CN115549262A - 电源模块以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电源模块以及用电装置，电源模块包括电芯及与电芯电连接的电路板，电芯的数量仅为一颗，电芯用于提供第一电压给电路板，电芯包括壳体、设于壳体内的电极组件，电路板包括升压/降压电路以及至少两个输出端子；升压/降压电路用于接收第一电压并对第一电压进行升压或降压，以输出至少两个不同的第二电压给至少两个输出端子；输出端子用于将第二电压提供给与输出端子电连接的负载中的驱动电路。由此，上述电源模块通过单电芯输出不同的第二电压，可以节省电源模块的制造成本，提高电源模块的能量密度。

Description

电源模块以及用电装置

本申请为申请号为202210734401.4、申请日为2022年06月27日、发明名称为“电源模块以及用电装置”的分案申请。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电源模块以及用电装置。

背景技术

电芯在电子移动设备等电子产品中有着广泛使用，人们对电芯的各项性能要求也越来越高。由多个电芯进行串并联组成的电池包可以提供更大的供电电压，但结构复杂，制造成本较高，且电池包的能量密度不高。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，有必要提出一种电源模块。

另，还有必要提供一种具有该电源模块的用电装置。

第一方面，本申请提供一种电源模块。包括电芯及与电芯电连接的电路板，所述电源模块中的电芯数量仅为一颗。电芯用于提供第一电压给电路板。电芯包括壳体、设于壳体内的电极组件。电路板包括升压/降压电路以及至少两个输出端子。升压/降压电路用于接收第一电压并对第一电压进行升压或降压，以输出至少两个不同的第二电压给至少两个输出端子。输出端子用于将第二电压提供给与输出端子电连接的负载中的驱动电路。通过设置升压/降压电路对单颗电芯提供的第一电压进行升压/降压，可以提高单颗电芯的供电电压范围，以对采用电源模块供电的负载中不同的驱动电路分别进行供电。相比于由多个电芯进行串并联组成的电池包，本申请提供的电源模块减少了电芯的封装空间，也无需根据容量、电压以及内阻等参数对多个电芯进行参数匹配，从而减少了由于多电芯之间存在电压差，进而影响电芯品质的风险，提升了电芯的生产良率、品质以及使用寿命。

在一些可能的实现方式中，电路板还用于接收负载中驱动电路输出的至少一个反馈信号。反馈信号用于指示驱动电路的额定电压。升压/降压电路根据反馈信号将对应的第二电压调整至额定电压，并通过对应的输出端子输出给驱动电路。通过电路板接收反馈信号，使得升压/降压电路可以获知驱动电路的额定电压，从而控制其输出的第二电压的电压值，形成了反馈机制，使得升压/降压电路可以满足不同驱动电路的供电需求。

在一些可能的实现方式中，反馈信号为脉冲信号；驱动电路可通过调整脉冲信号的占空比反馈不同的额定电压给电路板。通过驱动电路输出具有特定占空比的脉冲信号，以指示驱动电路的额定电压，并通过调节脉冲信号的占空比，以输出指示不同额定电压的反馈信号，使得驱动电路可以适配多种具有不同额定电压值的电子元件，扩大了驱动电路的应用范围。

在一些可能的实现方式中，升压/降压电路包括开关元件。开关元件包括控制端、第一连接端。控制端用于接收反馈信号。第一连接端接收第一电压。开关元件根据反馈信号的占空比在导通状态和断开状态之间切换，以调节第二电压的电压值。通过开关元件在导通状态和断开状态之间切换，以调节第二电压的占空比，从而调节第二电压的电压值，使得第二电压的占空比对应于反馈信号的占空比，实现了第二电压与驱动电路的额定电压相匹配。

在一些可能的实现方式中，升压/降压电路还包括电感器。开关元件还包括第二连接端。第二连接端与电感器电连接。电感器电连接于驱动电路。通过调节电感器的电感值，以调节第二电压的电压值。通过设置电感器，并根据开关元件对电感器进行充放电，使得电感器提供能量给驱动电路，以对驱动电路进行供电。通过调节电感器的电感值，可以调节电感器上的电压降，从而影响电感器的充放电过程，进而调节第二电压的电压值。

