CN219421147U - 一种双面散热的电池保护板以及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双面散热的电池保护板以及电池，所述电池保护板至少包括：柔性电路板、主SIP模组以及若干子SIP模组；所述柔性电路板的第一端面设置有若干电子元件，若干所述子SIP模组分布设置于所述电子元件之间，所述主SIP模组设置于所述柔性电路板的第二端面。本实用新型巧妙合理，能够将主SIP模组以及若干子SIP模组分布设置于柔性电路板的两个端面，增加元器件的散热面积，当手机大电流充电时，通过双面散热，有效地降低了电池的温升；通过设置将主SIP模组的部分功率器件做成子SIP模组，再将其贴在产品的背面，无需额外的人力及设备投入，只需调整工艺方式即可完成，生产成本低。

Description

一种双面散热的电池保护板以及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种双面散热的电池保护板以及电池。

背景技术

电池保护板，顾名思义锂电池保护板主要是针对可充电（一般指锂电池）起保护作用的集成电路板。 锂电池（可充型）之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块带采样电阻的保护板和一片电流保险器出现。

随着5G技术的推广，手机快充也成为主流趋势，传统的手机电池保护板，由于工艺和成本的问题，只能实现单面元器件layout设计，导致产品单面散热，只能通过增加板宽来实现散热，已经逐渐满足不了快充的需求，目前电池保护板的散热实现方式存在以下问题：

1、通过增加电池保护板宽和增加PCB的通流能力来实现散热，但是在电池面积固定的条件下，这种方式会压缩电芯面积，导致电池的总容量降低。

2、使用双面排布元器件的方式，把发热的功率元器件放置在两面，再通过双面注塑成型的方式，实现散热面积的增加，但是这种方式的生产效率低，成本高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种双面散热的电池保护板以及电池，其巧妙合理，能够通过双面散热，有效地降低了电池的温升，不仅不会压缩电芯面积，而且生产效率高，成本低。

本实用新型提供一种双面散热的电池保护板，所述电池保护板至少包括：柔性电路板、主SIP模组以及若干子SIP模组；所述柔性电路板的第一端面设置有若干电子元件，若干所述子SIP模组分布设置于所述电子元件之间，所述主SIP模组设置于所述柔性电路板的第二端面。

上述技术方案中，柔性电路板为双面柔性电路板，双面柔性电路板通过在绝缘基膜的两面各有一层蚀刻制成的导电图形，增加了单位面积的布线密度，再金属化孔将绝缘材料两面的图形连接形成导电通路；通过柔性电路板的设置能够满足主SIP模组以及若干子SIP模组的灵活设置；将主SIP模组以及若干子SIP模组分布设置于柔性电路板的两个端面，能够增加元器件的散热面积，当手机大电流充电时，通过双面散热，有效地降低了电池的温升。

优选的，若干所述子SIP模组至少包括：设置于第一PCB板上的若干功率器件，若干所述功率器件通过第一塑封框塑封于相对应的第一PCB板上。

上述技术方案中，子SIP模组是从主SIP模组中分离出来的部分功率器件组成的，功率器件为流通器件的电流较大，部分为功率放大器，其工作过程中温度会较高，因此，通过设置将主SIP模组的部分功率器件做成子SIP模组，再将其贴在产品的背面，不仅可以增加散热面积，而且生产的成本低。

优选的，若干所述功率器件至少包括：二极管、三极管、晶闸管、双极型晶体管、功率晶体管、集成门极换流晶闸管、自关断双极型器件、发射极关断晶闸管、静电感应晶体管、场效应晶体管以及电流检测电阻。

上述技术方案中，若干所述功率器件的是电子装置中电能转换与电路控制的核心，它们利用半导体单向导电的特性改变电子装置中电压、频率、相位和直流交流转换等的功能，相对应的，它们的温度与功耗都会相对较大，因此若将它们集成在同一个SIP模组上，电路会变得复杂，而且由于元件多，故障率高，因此将功率器件做成子SIP模组，不仅可以增加散热面积，而且可以增加产品的容错率，将元件模块化，当产品出错时，有利于故障的排查。

