电路板组件、电池和用电设备的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，特别涉及一种电路板组件、电池和用电设备。


背景技术：

2.电路板以及电路板的元器件的可靠性在电池和用电设备上发挥重要作用。现有电路板防护方案中，通常通过在元器件表面涂覆一层三防胶实现防护，由于三防胶涂覆厚度受限，会影响电池或用电设备的使用寿命。


技术实现要素：

3.鉴于上述状况，有必要提供一种电路板组件，可综合提高防护能力。
4.本技术的实施例提供一种电路板组件，包括电路板，第一壳体、第一绝缘件和第一透气件。电路板包括沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面。电路板还包括设于第一表面的电子元器件。第一壳体包括第一凹部，电路板设于第一凹部，第一凹部具有第一底壁，第二表面朝向第一底壁。第一绝缘件设置于第一表面且覆盖电子元器件的至少部分，第一绝缘件与第一壳体连接形成第一空间。第一绝缘件与第一空间在第一方向上的投影重叠。第一透气件连通第一空间和外部空间。
5.第一绝缘件设置于第一表面且覆盖电子元器件的至少部分，以对第一表面上的电子元器件进行防护。第一绝缘件还与第一壳体连接形成第一空间，以对位于第一空间中的第二表面进行防护。第一透气件用于平衡第一空间内的气压和外部空间的气压。第一壳体、第一绝缘件和第一透气件配合能综合提高电路板组件的防护能力。
6.本技术的一些实施例中，第一透气件贯穿电路板和第一绝缘件，用于连通第一空间和外部空间。
7.本技术的一些实施例中，第一绝缘件通过将绝缘材料灌注于第一表面固化形成。
8.本技术的一些实施例中，第一壳体还包括第一连接件，第一连接件设于第一底壁，第一连接件环绕电路板设置且与电路板连接形成第一空间，第一连接件用于在第一方向上支撑电路板和第一绝缘件。第一绝缘件连接第一连接件，并与第一空间在第一方向上的投影重叠，用于分隔第一空间和外部空间。
9.本技术的一些实施例中，电路板还包括第三表面，第三表面设置于第一表面和第二表面之间，第一连接件远离第一底壁的一端设有第一区域和第二区域，第一区域连接第二表面，用于在第一方向上支撑并连接电路板。第二区域连接第三表面，用于对电路板进行限位，提高电路板与第一壳体连接的稳定性。
10.本技术的一些实施例中，第一绝缘件接触连接第二区域。在制备过程中，第二区域用于与第一表面配合容纳灌封胶以降低灌封胶外溢的风险，灌封胶固化后形成与第二区域接触连接的第一绝缘件。
11.本技术的一些实施例中，第一壳体还包括第二连接件，第二连接件至少部分位于第一空间内，电路板组件还包括第一紧固件，第一紧固件连接第二连接件和电路板，以提高
电路板与第一壳体连接的稳定性。
12.本技术的一些实施例中，第一透气件包括第一开口和第二开口，以及连通第一开口和第二开口的第一通道，第一开口连通第一空间，第二开口连通外部空间。当第一空间内的气压大于外部空间的气压时，第一空间内的气体自第一开口进入第一通道并通过第二开口排出至外部空间，以平衡第一空间内的气压和外部空间的气压。
13.本技术的一些实施例中，第一透气件还包括透气膜，透气膜设置于第一通道中。透气膜可使第一通道内的气体流通，并降低外部空间中的异物通过第一通道进入第一空间的风险，提高电路板组件的防护能力。
14.本技术的一些实施例中，电路板组件还包括贯穿电路板的第一连接孔，以及贯穿第一绝缘件的第二连接孔，第二连接孔连通第一连接孔。第一透气件包括第一部分和第二部分。第一部分至少部分设置于第一连接孔中，用于提高第一透气件与电路板连接的稳定性。第二部分至少部分设置于第二连接孔中，用于提高第一透气件与第一绝缘件连接的稳定性。
15.本技术的一些实施例中，透气膜设于第一部分，以提高透气膜在第一通道中的稳定性。
16.本技术的实施例还提供一种电池，包括电芯。电池还包括上述任一实施例中的电路板组件，电芯电连接于电路板组件。
