CN211455731U

CN211455731U - 电池模组以及电子设备

Info

Publication number: CN211455731U
Application number: CN202020282729.3U
Authority: CN
Inventors: 李刚
Original assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2020-03-09
Filing date: 2020-03-09
Publication date: 2020-09-08
Anticipated expiration: 2030-03-09

Abstract

本实用新型实施例公开了一种电池模组以及电子设备。该电池模组包括：电池本体和柔性电路板；所述电池本体包括侧面以及相对的第一表面和第二表面；所述柔性电路板设置在所述侧面上，所述柔性电路板包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部均用于与外部电连接，所述电池模组通过所述第一连接部与所述第二连接部完成充电。所述柔性电路板设置在所述电池本体的侧面上。通过这种方式，柔性电路板不会增加电池模组的整体的厚度，相比于柔性电路板从第一表面走线，这种设置方式能够节省更多的空间。

Description

电池模组以及电子设备

技术领域

本实用新型实施例涉及电源技术领域，更具体地，涉及一种电池模组以及电子设备。

背景技术

电子设备，例如手机等，通常包括内置式的电池模组。电池模组包括电池和用于充电的端口。电池例如软包电池，通常为板状结构。为了满足快速充电的需要，电池连接有两个柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，两个FPC分别由电池顶面的两个焊盘引出。其中一个FPC与电子设备的主板连接，另一个与电子设备的副板连接，每个FPC负担一半的电流。

在通常情况下，FPC与主板及副板的连接点相对设置在电池模组的顶面与底面，由于电芯的两个焊盘都位于电池的顶面，故其中一个FPC由顶面的焊盘引出后，需要经过一个侧面到达底面。然而，FPC具有设定的厚度，例如，FPC的厚度为0.18mm，在上述的设置方式下，FPC增大了电池模组的整体的厚度，使得电池模组的容量变小，无法满足电子设备长续航的使用需求。

此外，电芯顶面需设置两个焊盘，在连接FPC时需要多次焊接，这样，会导致电芯的封装工艺复杂、容易产生焊接不良等技术问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种电池模组的新技术方案，以解决电池容量小、封装工艺复杂的技术问题。

为例解决上述技术问题，根据本实用新型的第一方面，提供了一种电池模组。该电池模组包括电池本体和柔性电路板；所述电池本体包括侧面以及相对的第一表面和第二表面；所述柔性电路板设置在所述侧面上，所述柔性电路板包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部均用于与外部电连接，所述电池模组通过所述第一连接部与所述第二连接部完成充电。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括上述的电池模组。

根据本实用新型的一个实施例，所述柔性电路板设置在所述电池本体的侧面上。通过这种方式，柔性电路板不会增加电池模组的整体的厚度，相比于柔性电路板从第一表面走线，这种设置方式能够节省更多的空间，这样节省的空间能够用来增加电池本体所占空间，从而提高电池模组的容量。

此外，该柔性电路板包括第一连接部和第二连接部。通过一个柔性电路板实现了电池模组的两端充电。该电池模组能够进行快速充电。相对于设置两个柔性电路板，这种设置方式简化了柔性电路板的结构；并且在电池本体上仅需设置一个连接点与柔性电路板连接，从而大大简化了电池模组的封装工艺。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型的一个实施例的电池模组的结构示意图。

图2是根据本实用新型的一个实施例的电池模组的后视图。

图3是根据本实用新型的一个实施例的电池模组的右视图。

图4是根据本实用新型的一个实施例的保护电路模块的俯视图。

图5是根据本实用新型的一个实施例的保护电路模块与FPC的装配图。

图6是根据本实用新型的一个实施例的保护电路模块与FPC后视角度的装配图。

附图标记说明：

11：第一表面；12：第一侧面；13：第二侧面；14：第三侧面；15：第四侧面；16：FPC；17：第二表面；18：第一插头；19：第二插头；20：PCM；20a:正接线端；20b:负接线端；21：保护膜层；22：加强板；23：焊盘；24：缓冲部；25：电芯。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种电池模组。如图1-图3所示，该电池模组包括：电池本体和柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)；所述电池本体包括侧面以及相对的第一表面11和第二表面17；所述柔性电路板设置在所述侧面上，所述柔性电路板包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部均用于与外部电连接，所述电池模组通过所述第一连接部与所述第二连接部完成充电。