优选的，主SIP模组至少包括：设置于第二PCB板上的芯片元器组件，所述芯片元器组件通过第二塑封框塑封于相对应的第二PCB板上。

上述技术方案中，通过注塑成型的方式塑封芯片元器组件，一方面塑封起着安装、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，另一方面，它通过芯片上的触点连接到封装外壳的引脚，这些引脚通过印刷电路板上的导线与其他器件连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接，由于芯片必须与外界隔离，因此塑封起来能防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀导致电气性能下降。

优选的，所述主SIP模组通过第一PCB板与所述柔性电路板电性连接；

所述子SIP模组通过第二PCB板与所述柔性电路板电性连接。

上述技术方案中，PCB板的引脚通过与柔性电路板电性连接，实现SIP模组与外部电路的连接。

优选的，所述柔性电路板的第二端面的两侧分别设置有连接器。

上述技术方案中，通过设置连接器能够将电池保护板安装于所需的产品上，保证产品的稳固连接。

应当理解的是，主SIP模组和子SIP模组的设置工艺成熟，无需额外的人力及设备投入，只需调整工艺方式即可完成；且使用多个SIP模组贴片方式，整体电池保护板板宽相比较现有技术减少了15%，电池容量能提升1%,整体成本也比原方案更低；进一步的，该方案中在所有的电池手机保护板都可以使用，推广性强。

优选的，所述柔性电路板至少包括：两面分别设置有保护膜的基材，所述基材至少包括：两面分别设置第一胶片的第一补强板，所述第一胶片的外侧均贴合有线路铜，所述第一补强板、第一胶片以及线路铜的中间设置有孔化孔；所述线路铜包裹所述第一补强板和第一胶片，形成所述孔化孔的侧壁。

优选的，所述保护膜至少包括：第二补强板和第二胶片，所述第二胶片连接于所述线路铜远离所述第一胶片的一侧。

优选的，所述第一胶片为覆盖膜保护胶片，厚度为0.5毫英寸至1毫英寸；

所述第二胶片为热固化胶。

上述技术方案中，柔性电路板以自由弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化；利用柔性电路板可大大缩小电子产品的体积和重量，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要；还具有良好的散热性和可焊性以及易于装连、综合成本较低等优点，软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基材在元件承载能力上的略微不足。

作为另一种优选的，本实用新型还提供一种电池，所述电池采用如上所述的双面散热的电池保护板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、将主SIP模组以及若干子SIP模组分布设置于柔性电路板的两个端面，能够增加元器件的散热面积，当手机大电流充电时，通过双面散热，有效地降低了电池的温升。

2、通过设置将主SIP模组的部分功率器件做成子SIP模组，再将其贴在产品的背面，无需额外的人力及设备投入，只需调整工艺方式即可完成，生产成本低。

3、将功率器件做成子SIP模组，不仅可以增加散热面积，而且可以增加产品的容错率，将元件模块化，当产品出错时，有利于故障的排查。

综上所述，本实用新型运用多个SIP模组贴片的方式，实现手机电池保护板的双面布置元器件设计，有效地减小了板宽，提升电池容量，能够通过双面散热，有效地降低了电池的温升，不仅不会压缩电芯面积，而且生产效率高，成本低。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例一种双面散热的电池保护板的结构示意图。

图2是本实用新型优选实施例子SIP模组的结构示意图。

图3是本实用新型优选实施例主SIP模组的结构示意图。

图4是本实用新型优选实施例柔性电路板的结构示意图。

附图标记说明：

柔性电路板100、第一端面101、第二端面102、基材110、第一补强板111、第一胶片112、线路铜113、孔化孔114、保护膜120、第二补强板121、第二胶片122、主SIP模组200、第二PCB板201、芯片元器组件202、第二塑封框203、子SIP模组300、第一PCB板301、功率器件302、第一塑封框303、电子元件400、连接器500。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。

请参考图1，本实用新型提供一种双面散热的电池保护板，所述电池保护板至少包括：柔性电路板100、主SIP模组200以及若干子SIP模组300；所述柔性电路板100的第一端面101设置有若干电子元件400，若干所述子SIP模组300分布设置于所述电子元件400之间，所述主SIP模组200设置于所述柔性电路板100的第二端面102。