17.本技术的实施例还提供一种用电设备，用电设备包括上述任一实施例中的电池。
18.本技术的电路板组件、以及设有电路板组件的电池和用电设备中，第一绝缘件设置于第一表面且覆盖电子元器件的至少部分，以对第一表面上的电子元器件进行防护。第一绝缘件还与第一壳体连接形成第一空间，以对位于第一空间中的第二表面进行防护。第一透气件用于平衡第一空间内的气压和外部空间的气压。第一壳体、第一绝缘件和第一透气件配合能综合提高电路板组件的防护能力。
附图说明
19.图1是本技术的一个实施例的电路板组件的拆分结构示意图。
20.图2是本技术的一个实施例的电路板组件中电路板的结构示意图。
21.图3是本技术的一个实施例的电路板组件的结构示意图。
22.图4图3沿剖面线a-a的剖面图。
23.图5是本技术的一个实施例的电路板组件中第一连接件和电路板连接的结构示意图。
24.图6是本技术的一个实施例的电路板组件中第一连接件的结构示意图。
25.图7是图4中v部分的结构放大图。
26.图8是本技术的一个实施例的电路板组件中第一阀体的结构示意图。
27.图9是本技术的一个实施例的电池的结构示意图。
28.图10是本技术的一个实施例的用电设备的结构示意图。
29.主要元件符号说明
30.电路板组件100
31.电池200
32.用电设备300
33.电路板10
34.第一表面11
35.第二表面12
36.第三表面13
37.第一连接孔14
38.电子元器件20
39.第一电连接端子21
40.第二电连接端子22
41.采样连接器23
42.连接口231
43.胶圈232
44.充放电接口24
45.第一壳体30
46.第一凹部31
47.第一底壁311
48.第一连接件32
49.第一区域321
50.第二区域322
51.第一空间33
52.第二连接件34
53.第一绝缘件40
54.第二连接孔41
55.第一透气件50
56.第一部分50a
57.第二部分50b
58.第一开口51
59.第二开口52
60.第一通道53
61.透气膜54
62.第一内表面55
63.第一外表面56
64.电池壳体80
65.第二空间81
66.电芯90
67.第一方向z
68.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
具体实施方式
69.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
70.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
71.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶”、“底”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不用于限制本技术。
72.可以理解，当两元件平行/垂直设置时沿同一方向设置，两元件之间可存在一定的夹角，两元件之间的允许存在0
‑±
10％的公差，两元件大于、等于或小于允许存在0
‑±
10％的公差。
73.本技术的实施例提供一种电路板组件，包括电路板，第一壳体、第一绝缘件和第一透气件。电路板包括沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面。电路板还包括设于第一表面的电子元器件。第一壳体包括第一凹部，电路板设于第一凹部，第一凹部具有第一底壁，第二表面朝向第一底壁。第一绝缘件设置于第一表面且覆盖电子元器件的至少部分，第一绝缘件与第一壳体连接形成第一空间。第一绝缘件与第一空间在第一方向上的投影重叠。第一透气件连通第一空间和外部空间。
74.上述电路板组件中，第一绝缘件设置于第一表面且覆盖电子元器件的至少部分，以对第一表面上的电子元器件进行防护。第一绝缘件还与第一壳体连接形成第一空间，以对位于第一空间中的第二表面进行防护。第一透气件用于平衡第一空间内的气压和外部空间的气压。第一壳体、第一绝缘件和第一透气件配合能综合提高电路板组件的防护能力。
