CN207884968U - 一种柔性电路板及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提供了一种柔性电路板及电池模组，所述柔性电路板包括导电层和位于导电层表面的上绝缘层和下绝缘层；所述柔性电路板具有焊盘、第一数据传输线和第二数据传输线；焊盘的边缘镂空，并具有连接筋，连接筋的末端连接于上绝缘层与所述下绝缘层之间；第一数据传输线的末端设有焊盘；第二数据传输线的末端连接有温度传感器，第二数据传输线末端的侧旁设有焊盘。上述技术方案通过焊盘可将第一数据传输线与单体电池连接，以及将第二数据传输线末端的温度传感器固定于单体电池上，所述焊盘连接牢固，且焊盘表面无需电镀处理，简化了加工工艺。

Description

一种柔性电路板及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种柔性电路板及电池模组。

背景技术

电池模组内包括有多个单体电池，为了采集各单体电池的电压以及温度等数据，在电池模组内设置了采样电路。

在现有技术中，通常采用柔性电路板作为所述电池模组的采样电路，并通过键合工艺将柔性电路板与单体电池连接。具体的，在所述柔性电路板的导电层设置不同的传输线，分别用于传输电压数据和温度数据等，在各传输线上设置焊盘或温度传感器，通过键合导线将所述焊盘与单体电池的电极端子连接，或通过键合工艺将温度传感器固定于单体电池电极端子上，从而采集单体电池的电压和温度等数据。所述键合导线通常为键合铝丝，所述温度传感器固定于单体电池的电极端子上。其中，所述焊盘易氧化，键合导线的连接强度低，易从焊盘上脱落，因此在现有技术中，需要在键合后对所述焊盘进行电镀处理，从而增加了工艺复杂度。

在现有技术中，还有使用镍片等转接片在柔性电路板上形成引出结构，并通过所述引出结构与单体电池或温度传感器相连接。然而该技术方案中，需要先将所述转接片与所述柔性电路板连接，然后再将转接片与单体电池或温度传感器连接，不仅增加了结构的复杂度，同时也增加了工艺复杂度。

实用新型内容

为此，需要提供一种柔性电路板，用于解决上述柔性电路板与单体电池的连接工艺复杂，连接强度低的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种柔性电路板，所述柔性电路板包括导电层和位于所述导电层表面的上绝缘层和下绝缘层；

