CN215266434U - 电池保护板及锂电池 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及电池技术领域，公开了一种电池保护板及锂电池。所述电池保护板包括第一电路板和第二电路板。所述第一电路板具有第一面和与所述第一面相背的第二面，所述第一面上设有第一连接区，所述第二面上设有第二连接区。所述第二电路板具有第三连接区和第四连接区，所述第二电路板夹持所述第一电路板，并且所述第三连接区与所述第一连接区连接，所述第四连接区与所述第二连接区连接。如此，通过将两个连接区分别布置在第一电路板的两个不同的面上，可以使得电池保护板的宽度尺寸不受连接区的间距的影响，从而能够降低电池保护板的宽度尺寸，进而提高采用这种电池保护板的锂电池的能量密度。

Description

电池保护板及锂电池

【技术领域】

本申请实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池保护板及锂电池。

【背景技术】

随着手机等移动设备与人们日常生活的联系越来越紧密，移动设备的续航能力也越发成为市场用户的关注热点。众所周知，手机等移动设备的续航能力主要取决于其内置电池的容量大小；也就是说，内置电池的容量越大，其续航能力就越强。

目前，提高内置电池容量的方式有两种，一是增大电池的能量密度；二是压缩设备主板的空间，扩大电池的体积。然而，对于需要实现既定功能的移动设备而言，很难对设备主板的空间进行深度的压缩。因此，增大电池的能量密度才是提高电池容量的核心方式。在宏观结构层面上，电池主要是由电芯和置于电芯头部的电池保护板组成，其中电池保护板的宽度是电池长度封装空间的直接决定者，对电池的能量密度起着较大的影响。通常，电池保护板可为PCBA(Printed Circuit Board Assembly，印刷电路板装配)保护板。

当前，对于多引脚定义的PCBA保护板，其是由FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)搭焊于PCB板的一个大面组成。这种结构比较容易进行焊接，但是由于双排焊盘是布局于PCB板的同一平面上，受限于布置走线的需要，其对双排焊盘的排间距具有一定的要求，即使元器件的布局空间是过剩的，也无法将PCBA保护板的宽度尺寸压缩到更小。显然，当前的这种结构限制了电池长度封装空间的降低，即影响了电池能量密度的提高。

因此，需对例如PCBA保护板的电池保护板的结构进行改进，以解决当前技术的不足。

【实用新型内容】

本申请实施例旨在提供一种电池保护板及锂电池，以能够降低电池保护板的宽度。

本申请实施例为了解决其技术问题，采用以下技术方案。

一种电池保护板，其包括第一电路板和第二电路板。所述第一电路板具有第一面和与所述第一面相背的第二面，所述第一面上设有第一连接区，所述第二面上设有第二连接区。所述第二电路板具有第三连接区和第四连接区，所述第二电路板夹持所述第一电路板，并且所述第三连接区与所述第一连接区连接，所述第四连接区与所述第二连接区连接。

本申请实施例提供的电池保护板通过将现有技术中布置在例如PCB硬板的同一面上的双排焊盘改为分别布置在第一电路板的两个不同的面上的两个连接区，这样可以使得电池保护板的宽度尺寸不受连接区的间距的影响，就是在较窄的第一电路板结构上也能实现连接区之间的布局走线，从而能降低例如锂电池的长度封装空间，提高电池的能量密度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一连接区、所述第二连接区、所述第三连接区和所述第四连接区中的至少一个包括焊盘。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一连接区、所述第二连接区、所述第三连接区和所述第四连接区均包括成排设置的多个焊盘。所述第一连接区的焊盘数量与所述第三连接区的焊盘数量相同，并且所述第二连接区的焊盘数量与所述第四连接区的焊盘数量相同。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一电路板具有第一长度方向，所述第一连接区、所述第二连接区、所述第三连接区和所述第四连接区均平行于所述第一长度方向。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二电路板包括主电路板和辅电路板，所述第三连接区设置在所述主电路板上，所述第四连接区设置在所述辅电路板上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述主电路板还具有第五连接区，所述辅电路板还具有第六连接区，所述主电路板与所述辅电路板通过所述第五连接区与所述第六连接区连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述主电路板和辅电路板是一体成型的分层结构。

