于第二位置，且第一位置与第二位置位于电池保护板200的同一端。可选地，沿电池的厚度方向第一位置与第二位置相对设置。基于上述设置，使得第一充电线路310和第二充电线路410在电池保护板200上的位置至少部分重叠，相比于第一充电线路310和第二充电线路410在电池保护板200上分别设置在两端的方式，本申请实施例中的设置方式能够减小第一充电线路310和第二充电线路410在电池保护板200上占用面积总和，从而，可以采用横截面积更小的电池保护板200，在电池占用电池仓内空间相等的情况下，由于电池保护板200的横截面积有所减小，为电芯100提供更大的装配空间，进而提高了电池的容量。与此同时，相关技术中采用第一充电线路310和第二充电线路410分别设置在电池保护板200两端的方式，还会导致各充电线路走线设计复杂，需要使用多层HDI板，工艺难度较大。相比于上述方式，本申请实施例中将第一充电线路310和第二充电线路410连接在电池保护板200的同一端，并可以采用折叠的方式进行布置，在一定程度上可以降低各充电线路走线的设计、布局的难度，减小充电走线长度，且无需使用多层HDI板，大大降低了工艺难度。

在一些实施例中，电池保护板200还包括多个功率器件(图中未示出)，多个功率器件设置在多个板单元中的至少两个板单元上，也即，将多个功率器件分散在多个板单元上安装。例如，电池保护板200包括四颗MOS管，当电池保护板200包括两个板单元时，每个板单元上可以设置两颗MOS管，或者，其中一个板单元上设置一颗MOS管，另一个板单元上设置三颗MOS管，等。相比于将四颗MOS管同时设置在整体电池保护板200上，减少了热源的过于集中现象。基于上述设置，使得多个功率器件分散在多个板单元上，从而避免了多个功率器件集中设置，降低了电池保护板200的温升，有效缓解热源集中而导致电池保护板200乃至整个电池过热的问题，在一定程度上提升了充电效率。

下面将对多个板单元的设置，以及各充电线路与板单元之间的连接方式进行详细阐述，具体如下：

参考图5至图9，在一些实施例中，电池保护板200包括相背设置的第一侧和第二侧，第一充电线路310与设置于第一侧的板单元电连接，第二充电线路410与设置于第二侧的板单元电连接。可选地，第一侧和第二侧沿电池的厚度方向设置在电池保护板200的两侧，且多个板单元沿电池的厚度方向依次层叠设置。基于上述设置，使得第一充电线路310和第二充电线路410分别位于电池保护板200的沿电池厚度方向的两侧。为了实现第一充电线路310和第二充电线路410分别与电芯100电连接，可以将与第一充电线路310电连接的板单元，或者与第二充电线路410电连接的板单元分别与电芯100连接，并且将电池保护板200的各个板单元之间依次电连接，从而可以实现电池保护板200与电芯100的电连接，并且通过第一充电线路310或第二充电线路410为电池充电。

为了使多个板单元依次电连接，本申请实施例中，相邻的两个板单元之间形成有间隔，各间隔之间设有焊盘500，相邻的两个板单元之间通过焊盘500电连接。可选地，焊盘500可以采用常用的焊接金属。通过焊盘500既可以将相邻的两个板单元固定在一起，又可以使两者之间电连接。在一些实施例中，相邻的两个板单元之间可以设置多个焊盘500，如，均匀布置，从而可以提高相邻的两个板单元之间的稳定性。

为了使电池保护板200与电芯100电连接，本申请实施例中，电芯100包括两个极性相反的极耳，即，第一正极耳110和第一负极耳120，两个极耳与位于电池保护板200的第一侧的板单元电连接，或者与位于电池保护板200的第二侧的板单元电连接。基于上述设置，可以形成两组充电回路，其中一组为：第一充电线路310、第一侧的板单元、中间的各个板单元、第二侧的板单元、两个极性相反的极耳、电芯100形成第一充电回路P；另一组为：第二充电线路410、第二侧的板单元、两个极性相反的极耳、电芯100形成第二充电回路Q。通过上述第一充电回路P和第二充电回路Q可协同对电芯100进行充电。此处需要说明的是，关于充电原理可参考相关技术，此处不作详细阐述。