例如，电池本体用于进行电能和化学能的转换。例如，电池本体包括电芯25。电芯25为锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅酸电池等。所述电池本体呈板状结构，板状结构具有侧面以及相对设置的第一表面11和第二表面17，第一表面11、第二表面17均与电池本体所在的电子设备的屏幕平行，侧面在第一表面与第二表面之间，并且垂直于第一表面和第二表面。

如图1所示，FPC16包括导体层、胶层和包覆在导体层外侧的覆盖膜。胶层位于导体层和覆盖膜之间。导体层例如是铜箔、铝箔等。胶层例如是环氧树脂胶或者丙烯酸胶等。覆盖膜例如是聚酰亚胺或者聚酯等。柔性电路板呈片状结构。柔性电路板的厚度小，能够随电池模组结构的变化而进行弯折，适用性强。

如图1和图3所示，第一连接部包括第一插头18，第二连接部包括第二插头19。FPC16能够根据电池本体的形状进行弯折。FPC16呈片状或者条状。第一插头18用于与电子设备的主板连接，第二插头19用于与电子设备的副板连接。在第一插头18和所述第二插头19的背面分别设置有加强板22。加强板22能够加强所在的插头的结构强度，以便于插接。例如，加强板22为钢片、铜片、铝片等。加强板22的形状为矩形、圆形、椭圆形等。本领域技术人员可以根据实际需要进行设置加强板22的形状、材质、连接方式等。

在本实用新型实施例中，所述柔性电路板设置在所述电池本体的侧面上。通过这种方式，柔性电路板不会增加电池模组的整体的厚度，相比于柔性电路板从电池本体的第一表面走线，这种设置方式能够节省更多的空间，节省的空间能够用来增加电池本体所占空间，从而提高电池模组的容量。

在一个例子中，如图1所示，所述侧面包括第一侧面12和第二侧面13，所述第一连接部设置在所述第一侧面12，所述第二连接部设置在所述第二侧面13，所述第一侧面12与所述第二侧面3相对。

所述侧面还包括位于第一侧面12和第二侧面13之间的第三侧面14和第四侧面15，其中第三侧面14和第四侧面15相对设置。所述柔性电路板经由第三侧面14或者第四侧面15延伸至所述第二侧面13。通常情况下，电子设备的主板和副板相对设置，这种设置方式使得电池模组与主板、副板的距离最短，连接更容易。

在其他示例中，所述第二连接部也可以位于第三侧面14或者第四侧面15上。

在一个例子中，如图4所示，所述侧面上设置有一组焊盘23，所述柔性电路板与所述一组焊盘焊接23。例如该组焊盘23包括多个焊脚，例如4个或者6个。通过锡焊焊接的方式将所述柔性线路板的多个端子焊接在对应的焊脚上。由于仅设置了一组焊盘23，故减小了焊盘23在第一侧面12所占的面积。第一侧面12剩余的面积可以用来设置散热层，例如铜层，这使得电池模组的散热效果显著提高。

在一个例子中，如图5-图6所示，柔性线路板包括内连接部。内连接部设置有所述端子。内连接部位于第一连接部和第二连接部之间。例如，内连接部位于FPC16的中部，第一连接部和第二连接部分别位于FPC16的两端。这样，由内连接部通往第一连接部和第二连接部的线路可以不形成交叉，这种方式使得柔性电路板的内部电路的布置变得容易。

在一个例子中，所述柔性电路板包括多个导体层。所述第一连接部和所述第二连接部通过所述多个导体层与所述电池本体连接。多个导体层使得FPC16的过电能力更强。例如导体层为铜箔。铜箔的数量为多层，各层铜箔通过胶层连接在一起，并且各层铜箔相互之间绝缘。

