电池和终端设备的制作方法

文档序号:31724937发布日期:2022-10-05 00:17阅读:53来源:国知局
电池和终端设备的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域,特别涉及一种电池和终端设备。


背景技术:

2.电池是一种能够储存电能的器件,其可以为手机、平板电脑等终端设备供电。
3.相关技术中的电池包括电路板与电芯,电路板中设置有保护电路以及端子,保护电路与端子电连接,用于避免电路板发生过流等问题。电芯上具有与电芯的正极和负极分别电连接的极耳,电芯的极耳与电路板中的端子电连接。
4.但是,上述电路板上的端子的占用空间较大,导致电路板上的走线的布局空间较小。


技术实现要素:

5.本实用新型实施例提供了一种电池和终端设备。所述技术方案如下:
6.根据本实用新型的一方面,提供了一种电池,所述电池包括:电芯组件和电路组件;
7.所述电芯组件包括电芯主体以及至少两个第一极耳,所述至少两个第一极耳与所述电芯主体电连接;
8.所述电路组件包括第一电路板、连接线以及第二电路板,所述连接线分别与所述第一电路板以及所述第二电路板电连接;
9.其中,所述第一电路板包括第一板体以及保护电路,所述保护电路位于所述第一板体上,且所述保护电路与所述连接线电连接;
10.所述第二电路板包括第二板体以及至少两个第一端子,所述至少两个第一端子位于所述第二板体上,且所述至少两个第一端子中的至少一个第一端子与所述连接线电连接,所述至少两个第一端子分别与所述电芯组件中的至少两个第一极耳电连接。
11.可选地,所述电芯组件还包括至少一个第二极耳,所述至少一个第二极耳与所述电芯主体电连接;
12.所述第一电路板还包括至少一个第二端子,所述至少一个第二端子位于所述第一板体上,且所述至少一个第二端子与所述至少一个第二极耳电连接。
13.可选地,所述第二电路板上还包括检测电路,所述检测电路分别与所述至少一个第一端子和所述连接线电连接。
14.可选地,所述第一板体包括多层介质层,所述第二板体与所述多层介质层中的至少一层第一介质层为一体结构,所述连接线位于所述第一介质层上。
15.可选地,所述第一电路板与所述第二电路板层叠设置。
16.可选地,所述第二端子位于所述第一板体靠近所述第二电路板的一侧,所述第一端子位于所述第二板体背离所述第一电路板的一侧;
17.所述第二板体在所述第一板体上的正投影与所述第二端子在所述第一板体上的
正投影不重叠。
18.可选地,所述电芯组件包括两个所述第一极耳和两个所述第二极耳;
19.所述电芯主体包括第一电芯和第二电芯,所述第一电芯分别与一个所述第一极耳和一个所述第二极耳电连接,所述第二电芯分别与另一个所述第一极耳和另一个所述第二极耳电连接,所述两个第二极耳分别位于所述两个第一极耳的两侧;
20.所述第二端子和所述第一端子的数量均为两个,两个所述第一端子电连接,两个所述第二端子分别位于所述两个第一端子的两侧,且所述两个第一极耳分别与所述两个第一端子电连接,所述两个第二极耳分别与所述两个第二端子电连接。
21.可选地,所述第一电路板包括硬性电路板,所述第二电路板包括柔性电路板,所述硬性电路板的边缘与所述柔性电路板的边缘连接。
22.可选地,所述电池还包括绝缘垫,所述绝缘垫位于所述第一电路板和所述第二电路板之间。
23.根据本实用新型的另一方面,提供了一种终端设备,所述终端设备包括壳体和上述的电池,所述电池设置在所述壳体内。
24.本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
25.提供了一种电池,包括:电芯组件和电路组件,电路组件可以包括第一电路板和第二电路板。其中,第一电路板上可以设置保护电路,第二电路板上可以设置至少两个第一端子,该至少两个第一端子可以分别与电芯组件中的至少两个第一极耳电连接。如此,可以通过将至少两个第一端子设置在第二电路板上,以避免第一端子占用第一电路板上的空间,可以使得第一电路板上的走线的布局空间较大。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是相关技术中一种电池的结构示意图;
28.图2是本实用新型实施例提供的一种电池的结构示意图;
29.图3是本实用新型实施例提供的另一种电池的结构示意图;