在一些可能的实现方式中，电压模块中的单颗电芯的容量为5～100A/h，所述第一电压为3.0V-5.0V，所述第二电压与所述第一电压的比值为0.2-3以满足不同用电设备对电池容量的需求。由于本申请采用单颗电芯结合升压/降压电路来满足负载(外部用电设备)的用电需求，优选第二电压与所述第一电压的比值为1.5-2.5，如此，在用于平板电脑、笔记本电脑、扫地机器人、电动工具等使用电压明显高于常规单电芯的输出电压的用电设备时，所述升压/降压电路可以将单电芯的电压升高以满足使用需求。

在一些可能的实现方式中，电源模块还包括外壳，电芯和电源模块收容在外壳中，电路板固定在电芯或壳体上。如此，外壳可以将电芯和电路板封装在一起，可以更好的适配不同的负载的电源需求，方便电源模块与负载的安装，负载设计时无需考虑升压/降压功能的电路板的安装和布局问题。在一些可能的实现方式中，壳体包括相对设置的第一封装膜和第二封装膜。第一封装膜包括第一金属层。第二封装膜包括第二金属层。第一金属层和第二金属层的至少一者的厚度大于40μm。通过设置第一封装膜以及第二封装膜，并封装为壳体以保护电芯，由于单颗电芯重量大于串并联的小电芯，厚度大于40μm的第一金属层或第二金属层可以减少电芯在发生机械滥用时引发的安全风险。

在一些可能的实现方式中，电极组件为叠片结构或卷绕结构。

在一些可能的实现方式中，电极组件为多电极结构，以提高充放电能力，降低单电芯由于升压/降压带来的电芯内部电流的急剧变化带来的发热或者对安全性能的影响。

本申请提供的电极组件可以为多种结构，应用范围较广。

在一些可能的实现方式中，电极组件包括正极极片。正极极片包括正极集流体和正极活性材料层。正极集流体和正极活性材料层之间还设有安全底涂层。通过在正极集流体与正极活性材料层之间设置安全底涂层，可以保护正极集流体，降低电极组件短路的风险，从而提升电芯的安全性能，优选安全底涂层为磷酸铁锂涂层。

在一些可能的实现方式中，壳体包括相对设置的第一端壁和第二端壁。电芯具有正极和负极。正极和负极从第一端壁引出并与电路板电连接。电路板和第一端壁之间设有第一绝缘件。通过在电路板与第一端壁之间设置第一绝缘件，可以减少电路板与电芯的机械碰撞或摩擦，降低电路板与电芯之间接触不良的风险。

在一些可能的实现方式中，电源模块还具有第二绝缘件，第二绝缘件连接于壳体表面，且与第一端壁围设形成容置空间。电路板和第一绝缘件设于容置空间内。通过设置第二绝缘件，将电路板、第一绝缘件收纳于容置空间内，可以减少电源模块在发生机械滥用时受到的机械碰撞，从而提升电源模块的工作稳定性。