75.结合附图，对本技术的实施例作进一步的说明。
76.请参阅图1，本技术的一个实施例提供一种电路板组件100，包括电路板10。电路板10包括沿第一方向z相对设置的第一表面11和第二表面12。电路板10还包括设于第一表面11的电子元器件20。在一些实施例中，电子元器件20能够实现数据采集、控制、保护、通讯、电量计算、信号传输、电能传输等模块功能，可选的，电路板组件100作为bms(battery management system，电池管理系统)组件时，能够用于监控并管理电芯。
77.请一并参阅图2，在一些实施例中，电子元器件20包括第一电连接端子21、第二电连接端子22、采样连接器23、充放电接口24。第一电连接端子21用于电连接电芯的正极和负极的一个，第二电连接端子22分别用于电连接电芯的正极和负极中的另外一个。采样连接器23用于电连接电芯，以检测电芯的信息。充放电接口24用于连接用电主体并为用电主体提供电力。
78.在一些实施例中，采样连接器23包括连接口231和胶圈232，连接口231用于电连接外部检测设备，胶圈232环绕连接口231设置，以提高连接口231的防水性能。
79.请一并参阅图3和图4，电路板组件100还包括第一壳体30、第一绝缘件40和第一透气件50。第一壳体30包括第一凹部31。第一凹部31具有第一底壁311，第二表面12朝向第一
底壁311。第一绝缘件40设置于第一表面11且覆盖电子元器件20的至少部分，用于对第一表面11上的电子元器件20进行防护。第一绝缘件40还与第一壳体30连接形成第一空间33。第一绝缘件40与第一空间33在第一方向z上的投影重叠，用于分隔第一空间33和外部空间。第二表面12的至少部分位于第一空间33中，以降低第二表面12暴露于外部空间受损的风险，提高电路板组件100的防护能力。
80.在一实施例中，第二表面12可用于连接电子元器件20的引脚等连接件，第一空间33用于保护位于第二表面12上的电子元器件20的引脚等连接件。
81.请再次参阅图4，第一透气件50连通第一空间33和外部空间。第一透气件50用于在第一空间33内的气压大于外部空间的气压时排出第一空间33内的气体，以平衡第一空间33内的气压和外部空间的气压，降低第一绝缘件40受到气压冲击与第一壳体30分离的风险。
82.在一些实施例中，第一透气件50贯穿电路板10和第一绝缘件40，用于连通第一空间33和外部空间。
83.在一些实施例中，第一透气件50沿第一方向z贯穿电路板10和第一绝缘件40。
84.可以理解的是，在一些实施例中，第一透气件50相对第一方向z倾斜并贯穿电路板10和第一绝缘件40。
85.上述电路板组件100中，第一绝缘件40设置于第一表面11且覆盖电子元器件20的至少部分，以对第一表面11上的电子元器件20进行防护。第一绝缘件40还与第一壳体30连接形成第一空间33，以对位于第一空间33中的第二表面12进行防护。第一透气件50用于平衡第一空间33内的气压和外部空间的气压。第一壳体30、第一绝缘件40和第一透气件50配合能综合提高电路板组件100的防护能力。
86.请继续参阅图3和图4，在一些实施例中，第一绝缘件40通过灌封胶灌注于第一表面11固化形成。可选的，灌封胶具体为一种双组分混合的硅系或聚氨酯类型或环氧树脂类液态物质，具备优良的耐温性、绝缘性、机械强度、流动性、粘接性、耐腐蚀性以及一定的导热性能。
87.在一些实施例中，第一绝缘件40具有导热性，有利于电子元器件20散热，提升电子元器件20的使用寿命。
88.在一些实施例中，沿第一方向z，第一绝缘件40设置在第一表面11上的高度大于1mm，用于覆盖电子元器件20在第一表面11上的引脚，并使电子元器件20的引脚不外露，实现防护的效果。可选地，第一绝缘件40设置在第一表面11上的高度为1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm等中的一个。