30.图4是图3所示的电池的充电电流路径示意图;
31.图5是本实用新型实施例提供的一种电路组件的结构示意图;
32.图6是本实用新型实施例提供的另一种电池的结构示意图;
33.图7是沿第二方向看向图6所示的电池的局部爆炸图;
34.图8是本实用新型实施例提供的另一种电池的局部结构示意图;
35.图9是本实用新型实施例提供的另一种电池的局部结构示意图;
36.图10是本实用新型实施例提供的另一种电池的局部结构示意图。
37.通过上述附图,已示出本实用新型明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
38.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
39.如图1所示,图1是相关技术中一种电池10的结构示意图。电池10包括电路板11与电芯12,电路板11中设置有保护电路111以及端子112,保护电路111与端子112电连接,用于避免电路板11发生过流等问题。电芯12上具有与电芯12的正极和负极连接的两个极耳121,电芯12的极耳121与电路板11中的端子112电连接。电路板11上的保护电路111中包括控制芯片,开关元件等电子元件,保护电路111还用于避免电芯12出现过充、过放、过流或者短路等损害电芯12的现象,以对电芯12进行保护,因而该电路板11也称为保护电路板。
40.通过将电芯12与电路板11电连接,在电芯12达到充满的状态时,电路板 11能够停止对电芯12的充电,从而保护电芯12。
41.相关技术中,为了增大电芯12的极耳121与电路板11的接触面积,通过在电路板11上设置端子112与极耳121进行电连接,以使得电芯12与电路板 11的连接较为稳定,例如,端子112可以为焊盘。但是,端子112在电路板11 上所占的空间较大,导致电路板11上的走线的布局空间以及电子元件的布局空间较小。
42.本实用新型实施例提供了一种电池,能够解决上述相关技术中存在的问题。
43.图2是本实用新型实施例提供的一种电池20的结构示意图,请参考图2。电池20可以包括:电芯组件21和电路组件22。电芯组件21可以包括电芯主体211以及至少两个第一极耳212,至少两个第一极耳212与电芯主体211电连接。该至少两个第一极耳212可以包括一个与电芯主体211的正极电连接的正极耳(+),以及一个与电芯主体211的负极电连接的负极耳(-)。
44.电路组件22可以包括第一电路板221、连接线222以及第二电路板223,连接线222可以分别与第一电路板221以及第二电路板223电连接。
45.其中,第一电路板221可以包括第一板体2211以及保护电路2212,保护电路2212可以位于第一板体2211上,且保护电路2212与连接线222电连接。保护电路2212可以包括控制芯片、电阻以及开关元件等电子元件,保护电路 2212还可以包括用于连接上述电子元件的导电线。
46.第二电路板223可以包括第二板体2231以及至少两个第一端子2232,至少两个第一端子2232可以位于第二板体2231上,且至少两个第一端子2232 中的至少一个第一端子2232与连接线222电连接,至少两个第一端子2232分别与电芯组件21中的至少两个第一极耳212电连接。电芯组件21的第一极耳212可以通过第一端子2232和连接线222,与保护电路2212电连接,以使得保护电路2212能够对电芯组件21起到保护作用。
47.如此,本实用新型实施例可以通过将第一端子2232设置在第二电路板223 上,保护电路2212设置在第一电路板221上,能够避免第一端子2232占用的第一电路板221上的空间,相较于相关技术中,第一端子2232和保护电路2212 均位于第一电路板221上,可以使得第一电路板221上的走线布局空间以及电子元件的布局空间较大。
48.此外,第一电路板221上的走线布局空间较大,可以使得第一电路板221 上的导电线的线宽较宽,导电线的电阻较小,进而可以降低第一电路板221上的导电线在电池20的充电过程中的发热量。
