CN218498141U - 电池保护板、电池和用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池保护板、电池和用电设备，电池保护板包括板体和元器件，所述板体设有凹槽，所述元器件与所述板体电连接，且至少部分所述元器件配合在所述凹槽内。本实用新型的电池保护板的体积小，有利于提升电池的空间利用率。

Description

电池保护板、电池和用电设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体地，涉及一种电池保护板、一种应用该电池保护板的电池和一种应用该电池的用电设备。

背景技术

电池是一种将化学能转化为电能的装置，近年来，随着电子产品的普及，电池的需求量也越来越大。但是目前的电池存在体积大，能量密度低等问题。

实用新型内容

本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

相关技术中，电池包括电芯和保护板，近年来，随着对大容量电池的需求越来越大，为了降低保护板的使用温度，保护板需要做的比较厚，且保护板上的器件也会相应做大，由此，造成了保护板的整体厚度大于电芯的厚度，为了提升外观性，电池的各部分的厚度尺寸需要一致，从而造成了电池的体积较大的问题。

其次，较厚的保护板会占用较多的空间，从而使得同样体积的电池的能量密度较低，不利于大容量电池的小型化、轻薄化设计，也给大容量电池的小型化、轻薄化的设计造成了壁垒。

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型实施例提出一种电池保护板，该电池保护板的体积小，在应用于电池后能够提升电池的空间利用率。

本实用新型实施例还提出一种应用上述电池保护板的电池。

本实用新型实施例还提出一种应用上述电池的用电设备。

本实用新型实施例的电池保护板包括：

板体，所述板体设有凹槽；

元器件，所述元器件与所述板体电连接，且至少部分所述元器件配合在所述凹槽内。

本实用新型实施例的电池保护板的体积小，有利于提升电池的空间利用率。

在一些实施例中，所述板体包括多个导电层和多个绝缘层，多个所述导电层和多个所述绝缘层一一交替堆叠，所述凹槽设于一个所述导电层内或连通至少两个所述导电层。

在一些实施例中，所述凹槽的槽深方向与所述多个导电层和所述多个绝缘层的堆叠方向一致。

在一些实施例中，所述多个绝缘层包括第一绝缘层，所述第一绝缘层的部分表面形成所述凹槽的槽底面，所述第一绝缘层内设有第一导体，所述第一导体的一端与所述第一绝缘层的一侧的所述元器件相连，所述第一导体的另一端与所述第一绝缘层的另一侧的所述导电层相连。

在一些实施例中，所述第一绝缘层设有导电孔，所述导电孔沿着所述第一绝缘层的厚度方向贯穿所述第一绝缘层，所述第一导体配合或填充在所述导电孔内。

在一些实施例中，所述凹槽的槽侧壁和所述元器件之间设有第二导体，所述元器件通过所述第二导体与至少两个所述导电层相连。

在一些实施例中，所述第一导体包括第一段和第二段，所述第二段连接在所述第一段和所述元器件之间；和/或，所述第二导体包括第一层和第二层，所述第二层连接在所述第一层和所述元器件之间。

在一些实施例中，所述第一段为铜，所述第二段为锡，和/或，所述第一层为铜，所述第二层为锡。

在一些实施例中，所述第一绝缘层设有容纳槽，所述容纳槽适于在焊接时存储熔融状态的所述第二层的材料。

在一些实施例中，所述容纳槽的槽深尺寸沿着靠近所述元器件的方向逐渐变小。

在一些实施例中，多个所述绝缘层包括第二绝缘层，所述第一绝缘层的厚度尺寸大于所述第二绝缘层的厚度尺寸。

在一些实施例中，包括填充物，所述填充物填充于所述凹槽并适于将所述元器件与所述凹槽的槽侧壁连接固定。

在一些实施例中，所述填充物从所述凹槽的槽口漏出的表面和所述板体的表面平齐。

本实用新型实施例的电池包括如上述任一实施例中所述的电池保护板。

本实用新型实施例的用电设备包括如上述任一实施例中所述的电池。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电池保护板的示意图一。

