CN220021471U - 一种双面sip保护板及电池封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池封装技术领域，具体公开了一种双面SIP保护板及电池封装结构，包括第一电路板、连接片及多个SIP模组；所述第一电路板包括相背设置的第一表面和第二表面，至少一个所述SIP模组连接于第一表面，所述连接片和至少另一个所述SIP模组连接于第二表面；本实用新型提供的一种双面SIP保护板，提高了电池PACK的集成度，节省了空间，显著提高电池的有效容量，提升了性能和具备安全性高的优点。

Description

一种双面SIP保护板及电池封装结构

技术领域

本实用新型涉及电池封装技术领域，尤其涉及一种双面SIP保护板及电池封装结构。

背景技术

手机电池PACK封装结构设计是指将电池组、保护板、外包装、输出等组件组装成一个具有一定功能和形状的整体。手机电池PACK封装结构设计需要考虑电池的性能、安全、可靠性、成本等因素，以满足手机的使用需求。

现有的保护板是软硬结合板，即将软性保护板和硬性保护板连接起来，形成一个复合结构。这种结构的不足有：占用空间大，软硬结合板通常和塑料胶框配合使用，导致占有较多的空间面积；散热不佳，软硬结合板由于塑料胶框存在，会导致部分区域出线空气层，影响热传导效率；可靠性不足，软硬结合板由于多次焊接和粘接，容易产生应力集中和界面脱落等缺陷，降低封装的机械强度和耐久性。

实用新型内容

针对上述存在的保护板占用空间大，性能不佳和可靠性差等问题，本实用新型提供了一种双面SIP保护板，能够提高电池PACK的集成度，节省空间，显著提高电池的有效容量，提升性能和具备安全性高的优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的具体方案如下：

一种双面SIP保护板，包括第一电路板、连接片及多个SIP模组；

所述第一电路板包括相背设置的第一表面和第二表面，至少一个所述SIP模组连接于第一表面，所述连接片和至少另一个所述SIP模组连接于第二表面；采用双面SIP技术，提高了电池PACK的集成度，节省了空间，提升了性能。

在一些实施方案中，所述SIP模组包括第二电路板和多个电子元器件；

所述第二电路板包括上表面和下表面，多个所述电子元器件封装于所述第二电路板的上表面，所述第二电路板的下表面连接于第一电路板的第一表面或第二表面，将多个电子元器件封装于第二电路板的上表面形成整体，能够减小保护板的整体尺寸，有利于提高电池容量。

在一些实施方案中，所述第一电路板为软性电路板，第二电路板为硬性电路板，软性电路板具有可弯曲和翻折等特点，在与电池连接后，可以通过弯折软性电路板，使整体电路板所占用的空间更小，更有利于电池小型化结构的封装。

在一些实施方案中，还包括至少两个连接器，至少两个所述连接器分别连接于第一电路板的第一表面的两端，通过连接器与外部电路进行连接，使保护板与外部建立连接关系，便于监控和获取电池的使用状态。

在一些实施方案中，所述第一电路板的第二表面上对应于至少两个所述连接器的位置设置有补强片，对连接器起到支撑作用，防止连接器从第一电路板的第一表面上脱落，提高使用的稳定性。

在一些实施方案中，所述连接片为镍片，所述镍片为平型镍片，与电池上极耳连接后，只需对镍片进行弯折即可，无需对整个保护板进行翻折，简化了封装工艺以及提高了操作效率。

一种电池封装结构，包括电芯，还包括上述任一项所述的双面SIP保护板；

所述电芯包括电芯本体和从电芯本体延伸出的极耳，所述极耳与连接片相连接，将保护板应用于电池封装结构中，能够提高电池PACK的集成度，节省空间，显著提高电池的有效容量，提升性能和具备安全性高的优点。

在一些实施方案中，所述电芯本体的一端形成有凹槽部，所述极耳延伸至凹槽部的外部；

所述双面SIP保护板位于凹槽部内，所述极耳与连接片相连接后弯折至凹槽部内，便于将极耳与保护板进行封装，提高使用的稳定性以及缩小电池封装结构的尺寸。

在一些实施方案中，所述极耳为Z型结构，便于与连接片进行连接，以及便于连接后的弯折操作。

在一些实施方案中，还包括防护胶纸，所述防护胶纸将极耳和双面SIP保护板封装于凹槽部内，提高极耳与保护板的连接稳定性，以及提高电池封装结构的稳定性。

本实用新型提供的一种双面SIP保护板，采用双面SIP技术，减小保护板的整体尺寸，将其应用于电池封装结构中，能够提高电池PACK的集成度，节省空间，显著提高电池的有效容量，提升性能和具备安全性高的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例中提供的保护板的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的保护板的俯视图；