49.综上所述,本实用新型实施例提供了一种电池,包括:电芯组件和电路组件,电路组件可以包括第一电路板和第二电路板。其中,第一电路板上可以设置保护电路,第二电路板上可以设置至少两个第一端子,该至少两个第一端子可以分别与电芯组件中的至少两个第一极耳电连接。如此,可以通过将至少两个第一端子设置在第二电路板上,以避免第一端子占用第一电路板上的空间,可以使得第一电路板上的走线的布局空间较大。
50.可选地,请参考图3和图4,图3是本实用新型实施例提供的另一种电池 20的结构示意图,图4是图3所示的电池20的充电电流路径示意图。需要说明的是,图4示出了充电过程中的电流路径示意图,电池20的放电过程的电流路径与充电过程中的电流路径相同,方向相反。图4中的曲线l1表示电池20 中的电流路径,曲线l1上的箭头所指的方向为充电过程中电流的方向。
51.电芯组件21还可以包括至少一个第二极耳213,至少一个第二极耳213与电芯主体211电连接。电芯主体211可以包括至少两个电芯。该至少一个第二极耳213可以包括一个与电芯主体211的正极电连接的正极耳(+),以及一个与电芯主体211的负极电连接的负极耳(-)中的至少一个。第一电路板221还可以包括至少一个第二端子2213,至少一个第二端子2213可以位于第一板体 2211上,且至少一个第二端子2213与至少一个第二极耳213电连接。电芯组件21的第一极耳212和第二极耳213分别与电路组件22的第一电路板221和第二电路板223电连接并形成串联电路。
52.第一端子2232可以为设置在第一板体2211上的焊盘,第二端子2213可以为设置在第二板体2231上的焊盘。第一电路板221可以分别与充电电源和终端设备中的用电元件电连接,以对电芯组件21进行充电,同时,还可以在电芯组件21放电时为用电元件提供电能。
53.如此,可以将多个端子分别布置在第一电路板221和第二电路板223上,即多个端子中的至少一个第二端子2213还可以位于第一电路板221的第一板体 2211上,可以使得第二电路板223的尺寸较小。
54.或者,当第一电路板221上的电子元件较多时,可以将图3中的第一端子 2232和第二端子2213均设置在第二电路板223上,以避免第一电路板221上的电子元件以及布线空间较小。即电芯组件21中可以包括四个极耳,第二电路板223上也可以包括四个端子,四个极耳可以与四个端子一一对应电连接。
55.可选地,如图3所示,第二电路板223上还可以包括检测电路2233,检测电路2233分别与至少一个第一端子2232和连接线222电连接。检测电路2233 可以用于检测电芯组件21的串联电路上的电压和电流等电路数据,并将检测到的电路数据通过连接线222传输至第一电路板221上的保护电路2212。以使得保护电路2212可以在电芯组件21出现电路异常时,及时切断充电电流,对电芯组件21形成有效保护。相较于相关技术中将保护电路2212和检测电路2233 均设置在第一电路板221上,可以进一步使得第一电路板221上的走线布局空间较大。
56.可选地,如图3所示,电芯组件21可以包括两个第一极耳212和两个第二极耳213;两个第一极耳212可以分别包括第一正极耳2121和第一负极耳2122,两个第二极耳213可以分别包括第二正极耳2131和第二负极耳2132。
57.电芯主体211可以包括第一电芯2111和第二电芯2112,第一电芯2111分别与一个第一极耳212和一个第二极耳213电连接,即第一电芯2111可以分别与第二正极耳2131和第
一负极耳2122电连接。
58.第二电芯2112可以分别与另一个第一极耳212和另一个第二极耳213电连接,即第二电芯2112可以分别与第一正极耳2121和第二负极耳2132电连接。两个第二极耳213分别位于两个第一极耳212的两侧,可以使得两个电芯沿第一方向f1并列排布,且两个电芯的四个极耳也沿第一方向f1排列。
59.第一电路板221可以包括位于第一板体2211上的两个第二端子2213,第二电路板223可以包括位于第二板体2231上的两个第一端子2232,且两个第一端子2232电连接,两个第二端子2213分别位于两个第一端子2232的两侧,且两个第一极耳212分别与两个第一端子2232电连接,两个第二极耳213分别与两个第二端子2213电连接。如此,第一电芯2111和第二电芯2112可以通过第一电路板221和第二电路板223形成串联电路。