图2是本实用新型实施例的电池保护板的示意图二。

图3是图2中元器件的示意图一。

图4是图2中元器件的示意图二。

图5是图2中元器件装配于凹槽内的示意图。

图6是本实用新型实施例的电池保护板的填充物布置示意图一。

图7是本实用新型实施例的电池保护板的填充物布置示意图二。

图8是本实用新型实施例的电池的示意图。

附图标记：

电池100；

板体1；绝缘层11；第一绝缘层111；第二绝缘层112；导电层12；凹槽13；导电孔14；容纳槽15；

元器件2；焊盘21；

第一导体3；

第二导体4；

填充物5；

电芯200。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至7所示，本实用新型实施例的，本实用新型实施例的电池保护板包括板体1和元器件2。

板体1设有凹槽13，板体1可以为印制电路板(PCB板)，如图1所示，板体1可以包括A面和B面，其中A面可以为板体1的上表面，B面可以为板体1的下表面。板体1的A面和B面均可以安装有多个元器件2，每个元器件2均可以与板体1电性相连。

如图2所示，凹槽13可以设在板体1的A面，凹槽13可以设有多个，A面的多个元器件2可以一一对应的配合在多个凹槽13内，元器件2可以完全配合在凹槽13内，即元器件2的顶部可以不从凹槽13内伸出，在其他一些实施例中，元器件2也可以仅有一部分配合在凹槽13内，例如，如图7所示，元器件2的顶部可以从凹槽13的槽口外延至板体1的上方。

本实用新型实施例的电池保护板，通过在板体1上设置凹槽13，元器件2可以嵌入凹槽13内，从而避免相关技术中元器件2凸出于板体1的表面设置而使得电池保护板的整体较厚的情况，当电池保护板应用于电池100后，电池保护板的厚度尺寸对电池100的整体厚度尺寸影响较小，有利于提升电池100的空间利用率并实现电池100的轻薄化设计。

在一些实施例中，板体1包括多个导电层12和多个绝缘层11，多个导电层12和多个绝缘层11一一交替堆叠，凹槽13连通至少两个导电层12。如图1所示，导电层12的数量可以比绝缘层11的数量多一个，多个绝缘层11分别夹在相邻的两个导电层12之间。

板体1上的凹槽13可以设有多个，每个凹槽13均可以连通多个导电层12。例如，如图1所示，凹槽13可以设在板体1的上侧，且凹槽13可以贯穿最上方的两层导电层12，在其他一些实施例中，凹槽13也可以贯穿三层、四层、五层等导电层12。由此，一方面可以使得凹槽13内的容积更大，可以装配一些更大尺寸的元器件2，另一方面可以实现各个导电层12的电连接，满足使用要求。

在另一些实施例中，凹槽13也可以仅设置在板体1的最外侧的导电层12内，例如，最外侧的导电层12可以为板体1的最上方的一层导电层12，凹槽13可以仅布置在该导电层12内。

在一些实施例中，凹槽13的槽深方向与多个导电层12和多个绝缘层11的堆叠方向一致。如图1所示，多个导电层12和多个绝缘层11沿着上下方向堆叠，凹槽13可以设在板体1的顶部并沿着上下方向延伸。由此，凹槽13的槽底面可以从凹槽13的槽口处完全暴露，从而方便了元器件2的插入和电连接。

在一些实施例中，多个绝缘层11包括第一绝缘层111，第一绝缘层111的部分表面形成凹槽13的槽底面，第一绝缘层111内设有第一导体3，第一导体3的一端与第一绝缘层111的一侧的元器件2相连，第一导体3的另一端与第一绝缘层111的另一侧的导电层12相连。

具体地，凹槽13可以贯穿多个导电层12并延伸至第一绝缘层111的位置，如图1所示，第一绝缘层111可以为板体1从上往下数的第二层绝缘层11，凹槽13可以穿过两个导电层12和最上方的一层绝缘层11，第一绝缘层111的部分上表面可以形成凹槽13的槽底面。

第一绝缘层111可以设有多个间隔排布地第一导体3，第一导体3可以采用预埋的方式成型于第一绝缘层111内。每个第一导体3均可以沿着上下方向延伸，每个第一导体3的顶端可以与元器件2相连，每个第一导体3的底端可以与第一绝缘层111下方的导电层12相连，从而实现了元器件2和第一绝缘层111下方的导电层12的电连接。

