CN220475993U - 电池保护板及电池 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池保护板及电池。电池包括电池保护板和电芯等。电池保护板用于保护电芯的充放电，防止电芯过充、过放、过流、短路以及超高温充放电等。电池保护板包括板体，板体上包括正极性导电部、负极性导电部、第一导电部、第二导电部和多个间隔设置的通孔，一部分通孔内设置有正极性导电部，另一部分通孔内设置有负极性导电部，多个设置有正极性导电部的通孔之间通过第一导电部连通，多个设置有负极性导电部的通孔之间通过第二导电部连接。本申请公开的电池保护板及电池解决了现有技术中电池保护板发热严重，致使电池寿命大大降低的问题。

Description

电池保护板及电池

技术领域

本申请涉及电池保护技术领域，具体而言，涉及一种电池保护板及电池。

背景技术

电池保护板是一种针对可充电电池起保护作用的集成电路板。电池保护板通常包括控制IC、MOS开关、精密电阻、辅助器件NTC、ID存储器及PCB等，用于防止电池过充、过放、过流、短路以及超高温充放电等。

随着手机市场急速发展，目前的手机充放电功率约来越大，带来的电流也越来越大，这样就会导致电池保护板的发热越来越严重，从而导致终端设备发热严重。同时，电池在长时间的高温影响下循环寿命大大降低，影响用户的使用和体验。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种电池保护板及电池，以至少解决现有技术中电池的电池保护板发热严重致使电池寿命大大降低的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种电池保护板，包括：

板体，板体上包括正极性导电部、负极性导电部、第一导电部、第二导电部和多个间隔设置的通孔，一部分通孔内设置有正极性导电部，另一部分通孔内设置有负极性导电部，多个设置有正极性导电部的通孔之间通过第一导电部连通，多个设置有负极性导电部的通孔之间通过第二导电部连接。

进一步地，板体上还包括连接通道，连接通道包括正极通道和负极通道，多个设置有正极性导电部的通孔通过正极通道连通，多个设置有负极性导电部的通孔通过负极通道连通，第一导电部设置在正极通道内，第二导电部设置在负极通道内。

进一步地，多个设置有正极性导电部的通孔阵列设置于板体上并形成至少一列和/或至少一行通孔，且各行或者各列通孔包括至少两个通孔，正极通道呈直线型设置于板体上，位于同一列或者同一行上的通孔通过直线型的正极通道连接；和/或，

多个设置有负极性导电部的通孔阵列设置于板体上并形成至少一列和/或至少一行通孔，且各行或者各列通孔包括至少两个通孔，负极通道呈直线型设置于板体上，位于同一列或者同一行上的通孔通过直线型的负极通道连接。

进一步地，多个设置有正极性导电部的通孔在板体上设置有多行，且多行通孔之间通过正极通道连接；

多个设置有负极性导电部的通孔在板体上设置有多行，且多行通孔之间通过负极通道连接。

进一步地，连接通道的深度A满足关系式：0.035mm≤A≤0.3mm，连接通道的宽度B满足关系式：B＞0.1mm；和/或，

相邻两个通孔之间的间距C满足关系式：C≥0.1mm；和/或，

通孔的直径D满足关系式：0.075mm≤D≤0.5mm。

进一步地，正极性导电部和/或负极性导电部包括铜、银合金和铝合金三者中至少之一；和/或，

第一导电部和/或第二导电部包括铜、银合金和铝合金三者中至少之一。

进一步地，连接通道包括连接凹槽，连接凹槽从板体的板面沿板体的厚度方向凹陷，第一导电部和/或第二导电部填设于连接凹槽内并不高于板体的板面。

进一步地，板体包括印制电路板和柔性电路板两者中至少之一。

进一步地，电池保护板还包括：

电芯连接部，电芯连接部包括正极连接部和负极连接部，正极连接部和负极连接部分别设置在板体的相对两侧；

折弯区域，折弯区域至少设置在正极连接部远离板体的一侧；

元器件区域，元器件区域设置在负极连接部远离板体的一侧。

进一步地，本申请还提供了一种电池，电池包括上述电池保护板。

相对于现有技术而言，本申请在电池保护板的板体上将多个设置有正极性导电部的通孔之间通过第一导电部连通，多个设置有负极性导电部的通孔之间通过第二导电部连接，以增大板体中电流的过载能力，降低板体的阻抗，进而降低电池保护板的发热情况，在一定程度上提升了电池的使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请公开的电池保护板的结构示意图；

