CN117641719A - 柔性电路板及其制备方法和电池模组 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种柔性电路板及其制备方法和电池模组。所述柔性电路板包括内层电路板、金属层、第一覆盖膜层、第二覆盖膜层和第一盲孔。所述第一盲孔贯穿所述第二覆盖膜层并露出所述金属层的部分表面。本申请通过在柔性电路板内部设置金属层(铝箔层)并在外侧设置可使金属层裸露出来的覆盖膜层，从而使裸露出来的金属层能直接与电池的极耳电连接，并且无需在柔性电路板的上下表面铺设PET保护膜，从而可以减少CCS工艺流程的步骤及材料。
Description
技术领域
本申请涉及一种柔性电路板及其制备方法以及包括该柔性电路板的电池模组。
背景技术
当电池堆叠成模组，通过汇流排(busbar)或通过电池极耳完成电池组的串联或并联之后，为了在使用过程中能够实时采集电池电压、电池温度和汇流排温度等参数，一般需要在电池或汇流排表面布置柔性电路板(FPC，布置有温度传感器和电压采样线束等)。行业内通常将上述系统称为电汇连接系统(cell contacting system，CCS)。
目前，柔性电路板一般使用金属片(例如，镍片等)与汇流排通过激光焊接，汇流排与电池极耳通过激光焊接。具体的，CCS工艺流程可包括如下步骤：模具表面套Pin并铺设底层聚酯(PET)保护膜；放置汇流排和FPC并进行激光焊接；FPC表面铺设上层PET保护膜；压合；回流排与电池极耳通过激光焊接。CCS工艺流程较复杂，且用料多。
发明内容
有鉴于此，本申请提出一种柔性电路板，该柔性电路板用于电池模组时能减少CCS工艺流程的步骤及材料。
一种实施方式中，所述柔性电路板包括：
内层电路板，所述内层电路板包括基材层和设于所述基材层上的线路层；
金属层，所述金属层设于所述基材层背离所述线路层的一侧，所述金属层与所述线路层电连接；
第一覆盖膜层，所述第一覆盖膜层设置于所述线路层背离所述基材层的一侧；
第二覆盖膜层，所述第二覆盖膜层设置于所述金属层背离所述基材层的一侧；
第一盲孔，所述第一盲孔贯穿所述第二覆盖膜层并露出所述金属层的部分表面。
一种实施方式中，所述柔性电路板还包括第二盲孔，所述第二盲孔贯穿所述第一覆盖膜层并露出所述线路层的部分表面。
一种实施方式中，所述柔性电路板还包括电子元件，所述电子元件设置于所述第二盲孔内并与所述线路层电连接。
一种实施方式中，所述柔性电路板还包括粘接层，所述粘接层设置于所述基材层和所述金属层之间。
一种实施方式中，所述柔性电路板还包括导电结构，所述导电结构电连接所述线路层和所述金属层。
一种实施方式中，所述金属层的材质为铝箔。所述第一覆盖膜层包括第一基底层和第一胶层，所述第一胶层位于所述线路层和所述第一基底层之间。所述第二覆盖膜层包括第二基底层和第二胶层，所述第二胶层位于所述金属层和所述第二基底层之间。
本申请还提供一种电池模组，包括电池和如上所述的柔性电路板。所述电池包括极耳，所述柔性电路板的金属层与所述极耳电连接。
一种实施方式中，所述柔性电路板包括电子元件，所述电子元件包括温度感应器或连接器。
本申请还提供一种柔性电路板的制备方法，包括如下步骤：
将金属层和粘接层压合至柔性覆铜板的一侧；其中，所述柔性覆铜板包括基材层和设于所述基材层上的铜箔层，所述粘接层位于所述基材层背离所述铜箔层的一侧，所述金属层位于所述粘接层背离所述基材层的一侧；
将所述铜箔层制作形成线路层，所述线路层与所述金属层电连接；
在所述线路层背离所述基材层的一侧设置第一覆盖膜层，在所述金属层背离所述粘接层的一侧设置第二覆盖膜层；
在所述第二覆盖膜层上设置第一盲孔，所述第一盲孔贯穿所述第二覆盖膜层并露出所述金属层的部分表面。
一种实施方式中，所述制备方法还包括：在所述第一覆盖膜层上设置第二盲孔，所述第二盲孔贯穿所述第一覆盖膜层并露出所述线路层的部分表面；在所述第二盲孔内设置电子元件，所述电子元件与所述线路层电连接。
本申请通过在柔性电路板内部设置金属层(铝箔层)并在外侧设置可使金属层裸露出来的覆盖膜层，从而使裸露出来的金属层能直接与电池的极耳电连接，并不需要另外设置镍片使柔性电路板与汇流排(图未示)连接从而与极耳间接连接(极耳还与汇流排连接)，并且无需在柔性电路板的上下表面铺设PET保护膜(本申请的第一覆盖膜层和第二覆盖膜层可替代PET保护膜对柔性电路板起保护作用)，从而可以减少CCS工艺流程的步骤及材料。
附图说明
图1为本申请一实施方式提供的柔性覆铜板的剖面示意图。
图2为将金属层和粘接层与图1所示的柔性覆铜板压合后的剖面示意图。
图3为将图2所示金属层制作成线路层的剖面示意图。