所述柔性电路板具有焊盘、第一数据传输线和第二数据传输线；

所述焊盘的边缘镂空，所述焊盘具有连接筋，所述连接筋的末端连接于所述上绝缘层与所述下绝缘层之间；

所述第一数据传输线的末端设有所述焊盘；

所述第二数据传输线的末端设有温度传感器，所述温度传感器固定于所述柔性电路板的表面，在所述第二数据传输线末端的侧旁设有所述焊盘。

进一步的，所述连接筋的宽度小于所述焊盘的宽度或直径。

进一步的，每个所述焊盘具有一条以上的所述连接筋。

进一步的，所述柔性电路板包括电路板本体和两个以上的伸出部；

所述柔性电路板具有两条以上的所述第一数据传输线和一条以上所述第二数据传输线；

所述第一数据传输线的末端和所述第二数据传输线的末端分别设置于不同的所述伸出部。

进一步的，所述上绝缘层或所述下绝缘层的表面设有背胶。

进一步的，所述导电层为铜箔或铝箔。

进一步的，所述温度传感器的表面设有导热胶。

进一步的，所述柔性电路板还包括连接器，所述连接器与所述第一数据传输线以及所述第二数据传输线电连接。

为解决上述技术问题，发明人还提供了另一技术方案：

一种电池模组，包括：

两个以上单体电池，依次靠叠设置，通过电极连接片电连接；以及

采样电路板，为上述技术方案任一所述的柔性电路板；

所述第一数据传输线和所述第二数据传输线末端的所述焊盘焊接于所述电极连接片上，所述温度传感器与所述电极连接片相抵靠。

进一步的，所述温度传感器与所述电极连接片之间设置有导热胶。

区别于现有技术，上述技术方案在所述第一数据传输线的末端设置焊盘，在所述第二数据传输线的末端连接有温度传感器，并在第二数据传输线末端的侧旁设有所述焊盘，所述焊盘边缘镂空，并具有连接筋，所述连接筋可防止焊盘焊接时变形或松弛，提高了焊盘的连接强度；通过所述焊盘可将所述第一数据传输线与单体电池电连接，以及将第二数据传输线末端的温度传感器固定于电池模组内部；并且上述技术方案不再使用键合工艺进行连接，所述焊盘表面无需电镀处理，从而简化了加工工艺。

附图说明

图1为具体实施方式一实施例中所述柔性电路板的结构示意图；

图2为图1中标记A所指的伸出部的结构示意图；

图3为图1中标记B所指的伸出部的结构示意图；

图4a为具体实施方式另一实施例中所述焊盘的结构示意图；

图4b为具体实施方式另一实施例中所述焊盘的结构示意图；

图5a为具体实施方式一实施例中所述柔性电路板的剖面图；

图5b为具体实施方式另一实施例中所述柔性电路板的剖面图；

图5c为具体实施方式实施例中所述温度传感器(贴片式)与柔性电路板焊接处的剖面图；

图5d具体实施方式另一实施例中所述温度传感器(插针式)与柔性电路板焊接处的剖面图；

图6为具体实施方式所述电池模组的结构的示意图；

附图标记说明：

10、单体电池；

20、柔性电路板；21、电路板本体；22、伸出部一；23、伸出部二；

24、第一数据传输线；25、第二数据传输线；25-1温度传感器焊接区；26、温度传感器；26-1、温度传感器引脚；26-2、温度传感器引脚；

27、焊盘；27-1、焊盘一；27-2、焊盘二；28、连接器；271、连接筋；272、镂空孔；

211、导电层；212、粘胶层；213、上绝缘层；

214、下绝缘层；

30、输出极；40、连接片；

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图6，本实施例提供了一种柔性电路板和设置有所述柔性电路板的电池模组。所述柔性电路板20用于采集电池模组中各单体电池10电压、温度等数据，为电池管理系统提供数据。

请参阅图1、图2、图3和图5a，实施例提供了一种柔性电路板20。所述柔性电路板20是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材，制成的一种具有可挠性的印刷电路板，简称软板或FPC，柔性电路板20具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点。

如图4a所示，所述柔性电路板20包括导电层211，设置于导电层211上表面的上绝缘层213，以及设置于导电层211下表面的下绝缘层214。其中，所述导电层211主要由铜箔或铝箔等导电材料制成，为柔性电路板20中的布线层，用于传输电信号的数据传输线均是布设于该层内；所述上绝缘层213和下绝缘层214主要是由聚酰亚胺或聚酯薄膜等材料制成，具有绝缘作用和保护所述导电层211的作用。

如图4b所示，优选的，在所述柔性电路板20的导电层211与上绝缘层213以及下绝缘层214之间还分别设置有粘胶层212，通过所述粘胶层212将上绝缘层213与下绝缘层214粘贴于导电层211的上下表面。

如图1、图2和图3所示，在本实施例中，在所述柔性电路板20的所述导电层211上设有焊盘27、第一数据传输线24和第二数据传输线25；其中，所述第一数据传输线24用于采集单体电池10的电压数据，所述第二数据传输线25用于传输单体电池10的温度数据。优选的，所述柔性电路板20包括电路板本体21，以及两个以上由电路板本体21的侧面向外伸出的伸出部一22和一个以上的伸出部二23，所述柔性电路板20具有两条以上的所述第一数据传输线24和一条以上所述第二数据传输线25。所述第一数据传输线24的末端延伸至不同的所述伸出部一22上，所述第二数据传输线25的末端延伸至所述伸出部二23上。其中，伸出部一22和伸出部二23的材质以及厚度与电路板本体21是一致的，所述电路板本体21、伸出部一22和伸出部二23是由同一片柔性电路板裁剪出来的，不需要进行二次焊接。