作为上述技术方案的进一步改进，所述主电路板和辅电路板的连接部位靠近所述第一电路板的一端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二电路板包括电路板主体，所述第三连接区和所述第四连接区设置在所述电路板主体上，所述电路板主体沿宽度方向的横截面呈U形。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二电路板在所述第三连接区和所述第四连接区之间具有网格铜区域。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一电路板在对着所述网格铜区域的部分设有凹槽，所述电路板主体骑跨在所述凹槽上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一电路板设有所述第一连接区和/或第二连接区的部分的厚度比所述第一电路板的其它部分的厚度薄。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一连接区和所述第二连接区在所述第一电路板的第一长度方向错开。

本申请另一实施例还提供了一种锂电池，包括上述的任意一种电池保护板。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请第一实施例提供的电池保护板的立体组装示意图；

图2为图1中电池保护板的分解示意图；

图3为本申请第二实施例提供的电池保护板的立体组装示意图；

图4为图3中电池保护板的分解示意图；

图5为图4中电池保护板的第二电路板的展开示意图；

图6为本申请第三实施例提供的电池保护板的立体组装示意图；

图7为图6中电池保护板的分解示意图；

图8为图7中电池保护板的第二电路板的展开示意图；

图9为本申请第四实施例提供的电池保护板的立体组装示意图；

图10为图9中电池保护板的分解示意图；

图11为图10中电池保护板的第二电路板的展开示意图；

图12为本申请其中一实施例提供的锂电池的示意图。

图中：200-锂电池、100-电池保护板、10-第一电路板、11-第一面、12-第二面、13-第一连接区、14-第二连接区、15-凹槽、16镍片、20-第二电路板、20A-电路板主体、21-主电路板、22-辅电路板、23-第三连接区、24-第四连接区、25-第五连接区、26第六连接区、29-网格铜区域、30-连接器、31-补强钢片、60-电池电芯、A1-第一长度方向、A2-第二长度方向。

【具体实施方式】

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“固接于”/“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书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，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在本说明书中，所述“安装”包括焊接、螺接、卡接、粘合等方式将某一元件或装置固定或限制于特定位置或地方，所述元件或装置可在特定位置或地方保持不动也可在限定范围内活动，所述元件或装置固定或限制于特定位置或地方后可进行拆卸也可不能进行拆卸，在本申请实施例中不作限制。

请先一并参阅图1至图2，其分别示出了本申请第一实施例提供的电池保护板100的立体组装示意图和分解示意图，所述电池保护板100主要可包括第一电路板10和第二电路板20，所述第二电路板20设置成以横向骑跨方式连接在所述第一电路板10上。

其中，所述第一电路板10具有第一面11和与所述第一面11相背的第二面12，所述第一面11上设有第一连接区13(如图2中虚线方框所示)，所述第二面12上设有第二连接区14(如图2中实线方框所示)。例如，所述第一电路板10可为印刷电路板，其通常具有较高硬度，使得整体不易变形。

所述第二电路板20具有第三连接区23和第四连接区24。所述第二电路板20夹持所述第一电路板10，并且所述第三连接区23与所述第一连接区13连接，所述第四连接区24与所述第二连接区14连接。例如，所述第二电路板20可为柔性电路板，其相比所述第一电路板10具有较低的硬度，并且可挠性变形。在此指出，由于所述第二电路板20设置成以骑跨方式连接在所述第一电路板10上，因此所述第二电路板20可具有两个相对设置的部分，这两个相对设置的部分上分别具有所述第三连接区23和第四连接区24，并且这两个相对设置的部分之间具有间隙，此间隙用于收容第一电路板10的一部分。

在一些实施例中，所述第一电路板10与第二电路板20可通过焊接连接，也可以通过导电胶进行粘结。所述第一连接区13、所述第二连接区14、所述第三连接区23和所述第四连接区24中的至少一个可包括焊盘，也就是可通过焊盘实现所述第一电路板10与第二电路板20的焊接连接。各连接区中的焊盘的数量可为一个，也可以是两个以上，例如两个、三个、四个等。当采用两个以上的焊盘时，相应的连接区中的焊盘可成排设置；例如，所述第一连接区13、所述第二连接区14、所述第三连接区23和所述第四连接区24均可包括成排设置的多个焊盘，所述第一连接区13的焊盘数量与所述第三连接区23的焊盘数量相同，并且所述第二连接区14的焊盘数量与所述第四连接区24的焊盘数量相同。另外，所述第三连接区23和第四连接区24中的焊盘可具有U形槽，以便增加与第一电路板10的焊盘的连接强度。