图4为在图3所示的结构外侧设置覆盖膜层并设置盲孔的剖面示意图。
图5为在图4所示的结构设置电子元件后得到的柔性电路的剖面示意图。
图6为图5所示的柔性电路板另一方向的剖面示意图。
图7为本申请一实施方式提供的电池模组的剖面示意图。
主要元件符号说明
柔性电路板 100
柔性覆铜板 11
基材层 110
铜箔层 111
线路层 112
内层电路板 10
金属层 20
粘接层 21
导电结构 201
第一覆盖膜层 30
第一基底层 301
第一胶层 302
第二覆盖膜层 40
第二基底层 401
第二胶层 402
第一盲孔 41
第二盲孔 31
电子元件 50
锡膏 51
胶粘剂 52
电池模组 1000
电池 200
极耳 210
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请实施例。
具体实施方式
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实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文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实施例。
需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
将理解，当一层被称为“在”另一层“上”时，它可以直接在该另一层上或者可以在其间存在中间层。相反，当一层被称为“直接在”另一层“上”时，不存在中间层。
另外，在本申请中如涉及“第一”“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
这里参考剖面图描述本申请的实施例，这些剖面图是本申请理想化的实施例(和中间构造)的示意图。因而，由于制造工艺和/或公差而导致的图示的形状不同是可以预见的。因此，本申请的实施例不应解释为限于这里图示的区域的特定形状，而应包括例如由于制造而产生的形状的偏差。图中所示的区域本身仅是示意性的，它们的形状并非用于图示装置的实际形状，并且并非用于限制本申请的范围。
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，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
请参阅图1至图5，本申请一实施方式提供一种柔性电路板的制备方法，包括如下步骤。
步骤S10，请参阅图1，提供柔性覆铜板(FCCL)11。所述柔性覆铜板11包括基材层110和设于所述基材层110上的铜箔层111。
所述基材层110的材质可为但不限于聚酰亚胺(polyamide，PI)和聚酯(polyester，PET)。本实施方式中，所述基材层110的材质为PI。
步骤S20，请参阅图2，将金属层20和粘接层21压合至柔性覆铜板11的一侧。其中，所述粘接层21位于所述基材层110背离所述铜箔层111的一侧，所述金属层20位于所述粘接层21背离所述基材层110的一侧。
本实施方式中，所述金属层20的材质为铝箔。所述粘接层21的材质可为但不限于丙烯酸热熔胶(AD)、亚克力胶(Acrylic)或环氧树脂胶(Epoxy)等。
步骤S30，请参阅图3，将所述铜箔层111制作形成线路层112，所述线路层112与所述金属层20电连接。所述线路层112和所述基材层110形成内层电路板10。
具体的，可将抗蚀膜(图未示)压合于铜箔层111的外侧，然后进行曝光、显影、蚀刻、去膜的步骤后形成所述线路层。所述压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜等步骤为本领域常用技术手段，在此不再赘述。
一些实施例中，在将所述铜箔层111制作形成线路层112前，还可以在所述铜箔层111与金属层20之间设置导电结构201。例如，可通过但不限于机械钻孔、镭射等方式在铜箔层111和金属层20之间形成埋孔(图未示)，然后在所述埋孔中电镀导电材料(例如，铜等)形成所述导电结构201。本实施方式中，所述导电结构201为导电孔。
步骤S40，请参阅图4，在所述线路层112背离所述基材层110的一侧设置第一覆盖膜层30，在所述金属层20背离所述粘接层21的一侧设置第二覆盖膜层40。
本实施方式中，所述第一覆盖膜层30(CVL)包括第一基底层301和第一胶层302，所述第一胶层302位于所述线路层112和所述第一基底层301之间。所述第二覆盖膜层40包括第二基底层401和第二胶层402，所述第二胶层402位于所述金属层20和所述第二基底层401之间。所述第一基底层301和第二基底层401的材质可为但不限于PI，所述第一胶层302和第二胶层402的材质可为但不限于丙烯酸热熔胶(AD)。