参考图5，在一些实施例中，电池保护板200包括两个层叠设置的板单元，即，第一板单元210和第二板单元220，第一板单元210与第二板单元220之间通过焊盘500机械连接以及电连接，第一充电线路310与第一板单元210电连接，第二充电线路410与第二板单元220电连接，且两个极性相反的极耳与第二板单元220连接。

参考图6，在其他一些实施例中，电池保护板200包括三个层叠设置的板单元，即，第一板单元210、第二板单元220和第三板单元230，且第一板单元210、第二板单元220和第三板单元230依次通过焊盘500机械连接以及电连接，第一充电线路310与第一板单元210电连接，第二充电线路410与第二板单元220电连接，两个极性相反的极耳与第二板单元220电连接。

此处还需说明的是，本申请实施例中对于电池保护板200包括的板单元的数量不作限制，只要能够满足实际要求即可。

参考图7，除上述设置方式之外，电池保护板200还可以包括相互贴合设置的第一板单元210和第二板单元220，其中，第一板单元210与第一充电线路310电连接，第二板单元220与第二充电线路410电连接。基于此设置，可以避免第一板单元210与第二板单元220之间存在间隙，从而可以减小电池保护板200的整体厚度。可选地，第一板单元210与第二板单元220之间可以通过胶粘的方式贴合在一起，当然，还可以采用其他固定方式，本申请实施例中不作限制。

继续参考图7，为了将电池保护板200与电芯100电连接，本申请实施例中的电芯100包括四个极耳，即，第一正极耳110、第一负极耳120,、第二正极耳130和第二负极耳140，四个极耳中的两个极性相反的极耳(即，第一正极耳110和第一负极耳120)均与第一板单元210连接，四个极耳中的另外两个极性相反的极耳(即，第二正极耳130和第二负极耳140)均与第二板单元220连接。基于上述设置，可以形成两组充电回路，其中一组为：第一充电线路310、第一板单元210、第一正极耳110及第一负极耳120、电芯100形成第一充电回路P；另一组为：第二充电线路410、第二板单元220、第二正极耳130及第二负极耳140、电芯100形成第二电回路Q。通过上述第一充电回路P和第二充电回路Q可协同对电芯100进行充电。此处需要说明的是，关于充电原理可参考相关技术，此处不作详细阐述。

参考图8，在一些实施例中，多个板单元的面积不等。本申请实施例中可根据实际需要设计各个板单元的横截面积(包括长度、宽度)，在一定程度上可以为电池保护板200上的电子元器件提供更多的空间。

参考图3和图4，在一些实施例中，第一充电线路310设置于第一柔性电路板300，通过第一柔性电路板300为第一充电线路310提供支撑、安装基础。同样地，第二充电线路410设置于第二柔性电路板400，通过第二柔性电路板400为第二充电线路410提供支撑、安装基础。基于上述设置，可以使第一充电线路310随第一柔性电路板300进行弯折，同样地，第二充电线路410随第二柔性电路板400进行弯折，从而可以在电子设备内部形成较佳的布局，一方面降低布局复杂程度，另一方面还可以节约布局空间。

进一步地，第一柔性电路板300及第二柔性电路板400分别与各自对应的板单元之间通过焊盘500电连接。基于此，可以通过焊盘500将第一柔性电路板300与对应的板单元固定，并且，还可以通过焊盘500将第一柔性电路板300与板单元电连接，以实现电导通。同样地，通过焊盘500将第二柔性电路板400与对应的板单元固定，并且，还可以通过焊盘500将第二柔性电路板400与板单元电连接，以实现电导通。