在上述实施例的电池保护板100中，通过将现有技术中布置在例如PCB硬板的同一面上的双排焊盘改为分别布置在第一电路板10的两个不同的面上的连接区，这样可以使得电池保护板100的宽度尺寸不受连接区的间距的影响，就是在较窄的第一电路板10结构上也能实现焊盘间的布局走线，从而能降低锂电池的长度封装空间，进而提高电池的能量密度。

在进一步的实施例中，如图1至图2所示，所述第一电路板10具有第一长度方向A1，所述第一连接区13、所述第二连接区14、所述第三连接区23和所述第四连接区24均平行于所述第一长度方向A1。另外，所述第二电路板20可包括电路板主体20A，所述第三连接区23和所述第四连接区24设置在所述电路板主体20A上。所述电路板主体20A具有第二长度方向A2，所述第二长度方向A2平行于所述第一长度方向A1。所述第一电路板10通常设置成长条形状，从而在其长度方向上限定所述第一长度方向A1。所述第二电路板20可具有长条形状或例如L形的弯曲形状，但其具有所述第三连接区23和所述第四连接区24的部分通常具有长条形状，本文因此将具有所述第三连接区23和所述第四连接区24的长条形状部分限定为电路板主体20A，进而在电路板主体20A长度方向上限定所述第二长度方向A2。通过将所述电路板主体20A和所述第一电路板10平行设置，可更好地降低所述第一电路板10的宽度，进而降低采用这种电池保护板100的电池的长度尺寸。

在进一步的实施例中，如图1至图2所示，所述第二电路板20包括主电路板21和辅电路板22，所述第三连接区23设置在所述主电路板21上，所述第四连接区24设置在所述辅电路板22上。例如，所述主电路板21和辅电路板22可通过连接区连接起来；具体而言，所述主电路板21还可具有第五连接区25，所述辅电路板22还可具有第六连接区26，并且所述主电路板21与所述辅电路板22通过所述第五连接区25与所述第六连接区26连接。例如，所述主电路板21与所述辅电路板22可通过回流焊或者自动锡焊连接在一起，所述主电路板21与所述第一电路板10可通过回流焊或者自动锡焊连接在一起；类似地，所述辅电路板22与所述第一电路板10也可通过回流焊或者自动锡焊连接在一起。所述主电路板21和辅电路板22均可实施为柔性电路板。

在进一步的实施例中，如图1至图2所示，所述第五连接区25与所述第六连接区26的连接部位可设置成靠近所述第一电路板10的一端。在图1至图2中，所述连接部位靠近所述第一电路板10的右端。容易理解的是，当所述连接部位与所述第一电路板10的末端抵靠接触时，可进一步防止所述第二电路板20的连接部位附近的部分相对于所述第一电路板10移动，从而使得连接结构比较稳定。

在进一步的实施例中，如图1和图2所示，所述第一连接区13和所述第二连接区14在所述第一电路板10的第一长度方向A1对齐。例如，所述第一连接区13的前端和所述第二连接区14的前端可在所述第一电路板10的第一长度方向A1对齐，或者所述第一连接区13的后端和所述第二连接区14的后端可在所述第一电路板10的第一长度方向A1对齐；当所述第一连接区13和所述第二连接区14的数量相等时，所述第一连接区13的前端和所述第二连接区14的前端在所述第一电路板10的第一长度方向A1对齐，并且所述第一连接区13的前端和所述第二连接区14的前端可在所述第一电路板10的第一长度方向A1对齐。相应地，所述第三连接区23和第四连接区24也在所述第一电路板10的第一长度方向A1对齐。