图2为本申请公开的电池保护板中板体上通孔设置结构示意图；

图3为本申请公开的电池保护板中板体的一种结构示意图；

图4为本申请公开的电池保护板中板体的另一种结构示意图；

图5为本申请公开的电池保护板中板体的剖面图；

图6为本申请公开的电池的结构示意图；

图7为本申请公开的电池的爆炸结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、电芯；2、绝缘膜；3、外壳；4、胶纸；5、垫片；10、板体；11、电芯连接部；12、折弯区域；13、元器件区域； 20、通孔；30、连接通道； 111、正极连接部；112、负极连接部；301、正极通道；302、负极通道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参见图1至图7所示，根据本申请的实施例，提供了一种电池，该电池包括：电芯1、电池保护板、绝缘膜2、外壳3、胶纸4以及垫片5。电池保护板用于保护电芯的充放电，防止电芯过充、过放、过流、短路以及超高温充放电等。

进一步地，电池保护板包括板体10，板体10上包括正极性导电部、负极性导电部、第一导电部、第二导电部和多个间隔设置的通孔20，一部分通孔20内设置有正极性导电部，另一部分通孔20内设置有负极性导电部，多个设置有正极性导电部的通孔20之间通过第一导电部连通，多个设置有负极性导电部的通孔20之间通过第二导电部连接。

如附图2至附图3所示，本实施例在设计电池保护板的板体10时，将各通孔20间隔设置在板体10的一个区域中，并在通孔20中设置有极性导电部，且一部分通孔20中设置有正极性导电部，另一部分通孔20中设置有负极性导电部。

相对于现有技术而言，本实施例在电池保护板的板体10上将多个设置有正极性导电部的通孔20之间通过第一导电部连通，多个设置有负极性导电部的通孔20之间通过第二导电部连接，以增大板体10中电流的过载能力，降低板体10的阻抗，进而降低电池保护板的发热情况，在一定程度上提升了电池的使用寿命。

进一步地，板体10上还包括连接通道30，该连接通道30包括正极通道301和负极通道302，多个设置有正极性导电部的通孔20通过正极通道301连通，多个设置有负极性导电部的通孔20通过负极通道302连通，第一导电部设置在正极通道301内，第二导电部设置在负极通道302内。本实施例通过设置正极通道301以及负极通道302，可以避免第一导电部与第二导电部之间出现干涉，造成电池保护板在工作时出现短路。

进一步地，多个设置有正极性导电部的通孔20阵列设置于板体10上并形成至少一列和/或至少一行通孔20，且各行或者各列通孔20包括至少两个通孔20，正极通道301呈直线型设置于板体10上，位于同一列或者同一行上的通孔20通过直线型的正极通道301连接。

可选地，多个设置有负极性导电部的通孔20阵列设置于板体10上并形成至少一列和/或至少一行通孔20，且各行或者各列通孔20包括至少两个通孔20，负极通道302呈直线型设置于板体10上，位于同一列或者同一行上的通孔20通过直线型的负极通道302连接。

在本实施例中的一个具体实施例中，如附图2所示，本实施例中多个设置有正极性导电部的通孔20为一个长方形区域，多个设置有负极性导电部的通孔20为另一个长方形区域，且两个长方形区域均位于板体10上。多个设置有正极性导电部的通孔20或多个设置有负极性导电部的通孔20各自阵列设置在板体10不同的长方形区域中，且长方形区域中均具有多行和多列通孔20，每行通孔20与板体10的长度平行，每列通孔20与板体10的宽度平行。每行和每列上均设置有多个通孔20，且同一行或同一列上的通孔20之间的连接通道30为直线型通道。本实施例结构的一个优点在于，在制造电池保护板的板体10时，不会出现弯曲的连接通道30，进而可以降低板体10的加工难度和加工成本。