图3为本实用新型实施例中提供的电池封装结构爆炸图；

图4为本实用新型实施例中提供的连接片与极耳的连接示意图；

图5为本实用新型实施例中提供的连接片与极耳的弯折示意图；

图6为现有技术与本申请实施例中提供的封装结构的对照图；

其中，1-第一电路板；11-第一表面；12-第二表面；2-连接片；3-SIP模组；31-第二电路板；32-电子元器件；4-连接器；5-补强片；6-电芯；61-电芯本体；62-极耳；63-凹槽部。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

例如，一种双面SIP保护板，包括第一电路板、连接片及多个SIP模组；所述第一电路板包括相背设置的第一表面和第二表面，至少一个所述SIP模组连接于第一表面，所述连接片和至少另一个所述SIP模组连接于第二表面；采用双面SIP技术，提高了电池PACK的集成度，节省了空间，提升了性能。

本实施例提供的一种双面SIP保护板，采用双面SIP技术，减小保护板的整体尺寸，将其应用于电池封装结构中，能够提高电池PACK的集成度，节省空间，显著提高电池的有效容量，提升性能和具备安全性高的优点。

实施例一：

如图1和图2所示，一种双面SIP保护板，包括第一电路板1、连接片2及多个SIP模组3，由第一电路板1、连接片2及多个SIP模组3组成具有保护功能的保护板，应用于电池中，能够对电池的使用状态进行检测，防止电池应用过程中出现过充、过放或短路等问题带来的现象。

第一电路板1用于与连接片2及多个SIP模组3进行连接，以搭建完整的保护功能，连接片2用于与电池上极耳62进行连接，多个SIP模组3用于与外部电路建立连接关系。

第一电路板1包括相背设置的第一表面11和第二表面12，至少一个SIP模组3连接于第一表面11，连接片2和至少另一个SIP模组3连接于第二表面12。

在本示例中，SIP模组3的数量为至少两个，也可以是三个、四个或四个以上等，当SIP模组3的数量为两个时，可以是一个SIP模组3位于第一电路板1的第一表面11，另一个SIP模组3位于第一电路板1的第二表面12；当SIP模组3的数量为三个时，可以是一个SIP模组3位于第一电路板1的第一表面11，另两个SIP模组3位于第一电路板1的第二表面12，具体数量及位置关系的设置可以根据实际需求进行调整。

如，在小型化的电池封装结构中，要求保护板的尺寸尽可能的小，以缩小保护板在电池封装结构中所占据的空间大小，因此，行业内，会将保护板趋向于小型化方向设计，使保护板本身的长宽比越来越大，但保护板也容易发生翘曲，为避免在第一电路板1的第一表面11或第二表面12仅连接一个SIP模组3容易加重保护板的翘曲现象，可在第一电路板1的第一表面11或第二表面12分别连接两个或两个以上的SIP模组3。

此外，SIP模组3是一个功能齐全的全系统或子系统，它将一个或多个IC芯片及被动元件整合在一个封装中，从而实现一个基本完整的功能。SIP模组3通常需满足一定长宽比，防止因材料冷热固化时热应力造成的弯曲起翘，因此，为避免SIP模组3注塑成型时会弯曲，可根据需要将SIP模组3分段设计，形成多个单独的部分连接于第一电路板1的第一表面11。

本示例中，采用双面SIP技术，减小保护板的整体尺寸，将其应用于电池封装结构中，能够提高电池PACK的集成度，节省空间，显著提高电池的有效容量，提升性能和具备安全性高的优点。

实施例二：

参考图2，SIP模组3包括第二电路板31和多个电子元器件32；第二电路板31包括上表面和下表面，多个电子元器件32封装于第二电路板31的上表面，第二电路板31的下表面连接于第一电路板1的第一表面11或第二表面12，将多个电子元器件32封装于第二电路板31的上表面形成整体，能够减小保护板的整体尺寸，有利于提高电池容量。