在一些可能的实现方式中，第二端壁上设有第三绝缘件。通过设置第三绝缘件，减少了电源模块在发生机械滥用时受到的机械碰撞，从而提升电源模块的工作稳定性。

在一些可能的实现方式中，第一绝缘件为硅胶垫，其可以为电路板以及电芯提供良好的抗震性能，同时不影响电芯与电路板之间的电连接。

第二方面，本申请提供一种用电装置。其包括负载以及电连接于负载的上述电源模块；负载包括至少两个驱动电路。

附图说明

图1为本申请一实施方式提供的电源模块的结构框图。

图2为本申请一实施方式提供的升压/降压电路的电路图。

图3为本申请一实施方式提供的电源模块的结构图。

图4为图3所示的电芯的壳体的第一封装膜的结构示意图。

图5为图3所示的电芯的壳体的第二封装膜的结构示意图。

图6本申请一实施方式提供的电极组件的剖视图。

图7为本申请提供的用电装置的整体结构示意图。

主要元件符号说明

电源模块 100

电芯 10

壳体 101

第一端壁 1011

第二端壁 1012

电极组件 102

第一电极 103

第二电极 104

主体部 11

封装部 11a

第一方向 D1

第二方向 D2

第三方向 D3

第一封装膜 12

第二封装膜 13

第一保护层 125

第一金属层 126

第一聚合物层 127

第二保护层 131

第二金属层 132

第二聚合物层 133

第一极片 14

第二极片 15

隔离膜 16

第一集流体 141

第一活性物质层 142

安全底涂层 143

第二集流体 151

第二活性物质层 152

极耳 17

转接部 18

电路板 20

升压/降压电路 21

开关元件 211

控制端 2111

第一连接端 2112

第二连接端 2113

电感器 212

输出端子 22

第一绝缘件 23

第二绝缘件 24

第三绝缘件 25

负载 200

驱动电路 201

用电装置 1

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述，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。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。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。

下文，将详细地描述本申请的实施方式。但是，本申请可体现为许多不同的形式，并且不应解释为限于本文阐释的示例性实施方式。而是，提供这些示例性实施方式，从而使本申请透彻地和详细地向本领域技术人员传达。本申请实施例中，“第一”、“第二”等词汇，仅是用于区别不同的对象，不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。例如，第一应用、第二应用等是用于区别不同的应用，而不是用于描述应用的特定顺序，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

请参阅图1，本申请提供一种电源模块100，电源模块100电连接于负载200，以为负载200供电。负载200包括至少两个驱动电路201以及与驱动电路201电连接的电子元件(图中未示出)。

电源模块100包括电芯10以及电路板20，电芯10的数量仅为一颗。电路板20包括升压/降压电路21以及至少两个输出端子22。升压/降压电路21与电芯10电连接。至少两个输出端子22对应电连接于负载200中的至少两个驱动电路201。在一实施例中，所述负载200为应用终端，如手机、笔记本电脑等用电装置。

在本申请实施例中，电芯10可以包括所有种类的原电池、二次电池、燃料电池或太阳能电池。可选地，电芯10可以为锂二次电池，包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、钠离子二次电池等。

电芯10用于为电路板20提供第一电压，以为电路板20进行供电。具体地，电芯10输出第一电压到升压/降压电路21，升压/降压电路21对第一电压进行升压或降压，以输出至少两个不同的第二电压给至少两个所述输出端子22，进而通过输出端子22将不同的第二电压输出到不同的驱动电路201。

驱动电路201用于根据第二电压驱动负载200中的电子元件进行工作。可以理解，由于负载200中设置有多个不同的电子元件，多个不同的电子元件分别具有不同的工作电压，因此，不同的驱动电路201可以根据不同的第二电压驱动对应的电子元件，使其在工作电压下正常工作。

可以理解，如图1所示，驱动电路201还电连接升压/降压电路21。如此，驱动电路201还可反馈电子元件的额定工作电压到电路板20。具体地，电子元件可以将其额定工作电压提供给驱动电路201，驱动电路201可以根据电子元件的额定工作电压输出反馈信号到升压/降压电路21。可以理解，升压/降压电路21可以根据反馈信号获知电子元件的额定工作电压，从而调整其输出的第二电压的电压值。

请参阅图2，本申请提供的升压/降压电路21包括开关元件211以及电感器212。在一些实施方式中，开关元件211可以为二极管、三极管、场效应管、开关晶体管等电子元件，电感器212可以为线圈、贴片电感、插件电感等。

在本申请实施例中，开关元件211包括控制端2111、第一连接端2112以及第二连接端2113。开关元件211的控制端2111电连接驱动电路201，开关元件211的第一连接端2112电连接于电芯10，开关元件211的第二连接端2113电连接电感器212。电感器212电连接负载200中的驱动电路201。驱动电路201电连接于开关元件211的第一连接端2112。

在本申请实施例中，开关元件211用于接收电芯10提供的第一电压以及驱动电路201输出的反馈信号，并根据反馈信号在导通与断开状态之间进行切换。具体地，在一些实施方式中，反馈信号可以为脉冲信号。可以理解，反馈信号的占空比指示驱动电路201以及电子元件的额定电压。驱动电路201可以通过调整反馈信号的占空比，以反馈不同的额定电压给开关元件211。例如，100％占空比的反馈信号指示驱动电路201的额定电压为12V，50％占空比的反馈信号指示驱动电路201的额定电压为6V。因此，开关元件211可以通过检测反馈信号的占空比，获知驱动电路201或电子元件的额定电压，从而在导通与断开状态之间进行切换，以输出不同电压值的驱动信号。