此外，多个设置有正极性导电部的通孔20在板体10上设置有多行，且多行通孔20之间通过正极通道301连接。多个设置有负极性导电部的通孔20在板体10上设置有多行，且多行通孔20之间通过负极通道302连接。

如附图4所示，在本实施例的一个具体实施例中，各行的设置有正极性导电部的通孔20之间通过直线段的正极通道301连接，各行的设置有负极性导电部的通孔20之间通过直线段的负极通道302连接，以进一步分流降低电池保护板的内阻和发热。

进一步地，如附图2至附图5所示，连接通道30的深度A满足关系式：0.035mm≤A≤0.3mm。具体而言，连接通道30的深度A表示为连接通道30内壁底面至连接通道内壁顶面之间的距离。当连接通道30的深度A小于0.035mm时，连接通道30内设置的第一导电部或第二导电部较少，导致电池保护板在工作时阻抗较大，电池保护板散热效果不佳。而连接通道30的深度A大于0.3mm时，会使得电池保护板整体的刚性降低。连接通道30深度A的值可以设置为0.035mm、0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm以及0.3mm等，也即是说，当连接通道30深度的值在以上范围时，电池保护板工作时的阻抗既不会过大，整体刚性也不会过低。

进一步地，连接通道30的宽度B满足关系式：B＞0.1mm，连接通道30的宽度B设置为大于0.1mm便于在连接通道30内设置第一导电部或第二导电部，连接通道30的宽度B可以设置为0.1mm、0.125mm和0.15mm等。也即是说，当连接通道30的宽度B小于或等于0.1mm时，连接通道30过窄，不便于设置第一导电部或第二导电部，同时过窄的连接通道30不便于设置在多个通孔20之间。

进一步地，在本实施例中相邻两个通孔20之间的间距C满足关系式：C≥0.1mm。具体而言，设置相邻两个通孔20之间的间距C大于或等于0.1mm，不但保证了相邻的通孔20之间不会互相连通，以对电路造成影响，还能够在一定程度上降低了通孔20对板体10造成的结构不稳定性。

进一步地，在本实施例中，通孔20的直径D满足关系式：0.075mm≤D≤0.5mm。通孔20可以设置为多种直径大小不同的通孔20，多种直径大小不同的通孔20用于满足不同的过电需求。在板体10中，直径较大的通孔20用于通过电路中较大的电流，而直径较小的通孔20用于通过电路中较小的电流。具体而言，通孔20的直径D可以设置为0.075mm、0.15mm、0.25mm、0.375mm以及0.5mm等。当通孔20的直径D小于0.075mm时，导电能力过低，且阻抗较大，不利于电池保护板使用。而当通孔20的直径D大于0.5mm时，通孔20过大，使得板体10整体强度下降。

进一步地，正极性导电部和/或负极性导电部包括铜、银合金和铝合金三者中至少之一。其中，“正极性导电部和/或负极性导电部包括铜、银合金和铝合金三者中至少之一”是指正极性导电部包括铜、银合金和铝合金三者中至少之一、负极性导电部包括铜、银合金和铝合金三者中至少之一以及正极性导电部和负极性导电部包括铜、银合金和铝合金三者中至少之一三种情况中的一种。

综合考虑造价成本以及导电性能，在本实施例的一个具体实施例中，正极性导电部以及负极性导电部均采用铜。板体在通孔20中填设铜能有效降低电池保护板在工作时的直流电阻，从而降低电池保护板的发热情况。在本实施例中，铜通过电镀的方式分别设置在通孔20内。

可选地，第一导电部和/或第二导电部包括铜、银合金和铝合金三者中至少之一。同样地，综合考虑造价成本以及导电性能后，一个具体实施例中第一导电部和第二导电部采用铜，在连接通道30内填设铜，当电池保护板工作时，有效降低了电池保护板在工作时的直流电阻，从而降低电池保护板的发热情况。