再如图1至图2所示，所述电池保护板100还可包括连接在所述第一电路板10的第一面11上的两个镍片16，这两个镍片16可与所述第一电路板10的相应焊盘焊接。所述电池保护板100还可包括连接在所述第二电路板20上的连接器(也可称为插接口)30。当所述电池保护板100应用于电池中时，两个所述镍片16分别与电池的电池电芯的正极和负极相接，所述连接器30用于与外部电池充电设备相接；因此，所述电池保护板100可位于电池电芯和外部电池充电设备之间，从而通过所述电池保护板100形成的防护功能而在保证安全性的条件下，方便外部电池充电设备来对电池进行充电。

接下来，一并参阅图3至图5，其分别示出了本申请第二实施例提供的电池保护板100的立体组装示意图、分解示意图以及局部示图。所述第二实施例的电池保护板100与第一实施例基本相同，其主要区别在于：所述第二实施例的电池保护板100中的第二电路板20包括主电路板21和辅电路板22，并且所述主电路板21和辅电路板22是一体成型的分层结构。通过将第二电路板20实施为一体成型的分层结构，可先单独制成所述第二电路板20，然后再将其与第一电路板10连接。其中，当所述第二电路板20实施为柔性电路板时，其中的辅电路板22可以相对于主电路板21张开不同的角度，例如可张开至图5所示的大约90度的角度，这可方便先将主电路板21与第一电路板10焊接，再将辅电路板22贴合在第一电路板10上并且进行焊接。

在进一步的实施例中，如图3至图5所示，所述主电路板21和所述辅电路板22的连接部位可设置成靠近所述第一电路板10的一端。在图3中，所述连接部位靠近所述第一电路板10的左端。容易理解的是，当所述连接部位与所述第一电路板10的末端抵靠接触时，可进一步防止所述第二电路板20的连接部位附近的部分相对于所述第一电路板10移动，从而使得连接结构比较稳定。

再如图3所示，所述电池保护板100还可包括连接在所述第二电路板20上的补强钢片31。所述补强钢片31与所述连接器30相对设置在所述第二电路板20的正反两面，并且用于支撑所述连接器30。所述补强钢片31可应用于本申请其它实施例中的电池保护板。

一并参阅图6至图8，其分别示出了本申请第三实施例提供的电池保护板100的立体组装示意图、分解示意图以及局部示图。所述第三实施例的电池保护板100与第一实施例基本相同，其主要区别在于：所述第二电路板20包括电路板主体20A，所述第三连接区23和所述第四连接区24设置在所述电路板主体20A上，所述电路板主体20A沿宽度方向的横截面呈U形；也就是说，所述第二电路板20也可为一体成型的电路板。例如，所述第二电路板20可实施为柔性电路板，其可展开至如图8所示的平整形状；此时，所述第二电路板20也可看作是包括一体成型的主电路板21和辅电路板22，并且所述辅电路板22从所述主电路板21横向延伸。在连接至第一电路板10时，所述电路板主体20A被弯折成U形并纵向骑跨于例如PCB硬板的第一电路板10上。

在进一步的实施例中，如图8所示，作为一体化的电路板的第二电路板20在所述第三连接区23和所述第四连接区24之间具有网格铜区域29。通过设置网格铜区域29，可对此处的第二电路板20部分起到软化的作用，目的是降低第二电路板20弯折后的反弹应力，防止出现虚焊现象。

在进一步的实施例中，如图7和图8所示，所述第一电路板10在对着所述网格铜区域29的部分设有凹槽15。所述电路板主体20A骑跨在所述凹槽15上；也就是说，所述电路板主体20A的一部分可收容在所述凹槽15内。通过在例如PCB硬板的第一电路板10的宽度方向形成所述凹槽15，能够降低因第二电路板20骑跨第一电路板10而导致的电池保护板100宽度尺寸增加。

在进一步的实施例中，如图7和图8所示，所述第一电路板10设有所述第一连接区13和/或第二连接区14的部分的厚度比所述第一电路板10的其它部分的厚度薄。通过在焊盘区域降低第一电路板10的厚度，可降低该区域的电池保护板100的厚度尺寸。换句话说，虽然第一电路板10的两侧被第二电路板20夹持，但是并不增加电池保护板100的整体厚度。将第一电路板10的焊盘区域的厚度减薄的特征同样可应用于本申请其它实施例中的电池保护板。