例如，若开关元件211为N型金属-氧化物-半导体(N-Metal-Oxide-Semiconductor，NMOS)管，开关元件211的栅极为控制端2111。则当反馈信号为低电平时，开关元件211为断开状态。当反馈信号为高电平时，开关元件211为导通状态，由此实现开关元件211根据反馈信号的占空比在导通与断开状态之间进行切换。

可以理解，在该实施例中，连接于不同驱动电路201的电感器212的电感值可以是相同或不同，在此不作具体限定。

可以理解，开关元件211在导通与断开状态之间进行切换，实际上是通过调整驱动信号的占空比以调整驱动信号的电压值，也即对第一电压进行升压/降压，以得到驱动信号。在一些实施方式中，反馈信号与驱动信号的占空比可以相同。例如，若反馈信号的占空比为20％，开关元件211可以控制其输出的驱动信号的占空比为20％。当然，在其他实施例中，反馈信号与驱动信号的占空比也可以互补。其中，反馈信号与驱动信号的占空比互补可以为反馈信号与驱动信号的占空比之和为100％。例如，若反馈信号的占空比为20％，开关元件211可以控制其输出的驱动信号的占空比为80％。在另一些实施方式中，还可以通过调节电感器212的电感值以调整驱动信号的电压值。例如，当电感器212为可调电感时，可以实时调整电感器212的电感值，来改变电感器212上的电压降，从而影响电感器212的充放电过程，进而改变电感器212提供给驱动电路201的能量，实现对第二电压的调节。又如，连接于不同驱动电路201的电感器212本身的电感值可以是不同的，从而可以通过设置具有不同电感值的电感器212实现对第二电压的调节。

请参阅图3至图4，在一些实施例中，本申请提供的电芯10单颗大容量电芯，可选地，电芯10的容量为5～100A/h。相比于用于通过多个电芯串并联组成的电池包，本申请提供的电芯10的容量更大，可以提供更大范围的供电电压。

可以理解，通过将电芯10设置为单颗大容量电芯，再配合升压/降压电路21对电芯10提供的第一电压进行升压/降压，可以提高电芯10的供电电压范围，以对不同的驱动电路201分别进行供电。相比于由多个电芯进行串并联组成的电池包，本申请提供的电芯10可充分利用电源模块100的内部空间，例如，可省略用于将多个电芯进行串并联的电路板及多个电芯与电路板焊接的空间，当电芯为软包电芯时多个电芯封装边占用的空间、多个电芯连接处的缝隙、以及用于粘接多个电芯的胶水的预留空间、多个电芯的电极组件拐角处的空间、用于将各个电芯进行封装的封装膜的空间等，从而本申请提供的电芯10可以提升能量密度。同时，本申请减小了电芯10所需的数量，也有利于简化整个电源模块100的结构，降低了制造成本以及维护成本。此外，本申请提供的电芯10无需匹配多个电芯的容量、电压以及内阻等参数，也可减少多个电芯之间出现电压差而进行补电的步骤，且单个电芯10的发热量小于多电芯组成的电池包的发热量，因此本申请简化了电芯的制造工序，提高了电芯的使用寿命和可靠性。

具体地，电芯10包括壳体101、电极组件102、电解液(图未示)、第一电极103和第二电极104。电极组件102位于壳体101内。壳体101在第一方向D1上包括相对设置的第一端壁1011以及第二端壁1012，第一电极103和第二电极104均电连接电极组件102，并从第一端壁1011伸出壳体101。第一电极103和第二电极104可以连接外部元件，例如本申请提供的电路板20。

在一些实施例中，电路板20与第一端壁1011之间设置有第一绝缘件23。第一绝缘件23可以在电源模块100发生机械滥用时提供缓冲作用，以减少电路板20与电芯10的机械碰撞，且减小壳体101破损和漏液的风险。而且，第一绝缘件23还可使电芯10的头部(即电芯10靠近第一端壁1011的部分)与电路板20、第一电极103或第二电极104等其它元件隔绝开。具体地，第一绝缘件23可设于封装部11a与第一端壁1011围设形成的空间内。第一绝缘件23可以是硅胶、环氧树脂等绝缘树脂。在一些实施方式中，第一绝缘件23可以为硅胶垫。