在一些实施例中，第一绝缘层111设有导电孔14，导电孔14沿着第一绝缘层111的厚度方向贯穿第一绝缘层111，第一导体3配合或填充在导电孔14内。

如图1所示，第一绝缘层111可以设有多个间隔排布的导电孔14，每个导电孔14均沿着上下方向贯穿第一绝缘层111，第一导体3可以插入导电孔14内，在其他一些实施例中，第一导体3也可以在熔融状态下浇筑至导电孔14内，待冷却固定后即可实现与第一绝缘层111的固定。

在一些实施例中，凹槽13的槽侧壁和元器件2之间设有第二导体4，元器件2通过第二导体4与至少两个导电层12相连。如图5所示，凹槽13的槽壁面可以包括在左右方向上相对布置的左壁面和右壁面，左壁面和元器件2之间可以设有第二导体4，右壁面和元器件2之间也可以设有第二导体4。第二导体4的设置一方面可以起到固定第二导体4的作用，另一方面可以将元器件2与元器件2周侧的导电层12电性相连。

需要说明的是，元器件2上设有焊盘21，如图3所示，元器件2的左右两侧均可以设有焊盘21，此时，可以通过第二导体4将对应的导电层12和元器件2的焊盘21电性相连。如图4所示，焊盘21也可以设在元器件2的底部，此时，可以通过第一导体3将对应的导电层12和元器件2的焊盘21电性相连。

在一些实施例中，第一导体3包括第一段和第二段，第二段连接在第一段和元器件2之间，第一段的材质可以与铜，第一段可以插入导电孔14内，第二段可以与锡。生产过程中，可以首先将第一段插入导电孔14内，然后可以在导电孔14的顶端涂抹锡膏，最后可以通过回流焊等焊接方式将第一导体3与元器件2焊接连接。

在一些实施例中，第二导体4包括第一层和第二层，第二层连接在第一层和元器件2之间。第一层的材质可以为铜，第二层的材质可以为锡。生产过程中，可以首先在凹槽13的内侧壁上镀一层铜并形成第二导体4的第一层，然后可以在第一层的内壁面上涂抹锡膏，最后可以通过回流焊等焊接方式将第二导体4与元器件2焊接连接。

在一些实施例中，第一绝缘层111设有容纳槽15，容纳槽15适于在焊接时存储熔融状态的第二层的材料。如图1所示，容纳槽15可以设在第一绝缘层111的顶部，且容纳槽15可以在上下方向上与第二导体4对应。由此，在将第二导体4与元器件2焊接连接时，容纳槽15可以存储熔融的焊接填料，从而避免了焊接填料在元器件2的底部流动而容易造成元器件2短路的情况。

在一些实施例中，容纳槽15的槽深尺寸沿着靠近元器件2的方向逐渐变小。如图1和图5所示，容纳槽15可以设有两个，两个容纳槽15均可以为楔形槽，两个容纳槽15的其中一个位于元器件2的左侧，另一个位于元器件2的右侧，其中左侧的容纳槽15的槽深尺寸沿着从左至右的方向逐渐变小，右侧的容纳槽15的槽深尺寸沿着从右至左的方向逐渐变小。由此，焊接时，熔融状态下的焊接填料可以向远离元器件2的一侧流动聚集，进一步避免了焊接填料流入元器件2的底部的情况。

在一些实施例中，多个绝缘层11包括第二绝缘层112，第一绝缘层111的厚度尺寸大于第二绝缘层112的厚度尺寸。如图2所示，多个绝缘层11可以仅设有一个第一绝缘层111，剩余的绝缘层11均可以称为第二绝缘层112，在上下方向上，第一绝缘层111的厚度尺寸M1要大于第二绝缘层112的厚度尺寸M2。

由于第一绝缘层111上要设置容纳槽15和导电孔14等结构，较厚的第一绝缘层111能够满足容纳槽15、导电孔14的布置需要，保证了第一绝缘层111的结构强度。

在一些实施例中，电池保护板包括填充物5，填充物5填充于凹槽13并适于将元器件2与凹槽13的槽侧壁连接固定。如图6和图7所示，填充物5可以为塑料，当元器件2装配在凹槽13内后，填充物5可以将凹槽13的剩余空间填平，一方面避免了第二导体4暴露在外的情况，起到了电气防护效果，另一方面可以增强对元器件2的固定强度，满足了使用要求。