60.在第一电芯2111和第二电芯2112串联形成串联电路的情况下,通过处于串联电路两端的两个第二极耳213与第一电路板221电连接,串联电路中相邻且电连接不同电芯的两个第一极耳212与第二电路板223电连接,由此能够实现第一电芯2111和第二电芯2112的电流流通路径,相较于相关技术中电芯仅与一个电路板电连接,本实用新型实施例中的电路组件22,能够减少在形成电流流通路径时第一电路板221上的端子的数量,能够减少端子占用的第一电路板221上的空间,进而可以使得第一电路板221上的走线布局空间和电子元件的布局空间较大。并且,第一电芯2111和第二电芯2112的电流流通路径中,部分电流流经第一电路板221,部分电流流经第二电路板223,可以减少流经第一电路板221上的电流流通路径的长度,可以降低第一电路板221的发热量。
61.图3中的电池20的充电电流路径可以为:第一电路板221引入的充电电源的电流经由第一电路板221上的保护电路2212和一个第二端子2213,流入电芯组件21的第二正极耳2131和第一电芯2111的正极,然后从第一电芯2111 的负极和第一负极耳2122流出,流出的电流经由与第一负极耳2122电连接的一个第一端子2232引入到第二电路板223,然后经由第二电路板223上的另一个第一端子2232流到电芯组件21的第一正极耳2121和第二电芯2112的正极,再从第二电芯2112的负极和第二负极耳2132流出,流出的电流经由与第二负极耳2132电连接的另一个第二端子2213回流到第一电路板221。
62.可选地,如图5所示,图5是本实用新型实施例提供的一种电路组件22 的结构示意图。第一板体2211可以包括多层介质层,第二板体2231与多层介质层中的至少一层第一介质层为一体结构,连接线(图5中未示出)可以位于第一介质层上。如此,可以使得第一电路板221和第二电路板223为一体结构,用于连接第一电路板221和第二电路板223的连接线可以位于第一电路板221 的内部,无需在第一电路板221上设置用于与连接线电连接的端子,可以增大第一电路板221上的走线布局空间以及电子元件的布局空间。
63.并且,第一电路板221和第二电路板223为一体结构,可以使得第一电路板221和第二电路板223的连接较为稳定,可以提高第一电路板221和第二电路板223的电连接部位抗外部冲击的能力。
64.可选地,如图5所示,第一电路板221可以与第二电路板223层叠设置。如此,可以减小第一电路板221和第二电路板223的占地面积,可以节省空间,提高电芯主体211的体积,进而提高电芯主体211的容量。
65.可选地,图6是本实用新型实施例提供的另一种电池20的结构示意图,图 6中还示
出了电池20的局部20a的爆炸图,图7是沿第二方向f2看向图6所示的电池20的局部20a的爆炸图。第二方向f2可以垂直第一电路板221的第一板体2211的板面,且由第一电路板221指向第二电路板223。请参考图6和图7,第二端子2213可以位于第一板体2211靠近第二电路板223的一侧,第一端子2232可以位于第二板体2231背离第一电路板221的一侧。第二板体2231 在第一板体2211上的正投影与第二端子2213在第一板体2211上的正投影不重叠。第二板体2231在第一方向f1上的尺寸可以小于第一板体2211,可以避免第二板体2231位于第一板体2211靠近电芯组件21的一侧时,第二板体2231 位于第二端子2213和第二极耳213之间。第一电路板221背离第二电路板223 的一面上还可以设置电子元件2234。
66.在多个电芯沿第一方向f1并列排布时,第一极耳212和第二极耳213也可以沿第一方向f1排列。可以使得电芯主体211具有较大的容量,且电芯主体211 较薄。并且,电路组件22上的多个第一端子2232和多个第二端子2213也可以沿第一方向f1排布,如此,电路组件22上的多个第一端子2232和电芯组件 21上的多个第一极耳212的排布位置可以一一对应,多个第二端子2213和电芯组件21上的多个第二极耳213的排布位置也可以一一对应,可以降低多个端子和多个极耳一一对应电连接的连接难度,还可以减小第一端子2232和第一极耳212之间的导电线的长度,同理,还可以减小第二端子2213和第二极耳213 之间的导电线的长度。