进一步地，如附图5所示，连接通道30包括连接凹槽，连接凹槽从板体10的板面沿板体10的厚度方向凹陷，第一导电部和/或第二导电部填设于连接凹槽内并不高于板体的板面；即连接凹槽内的导电部表面的最高点低于板体10的板面，或连接凹槽内的导电部表面的最高点与板体10的板面平齐。

具体地，在本实施例中，连接通道30设置为连接凹槽，结构简单，便于加工。即连接凹槽的只需在板体10的表面进行加工即可实现，而无需从板体10厚度方向进行打孔加工，相比于在板体10厚度方向上进行打孔加工形成的连接通道30的方式而言，在板体10表面的加工方式难度更低。具体地，板体10上的连接凹槽为长方体空腔，连接凹槽沿板体10表面至板体10内的方向蚀刻绝缘材料形成。在一个具体实施例中，为提高板体10的刚性，连接凹槽内填设有与板体10板面齐平的铜，以增强了板体10的整体刚性。此外，在另一个具体实施例中连接凹槽内填设铜、银合金或铝合金三者中的一种，且填设的铜或银合金或铝合金不与板面齐平，以此来降低电池保护板的生产成本。

进一步地，在本实施例中，板体10包括印制电路板和柔性电路板两者中至少之一。在本实施例中，电池保护板的板体10既包括印制电路板又包括柔性电路板。在电池保护板中需要折弯的区域设置为柔性电路板，而无需折弯的区域设置为印制电路板。印制电路板与柔性电路板的综合使用，使得电池保护板具有折叠功能，在一定程度上提升了电池保护板的空间利用率。

进一步地，在本实施例中，正极性导电部与第一导电部一体成型，负极性导电部与第二导电部一体成型。具体而言，正极性导电部与第一导电部一体成型以及负极性导电部与第二导电部一体成型能够有效提升板体10的整体强度和导电率。

在本实施例中，如附图2所示，制造电池保护板时，先在板体10的部分区域中设计多个通孔20，并依次设置各通孔20的位置以及大小，且相邻的通孔20之间的间距C大于或等于0.1mm，通孔20的直径D大小为0.075mm至0.5mm。随后，对板体10进行曝光、压合后，蚀刻开孔，使板体10上形成阵列通孔20，并在各阵列的通孔20中电镀正极性导电部或负极性导电部。之后在设置有多个正极性导电部的通孔20或设置有多个负极性导电部的通孔20之间进行蚀刻或激光镭射或机械钻孔，将设置有多个正极性导电部的通孔20通过正极通道301连通，将设置有多个负极性导电部的通孔20通过负极通道302连通，且在连接通道30的深度A为0.035mm至0.3mm，连接通道30的宽度B大于0.1mm。之后在连接凹槽内电镀填设第一导电部或第二导电部。在本实施例中，正极性导电部、负极性导电部、第一导电部与第二导电部均设置为铜。最终，经过表面处理及表面组装技术（SMT）等工序，形成的如附图3或附图4所示带有连接凹槽的板体10。

如附图1所示，本实施例中，电池保护板的板体10上还包括：电芯连接部11、折弯区域12、元器件区域13。其中，电芯连接部11包括正极连接部111和负极连接部112，正极连接部111和负极连接部112分别设置在板体10的相对两侧。折弯区域12至少设置在正极连接部111远离板体10的一侧。元器件区域13设置在负极连接部112远离板体10的一侧。