步骤S50，请继续参阅图4，可通过但不限于机械钻孔、镭射等方式在所述第二覆盖膜层40上设置第一盲孔41。所述第一盲孔41贯穿所述第二覆盖膜层40并露出所述金属层20的部分表面。
进一步地，可通过但不限于机械钻孔、镭射等方式在所述第一覆盖膜层30上设置第二盲孔31。所述第二盲孔31贯穿所述第一覆盖膜层30并露出所述线路层112的部分表面。
步骤S60，请参阅图5，在所述第二盲孔31内设置电子元件50，所述电子元件50与所述线路层112电连接。
一些实施例中，所述电子元件50可为但不限于温度感应器或连接器(connecter)等，所述温度感应器可为但不限于NTC(负温度系数)热敏电阻器。
一些实施例中，所述电子元件50可通过锡膏51与线路层112电连接。所述第二盲孔31内，所述电子元件50与第一覆盖膜层30之间的间隙以及所述电子元件50与线路层112之间的间隙可用胶粘剂52填充。所述胶粘剂52可为但不限于UF(脲醛树脂)胶。
请参阅图5和图6，本申请还提供一种柔性电路板100。图5为柔性电路板100沿长度方向(即图5中的左右方向)的剖面示意图，图6为柔性电路板100沿宽度方向(即图6中的左右方向)的剖面示意图。所述柔性电路板100包括内层电路板10、金属层20、第一覆盖膜层30、第二覆盖膜层40和第一盲孔41。所述内层电路板10包括基材层110和设于所述基材层110上的线路层112。所述金属层20设于所述基材层110背离所述线路层112的一侧，所述金属层20与所述线路层112电连接。所述第一覆盖膜层30设置于所述线路层112背离所述基材层110的一侧，所述第二覆盖膜层40设置于所述金属层20背离所述基材层110的一侧。所述第一盲孔41贯穿所述第二覆盖膜层40并露出所述金属层20的部分表面。
一些实施例中，所述柔性电路板100还包括第二盲孔31，所述第二盲孔31贯穿所述第一覆盖膜层30并露出所述线路层112的部分表面。
一些实施例中，所述柔性电路板100还包括电子元件50，所述电子元件50设置于所述第二盲孔31内并与所述线路层112电连接。所述电子元件50可包括但不限于温度感应器或连接器，所述温度感应器可为但不限于NTC(负温度系数)热敏电阻器。
进一步地，所述电子元件50可通过锡膏51与线路层112电连接。所述第二盲孔31内，所述电子元件50与第一覆盖膜层30之间的间隙以及所述电子元件50与线路层112之间的间隙可用胶粘剂52填充。所述胶粘剂52可为但不限于UF(脲醛树脂)胶。
一些实施例中，所述柔性电路板100还包括粘接层21。所述粘接层21设置于所述基材层110和所述金属层20之间，以防止内层电路板10与金属层20直接接触导致短路，并能提升所述内层电路板10与金属层20之间的连接可靠性。所述粘接层21的材质可为但不限于丙烯酸热熔胶(AD)、亚克力胶(Acrylic)或环氧树脂胶(Epoxy)等。
一些实施例中，所述柔性电路板100还包括导电结构201，所述导电结构201电连接所述线路层112和所述金属层20。本实施方式中，所述导电结构201为导电孔。
一些实施例中，所述金属层20的材质可为但不限于铝箔。
一些实施例中，所述第一覆盖膜层30包括第一基底层301和第一胶层302，所述第一胶层302位于所述线路层112和所述第一基底层301之间。所述第二覆盖膜层40包括第二基底层401和第二胶层402，所述第二胶层402位于所述金属层20和所述第二基底层401之间。
进一步地，所述第一基底层301和第二基底层401的材质可为但不限于PI，所述第一胶层302和第二胶层402的材质可为但不限于丙烯酸热熔胶(AD)。
如图6所示，沿宽度方向，所述金属层20可以为不连续的断开的两部分。断开的两部分别通过导电结构201与线路层112电连接，两部分之间的间隙可由第二胶层402填充。在其它实施例中，所述金属层20沿宽度方向也可以是不断开的。
请参阅图7，本申请还提供一种电池模组1000，所述电池模组1000包括图5和图6所示的柔性电路板100和电池200。所述电池200包括极耳210，所述极耳210与所述柔性电路板100的金属层20电连接。
具体的，所述极耳210可伸入第一盲孔41内，并通过激光焊接与所述金属层20连接。所述电池200可为但不限于所有种类的原电池，二次电池(例如，锂离子二次电池等)，燃料电池，太阳能电池和电容器(例如，超级电容器等)，本申请并不作限制。
