CN220441003U - 一种单面布件的电池保护板和软包电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单面布件的电池保护板和软包电池，其中，一种单面布件的电池保护板，包括软板，所述软板连接有硬板，所述硬板上设有多个电子器件和镍片环，所述硬板塑封有塑封层，所述电子器件包裹在所述塑封层内，所述镍片环具有连接表面，所述连接表面裸露于所述塑封层外。本实用新型具有结构简单，能够减薄软包电池头部厚度，并且能够提高连接质量和效率的有益效果。

Description

一种单面布件的电池保护板和软包电池

技术领域

本实用新型涉及电池保护板技术领域，具体涉及一种单面布件的电池保护板和软包电池。

背景技术

软包电池是一种采用铝塑膜作为外壳的锂离子电池，具有重量轻、体积小、形状可变等优点，广泛应用于手机、平板电脑等便携式电子设备。软包电池的封装PACK是指将电芯与保护板、连接线等组件组装成一个整体的过程，其中保护板是用来监测和控制电芯的工作状态，防止过充、过放、短路等异常情况发生的重要部件。常见的保护板有SIP（System InPackage）封装和COB（Chip On Board）封装两种，其中SIP封装是指将保护芯片和其他器件集成在一个硬板PCB上，然后对硬板上的器件进行塑封，形成一个独立的模块。

由于软包电池的外壳厚度较薄，对电池头部厚度有较高的要求，因此需要尽可能减少保护板与电芯之间的连接部件的厚度。常规的SIP保护板与电芯之间靠L型镍片连接，尺寸堆叠有两层镍片和一层极耳厚度，这样会占用电池额外空间，增加电池头部厚度，此外，L型镍片连接也存在焊接不牢、接触不良、阻值不稳等问题，这样会影响到电池性能和安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，能够减薄软包电池头部厚度，并且能够提高连接质量和效率的单面布件的电池保护板和软包电池。

一种单面布件的电池保护板，包括软板，所述软板连接有硬板，所述硬板上设有多个电子器件和镍片环，所述硬板塑封有塑封层，所述电子器件包裹在所述塑封层内，所述镍片环具有连接表面，所述连接表面裸露于所述塑封层外。

在上述方案中，硬板的一面与软板连接，硬板的另一面上设有多个电子器件和至少两个镍片环，实现了电池保护板的单面布件，简化了整体的结构，从而减薄了电池保护板的厚度，避免了传统双面布件方式中镍片与器件之间的距离过大的问题，镍片环与电子器件在同一面，一体化塑封整个硬板，使电子器件包裹在塑封层内，并使镍片环的连接表面裸露在塑封层外，方便后续镍片环直接与软包电池的极耳连接，提高了连接质量和效率，并且有效减薄了软包电池头部厚度。

进一步的，所述镍片环包括第一连接片、第二连接片和第三连接片，所述第一连接片的两端分别与所述第二连接片和第三连接片连接，所述第二连接片和第三连接片与所述硬板连接。

在上述方案中，通过第一连接片的两端与第二连接片和第三连接片连接，第二连接片和第三连接片与硬板连接，从而实现镍片环与硬板的连接，第一连接片的外表面裸露在塑封层外，这样软包电池的极耳能够直接与第一连接片点焊连接。

进一步的，所述镍片环上设有透锡槽，所述第二连接片或第三连接片与所述透锡槽之间形成有透锡孔。

在上述方案中，镍片环一般焊接在硬板的焊盘上，在镍片环上设透锡槽和透锡孔，可以方便观察焊锡时，确认锡都均匀冒上焊盘，保证焊接的可靠性和稳定性，以防止镍片环与硬板之间的连接不够牢固导致后续塑封时镍片环偏移，并且开有透锡槽的镍片环有利于机加工冲压成型，降低加工的成本。

进一步的，所述镍片环一体成型。

在上述方案中，镍片环一体成型可以提供更高的强度和稳定性。相比于多部件组合而成的镍片环，一体成型的设计可以更好地保持连接的可靠性，减少组合部件之间的松动和脆弱；镍片环的一体成型可以确保其形状、尺寸和位置的一致性。这对于电池保护板的功能和性能至关重要，确保各个镍片环之间的电流分配和连接的准确性。

进一步的，所述第二连接片和第三连接片分别与所述第一连接片垂直连接，所述第一连接片设有第一折弯部和第二折弯部，所述第一折弯部和第二折弯部均呈直角。

在上述方案中，通过第二连接片和第三连接片与第一连接片垂直连接，第一连接片的第一折弯部和第二折弯部呈直角，使得镍片环能够承受一定的物理应力和负荷，这有助于保护镍片环免受外部冲击和振动的影响，使得镍片环不容易变形，提高了电池保护板的耐用性。