每个所述伸出部对应一个数据采集点，所述伸出部一22与单体电池10连接，用于采集单体电池10的电压数据和温度数据。具体的，图1中的A部分所示的伸出部一22用于采集单体电池10的电压数据。如图2所示，所述第一数据传输线24的末端延伸至所述伸出部一22中，并且在所述第一数据传输线24的末端设置有所述焊盘一27-1，所述焊盘一27-1焊接于单体电池10的电极端子上的电极连接片，与所述电极连接片电连接，从而所述第一数据传输线24可采集到单体电池10的电压数据。

图1中的B部分所示的伸出部二23用于采集单体电池10的温度数据。如图3所示，所述第二数据传输线25的末端延伸至所述伸出部二23中，在所述第二数据传输线25的末端设置有温度传感器26，所述温度传感器26固定于伸出部二23的表面，并与所述第二数据传输线25末端的温度传感器焊接区25-1电连接。

其中，所述温度传感器26可以是贴片式封装结构，也可以是插针式封装结构。如图5c所示，为贴片式温度传感器与第二数据传输线25连接的剖面图，其中，在所述温度传感器焊接区25-1处的上绝缘层213镂空，使导电层211上表面外露(即不被上绝缘层213覆盖)，温度传感器引脚26-2直接焊接与电层211的表面。

如图5d所示，为插针式温度传感器与第二数据传输线25连接的剖面图，其中，在所述温度传感器焊接区25-1处的下绝缘层214镂空，使导电层211下表面外露(即不被上绝缘层213覆盖)，温度传感器引脚26-1穿过依次上绝缘层213、导电层211，并从导电层211的下表面穿出，温度传感器引脚26-1的末端与导电层211的下表面焊接。

在所述第二数据传输线25的末端的侧旁设置有所述焊盘二27-2。其中，温度传感器26优选通过锡焊固定于所述柔性电路板20表面。所述焊盘二27-2焊接于所要采集的单体电池10的电极端子的电极连接片40上，使所述温度传感器26能够紧紧的贴靠于所述电极连接片40上，从而保证温度传感器26的采集精度。其中，所述伸出部一22中的所述焊盘一27-1和伸出部二23中的所述焊盘二27-2可通过激光焊接、超声波焊接等焊接工艺焊接于所述电极连接片上。

优选的，为了提高所述电极端子与所述温度传感器26的热传导效率，在所述温度传感器26的表面还设置有导热胶。在伸出部二23中所述焊盘二27-2是用于固定所述伸出部二23，以及使所述温度传感器26紧紧的贴靠于单体电池10的电极端子上，所述焊盘二27-2与所述第二数据传输线25是未导通的，即绝缘的，因此所述单体电池10的电流并不会传输至所述第二数据传输线25上。

优选的，为了便于所述焊盘27与电极连接片40焊接，以及便于固定所述柔性电路板20。在所述柔性电路板20的表面设置有背胶，所述背胶可设置于所述上绝缘层213的表面或所述下绝缘层214的表面。

在上述实施例中，所述伸出部一22和伸出部二23中的所述焊盘一27-1边缘设有镂空孔272-1和连接筋271-1，所述连接筋271-1由焊盘一27-1向外延长且末端固定连接于所述上绝缘层213与所述下绝缘层214之间。同样的，在所述焊盘二27-2边缘设有镂空孔272-2和连接筋271-2。