具体实施过程中，柔性电路板100为双面柔性电路板100，双面柔性电路板100通过在绝缘基膜的两面各有一层蚀刻制成的导电图形，增加了单位面积的布线密度，再金属化孔将绝缘材料两面的图形连接形成导电通路；通过柔性电路板100的设置能够满足主SIP模组200以及若干子SIP模组300的灵活设置；将主SIP模组200以及若干子SIP模组300分布设置于柔性电路板100的两个端面，能够增加元器件的散热面积，当手机大电流充电时，通过双面散热，有效地降低了电池的温升。

请参考图2，在一些实施例中，若干所述子SIP模组300至少包括：设置于第一PCB板301上的若干功率器件302，若干所述功率器件302通过第一塑封框303塑封于相对应的第一PCB板301上。

具体实施过程中，子SIP模组300是从主SIP模组200中分离出来的部分功率器件302组成的，功率器件302为流通器件的电流较大，部分为功率放大器，其工作过程中温度会较高，因此，通过设置将主SIP模组200的部分功率器件302做成子SIP模组300，再将其贴在产品的背面，不仅可以增加散热面积，而且生产的成本低。

示例性的，本实施例中仅将两个功率器件做成子SIP模组300进行演示。

在一些实施例中，若干所述功率器件至少包括：二极管、三极管、晶闸管、双极型晶体管、功率晶体管、集成门极换流晶闸管、自关断双极型器件、发射极关断晶闸管、静电感应晶体管、场效应晶体管以及电流检测电阻。

具体实施过程中，若干所述功率器件的是电子装置中电能转换与电路控制的核心，它们利用半导体单向导电的特性改变电子装置中电压、频率、相位和直流交流转换等的功能，相对应的，它们的温度与功耗都会相对较大，因此若将它们集成在同一个SIP模组上，电路会变得复杂，而且由于元件多，故障率高，因此将功率器件做成子SIP模组300，不仅可以增加散热面积，而且可以增加产品的容错率，将元件模块化，当产品出错时，有利于故障的排查。

请参考图3，在一些实施例中，设置于第二PCB板201上的芯片元器组件202，所述芯片元器组件202通过第二塑封框203塑封于相对应的第二PCB板201上。

具体实施过程中，通过注塑成型的方式塑封芯片元器组件，上述子SIP模块也是如此，一方面塑封起着安装、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，另一方面，它通过芯片上的触点连接到封装外壳的引脚，这些引脚通过印刷电路板上的导线与其他器件连接，从而实现内部芯片与外部电路的连接，由于芯片必须与外界隔离，因此塑封起来能防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀导致电气性能下降。

示例性的，本实施例仅标注两个元器件，图3黑色部分均表示芯片元器组件202。

在一些实施例中，所述主SIP模组200通过第一PCB板301与所述柔性电路板100电性连接；

所述子SIP模组300通过第二PCB板201与所述柔性电路板100电性连接。

具体实施过程中，PCB板的引脚通过与柔性电路板100电性连接，实现SIP模组与外部电路的连接。

在一些实施例中，所述柔性电路板100的第二端面102的两侧分别设置有连接器500。

具体实施过程中，通过设置连接器500能够将电池保护板安装于所需的产品上，保证产品的稳固连接。

应当理解的是，主SIP模组200和子SIP模组300的设置工艺成熟，无需额外的人力及设备投入，只需调整工艺方式即可完成；且使用多个SIP模组贴片方式，整体电池保护板板宽相比较现有技术减少了15%，电池容量能提升1%,整体成本也比原方案更低；进一步的，该方案中在所有的电池手机保护板都可以使用，推广性强。

请参考图4，在一些实施例中，所述柔性电路板100至少包括：两面分别设置有保护膜120的基材110，所述基材110至少包括：两面分别设置第一胶片112的第一补强板111，所述第一胶片112的外侧均贴合有线路铜113，所述第一补强板111、第一胶片112以及线路铜113的中间设置有孔化孔114；所述线路铜113包裹所述第一补强板111和第一胶片112，形成所述孔化孔114的侧壁。

