CN207883543U - 一种具有锂电池放电保护功能的开关结构及电动工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有锂电池放电保护功能的开关结构及电动工具，涉及电动工具技术领域。具有锂电池放电保护功能的开关结构包括开关本体以及与开关本体连接的盖板，盖板与开关本体之间设置有PCBA，盖板由导热材料制成，并与PCBA上的发热元件接触；或盖板外设置有散热片，所述盖板在与PCBA上的发热元件对应位置设置有通孔，以使发热元件与散热片接触。具有锂电池放电保护功能的开关结构中，盖板可以为导热塑料制成或是通过设置通孔，将发热元件与散热片接触，通过热传导作为主要的散热方式，可以提高散热效率，保证发热元件的热量能够及时、顺利地传导到开关结构的外部，进而保证电动工具的正常使用，提高客户的使用体验。

Description

一种具有锂电池放电保护功能的开关结构及电动工具

技术领域

本实用新型涉及电动工具技术领域，尤其涉及一种具有锂电池放电保护功能的开关结构及电动工具。

背景技术

锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一种电池。锂电池已广泛的应用于电动工具领域。从锂电池寿命和安全方面考虑，需要对锂电池充放电进行管控。电动工具中对锂电放电保护方案是将锂电池放电保护功能集成到开关中。开关集成锂电池放电保护功能后，开关结构内的PCBA(Printed Circuit Board Assembly，印刷电路板组件)上集成的集成电路(Integrated Circuit，IC)和电子元件增多。当电动工具整机处于高负荷长时间使用状态时，开关本身机械结构和PCBA上IC、电子元件等发热元件发热严重，当IC和电子元件温度超过了本身允许工作的最高温度时，IC和电子元件会工作异常，从而导致开关结构工作异常，进而使电动工具整机不能正常工作，这就对开关PCBA上IC和电子元件散热提出了更高的要求。

目前，当开关结构上的PCBA组装完成后，因防尘的考虑，需用盖板把PCBA完全密封到开关结构内部。PCBA上的IC和电子元件散热仅通过把热量传递到周围的空气中，空气再把热量传递给PCBA外部的盖板，盖板再将热量传递到开关结构外部的空气中。由于传统的盖板均是采用普通的工程塑料制成，不具备导热性能，无法吸收IC和电子元件散发的热量，导致PCBA上IC和电子元件产生的热量无法顺利散发到开关外部。在极端大负荷条件下，PCBA上IC和电子元件发热严重，热量不能顺利传导出去，会导致IC和电子元件温度上升超过本身允许的最高工作温度，使电动工具整机工作异常，影响客户使用。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提出一种具有锂电池放电保护功能的开关结构，具有良好的散热性能，能够将PCBA的发热元件的热量顺利地传导至开关结构的外部，保证PCBA的正常工作。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有锂电池放电保护功能的开关结构，包括开关本体以及与所述开关本体连接的盖板，所述盖板与所述开关本体之间设置有PCBA，所述盖板由导热材料制成，并与所述PCBA上的发热元件接触；或

所述盖板外设置有散热片，所述盖板在与所述PCBA上的发热元件对应位置设置有通孔，以使所述发热元件与所述散热片接触。

其中，所述发热元件的表面涂覆有导热层，所述导热层与所述盖板抵接；或

当所述盖板外设置有散热片时，所述导热层与所述散热片抵接。

其中，所述导热层由导热硅脂制成。

其中，所述发热元件与所述盖板之间或所述发热元件与所述散热片之间设置有导热片。

其中，所述导热片由导热硅胶制成。

其中，所述导热片通过导热胶粘接于所述发热元件上。

其中，所述散热片的外表面凸设有多个散热柱。

其中，多个所述散热柱均匀间隔分布于所述散热片的外表面。

其中，所述盖板与所述开关本体通过卡接固定。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电动工具，该电动工具中的具有锂电池放电保护功能的开关结构具有良好的散热性能，能够将PCBA的发热元件的热量顺利地传导至开关结构的外部，保证电动工具整机的正常工作，提高客户的使用体验。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电动工具，包括上述的具有锂电池放电保护功能的开关结构。

有益效果：本实用新型提供了一种具有锂电池放电保护功能的开关结构及电动工具。具有锂电池放电保护功能的开关结构中，盖板可以为导热塑料制成或是通过设置通孔，将PCBA中的发热元件与散热片接触，通过热传导作为主要的散热方式，可以提高散热效率，保证发热元件的热量能够及时、顺利地传导到开关结构的外部，从而保证开关结构正常的工作温度，进而保证电动工具的正常使用，提高客户的使用体验。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的开关本体的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1提供的PCBA的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1提供的开关本体与PCBA的装配图；