其中，所述焊盘一27-1和焊盘二27-2边缘的镂空孔272-1和272-1可防止或减少焊接时的温度传递至焊盘一27-1和焊盘二27-2的周边，从而防止焊接热量损伤所述上绝缘层213与所述下绝缘层214；并且在所述连接筋271-1和271-2可拉住所述焊盘一27-1和焊盘二27-2，从而防止焊接时焊盘一27-1和焊盘二27-2受热变形和松弛，提高焊接的精度和牢固度。

在上述实施例中，不再使用健合工艺连接焊盘27与键合导线，而是通过所述焊盘一27-1将所述第一数据传输线24末端直接焊接于单体电池10的电极连接片上，从而采集单体电池10的电压数据。以及通过焊盘二27-2可将第二数据传输线25末端的温度传感器26紧紧的贴靠于单体电池10的电极连接片40上，采集电极连接片40的温度数据。所述焊盘一27-1和焊盘二27-2与单体电池10的电极连接片40焊接强度大，并且焊盘的表面也不再需要电镀处理，大大简化了加工工艺。

上述柔性电路板20除了可用于采集电池模组的内部数据，还可用于采集各类控制电路以及电机、电磁阀等执行单元的电压、温度等数据。

优选的，为了便于将所采集的数据向外输出，所述柔性电路板20还包括连接器28，所述连接器28也叫PCB连接器，是专门用于连接和固定印刷线路板的连接器件。所述连接器28与所述第一数据传输线24以及所述第二数据传输线25电连接，在所述连接器28上还具有用于与印刷电路板相连接的连接端，数据通过所述连接端传输至印刷电路板上。

而在一些实施例中，所述柔性电路板20上可以不设置所述连接器28，而是将连接器28设置于与所述柔性电路板20相连接的印制电路板上，因此只需在所述柔性电路板20上设置与所述连接器28相适配的插接部即可，在所述插接部上并排设置有多个输出引脚，从而柔性电路板采集的数据通过所述插接部传输至印制电路板上。

如图1所示，在本实施例中，所述柔性电路板20中在电路板本体的侧面设置有多个伸出部一22和一个以上的伸出部二23，每个所述伸出部一22或23对应一个数据采集点。采用此种柔性电路板结构便于各伸出部一22或23与采样对象固定连接。

如图2和图3所示，优选的，在本实施例中，所述焊盘一27-1为方形焊盘，所述连接筋271-1的宽度小于所述焊盘一27-1的宽度。将所述连接筋271-1的宽度设置成小于所述焊盘一27-1的宽度的好处在于，所述连接筋271-1不仅能够拉住所述焊盘一27-1，防止其焊接时受热变形，同时，在焊接时便于下压所述焊盘一27-1，使焊盘一27-1与所述电极连接片40的表面紧密贴合，从而保证焊盘一27-1与电极连接片40的焊接强度。同理，当所述焊盘一27-1为圆形焊盘时，可将所述连接筋271-1的宽度设置成小于圆形焊盘的直径。

如图2和图3所示，优选的，在本实施例中，每个数据焊盘一27-1上设置有一条所述连接筋271-1，并且所述连接筋271-1设置于与所述第一数据传输线24的末端相对的焊盘一27-1边缘。采用此类对称的焊盘结构，焊盘一27-1边缘相对的两侧与所述上绝缘层213与所述下绝缘层214均有连接，使焊盘27在焊接时更不易变形。

如图4a在其他一些实施例中，所述焊盘一27-1上还可设置两条以上的所述连接筋271-1，所述连接筋271-1设置于焊盘一27-1边缘的不同位置。

如图4b所示，在另一些实施例中，所述焊盘一27-1上同样仅设置一条所述连接筋271-1，但与上述实施例不同之处在于，所述连接筋27-11并非设置于与第一连接传输线24的末端是对称设置的。此类的焊盘一27-1的活动角度更大，更便于紧密贴合焊接对象。

请参阅图6，本实施例提供了一种电池模组。所述电池模组包括：两个以上单体电池10和采样电路板，其中，所述采样电路板为上述任一实施例中的所述柔性电路板20。所述柔性电路板20用于采集单体电池10的电压数据和温度数据，为电池管理系统提供数据。