为避免在将多个电子元器件32注塑封装于第二电路板31上时，对第一电路板1造成损坏，本示例中，第一电路板1和第二电路板31为相互独立的个体，在将多个电子元器件32注塑封装于第二电路板31上后，才将第一电路板1与第二电路板31进行连接。

根据保护板的结构设计需求或电路功能的要求，每个SIP模组3上的多个电子元器件32能够对应实现该SIP模组3的完整功能。

在一个应用场景中，第一电路板1为软性电路板，第二电路板31为硬性电路板，软性电路板具有可弯曲和翻折等特点，在与电池连接后，可以通过弯折软性电路板，使整体电路板所占用的空间更小，更有利于电池小型化结构的封装；硬性电路板能够对多个电子元器件32的注塑封装起到支撑作用，防止电子元器件32出现脱落等问题，提高使用的稳定性。

实施例三：

在该示例中，保护板还包括至少两个连接器4，至少两个连接器4分别连接于第一电路板1的第一表面11的两端，通过连接器4与外部电路进行连接，使保护板与外部建立连接关系，便于监控和获取电池的使用状态。

连接器4包括第一连接器4和第二连接器4，分别位于第一电路板1的第一表面11的左右两端，对应的，在第一电路板1的第二表面12上对应于第一连接器4和第二连接器4的位置设置有补强片5，对连接器4起到支撑作用，防止连接器4从第一电路板1的第一表面11上脱落，提高使用的稳定性。

其中，连接片2为镍片，镍片为平型镍片，与电池上极耳62连接后，只需对镍片进行弯折即可，无需对整个保护板进行翻折，简化了封装工艺以及提高了操作效率。

在将该保护板与电池进行连接时，将保护板放至电芯本体61的凹槽部63，使镍片与极耳62连接后，再将镍片与极耳62进行弯折，此处，由于保护板已位于凹槽部63内，因此，将镍片与极耳62连接完成后，只需将镍片与极耳62进行弯折即可，无需将保护板进行弯折，有效的提升了效率，降低了工艺的难度和成本。

实施例四：

参考图4-图6，一种电池封装结构，包括电芯，还包括上述任一项实施例中的双面SIP保护板。

电芯6包括电芯本体61和从电芯本体61延伸出的极耳62，双面SIP保护板包括第一电路板1、连接片2及三个SIP模组3；第一电路板1包括相背设置的第一表面11和第二表面12，一个SIP模组3连接于第一表面11，连接片2和另外三个SIP模组3连接于第二表面12；保护板采用双面SIP技术，提高了电池PACK的集成度，节省了空间，提升了性能。

极耳62与连接片2相连接，将保护板应用于电池封装结构中，能够提高电池PACK的集成度，节省空间，显著提高电池的有效容量，提升性能和具备安全性高的优点。

需要说明的是，极耳62的数量并不做具体的限制，可根据电池结构或应用场景需求进行调整，在该示例中，极耳62的数量为三个，分别为第一极耳、第二极耳和第三极耳，对应的，连接片2的数量也为三个，分别为第一连接片、第二连接片和第三连接片，三个连接片2分别对应连接三个极耳62，其中，第一极耳和第二极耳的极性相反，第三极耳与第一极耳的极性相同。

双面SIP保护板应用于电池封装结构中，能够提高电池PACK的集成度，节省空间，显著提高电池的有效容量，提升性能和具备安全性高的优点。

实施例五：

电芯本体61的一端形成有凹槽部63，极耳62延伸至凹槽部63的外部；在具体应用中，电芯本体61包括头部和尾部，凹槽部63形成于电芯本体61的头部，极耳62从电芯本体61延伸至凹槽部63的外部，以便于与连接片2进行连接。