进一步地，电源模块100还可以设置有第二绝缘件24，第二绝缘件24与第一端壁1011围合形成容置空间，第一绝缘件23、第一电极103、第二电极104以及电路板20均位于该容置空间内。第二绝缘件24用于将电路板20固定于电芯10的第一端壁1011上，还可减小电源模块100发生机械滥用时电路板20及电芯10头部受到的撞击，降低失效风险。值得注意的是，所述电源模块100需要通过本领域常规方式将电路板的输出端子与负载中的驱动电路电连接，包括但不限于，电路板的输出端子穿过所述第二绝缘件24与驱动电路电连接。

第二端壁1012上还可以设置有第三绝缘件25。第三绝缘件25可减小电源模块100发生机械滥用时电芯10尾部(即电芯10靠近第二端壁1012的部分)受到的撞击，降低失效风险。在一些实施方式中，第二绝缘件24以及第三绝缘件25为绝缘胶带。

如图3所示，在一些实施例中，电芯10可以为，但并不限于软包电芯。壳体101包括主体部11以及封装部11a。第一电极103和第二电极104由封装部11a伸出，电极组件102设置于主体部11内。主体部11包括上述第一端壁1011和第二端壁1012，而封装部11a连接于第一端壁1011。定义电极组件102的厚度方向为第二方向D2，垂直于第一方向D1和第二方向D2的方向为第三方向D3。

壳体101可由第一封装膜12与第二封装膜13通过封装后对密封边折叠形成。

如图4所示，第一封装膜12可包括依次层叠设置的第一保护层125、第一金属层126和第一聚合物层127。相较于第一保护层125，第一聚合物层127更靠近电极组件102。第一保护层125的材质可以为高分子树脂，其可以用于保护第一金属层126，降低第一金属层126因外力作用破损的风险，同时能够延缓外部环境的空气渗透，维持电芯10内部处于正常运作的环境。

在一些实施例中，第一保护层125的材质可选自对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺中的至少一种。第一保护层125的厚度范围可以为15μm至35μm。

第一金属层126可以用于延缓外部环境的水分渗透，并减少外力对电极组件102造成的损伤。在一些实施例中，第一金属层126可以为铝箔层或钢箔层。由于电芯10的容量相对较大，重量提高，为了减小电源模块100在发生机械滥用(如跌落、撞击)发生失效的风险，提高可靠性，第一金属层126的厚度大于40μm。第一聚合物层127具有加热熔融的性质，可以用于封装，且可以降低多层片材被电解液中的有机溶剂溶解或溶胀的风险。第一聚合物层127还可用于降低电解液中的电解质与第一金属层126接触而导致金属层被腐蚀的风险。在一些实施例中，第一聚合物层127包括聚合物材料，其可选自聚丙烯、丙烯共聚物、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种聚合物材料。第一聚合物层127的厚度范围可以为10μm至40μm。

在一些实施例中，第一封装膜12还可包括第一粘接层(图未示)和第二粘接层(图未示)，第一粘接层设于第一保护层125和第一金属层126之间，可以用于粘接第一保护层125和第一金属层126。第二粘接层设于第一金属层126和第一聚合物层127之间，可以用于粘接第一金属层126和第一聚合物层127。

请参阅图5，第二封装膜13可包括依次层叠设置的第二保护层131、第二金属层132和第二聚合物层133。为了进一步提高电源模块100在机械滥用发生失效的风险，还可设置第二金属层132的厚度大于40μm。可以理解，当第一封装膜12和第二封装膜13可由一张封装膜折叠后得到时，第二保护层131、第二金属层132和第二聚合物层133的材质分别与第一保护层125、第一金属层126和第一聚合物层127的材质相同，在此不作重复描述。