进一步的，所述软板包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部连接，所述第二连接部有一个或者两个，所述第二连接部的一面设有连接器，所述第一连接部与所述硬板连接。

在上述方案中，通过软板的第一连接部和第二连接部的设计，可以根据具体需求和设计要求选择第二连接部的数量和连接器的类型，以适应不同的电子器件组合和布局需求，第二连接部与第一连接部垂直连接，这样电池保护板与软包电池连接后不会与软板上的连接器发生干涉，连接器可以提供可插拔的接口，便于组装和维护。

进一步的，所述第二连接部远离所述连接器的一面设有补强片。

在上述方案中，补强片加强了第二连接部的结构强度，提供了额外的支撑和固定，这有助于确保连接器的稳固性和可靠性，这有助于延长连接器的使用寿命，并提高整体系统的可靠性。当第二连接部受到拉力时，补强片增加了第二连接部的耐拉性能，减少了损坏或断裂的风险，补强片可以为钢片。

进一步的，所述塑封层为环氧树脂或聚酰亚胺。

在上述方案中，环氧树脂和聚酰亚胺材料可以提供良好的封装保护，将电池保护板包裹在一个坚固且耐用的外层中，这有助于防止灰尘、湿气、振动等外部环境因素对电子器件的损害；环氧树脂和聚酰亚胺材料具有较低的密度，使得电池保护板的整体重量相对较轻。这有助于减轻设备的负荷，提高整个系统的便携性和可携带性。

一种软包电池，包括电池本体和极耳，还包括如上述方案中任一项所述的单面布件的电池保护板。

在上述方案中，极耳与镍片环点焊连接，从而实现了电池保护板与电池本体的电连接。电池保护板能够保护电池本体中的电路，例如控制电路、电源线路等，这有助于防止外部因素对软包电池电路的干扰、损坏和短路，提高整个软包电池的电气性能和安全性。

进一步的，所述电池本体上设有保护板放置区和台阶，所述极耳位于所述保护板放置区和台阶之间。

在上述方案中，极耳与镍片环连接后，极耳折弯使得电池保护板位于保护板放置区，这样软包电池的头部厚度为电池保护板厚度、极耳厚度、单层焊点厚度和台阶高度叠加起来，常规的软包电池头部厚度为电池保护板厚度、极耳厚度、双层焊点厚度和台阶高度，相比于常规的软包电池减少了一层焊点厚度，同时由于电池保护板厚度减少了两层镍片厚度，所述整体减少了两层镍片和一层焊点厚度。

本实用新型的一种单面布件的电池保护板和软包电池具有结构简单，能够减薄软包电池头部厚度，并且能够提高连接质量和效率的有益效果。硬板的一面与软板连接，硬板的另一面上设有多个电子器件和至少两个镍片环，实现了电池保护板的单面布件，简化了整体的结构，从而减薄了电池保护板的厚度，避免了传统双面布件方式中镍片与器件之间的距离过大的问题，镍片环与电子器件在同一面，一体化塑封整个硬板，并使镍片环的外表面裸露在塑封层外，方便后续镍片环直接与软包电池的极耳连接，提高了连接质量和效率，并且有效减薄了软包电池头部厚度。

附图说明

图1为一实施例的未塑封时的单面布件的电池保护板示意图。

图2为一实施例中塑封后的电池保护板示意图。

图3为一实施例的镍片环裸露在塑封层外的结构示意图。

图4为一实施例的镍片环结构示意图。

图5为一实施例的软包电池和电池保护板连接示意图。

图6为一实施例的软包电池局部示意图。

图7为一实施例的电池保护板和软包电池连接局部剖视图。

图8为一实施例的常规软包电池和电池保护板连接局部剖视图。

附图标号说明：1、硬板；2、软板；21、第一连接部；22、第二连接部；3、电子器件；4、镍片环；41、第一连接片；411、第一折弯部；412、第二折弯部；42、第二连接片；43、第三连接片；5、塑封层；6、透锡槽；7、透锡孔；8、连接器；9、极耳；10、电池本体；11、台阶；12、保护板放置区；13、L型镍片；14、补强片；15、连接表面。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本实用新型一种单面布件的电池保护板和软包电池作进一步详细描述。