将双面SIP保护板位于凹槽部63内，极耳62与连接片2相连接后弯折至凹槽部63内，便于将极耳62与保护板进行封装，提高使用的稳定性以及缩小电池封装结构的尺寸。

在一个应用场景中，极耳62为Z型结构，便于与连接片2进行连接，以及便于连接后的弯折操作。

需要说明的是，由于电芯本体61外露的极耳62根部有极耳胶的存在，导致极耳62弯折时容易受极耳胶拉扯影响，不能顺利弯折，本示例提供的封装工艺，将传统的将极耳62对折180度改进为将极耳62外露部分弯折90度，极大改善了极耳胶拉扯极耳62的情况，参考图6左侧结构，极耳62在弯折时受到极耳胶的拉扯，对折180度时容易受限，实际生产中极耳胶阻碍极耳62弯折从而导致弯折点上移，造成极耳62弯折定点突出保护板顶面，影响电池封装长度尺寸；参考图6右侧结构，本示例中提供的封装工艺，极耳62只需要弯折90度，极耳胶不会受过大的拉扯而阻碍极耳62弯折，同时，图6中左侧结构所示连接片2在保护板右侧，常规弯折需要两次弯折动作，而本示例中，图6右侧结构所示连接片2在保护板左侧，仅需要一次弯折动作即可完成。此外，图6左侧结构所需保护板宽度较多，占用很大的PACK空间，降低电池的有效尺寸，而图6右侧结构所需保护板宽度较少，保护板不超过电芯顶封边，显著提高电池的有效尺寸。

在一个应用场景中，电池封装结构还包括防护胶纸，防护胶纸将极耳62和双面SIP保护板封装于凹槽部63内，提高极耳62与保护板的连接稳定性，以及提高电池封装结构的稳定性。

本示例中提供的封装工艺，将电池PACK堆叠在电池长度方向上，由于保护板采用双面SIP技术设计，使保护板整体宽度缩小，占用凹槽部63的空间较少，因此电芯长度方向收益较大，在一个实际应用场景中，由尺寸链计算，电芯本体61长度最大可达80.6mm，但封装后的电池本体仅81mm，仅增加了0.4mm，由此可见双面SIP保护板封装于电池中的优势。

综上所述，本实用新型提供的一种双面SIP保护板，采用双面SIP技术，减小保护板的整体尺寸，将其应用于电池封装结构中，能够提高电池PACK的集成度，节省空间，显著提高电池的有效容量，提升性能和具备安全性高的优点。

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；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。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

Claims (10)

1.一种双面SIP保护板，其特征在于，包括第一电路板(1)、连接片(2)及多个SIP模组(3)；

所述第一电路板(1)包括相背设置的第一表面(11)和第二表面(12)，至少一个所述SIP模组(3)连接于第一表面(11)，所述连接片(2)和至少另一个所述SIP模组(3)连接于第二表面(12)。

2.根据权利要求1所述的双面SIP保护板，其特征在于，所述SIP模组(3)包括第二电路板(31)和多个电子元器件(32)；

所述第二电路板(31)包括上表面和下表面，多个所述电子元器件(32)封装于所述第二电路板(31)的上表面，所述第二电路板(31)的下表面连接于第一电路板(1)的第一表面(11)或第二表面(12)。

3.根据权利要求2所述的双面SIP保护板，其特征在于，所述第一电路板(1)为软性电路板，第二电路板(31)为硬性电路板。

4.根据权利要求3所述的双面SIP保护板，其特征在于，还包括至少两个连接器(4)，至少两个所述连接器(4)分别连接于第一电路板(1)的第一表面(11)的两端。

5.根据权利要求4所述的双面SIP保护板，其特征在于，所述第一电路板(1)的第二表面(12)上对应于至少两个所述连接器(4)的位置设置有补强片(5)。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的双面SIP保护板，其特征在于，所述连接片(2)为镍片，所述镍片为平型镍片。

7.一种电池封装结构，包括电芯(6)，其特征在于，还包括权利要求1-6中任一项所述的双面SIP保护板；

所述电芯(6)包括电芯本体(61)和从电芯本体(61)延伸出的极耳(62)，所述极耳(62)与连接片(2)相连接。

8.根据权利要求7所述的电池封装结构，其特征在于，所述电芯本体(61)的一端形成有凹槽部(63)，所述极耳(62)延伸至凹槽部(63)的外部；

所述双面SIP保护板位于凹槽部(63)内，所述极耳(62)与连接片(2)相连接后弯折至凹槽部(63)内。

9.根据权利要求8所述的电池封装结构，其特征在于，所述极耳(62)为Z型结构。

10.根据权利要求8所述的电池封装结构，其特征在于，还包括防护胶纸，所述防护胶纸将极耳(62)和双面SIP保护板封装于凹槽部(63)内。