具体的，所述单体电池10依次靠叠设置，在本实施例中所述单体电池10是单排靠叠设置，在其他实施例中，所述单体电池10也可以是分成两排以上靠叠设置。所述单体电池10之间通过铝或者铜等金属制成的电极连接片40电连接，从而实现所述单体电池10之间串联连接或并联连接，并且在电池模组的两端还设置有对外输出的电池输出极30。

所述采样柔性电路板20具有两条以上的所述第一数据传输线24和一条以上的所述第二数据传输线25，设置于所述第一数据传输线24末端的焊盘一27-1焊接于单体电池10的电极连接片40上，设置于所述第二数据传输线25末端侧旁的所述焊盘二27-2焊接于其中一单体电池10的电极连接片40上，从而使所述温度传感器26与所述电极连接片40相抵靠。其中，所述第一数据传输线24数量与单体电池10的数量一致，所述第二数据传输线25的数量根据温度采集点的数量而定，一个电池模组内可以只有一个温度采集点，也可以有两个以上的温度采集点。

在本实施例中，电池模组不再使用键合导线连接焊盘27与电极端子，而是通过所述焊盘一27-1将所述第一数据传输线24末端直接焊接于单体电池10的电极连接片40上，从而采集单体电池10的电压数据；以及通过焊盘二27-2将第二数据传输线25末端的温度传感器26紧紧的贴靠于单体电池10的电极连接片40上，采集电极连接片的温度数据。所述焊盘一27-1、焊盘二27-2与单体电池10的电极端子焊接强度大，并且焊盘的表面也不再需要电镀处理，大大简化了加工工艺。

由于在电池模组中，所述单体电池10电极连接片40的温度通常较高，因此在本实施例中，温度传感器26采集单体电池10电极连接片40的温度，作为单体电池10的温度数据。

如图6所示，在所述柔性电路板20上还设置有连接器28，通过连接器28与可电池管理单元连接，将采集的数据传输给电池管理单元。

优选的，为了将所述柔性电路板20与单体电池10隔离，所述电池模组还包括线束隔离板，设置于所述采样电路板与所述单体电池10之间。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性电路板，所述柔性电路板包括导电层和位于所述导电层表面的上绝缘层和下绝缘层；

其特征在于，所述柔性电路板具有焊盘、第一数据传输线和第二数据传输线；

所述焊盘的边缘镂空，所述焊盘具有连接筋，所述连接筋的末端连接于所述上绝缘层与所述下绝缘层之间；

所述第一数据传输线的末端设有所述焊盘；

所述第二数据传输线的末端设有温度传感器，所述温度传感器固定于所述柔性电路板的表面，在所述第二数据传输线末端的侧旁设有所述焊盘。

2.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述连接筋的宽度小于所述焊盘的宽度或直径。

3.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，每个所述焊盘具有一条以上的所述连接筋。

4.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述柔性电路板包括电路板本体和两个以上的伸出部；

所述柔性电路板具有两条以上的所述第一数据传输线和一条以上的所述第二数据传输线；

所述第一数据传输线的末端和所述第二数据传输线的末端分别设置于不同的所述伸出部。

5.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述上绝缘层或所述下绝缘层的表面设有背胶。

6.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述导电层为铜箔或铝箔。

7.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述温度传感器的表面设有导热胶。

8.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，还包括连接器，所述连接器与所述第一数据传输线以及所述第二数据传输线电连接。

9.一种电池模组，其特征在于，包括：

两个以上单体电池，依次靠叠设置，通过电极连接片电连接；以及

采样电路板，为权利要求1至8任一所述的柔性电路板；

所述第一数据传输线和所述第二数据传输线末端的所述焊盘焊接于所述电极连接片上，所述温度传感器与所述电极连接片相抵靠。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述温度传感器与所述电极连接片之间设置有导热胶。