其中，正极连接部111和负极连接部112分别与电池的电芯正极和负极相连。折弯区域12可向板体10的第一表面或与第一表面相对的一面折弯，折弯区域12为柔性电路板。板体10中除折弯区域12以外的其余区域均为印制电路板。元器件区域13设置在板体10的第一表面上，并用于安装各电子元器件。电池保护板中还设置有接口区域（图中未示出），接口区域设置在与板体10第一表面相对的一面上，主要包括输入口和输出口。上述各区域中，至少一个区域中设置有本实施例中通孔20与连接通道30的结构。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位 ( 旋转 90 度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池保护板，所述电池保护板包括板体（10），所述板体（10）上包括正极性导电部、负极性导电部、第一导电部、第二导电部和多个间隔设置的通孔（20），一部分所述通孔（20）内设置有所述正极性导电部，另一部分所述通孔（20）内设置有所述负极性导电部，多个设置有所述正极性导电部的所述通孔（20）之间通过所述第一导电部连通，多个设置有所述负极性导电部的所述通孔（20）之间通过所述第二导电部连接；

所述板体（10）上还包括连接通道（30），所述连接通道（30）包括正极通道（301）和负极通道（302），多个设置有所述正极性导电部的所述通孔（20）通过所述正极通道（301）连通，多个设置有所述负极性导电部的所述通孔（20）通过所述负极通道（302）连通，所述第一导电部设置在所述正极通道（301）内，所述第二导电部设置在所述负极通道（302）内；

其特征在于，所述连接通道（30）的深度A满足关系式：0.035mm≤A≤0.3mm，所述连接通道（30）的宽度B满足关系式：B＞0.1mm，所述连接通道（30）包括连接凹槽。

2.根据权利要求1所述电池保护板，其特征在于，多个设置有所述正极性导电部的所述通孔（20）阵列设置于所述板体（10）上并形成至少一列和/或至少一行所述通孔（20），且各行或者各列所述通孔（20）包括至少两个所述通孔（20），所述正极通道（301）呈直线型设置于所述板体（10）上，位于同一列或者同一行上的所述通孔（20）通过直线型的所述正极通道（301）连接；和/或，

多个设置有所述负极性导电部的所述通孔（20）阵列设置于所述板体（10）上并形成至少一列和/或至少一行所述通孔（20），且各行或者各列所述通孔（20）包括至少两个所述通孔（20），所述负极通道（302）呈直线型设置于所述板体（10）上，位于同一列或者同一行上的所述通孔（20）通过直线型的所述负极通道（302）连接。

3.根据权利要求2所述电池保护板，其特征在于，多个设置有所述正极性导电部的所述通孔（20）在所述板体（10）上设置有多行，且多行所述通孔（20）之间通过所述正极通道（301）连接；

多个设置有所述负极性导电部的所述通孔（20）在所述板体（10）上设置有多行，且多行所述通孔（20）之间通过所述负极通道（302）连接。

4.根据权利要求1所述电池保护板，其特征在于，相邻两个所述通孔（20）之间的间距C满足关系式：C≥0.1mm；和/或，

所述通孔（20）的直径D满足关系式：0.075mm≤D≤0.5mm。

5.根据权利要求1所述电池保护板，其特征在于，所述正极性导电部和/或所述负极性导电部包括铜、银合金和铝合金三者中至少之一；和/或，

所述第一导电部和/或所述第二导电部包括铜、银合金和铝合金三者中至少之一。

6.根据权利要求1所述电池保护板，其特征在于，所述连接凹槽从所述板体（10）的板面沿所述板体（10）的厚度方向凹陷，所述第一导电部和/或所述第二导电部填设于所述连接凹槽内并不高于所述板体（10）的板面。

7.根据权利要求1所述电池保护板，其特征在于，所述板体（10）包括印制电路板和柔性电路板两者中至少之一。

8.根据权利要求1至7中任一项所述电池保护板，其特征在于，所述电池保护板还包括：

电芯连接部（11），所述电芯连接部（11）包括正极连接部（111）和负极连接部（112），所述正极连接部（111）和所述负极连接部（112）分别设置在所述板体（10）的相对两侧；

折弯区域（12），所述折弯区域（12）至少设置在所述正极连接部（111）远离所述板体（10）的一侧；

元器件区域（13），所述元器件区域（13）设置在所述负极连接部（112）远离所述板体（10）的一侧。

9.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1至8中任一项所述电池保护板。