如图1、图2和图3所示，一较佳实施例中，本实用新型的一种单面布件的电池保护板，包括软板2，软板2连接有硬板1，硬板1上设有多个电子器件3和镍片环4，多个电子器件3可以包括电池监测芯片、保护芯片等，实现对软包电池的监测和保护功能，硬板1塑封有塑封层5，电子器件3包裹在塑封层5内，镍片环4具有连接表面15，连接表面15裸露于塑封层5外。硬板1的一面与软板2连接，硬板1的另一面上设有多个电子器件3和至少两个镍片环4，实现了电池保护板的单面布件，简化了整体的结构，从而减薄了电池保护板的厚度，避免了传统双面布件方式中L型镍片13与电子器件3之间的距离过大，导致电阻增加、功耗增加、发热增加等问题。

在上述实施例中，镍片环4与电子器件3在同一面，采用注塑模具一体化塑封整个硬板1，并使镍片环4的连接表面15裸露在塑封层5外，方便后续镍片环4直接与软包电池的极耳9连接，提高了连接质量和效率，并且有效减薄了软包电池头部厚度，适用于超薄软包电池设计。参照图7和图8，本方案中镍片环4与极耳9焊接完成后，厚度的堆叠仅为单层极耳9厚度、塑封层5高度、硬板1厚度和软板2厚度，常规方案中L型镍片13与极耳9焊接后，厚度的堆叠为单层极耳9厚度，双层L型镍片13厚度、塑封层5高度、硬板1厚度和软板2厚度，本方案相较于常规方案减少了两层L型镍片13厚度。

如图1、图3和图4所示，在一些实施例中，镍片环4包括第一连接片41、第二连接片42和第三连接片43，第一连接片41的两端分别与第二连接片42和第三连接片43连接，第二连接片42和第三连接片43与硬板1连接。通过第一连接片41的两端与第二连接片42和第三连接片43连接，第二连接片42和第三连接片43与硬板1连接，从而实现镍片环4与硬板1的连接，可以有效地传导电流和热量，提供更好的电气性能和散热效果，第一连接片41的外表面裸露在塑封层5外，这样软包电池的极耳9能够直接与第一连接片41点焊连接，从而提高连接的效率和质量。

如图4所示，在一些实施例中，镍片环4上设有透锡槽6，第二连接片42或第三连接片43与透锡槽6之间形成有透锡孔7。镍片环4一般焊接在硬板1的焊盘上，在镍片环4上设透锡槽6和透锡孔7，可以方便观察焊锡时，确认锡都均匀冒上焊盘，保证焊接的可靠性和稳定性，以防止镍片环4与硬板1之间的连接不够牢固导致后续塑封时镍片环4偏移，以及镍片环4与极耳9虚焊等问题，并且开有透锡槽6的镍片环4有利于机加工冲压成型，降低加工的成本并且提高电池保护板的制作效率和质量，这样不仅提高了软包电池的性能和安全性，而且降低了软包电池的成本和难度。

具体的，镍片环4与硬板1连接可以采用低温热压焊接工艺，贴装时观察热锡冒上镍片环4凝固，确保贴装可靠性。

如图4所示，在一些实施例中，镍片环4一体成型。镍片环4一体成型可以提供更高的强度和稳定性。相比于多部件组合而成的镍片环4，一体成型的设计可以更好地保持连接的可靠性，减少组合部件之间的松动和脆弱；镍片环4的一体成型可以确保其形状、尺寸和位置的一致性。这对于电池保护板的功能和性能至关重要，确保各个镍片环4之间的电流分配和连接的准确性；一体成型的镍片环4可以提供更好的可靠性和耐用性，由于没有第一连接片41和第二连接片42以及第三连接片43之间的接缝或松动，镍片环4在使用过程中更加稳固和耐用，减少了失效的风险。

如图4所示，在一些实施例中，第二连接片42和第三连接片43分别与所述第一连接片41垂直连接，所述第一连接片41设有第一折弯部411和第二折弯部412，所述第一折弯部411和第二折弯部412均呈直角。通过第二连接片42和第三连接片43与第一连接片41垂直连接，第一连接片41的第一折弯部411和第二折弯部411呈直角，使得镍片环能够承受一定的物理应力和负荷，这有助于保护镍片环4免受外部冲击和振动的影响，使得镍片环4不容易变形，提高了电池保护板的耐用性。

如图1和图3所示，在一些实施例中，软板2包括第一连接部21和第二连接部22，第一连接部21与第二连接部22连接，第二连接部22有一个或者两个，第二连接部22的一面设有连接器8，第一连接部21与硬板1连接。通过软板2的第一连接部21和第二连接部22的设计，可以根据具体需求和设计要求选择第二连接部22的数量和连接器8的类型，以适应不同的电子器件3组合和布局需求，第二连接部22与第一连接部21垂直连接，这样电池保护板与软包电池连接后不会与软板2上的连接器8发生干涉，连接器8可以提供可插拔的接口，便于组装和维护。