在一个例子中，如图1-图2所示，所述柔性电路板贴合在所述侧面上。例如，FPC16贴合在第三侧面14或者第四侧面15。FPC16从第三侧面14或者第四侧面15延伸至第二侧面13。这样，电池本体在长度或者宽度方向上增加尺寸最小，使得电池模组的体积增加的最少。

在一个例子中，所述FPC16粘结在所述侧面上。例如通过粘结剂或者双面胶将FPC16粘结在第三侧面14和第二侧面13上。例如，粘结剂为环氧树脂胶或丙烯酸胶等。通过这种方式，能够避免FPC16的位置发生变化，尤其在电池模组装配到电子设备过程中，能有效地避免FPC16装配不到位。

此外，粘结能够避免因FPC16的随意摆动而划伤电芯25。

在一个例子中，如图5-图6所示，所述第一连接部和所述第二连接部中的至少一个具有缓冲部24。所述缓冲部24能伸出所述电池本体并且在收纳状态时贴合在所述电池本体上。缓冲部24为柔性电路板预留的部分。缓冲部24能够伸出和缩回电池本体，并允许所述第一连接部和/或所述第二连接部利用缓冲部24调整装配方向。通过设置缓冲部24，使得电池模组的适配性有效地提高，避免了因主板或者副板上插口的位置差异造成电池模组无法装配。

此外，缓冲部24可以贴合在电池本体的设定部位上。这样，缓冲部24不会占用电池模组以外的空间。

缓冲部24的材质可以是与FPC16相同，或者另外设置的能够发生形变的材料。缓冲部24可以是但不限于条形、弧形、波纹形、层叠结构等，只要能够在收纳状态时贴合在电池本体上，并且能够至少部分伸出电池本体即可。

在一个例子中，如图1-图2所示，在所述侧面设置有保护电路模块(ProtectionCircuit Module，PCM20)，所述保护电路模块与所述柔性电路板连接。在该例子中，PCM20包括印刷电路板以及集成在印刷线路板上的保护芯片、电阻器、电容器、场效应晶体管等。PCM20能够在电芯25过充、过放、过流或者过热时，切断电芯25与外部的连接，从而起到保护电芯25的作用。在该例子中，在所述第一侧面12设置有PCM20。PCM20与所述内连接部连接。例如，如图6所示，在PCM20上设置有正接线端20a和负接线端20b。由电芯25向外伸出正极极耳和负极极耳。正极极耳与正接线端20a通过锡焊焊接。负极极耳与负接线端20b通过锡焊焊接。在PCM20上设置有与FPC16连接的所述一组焊盘23。例如，该组焊盘23包括4个或者6个焊脚。通过锡焊焊接的方式将FPC16的内连接部与焊盘23焊接。

在一个例子中，如图1所示，在所述FPC16与第三侧面14之间设置有保护膜层21。例如，保护膜层21为塑料、橡胶、硅胶等材质。在FPC16布置到第三侧面14之前，在该第三侧面14上贴附保护膜层21，例如保护膜层21为PET膜层。由于FPC16具有设定的刚度，故在布线时容易划伤电芯25。保护膜层21能对电芯25起到保护作用，防止电芯25被FPC16划伤。

需要说明的是，上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

根据本实用新型的另一个实施例，提供了一种电子设备。该电子设备包括本实用新型提供的电池模组。电子设备可以是但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、游戏机、充电宝、对讲机等。该电子设备具有续航能力强，充电速度快的特点。

在一个例子中，电子设备还包括壳体、主板和副板。所述主板、所述副板和所述电池模组被设置在所述壳体内。所述第一连接部与所述主板连接。所述第二连接部与所述副板连接。

在一个例子中，主板包括印刷线路板(Printed Circuit Board，PCB)。在PCB上集成有中央处理器、内存、闪存、摄像头模组、压力传感器以及卡槽等。副板包括PCB和集成在PCB上的电源管理芯片、信号发射装置、按键装置等。在壳体内形成电源仓。例如，电源仓呈矩形。电源仓用于容纳电池模组。主板的插口位于电源仓的上部。副板的插口位于电源仓的下部。在装配电池模组时，电池模组被安装在电源仓内，第一插头18插入主板的插口内，第二插头19插入副板的插口内。