在一些实施例中，填充物5从凹槽13的槽口漏出的表面和板体1的表面平齐。如图6所示，元器件2的高度尺寸可以小于凹槽13的槽深尺寸，此时，元器件2完全位于凹槽13内，待元器件2固定后，可以将熔融的填充物5填充至凹槽13的顶部，从而起到封堵槽口并隐藏元器件2的效果，填充物5的顶面和板体1的顶面位于同一平面，从而保证了板体1的平整度。

在另一些实施例中，如图7所示，元器件2的高度尺寸可以大于凹槽13的槽深尺寸，此时，元器件2的顶部伸出凹槽13，填充物5可以为环形并可以环绕在元器件2的外周侧，填充物5的顶面与板体1的顶面位于同一平面。

下面描述本实用新型实施例的电池100。

本实用新型实施例的电池100包括电池保护板，电池保护板可以为上述实施例中描述的电池保护板。如图8所示，电池100还包括电芯200，电池保护板可以连接在电芯200的极耳处，由于电池保护板的元器件2隐藏在板体1的凹槽13内，从而使得电池保护板的整体厚度较薄，电池保护板和极耳形成的整体厚度要小于电芯200的厚度，由此，在设计电池100时，仅以电芯200的厚度为依据即可，避免了电池保护板需要占据较多空间的情况，提升了电池100的空间利用率和能量密度。

下面描述本实用新型实施例的用电设备。

本实用新型实施例的用电设备包括电池，电池可以为上述实施例中描述的电池100，用电视设备可以为手机、平板、笔记本、车辆、飞行器等，当然也可以为其他需要使用电池100的用电设备。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

Claims (15)

1.一种电池保护板，其特征在于，包括：

板体，所述板体设有凹槽；

元器件，所述元器件与所述板体电连接，且至少部分所述元器件配合在所述凹槽内。

2.根据权利要求1所述的电池保护板，其特征在于，所述板体包括多个导电层和多个绝缘层，多个所述导电层和多个所述绝缘层一一交替堆叠，所述凹槽设于一个所述导电层内或连通至少两个所述导电层。

3.根据权利要求2所述的电池保护板，其特征在于，所述凹槽的槽深方向与所述多个导电层和所述多个绝缘层的堆叠方向一致。

4.根据权利要求2所述的电池保护板，其特征在于，所述多个绝缘层包括第一绝缘层，所述第一绝缘层的部分表面形成所述凹槽的槽底面，所述第一绝缘层内设有第一导体，所述第一导体的一端与所述第一绝缘层的一侧的所述元器件相连，所述第一导体的另一端与所述第一绝缘层的另一侧的所述导电层相连。

5.根据权利要求4所述的电池保护板，其特征在于，所述第一绝缘层设有导电孔，所述导电孔沿着所述第一绝缘层的厚度方向贯穿所述第一绝缘层，所述第一导体配合或填充在所述导电孔内。

6.根据权利要求4所述的电池保护板，其特征在于，所述凹槽的槽侧壁和所述元器件之间设有第二导体，所述元器件通过所述第二导体与至少两个所述导电层相连。

7.根据权利要求6所述的电池保护板，其特征在于，所述第一导体包括第一段和第二段，所述第二段连接在所述第一段和所述元器件之间；

和/或，所述第二导体包括第一层和第二层，所述第二层连接在所述第一层和所述元器件之间。

8.根据权利要求7所述的电池保护板，其特征在于，所述第一段为铜，所述第二段为锡，和/或，所述第一层为铜，所述第二层为锡。

9.根据权利要求7所述的电池保护板，其特征在于，所述第一绝缘层设有容纳槽，所述容纳槽适于在焊接时存储熔融状态的所述第二层的材料。

10.根据权利要求9所述的电池保护板，其特征在于，所述容纳槽的槽深尺寸沿着靠近所述元器件的方向逐渐变小。

11.根据权利要求4所述的电池保护板，其特征在于，多个所述绝缘层包括第二绝缘层，所述第一绝缘层的厚度尺寸大于所述第二绝缘层的厚度尺寸。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的电池保护板，其特征在于，包括填充物，所述填充物填充于所述凹槽并适于将所述元器件与所述凹槽的槽侧壁连接固定。

13.根据权利要求12所述的电池保护板，其特征在于，所述填充物从所述凹槽的槽口漏出的表面和所述板体的表面平齐。

14.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-13中任一项所述的电池保护板。

15.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求14所述的电池。

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