请参阅图6，电极组件102包括第一极片14、第二极片15和隔离膜16，隔离膜16设置于第一极片14和第二极片15之间。第一极片14包括第一集流体141和设置于第一集流体141上的第一活性物质层142。第二极片15包括第二集流体151和设置于第二集流体151上的第二活性物质层152。第一电极103和第二电极104分别电连接于第一集流体141和第二集流体151，从而将第一极片14和第二极片15的极性引出。在一些实施例中，第一极片14为正极片，第二极片15为负极片。第一极片14可以是正极极片或负极极片。对应地，第一集流体141可以是正极集流体或负极集流体，第一活性物质层142可以是正极活性物质层或负极活性物质层。在一些实施例中，第一极片14为正极极片，第二极片15为负极极片。

正极集流体可以采用铝箔或镍箔，负极集流体可以采用铜箔、镍箔或碳基集流体中的至少一种。

正极活性物质层包含正极活性物质，正极活性物质包括可逆地嵌入和脱嵌金属离子(如锂离子、钠离子等，以下以锂离子为例)的化合物(即，锂化插层化合物)。在一些实施例中，正极活性物质可以包括锂过渡金属复合氧化物。该锂过渡金属复合氧化物含有锂以及从钴、锰和镍中选择的至少一种元素。在一些实施例中，正极活性物质选自钴酸锂(LiCoO2)、锂镍锰钴三元材料(NCM)、锂镍钴铝三元材料(NCA)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)或磷酸铁锂(LiFePO4)中的至少一种。

负极活性物质层包含负极活性物质，采用本领域已知的能够进行活性离子可逆脱嵌的负极活性物质，本申请不做限制。例如，可以包括但不限于石墨、软碳、硬碳、碳纤维、中间相碳微球、硅基材料、锡基材料、钛酸锂或其他能与锂形成合金的金属等中的一种或多种的组合。其中，石墨可选自人造石墨、天然石墨以及改性石墨中的一种或多种的组合；硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅合金中的一种或多种的组合；锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物、锡合金等中的一种或多种的组合。

隔离膜16包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或芳纶中的至少一种。例如，聚乙烯包括选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯中的至少一种。其中聚乙烯和聚丙烯对降低短路风险具有良好的作用，并可以通过关断效应改善电芯10的稳定性。

请参阅图6，电极组件102为卷绕结构，即第一极片14、隔离膜16和第二极片15层叠卷绕以形成电极组件102。在一些实施例中，电极组件102为多极耳结构。第一电极103包括多个极耳17和一个转接部18。多个极耳17分别连接第一集流体141。转接部18连接极耳17并伸出壳体101。其中，极耳17可与第一集流体141一体成型(即极耳17由第一集流体141裁切形成)或焊接固定。转接部18与多个极耳17焊接固定。同理，第二电极104也可以包括多个极耳(图未示)和一个转接部(图未示)，多个极耳分别连接第二集流体151，转接部连接极耳并伸出壳体101。可以理解，在一些实施方式中，由于电芯10的容量较大，设置多极耳结构可使得电芯10充电时电流更加分散和均匀，降低第一电极103和第二电极104处产生的热量，减小局部过热风险，提高可靠性和安全性。

在其它实施例中，电极组件102还可以是叠片结构，即第一极片14、隔离膜16和第二极片15依次层叠以形成电极组件102。在叠片结构中，相邻两个第一极片14之间设有一个第二极片15，相邻两个第二极片15之间设有一个第一极片14。每一第一极片14和每一个第二极片15上均连接有一个极耳，因此该多极耳结构同样可以降低第一电极103和第二电极104处产生的热量，减小局部过热风险，提高可靠性和安全性。

在一些实施例中，第一极片14还包括设置于安全底涂层143，安全底涂层143设置于第一活性物质层142和第一集流体141的表面之间。通过设置安全底涂层143，可以增加第一集流体141与第一活性物质层142之间的粘接力，减小循环过程中活性物质脱落的风险，以提升电芯10的安全性能。在一些实施例中，安全底涂层143为磷酸铁锂涂层，其还可以在发生短路时，减小短路电流进而减少发热。