<对比例>

一种锂离子电池模组。该电池模组包括电芯25、PCM20和FPC16。电芯25的整体呈矩形。电芯25的长度为80mm，宽度为65mm，厚度为5mm。两个长边分别为第三侧面14和第四侧面15，第一侧面12位于其中一个宽边上，第二侧面13位于另一个宽边上。FPC16为两个，其中一个FPC16从第一侧面12直接引出并连接在主板上，另一个FPC16从第一侧面12引出到达第二侧面13。假设另一个FPC16在第一表面11经过。具体尺寸如下：

FPC16的厚度为0.2mm，并且需要预留FPC16与电子设备盖体之间间隙的距离为0.15mm。另外，为了避免第一表面11被FPC16划伤，需要在该第一表面11全部包覆上PET膜层。PET膜层的厚度为0.08mm。该FPC16增加的厚度为：0.2mm+0.15mm+0.08mm。该FPC16浪费的电芯25的空间＝电芯25的长度*电芯25的宽度*该FPC16增加的厚度，即80*65*(0.2+0.15+0.08)＝2236mm³。

此外，由于设置两个FPC16，故PCM20上至少需要设置两组焊盘23。这样，电池模组的结构复杂，组装难度大。

<实施例一>

实施例一的电池模组与对比例的电池模组不同的是仅设置一个FPC16。该FPC16具有内连接部、第一插头18和第二插头19。PCM20仅设置一组焊盘23。该焊盘23与内连接部连接。FPC16由第一侧面12引出，并经由第三侧面14延伸至第二侧面13。为了实现大电流，该FPC16的铜层数量为对比例FPC16的两倍，其厚度为对比例FPC16的两倍，即0.4mm。在第三侧面14和第二侧面13与FPC16之间设置双面胶，双面胶的厚度为0.06mm。在装配时，不需要在FPC16与电子设备间预留间隙。该FPC16增加的厚度为：0.4mm+0.06mm。该FPC16浪费的电芯25的空间＝第三侧面14浪费空间+第二侧面13浪费的空间，即80*5*(0.4+0.06)+65*5*(0.4+0.06)＝184+149.5＝333.5mm³。

实施例一的电池装置相对于对比例的电池装置节省的空间为2236-333.5＝1902.5mm³。

可见，实施例一大大减少了对电池模组空间的浪费。节省的空间可以用于增大电芯25的体积，从而显著提高了电池装置的容量。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims

1.一种电池模组，其特征在于，包括：电池本体和柔性电路板；

所述电池本体包括侧面以及相对的第一表面和第二表面；

所述柔性电路板设置在所述侧面上，所述柔性电路板包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部均用于与外部电连接，所述电池模组通过所述第一连接部与所述第二连接部完成充电。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述侧面包括第一侧面和第二侧面，所述第一连接部设置在所述第一侧面，所述第二连接部设置在所述第二侧面，所述第一侧面与所述第二侧面相对。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述柔性电路板包括多个导体层，所述第一连接部和所述第二连接部通过所述多个导体层与所述电池本体连接。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述柔性电路板贴合在所述侧面上。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述侧面上设置有一组焊盘，所述柔性电路板与所述一组焊盘焊接。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述柔性电路板粘结在所述侧面上。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一连接部和所述第二连接部中的至少一个具有缓冲部，所述缓冲部能伸出所述电池本体并且在收纳状态时贴合在所述电池本体上。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，在所述侧面设置有保护电路模块，所述保护电路模块与所述柔性电路板连接。

9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任意一项所述的电池模组。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，还包括壳体、主板、副板，所述主板、所述副板和所述电池模组被设置在所述壳体内，所述第一连接部与所述主板连接，所述第二连接部与所述副板连接。