在一些实施例中，所述保护膜120至少包括：第二补强板121和第二胶片122，所述第二胶片122连接于所述线路铜113远离所述第一胶片112的一侧。

在一些实施例中，所述第一胶片112为覆盖膜保护胶片，厚度为0.5毫英寸至1毫英寸；

所述第二胶片122为热固化胶。

具体实施过程中，柔性电路板100以自由弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化；利用柔性电路板可大大缩小电子产品的体积和重量，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要；还具有良好的散热性和可焊性以及易于装连、综合成本较低等优点，软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基材110在元件承载能力上的略微不足。

作为另一种在一些实施例中，本实用新型还提供一种电池，所述电池采用如上所述的双面散热的电池保护板。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

将主SIP模组以及若干子SIP模组分布设置于柔性电路板的两个端面，能够增加元器件

的散热面积，当手机大电流充电时，通过双面散热，有效地降低了电池的温升。

通过设置将主SIP模组的部分功率器件做成子SIP模组，再将其贴在产品的背面，无需

额外的人力及设备投入，只需调整工艺方式即可完成，生产成本低。

将功率器件做成子SIP模组，不仅可以增加散热面积，而且可以增加产品的容错率，将

元件模块化，当产品出错时，有利于故障的排查。

综上所述，本实用新型运用多个SIP模组贴片的方式，实现手机电池保护板的双面布置元器件设计，有效地减小了板宽，提升电池容量，能够通过双面散热，有效地降低了电池的温升，不仅不会压缩电芯面积，而且生产效率高，成本低。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。

虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种双面散热的电池保护板，其特征在于，所述电池保护板至少包括：柔性电路板(100)、主SIP模组(200)以及若干子SIP模组(300)；所述柔性电路板(100)的第一端面(101)设置有若干电子元件(400)，若干所述子SIP模组(300)分布设置于所述电子元件(400)之间，所述主SIP模组(200)设置于所述柔性电路板(100)的第二端面(102)。

2.根据权利要求1所述的双面散热的电池保护板，其特征在于，若干所述子SIP模组(300)至少包括：设置于第一PCB板（301）上的若干功率器件（302），若干所述功率器件（302）通过第一塑封框（303）塑封于相对应的第一PCB板（301）上。

3.根据权利要求2所述的双面散热的电池保护板，其特征在于，若干所述功率器件（302）至少包括：二极管、三极管、晶闸管、双极型晶体管、功率晶体管、集成门极换流晶闸管、自关断双极型器件、发射极关断晶闸管、静电感应晶体管、场效应晶体管以及电流检测电阻。

4.根据权利要求3所述的双面散热的电池保护板，其特征在于，主SIP模组(200)至少包括：设置于第二PCB板（201）上的芯片元器组件（202），所述芯片元器组件（202）通过第二塑封框（203）塑封于相对应的第二PCB板（201）上。

5.根据权利要求4所述的双面散热的电池保护板，其特征在于，

所述主SIP模组(200)通过第一PCB板（301）与所述柔性电路板(100)电性连接；

所述子SIP模组(300)通过第二PCB板（201）与所述柔性电路板(100)电性连接。

6.根据权利要求5所述的双面散热的电池保护板，其特征在于，所述柔性电路板(100)的第二端面(102)的两侧分别设置有连接器(500)。

7.根据权利要求6所述的双面散热的电池保护板，其特征在于，所述柔性电路板(100)至少包括：两面分别设置有保护膜(120)的基材(110)，所述基材(110)至少包括：两面分别设置第一胶片(112)的第一补强板(111)，所述第一胶片(112)的外侧均贴合有线路铜(113)，所述第一补强板(111)、所述第一胶片(112)以及线路铜(113)的中间设置有孔化孔(114)；所述线路铜(113)包裹所述第一补强板(111)和第一胶片(112)，形成所述孔化孔(114)的侧壁。

8.根据权利要求7所述的双面散热的电池保护板，其特征在于，所述保护膜(120)至少包括：第二补强板(121)和第二胶片(122)，所述第二胶片(122)连接于所述线路铜(113)远离所述第一胶片(112)的一侧。

9.根据权利要求8所述的双面散热的电池保护板，其特征在于，

所述第一胶片(112)为覆盖膜保护胶片，厚度为0.5毫英寸至1毫英寸；

所述第二胶片(122)为热固化胶。

10.一种电池，其特征在于，所述电池采用如权利要求1-9任一所述的双面散热的电池保护板。