在一些实施例中，壳体101的内表面和电极组件102之间可设有粘接层19。例如，当第一封装膜12包括依次层叠设置的第一保护层125、第一金属层126和第一聚合物层127时，粘接层19可粘接于第一聚合物层127上，并同时粘接电极组件102。如此，当电源模块100发生机械滥用时，粘接层19可抑制电极组件102在壳体101内的窜动，减少壳体101被冲开导致的漏液或短路起火的风险。当电极组件102最外侧为集流体时，粘接层19还可减小集流体被撕裂的风险。其中，粘接层19可以为热熔胶或双面胶。

请参阅图7，本申请一实施方式还提供一种用电装置1，用电装置1包括电源模块100以及外部负载200。

其中，本申请的电源模块100适用于各种领域的用电装置1。在一实施方式中，本申请的用电装置1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、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。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请要求保护的范围之内。

Claims (16)

1.一种电源模块，包括电芯及与所述电芯电连接的电路板，所述电芯的数量仅为一颗，所述电芯用于提供第一电压给所述电路板，所述电芯包括壳体、设于所述壳体内的电极组件，其特征在于：

所述电路板包括升压/降压电路以及至少两个输出端子；

所述升压/降压电路用于接收所述第一电压并对所述第一电压进行升压或降压，以输出至少两个不同的第二电压给所述至少两个输出端子；

所述输出端子用于将所述第二电压提供给与所述输出端子电连接的负载中的驱动电路；

所述电源模块包括外壳，所述电芯和所述电路板收容在所述外壳中，所述电路板固定在所述电芯上。

2.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述电路板还用于接收所述驱动电路输出的至少一个反馈信号；所述反馈信号用于指示所述驱动电路的额定电压；所述升压/降压电路根据所述反馈信号将对应的所述第二电压调整至所述额定电压，并通过对应的所述输出端子输出给所述驱动电路。

3.如权利要求2所述的电源模块，其特征在于，所述反馈信号为脉冲信号；所述驱动电路可通过调整所述脉冲信号的占空比反馈不同的所述额定电压给所述电路板。

4.如权利要求3所述的电源模块，其特征在于，所述升压/降压电路包括开关元件，所述开关元件包括控制端、第一连接端，所述控制端用于接收所述反馈信号，所述第一连接端接收第一电压，所述开关元件根据所述反馈信号的占空比在导通状态和断开状态之间切换，以调节所述第二电压的电压值。

5.如权利要求4所述的电源模块，其特征在于，所述升压/降压电路还包括电感器，所述开关元件还包括第二连接端，所述第二连接端与所述电感器电连接，所述电感器电连接于所述驱动电路，通过调节所述电感器的电感值，以调节所述第二电压的电压值。

6.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述电芯的容量为5～100A/h，所述第一电压为3.0V-5.0V，所述第二电压与所述第一电压的比值为0.2-3。

7.如权利要求6所述的电源模块，其特征在于，所述第二电压与所述第一电压的比值为1.5-2.5。

8.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述壳体包括相对设置的第一封装膜和第二封装膜，所述第一封装膜包括第一金属层，所述第二封装膜包括第二金属层，所述第一金属层和所述第二金属层的至少一者的厚度大于40μm。

9.如权利要求8所述的电源模块，其特征在于，所述电极组件为多极耳结构。

10.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述电极组件包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体和正极活性材料层，所述正极集流体和正极活性材料层之间还设有安全底涂层。

11.如权利要求10所述的电源模块，其特征在于，所述安全底涂层为磷酸铁锂涂层。

12.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述壳体包括相对设置的第一端壁和第二端壁，所述电芯具有正极和负极，所述正极和所述负极从所述第一端壁引出并与所述电路板电连接，所述电路板和所述第一端壁之间设有第一绝缘件。

13.如权利要求12所述的电源模块，其特征在于，还具有第二绝缘件，所述第二绝缘件连接于所述壳体，且所述第一端壁和所述第二绝缘件围设形成容置空间，所述电路板和第一绝缘件设于所述容置空间内。

14.如权利要求12所述的电源模块，其特征在于，所述第二端壁上设有第三绝缘件。

15.如权利要求12-14任一项所述的电源模块，其特征在于，所述第一绝缘件为硅胶垫。

16.一种用电装置，其包括负载以及电连接于所述负载的电源模块；所述负载包括至少两个驱动电路；其特征在于，所述电源模块采用如权利要求1至15中任意一项所述的电源模块。

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