在上述实施例中，当第二连接部22有一个时，第二连接部22设于第一连接部21的一端，硬板1靠近第一连接部21的另一端，当第二连接部22有两个时，第二连接部22设于第一连接部21的两端，硬板1位于第一连接部21中间的位置。

如图1所示，在一些实施例中，第二连接部22远离连接器8的一面设有补强片14。补强片14加强了第二连接部22的结构强度，提供了额外的支撑和固定，这有助于确保连接器8的稳固性和可靠性，这有助于延长连接器8的使用寿命，并提高整体系统的可靠性。当第二连接部22受到拉力时，补强片14增加了第二连接部22的耐拉性能，减少了损坏或断裂的风险。

具体的，补强片14可以为钢片。

如图2所示，在一些实施例中，塑封层5为环氧树脂或聚酰亚胺。环氧树脂和聚酰亚胺材料可以提供良好的封装保护，将电池保护板包裹在一个坚固且耐用的外层中，这有助于防止灰尘、湿气、振动等外部环境因素对电子器件3的损害；环氧树脂和聚酰亚胺材料具有较低的密度，使得电池保护板的整体重量相对较轻。这有助于减轻设备的负荷，提高整个系统的便携性和可携带性。

如图5所示，一较佳实施例中，一种软包电池，包括电池本体10和极耳9，还包括如上述实施例中任一项的单面布件的电池保护板。极耳9与镍片环4点焊连接，从而实现了电池保护板与电池本体10的电连接。电池保护板能够保护电池本体10中的电路，例如控制电路、电源线路等，这有助于防止外部因素对软包电池电路的干扰、损坏和短路，提高整个软包电池的电气性能和安全性。

如图5至图8所示，在一些实施例中，电池本体10上设有保护板放置区12和台阶11，极耳9位于保护板放置区12和台阶11之间。极耳9与镍片环4连接后，极耳9折弯使得电池保护板位于保护板放置区12，这样软包电池的头部厚度为电池保护板厚度、极耳9厚度、单层焊点厚度和台阶11高度叠加起来，常规的软包电池头部厚度为电池保护板厚度、极耳9厚度、双层焊点厚度和台阶11高度，相比于常规的软包电池减少了一层焊点厚度，同时由于电池保护板厚度减少了两层L型镍片13厚度，整体减少了两层L型镍片13和一层焊点厚度，使得软包电池适用于超薄手机电池等领域。

本实用新型一种单面布件的电池保护板和软包电池工作原理及过程，单面布件的电池保护板包括软板2，软板2与硬板1的一面连接，硬板1的另一面设有多个电子器件3和至少两个镍片环4，采用注塑模具一体化塑封整个硬板1，并使镍片环4的外表面裸露在塑封层5外，使得软包电池的极耳9直接与镍片环4点焊连接。

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。

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。

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)

1.一种单面布件的电池保护板，包括软板，其特征在于，所述软板连接有硬板，所述硬板上设有多个电子器件和至少两个镍片环，所述硬板塑封有塑封层，所述电子器件包裹在所述塑封层内，所述镍片环具有连接表面，所述连接表面裸露于所述塑封层外。

2.根据权利要求1所述的单面布件的电池保护板，其特征在于，所述镍片环包括第一连接片、第二连接片和第三连接片，所述第一连接片的两端分别与所述第二连接片和第三连接片连接，所述第二连接片和第三连接片与所述硬板连接。

3.根据权利要求2所述的单面布件的电池保护板，其特征在于，所述镍片环上设有透锡槽，所述第二连接片或第三连接片与所述透锡槽之间形成有透锡孔。

4.根据权利要求2所述的单面布件的电池保护板，其特征在于，所述镍片环一体成型。

5.根据权利要求2所述的单面布件的电池保护板，其特征在于，所述第二连接片和第三连接片分别与所述第一连接片垂直连接，所述第一连接片设有第一折弯部和第二折弯部，所述第一折弯部和第二折弯部均呈直角。

6.根据权利要求1所述的单面布件的电池保护板，其特征在于，所述软板包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部连接，所述第二连接部有一个或者两个，所述第二连接部的一面设有连接器，所述第一连接部与所述硬板连接。

7.根据权利要求6所述的单面布件的电池保护板，其特征在于，所述第二连接部远离所述连接器的一面设有补强片。

8.根据权利要求1所述的单面布件的电池保护板，其特征在于，所述塑封层为环氧树脂或聚酰亚胺。

9.一种软包电池，包括电池本体和极耳，其特征在于，还包括如权利要求1至8任一项所述的单面布件的电池保护板。

10.根据权利要求9所述的软包电池，其特征在于，所述电池本体上设有保护板放置区和台阶，所述极耳位于所述保护板放置区和台阶之间。