89.请一并参阅图5和图6，在一些实施例中，第一壳体30还包括第一连接件32。第一连接件32设于第一底壁311，第一连接件32环绕电路板10设置且与电路板10连接形成第一空间33。第一连接件32用于在第一方向z上支撑电路板10和第一绝缘件40。第一绝缘件40连接第一连接件32，并与第一空间33在第一方向z上的投影重叠，用于分隔第一空间33和外部空间。
90.在一些实施例中，第一连接件32一端连接第一底壁311，另一端沿第一方向z延伸且与电路板10连接。
91.可以理解的是，在一些实施例中，第一连接件32一端连接第一底壁311，另一端相对第一方向z倾斜延伸且与电路板10连接。
92.请一并参阅图4和图6，在一些实施例中，电路板10还包括第三表面13，第三表面13设置于第一表面11和第二表面12之间。第一连接件32远离第一底壁311的一端设有第一区域321和第二区域322。第一区域321朝向第二表面12且连接第二表面12，用于在第一方向z上支撑并连接电路板10。第二区域322朝向第三表面13且连接第三表面13，用于对电路板10进行限位，提高电路板10与第一壳体30连接的稳定性。
93.在一些实施例中，第一绝缘件40接触连接第二区域322。具体地，在制备过程中，第二区域322用于与第一表面11配合容纳灌封胶以降低灌封胶外溢的风险，灌封胶固化后形成与第二区域322接触连接的第一绝缘件40。
94.可以理解的是，在一些实施例中，第三表面13与第二区域322存在间隙。第一区域321与第二表面12连接可降低灌封胶自该间隙流入第一空间33中的风险。第一绝缘件40还填充于第三表面13与第二区域322之间的间隙中，以提高第一绝缘件40和第二区域322直接的接触面积，进而提高第一绝缘件40和第二区域322的连接强度。
95.请继续参阅图6，在一些实施例中，第一壳体30还包括第二连接件34。第二连接件34至少部分位于第一空间33内。电路板组件100还包括第一紧固件(图未示)，第一紧固件连接第二连接件34和电路板10，以提高电路板10与第一壳体30连接的稳定性。
96.在一些实施例中，第一紧固件穿过电路板10并连接第二连接件34，电路板10限位连接于第一紧固件和第二连接件34之间。
97.在一些实施例中，第二连接件34连接第一底壁311且沿第一方向z延伸，第二连接件34远离第一底壁311的一端接触连接第二表面12。
98.在一些实施例中，第二连接件34连接第一底壁311且相对第一方向z倾斜延伸，第二连接件34远离第一底壁311的一端接触连接第二表面12。
99.在一些实施例中，第一壳体30还包括多个第二连接件34，电路板组件100包括对应数量的第一紧固件，第二连接件34沿第一连接件32的环绕方向间隔设置，第二连接件34和第一紧固件一一对应连接。可选地，第二连接件34的数量可以为4、6、8、10、12、14等中的一个。
100.请一并参阅图7和图8，在一些实施例中，第一透气件50包括第一开口51和第二开口52，以及连通第一开口51和第二开口52的第一通道53，第一开口51连通第一空间33，第二开口52连通外部空间。当第一空间33内的气压大于外部空间的气压时，第一空间33内的气体自第一开口51进入第一通道53并通过第二开口52排出至外部空间，以平衡第一空间33内的气压和外部空间的气压。
101.在一些实施例中，第一透气件50还包括透气膜54，透气膜54设置于第一通道53中。透气膜54可使第一通道53内的气体流通，并降低外部空间中的异物通过第一通道53进入第一空间33的风险，提高电路板组件100的防护能力。
102.在一些实施例中，透气膜54具有防水性，可降低水分通过透气膜54渗入第一空间33内的风险。
103.可选地，透气膜54由聚四氟乙烯、聚乙烯或热塑性聚氨酯弹性体制成。