本申请通过在柔性电路板100内部设置金属层20(铝箔层)并在外侧设置可使金属层20裸露出来的覆盖膜层，从而使裸露出来的金属层20能直接与电池200的极耳210电连接，并不需要另外设置镍片使柔性电路板100与汇流排(图未示)连接而与极耳210间接连接(极耳210还与汇流排连接)，并且无需在柔性电路板100的上下表面铺设PET保护膜(本申请的第一覆盖膜层30和第二覆盖膜层40可替代PET保护膜对柔性电路板100起保护作用)，从而可以减少CCS工艺流程的步骤及材料。
以上说明是本申请一些具体实施方式，但在实际的应用过程中不能仅仅局限于这些实施方式。对本领域的普通技术人员来说，根据本申请的技术构思做出的其他变形和改变，都应该属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种柔性电路板，其特征在于，包括：
内层电路板，所述内层电路板包括基材层和设于所述基材层上的线路层；
金属层，所述金属层设于所述基材层背离所述线路层的一侧，所述金属层与所述线路层电连接；
第一覆盖膜层，所述第一覆盖膜层设置于所述线路层背离所述基材层的一侧；
第二覆盖膜层，所述第二覆盖膜层设置于所述金属层背离所述基材层的一侧；
第一盲孔，所述第一盲孔贯穿所述第二覆盖膜层并露出所述金属层的部分表面。
2.如权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述柔性电路板还包括第二盲孔，所述第二盲孔贯穿所述第一覆盖膜层并露出所述线路层的部分表面。
3.如权利要求2所述的柔性电路板，其特征在于，所述柔性电路板还包括电子元件，所述电子元件设置于所述第二盲孔内并与所述线路层电连接。
4.如权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述柔性电路板还包括粘接层，所述粘接层设置于所述基材层和所述金属层之间。
5.如权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述柔性电路板还包括导电结构，所述导电结构电连接所述线路层和所述金属层。
6.如权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述金属层的材质为铝箔；所述第一覆盖膜层包括第一基底层和第一胶层，所述第一胶层位于所述线路层和所述第一基底层之间；所述第二覆盖膜层包括第二基底层和第二胶层，所述第二胶层位于所述金属层和所述第二基底层之间。
7.一种电池模组，其特征在于，包括：
电池，所述电池包括极耳；和
如权利要求1-6任一项所述的柔性电路板，所述柔性电路板的所述金属层与所述极耳电连接。
8.如权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述柔性电路板包括电子元件，所述电子元件包括温度感应器或连接器。
9.一种柔性电路板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将金属层和粘接层压合至柔性覆铜板的一侧；其中，所述柔性覆铜板包括基材层和设于所述基材层上的铜箔层，所述粘接层位于所述基材层背离所述铜箔层的一侧，所述金属层位于所述粘接层背离所述基材层的一侧；
将所述铜箔层制作形成线路层，所述线路层与所述金属层电连接；
在所述线路层背离所述基材层的一侧设置第一覆盖膜层，在所述金属层背离所述粘接层的一侧设置第二覆盖膜层；
在所述第二覆盖膜层上设置第一盲孔，所述第一盲孔贯穿所述第二覆盖膜层并露出所述金属层的部分表面。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：在所述第一覆盖膜层上设置第二盲孔，所述第二盲孔贯穿所述第一覆盖膜层并露出所述线路层的部分表面；在所述第二盲孔内设置电子元件，所述电子元件与所述线路层电连接。
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210991510.4A Pending CN117641719A (zh) | 2022-08-18 | 2022-08-18 | 柔性电路板及其制备方法和电池模组 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117641719A (zh) |
-
2022
- 2022-08-18 CN CN202210991510.4A patent/CN117641719A/zh active Pending
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