图4是本实用新型实施例1提供的盖板的结构示意图；

图5是本实用新型实施例1提供的具有锂电池放电保护功能的开关结构的结构示意图；

图6是本实用新型实施例2提供的开关本体、PCBA和盖板的装配图；

图7是本实用新型实施例2提供的散热板的结构示意图；

图8是本实用新型实施例2提供的具有锂电池放电保护功能的开关结构的结构示意图。

其中：

1、开关本体；2、PCBA；21、PCB板；22、集成电路；23、电子元件；3、盖板；4、散热片。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

本实施例提供了一种具有锂电池放电保护功能的开关结构，如图1-图5所示，具有锂电池放电保护功能的开关结构包括开关本体1、PCBA2以及盖板3。盖板3与开关本体1连接，PCBA2设置于开关本体1与盖板3之间。如图2所示，PCBA2包括PCB板21、集成电路22以及电子元件23。PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)，又称为印制电路板，是电子元件23的支撑体，也是电子元器件线路连接的提供者。PCB板21上集成集成电路22和电子元件23后，形成具有锂电池放电保护功能的PCBA2，PCBA2固定于开关本体1上。

考虑到开关结构的防尘性能，在PCBA2的外侧还设置有盖板3，盖板3可以通过螺钉或卡接等方式固定在开关本体1上。为方便拆装，本实施例中盖板3选取采用卡接的方式与开关本体1固定。如图4和图5所示，盖板3将PCBA2封闭在开关结构内，从而避免灰尘附着在PCBA2上，影响PCBA2的正常工作。

由于PCBA2集成的功能较多，导致其上的集尘电路22和电子元件23等发热元件增多，在PCBA2工作过程中，发热元件散发的热量也随之增多。为提高具有锂电池放电保护功能的开关结构的散热性能，本实施例中，相比传统的工程塑料制作的盖板3，本实施例中的盖板3由导热材料制成，且PCBA2中的发热元件与盖板3接触，从而使发热元件产生的热量通过热传导传递至盖板3上，并通过盖板3的热传导传递至开关结构的外部。导热材料可以为导热塑料，导热塑料包括基体材料和填料，其中基体材料可以为PA(Polyamide，聚酰胺树脂)、PPS(Polyphenylenesulphide，聚苯硫醚)、LCP(Liquid Crystal Polymer，液晶聚合物)、TPE(Thermoplastic Elastomer，热塑性弹性体)、PC(Polycarbonate，聚碳酸酯)、PP(Polypropylene，聚丙烯)、PPA(Polyphosphoricacid，多聚磷酸)等，填料可以为AlN、SiC、Al2O3、石墨、纤维状高导热碳粉、鳞片状高导热碳粉等。由于PA材料具有很高的机械强度，软化点高、耐热、耐磨损等性能，本实施例中盖板3选取由PA材料制成。

相比传统的开关结构中发热元件产生的热量通过热辐射传递至盖板3，本实施例中发热元件直接与盖板3接触，热量传递快，且盖板3由导热材料制成，导热性能好，能够及时、顺利地将热量传递至开关结构外，散热性能好，从而保证PCBA2在正常的工作温度下工作。为了避免盖板3与发热元件接触时，影响PCBA2中电路导通状况，本实施例中的盖板3优选为导热绝缘材料制成。

为了增大发热元件与盖板3的接触面积，从而提高散热效果，发热元件朝向盖板3的表面还可以涂覆形成导热层，导热层与盖板3抵接，从而保证导热层与盖板3的良好接触，有利于提高散热效率。具体地，导热层可以由导热硅脂制成。

在其他实施例中，发热元件与盖板3之间也可以通过设置导热片增大发热元件与盖板3的接触面积。具体地，导热片可以由导热硅胶制成，并通过导热胶粘接固定在发热元件上。导热片夹持于发热元件和盖板3之间，由于导热硅胶本身具有一定的弹性，可以有效地增大热量的传递面积，保证三者的良好接触。

本实施例还提供了一种电动工具，包括上述的具有锂电池放电保护功能的开关结构，从而提高电动工具的散热效率，保证电动工具的正常使用，进而提高客户的使用体验。本实施例中的电动工具可以为电钻、电锤或电扳手。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种具有锂电池放电保护功能的开关结构及包括该开关结构的电动工具。本实施例中的具有锂电池放电保护功能的开关结构与实施例1中的开关结构不同的是，如图6-图8所示，盖板3外还设置有散热片4，盖板3在与发热元件对应的位置处设置有通孔，以使PCBA2中的发热元件与散热片4接触。发热元件工作时产生的热量直接通过散热片4传递到开关结构的外部。