104.在一些实施例中，电路板组件100包括贯穿电路板10的第一连接孔14，以及贯穿第一绝缘件40的第二连接孔41，第二连接孔41连通第一连接孔14。第一透气件50包括第一部分50a和第二部分50b。第一部分50a至少部分设置于第一连接孔14中，用于提高第一透气件
50与电路板10连接的稳定性。第二部分50b至少部分设置于第二连接孔41中，用于提高第一透气件50与第一绝缘件40连接的稳定性。
105.第一开口51设于第一部分50a，第二开口52设于第二部分50b。在一些实施例中，沿第一方向z，第二部分50b凸出所述第一表面11的高度大于第一绝缘件40设置在第一表面11上的高度，用于降低灌封胶通过第二开口52流入第一通道53中的风险，并还可用于降低透气膜54被异物戳破的风险。
106.在一些实施例中，透气膜54设于第一部分50a。具体地，第一部分50a具有朝向第二部分50b且位于第一通道53内的第一内表面55。第一内表面55用于支撑连接透气膜54，以提高透气膜54在第一通道53中的稳定性。
107.第二部分50b具有朝向第一部分50a且位于第一通道53内的第一外表面56。第一外表面56与第一表面11接触连接，以使第二部分50b稳定支撑固定于第一表面11，进而提高第一透气件50与电路板10连接的稳定性。
108.在一些实施例中，第一部分50a和第二部分50b沿第一方向z相互连接设置。可选地，沿第一方向z观察，第一内表面55呈圆环状，第一外表面56呈圆环状包围第一内表面55并与第一内表面55同圆心设置。
109.在一些实施例中，第一壳体30由铝合金或镁合金制成。第一部分50a和第二部分50b由塑胶制成。
110.请参阅图9，本技术的一个实施例还提供一种电池200，包括电芯90和上述任一实施例中的电路板组件100。电芯90电连接于电路板组件100。电路板组件100可实现采集、控制、保护、通讯、电量计算、信号传输、电能传输等模块功能，用于监控并管理电芯90。
111.在一些实施例中，电池200还包括电池壳体80。第一凹部31朝向电池壳体80，第一壳体30与电池壳体80连接形成第二空间81，电芯90容纳于第二空间81中，以使第一壳体30对电路板10进行防护的同时，还可配合电池壳体80对电芯90进行防护，提高第一壳体30的利用率，减少电池200零件数量，有利于实现电池200的轻量化。
112.在一些实施例中，包括多个堆叠设置的电芯90，多个电芯90容纳于第二空间81中并电连接于电路板组件100，电路板组件100用于同步管理多个电芯90。
113.请参阅图10，本技术的一个实施例还提供一种用电设备300，用电设备300包括上述任一实施例中的电池200。用电设备300可以为手机、平板电脑等电子设备，或无人机、电动汽车等移动设备。
114.上述电路板组件100中，第一绝缘件40设置于第一表面11且覆盖电子元器件20的至少部分，以对第一表面11上的电子元器件20进行防护。第一绝缘件40还与第一壳体30连接形成第一空间33，以对位于第一空间33中的第二表面12进行防护。第一透气件50用于平衡第一空间33内的气压和外部空间的气压。第一壳体30、第一绝缘件40和第一透气件50配合能综合提高电路板组件100的防护能力。
115.可以理解的是，在农用无人机电池的应用领域，通常存在以下问题，首先户外作业存在盐雾侵蚀的环境，其次在喷洒过程中农药等会以雾气形式进入到电池内部且腐蚀性极强，以及电池在搬运或者工作时意外掉入水中后内部会长期存在积水，再加上电池充放电过程中的内部高温会加剧电池内部元器件腐蚀情况。本技术提供的电路板组件100具有耐盐雾、酸碱腐蚀性能以及防水防尘能力，可降低电子元器件20受腐蚀失效的风险，从而提高
农用无人机电池的使用安全性，以及提高电池的可靠性以及寿命。
116.另外，本领域技术人员还可在本技术精神内做其它变化，当然，这些依据本技术精神所做的变化，都应包含在本技术所公开的范围。