参考图9，在其他实施例中，第一充电线路310设置于第一软硬结合板，从而节省了在两者之间设置焊盘500的空间。同样地，第二充电线路410设置于第二软硬结合板，从而节省了两者之间设置焊盘500的空间。

本申请实施例还公开了一种电池组件，所公开的电池组件包括上述实施例中的电池保护板200。

综上所述，通过将电池保护板200分为多个层叠设置的板单元，可以大大降低电池保护板200的横截面积(或宽度尺寸)，从而缩短电池的整体长度，或在相同的电池尺寸情况下增加电芯100长度，从而提升电池的容量。通过将电池保护板200分为多个层叠设置的板单元，可以使电池保护板200上设置电子元器件的面积大幅增加，可以将温升较大的电子元器件分散设置在在多个板单元上，从而可以降低电池保护板200的温升，进而提升电池的充电速度。通过将电池保护板200分为多个层叠设置的板单元，可以将充电回路简化，从而使PCB的选型可以由原来的六层HDI板更改为四层通孔板，时工艺更简单。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (12)

1.一种电池保护板(200)，用于与电池的电芯(100)电连接，其特征在于，包括：

多个板单元，多个所述板单元层叠设置；

第一充电线路(310)，所述第一充电线路(310)与多个所述板单元中的其中一者电连接；

第二充电线路(320)，所述第二充电线路(320)与多个所述板单元中的另一者电连接。

2.根据权利要求1所述的电池保护板(200)，其特征在于，所述第一充电线路(310)与多个所述板单元中的其中一者连接于第一位置，所述第二充电线路(320)与多个所述板单元中的另一者连接于第二位置，所述第一位置与所述第二位置位于所述电池保护板(200)的同一端。

3.根据权利要求1所述的电池保护板(200)，其特征在于，所述电池保护板(200)还包括多个功率器件，多个所述功率器件设置在多个所述板单元中的至少两个所述板单元上。

4.根据权利要求1所述的电池保护板(200)，其特征在于，所述电池保护板(200)包括相背设置的第一侧和第二侧，所述第一充电线路(310)与设置于所述第一侧的板单元电连接，所述第二充电线路(320)与设置于所述第二侧的板单元电连接。

5.根据权利要求4所述的电池保护板(200)，其特征在于，相邻的两个所述板单元之间形成有间隔，所述间隔中设有焊盘(500)，相邻的两个所述板单元通过所述焊盘(500)电连接。

6.根据权利要求5所述的电池保护板(200)，其特征在于，所述电芯(100)包括两个极性相反的极耳，两个所述极耳与位于所述电池保护板(200)的第一侧的板单元电连接，或者与位于所述电池保护板(200)的第二侧的板单元电连接。

7.根据权利要求1所述的电池保护板(200)，其特征在于，所述电池保护板(200)包括相互贴合设置的第一板单元(210)和第二板单元(220)，所述第一板单元(210)与所述第一充电线路(310)电连接，所述第二板单元(220)与所述第二充电线路(320)电连接；

所述电芯(100)包括四个极耳，所述四个极耳中的两个极性相反的极耳均与所述第一板单元(210)连接，所述四个极耳中的另外两个极性相反的极耳均与所述第二板单元(220)连接。

8.根据权利要求1所述的电池保护板(200)，其特征在于，多个所述板单元的面积不等。

9.根据权利要求1所述的电池保护板(200)，其特征在于，所述第一充电线路(310)设置于第一柔性电路板，和/或，所述第二充电线路(320)设置于第二柔性电路板。

10.根据权利要求9所述的电池保护板(200)，其特征在于，所述第一柔性电路板及所述第二柔性电路板分别与所述板单元之间通过焊盘(500)电连接。

11.根据权利要求1所述的电池保护板(200)，其特征在于，所述第一充电线路(310)设置于第一软硬结合板，和/或，所述第二充电线路(320)设置于第二软硬结合板。

12.一种电池组件，其特征在于，包括权利要求1-11中任意一项所述的电池保护板(200)。

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