一并参阅图9至图11，其分别示出了本申请第四实施例提供的电池保护板100的立体组装示意图、分解示意图以及局部示图。所述第四实施例的电池保护板100与第三实施例基本相同，其主要区别在于：在所述第四实施例的电池保护板100中，第一电路板10的第一连接区13和第二连接区14在所述第一电路板10的第一长度方向A1错开。相应地，第二电路板20的第三连接区23和第四连接区24也在所述第一电路板10的第一长度方向A1错开。由于例如PCB的第一电路板10和例如FPC的第二电路板20中的焊盘在横向方向上分别错开了一小段距离，因此这样的结构能降低焊接时的相互热影响，避免在焊接背面焊盘时，正面的已焊接区域受到背面的热影响而出现焊接质量不良。

在上述这些实施例的电池保护板100中还包括保护电路，所述保护电路例如可为具有过充、过放、过流、短路及超高温充放电功能的电子线路。

基于同一发明构思，本申请另一实施例还提供了一种锂电池。请参阅图12，其示出本申请其中一实施例提供的锂电池200的示意图，该锂电池200包括电池电芯60和任一上述实施例中所述的电池保护板100。其中，所述电池保护板100的两个镍片16分别与所述电池电芯60的正极和负极相接，所述电池保护板100的连接器30用于与外部电池充电设备相接。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种电池保护板，其特征在于，包括：

第一电路板，所述第一电路板具有第一面和与所述第一面相背的第二面，所述第一面上设有第一连接区，所述第二面上设有第二连接区；和

第二电路板，所述第二电路板具有第三连接区和第四连接区，所述第二电路板夹持所述第一电路板，并且所述第三连接区与所述第一连接区连接，所述第四连接区与所述第二连接区连接。

2.根据权利要求1所述的电池保护板，其特征在于：

所述第一连接区、所述第二连接区、所述第三连接区和所述第四连接区中的至少一个包括焊盘。

3.根据权利要求2所述的电池保护板，其特征在于：

所述第一连接区、所述第二连接区、所述第三连接区和所述第四连接区均包括成排设置的多个焊盘，所述第一连接区的焊盘数量与所述第三连接区的焊盘数量相同，所述第二连接区的焊盘数量与所述第四连接区的焊盘数量相同。

4.根据权利要求1所述的电池保护板，其特征在于：

所述第一电路板具有第一长度方向，所述第一连接区、所述第二连接区、所述第三连接区和所述第四连接区均平行于所述第一长度方向。

5.根据权利要求1所述的电池保护板，其特征在于：

所述第二电路板包括主电路板和辅电路板，所述第三连接区设置在所述主电路板上，所述第四连接区设置在所述辅电路板上。

6.根据权利要求5所述的电池保护板，其特征在于：

所述主电路板还具有第五连接区，所述辅电路板还具有第六连接区，所述主电路板与所述辅电路板通过所述第五连接区与所述第六连接区连接。

7.根据权利要求5所述的电池保护板，其特征在于：

所述主电路板和辅电路板是一体成型的分层结构。

8.根据权利要求5所述的电池保护板，其特征在于：

所述主电路板和辅电路板的连接部位靠近所述第一电路板的一端。

9.根据权利要求1所述的电池保护板，其特征在于：

所述第二电路板包括电路板主体，所述第三连接区和所述第四连接区设置在所述电路板主体上，所述电路板主体沿宽度方向的横截面呈U形。

10.根据权利要求9所述的电池保护板，其特征在于：

所述第二电路板在所述第三连接区和所述第四连接区之间具有网格铜区域。

11.根据权利要求10所述的电池保护板，其特征在于：

所述第一电路板在对着所述网格铜区域的部分设有凹槽，所述电路板主体骑跨在所述凹槽上。

12.根据权利要求1所述的电池保护板，其特征在于：

所述第一电路板设有所述第一连接区和/或第二连接区的部分的厚度比所述第一电路板的其它部分的厚度薄。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的电池保护板，其特征在于：

所述第一连接区和所述第二连接区在所述第一电路板的第一长度方向错开。

14.一种锂电池，其特征在于，包括根据权利要求1至13中任一项所述的电池保护板。

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