如图6所示，盖板3上设置有通孔，为使发热元件的热量能够通过散热片4传出，发热元件的表面可以涂覆有导热层，导热层与散热片4抵接，从而将发热元件上的热量通过热传导的方式传递至散热片4上。通过设置导热层还可以保证导热层与散热片4的接触效果，有利于快速散热。导热层可以与实施例1中相同由导热硅脂制成。具体地，散热片4的内侧表面可以设置有凸起结构，凸起结构可以穿过通孔伸入盖板3内侧与导热层接触，也可以是凸起结构和导热层在通孔内接触，此时发热元件可以位于盖板3的内侧或端部伸入通孔内。散热片4的内侧表面也可以不设置有凸起结构，而是导热层穿过通孔与散热片4抵接，此时发热元件可以位于盖板3的内侧或外侧，也可以是端部位于通孔内，只要通过设置导热层而使发热元件与散热片4接触即可。

当然，发热元件和散热片4之间也可以通过导热片实现热量传递，导热片可以为导热硅胶制成。为保证导热片与发热元件以及散热片4的接触效果，导热片可以通过具有导热性的粘合剂固定在发热元件的表面。

在其他实施例中，发热元件和散热片4之间也可以直接接触，不再设置导热层。当发热元件与散热片4直接接触时，发热元件可以位于盖板3的内侧，此时散热片4的内侧表面需要凸设有凸起结构，凸起结构穿过通孔后与发热元件直接接触。此外，也可以通过减小盖板3与开关本体1之间的距离，使PCBA2上的发热元件伸入通孔内或穿过通孔，当发热元件伸入通孔内时，散热片4上的凸起结构可以在通孔内与发热元件接触，从而使发热元件与散热片4直接接触。当发热元件穿过通孔时，发热元件可以直接与散热片4接触，此时散热片4上不需要设置凸起结构，从而使具有锂电池放电保护功能的开关结构的结构更加紧凑。

本实施例中，散热片4可以通过螺钉或热熔固定的方式与盖板3固定。由于热熔连接具有固定效果可靠、连接简单、使用年限久、不易腐蚀等优点，本实施例中盖板3和散热片4优选采用热熔的方式固定。本实施例中散热片4可以由导热材料制成，例如铝。盖板3可以由普通的工程塑料制成，也可以如实施例1中采用导热材料制成。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种具有锂电池放电保护功能的开关结构，包括开关本体(1)以及与所述开关本体(1)连接的盖板(3)，所述盖板(3)与所述开关本体(1)之间设置有PCBA(2)，其特征在于，所述盖板(3)由导热材料制成，并与所述PCBA(2)上的发热元件接触；或

所述盖板(3)外设置有散热片(4)，所述盖板(3)在与所述PCBA(2)上的发热元件对应位置设置有通孔，以使所述发热元件与所述散热片(4)接触。

2.如权利要求1所述的具有锂电池放电保护功能的开关结构，其特征在于，所述发热元件的表面涂覆有导热层，所述导热层与所述盖板(3)抵接；或

当所述盖板(3)外设置有散热片(4)时，所述导热层与所述散热片(4)抵接。

3.如权利要求2所述的具有锂电池放电保护功能的开关结构，其特征在于，所述导热层由导热硅脂制成。

4.如权利要求1所述的具有锂电池放电保护功能的开关结构，其特征在于，所述发热元件与所述盖板(3)之间或所述发热元件与所述散热片(4)之间设置有导热片。

5.如权利要求4所述的具有锂电池放电保护功能的开关结构，其特征在于，所述导热片由导热硅胶制成。

6.如权利要求4所述的具有锂电池放电保护功能的开关结构，其特征在于，所述导热片通过导热胶粘接于所述发热元件上。

7.如权利要求1所述的具有锂电池放电保护功能的开关结构，其特征在于，所述散热片(4)的外表面凸设有多个散热柱。

8.如权利要求7所述的具有锂电池放电保护功能的开关结构，其特征在于，多个所述散热柱均匀间隔分布于所述散热片(4)的外表面。

9.如权利要求1所述的具有锂电池放电保护功能的开关结构，其特征在于，所述盖板(3)与所述开关本体(1)通过卡接固定。

10.一种电动工具，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的具有锂电池放电保护功能的开关结构。