67.可选地,电池20上还可以包括多个导电件,导电件可以位于第一端子2232 和第一极耳212之间,以使得第一端子2232和第一极耳212通过导电件电连接,导电件也可以位于第二端子2213和第二极耳213之间,以使得第二端子2213 和第二极耳213通过导电件电连接。
68.导电件可以包括金属垫片,该金属垫片的材料可以包括镍。第一端子2232 和第一极耳212之间的金属垫片的厚度,可以大于第二端子2213和第二极耳 213之间的金属垫片的厚度。
69.可选地,如图5所示,第一电路板221可以包括硬性电路板,第二电路板 223可以包括柔性电路板,硬性电路板的边缘可以与柔性电路板的边缘连接。该硬性电路板可以为以酚醛纸质层压板,环氧纸质层压板或者聚酯玻璃毡层压板为基板制成的一种钢性印刷电路板(英文:printed circuit board;简写:pcb)。该柔性电路板(英文:flexible printed circuit;简写:fpc)可以为以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基板制成的一种具有可挠性的印刷电路板。
70.由于第一电路板221上设置有保护电路2212,保护电路2212中的电子元件较多,例如,第一电路板221上可以具有控制芯片、薄膜晶体管、电阻等电子元件,并且,第一电路板221的尺寸较大,因此,第一电路板221为硬性电路板,可以使得第一电路板221不易发生形变,第一电路板221上的电子元件可以和第一电路板221的第一板体2211的连接较为牢固。第二电路板223的尺寸较小,且第二电路板223上的电子元件的数量较少,可以,第二电路板223 为柔性电路板可以使得第二电路板223的厚度较薄,可以进一步减小电路组件 22的体积。示例性的,硬性电路板的厚度范围可以为0.6毫米~1.5毫米,柔性电路板的厚度范围可以为0.12毫米~0.27毫米。
71.并且,硬性电路板的边缘可以与柔性电路板的边缘连接,以使得硬性电路板和柔性电路板电连接,柔性电路板还可以进行折叠,使得柔性电路板和硬性电路板层叠设置。
72.可选地,如图8所示,图8是本实用新型实施例提供的另一种电池20的局部结构示意图。电池20还可以包括绝缘垫23,绝缘垫23可以位于第一电路板 221和第二电路板223之间。当第一电路板221和第二电路板223叠层设置时,绝缘垫可以用于避免第一电路板221和第二电路板223之间发生短路的现象。绝缘垫23可以分别与第一电路板221和第二电路板223粘接,可以提高电池 20的稳定性,避免第一电路板221和第二电路板223分离。绝缘垫23的材料可以包括硅胶。
73.可选的,电池20还可以包括双面胶体,该双面胶体可以位于电芯组件21 和电路组件22之间,双面胶体可以将电芯组件21和电路组件22胶合在一起,避免电芯组件21和电路组件22在受到振动后分离而造成电池20中发生断路的现象。
74.可选地,如图9所示,图9是本实用新型实施例提供的另一种电池20的局部结构示意图。为了便于更加清楚地示出柔性连接板24的具体结构,图9中的虚线框内单独示出了柔性连接板24。电池20还可以包括柔性连接板24,柔性连接板24的数量可以为两个,柔性连接板24可以包括弯折部241以及层叠设置的第一连接板242和第二连接板243,弯折部241可以分别与第一连接板242 和第二连接板243的边缘接触并电连接,第一连接板242与第一电路板221远离第二电路板223的一侧贴合且电连接,第二连接板243可以用于外部电子元件电连接。柔性连接板24通过弯折部241分别与第一连接板242的边缘和第二连接板243的边缘连接,可以提高柔性连接板24的抗冲击性能,在柔性连接板 24受到外界冲击力(例如振动)时,弯折部241可以起到缓冲的作用,进而可以提高柔性连接板24的稳定性,避免柔性连接板24和第一电路板221脱离。
75.可选地,如图10所示,图10是本实用新型实施例提供的另一种电池20 的局部结构示意图。电池20还可以包括绝缘胶纸25,该绝缘胶纸25可以覆盖在电路组件的外侧,避免电路组件与电池20外部的电子元件电连接。且绝缘胶纸25可以位于柔性连接板24的第一连接板242和第二连接板243之间,以使得第二连接板243可以和外部电子元件电连接。
76.综上所述,本实用新型实施例提供了一种电池,包括:电芯组件和电路组件,电路组件可以包括第一电路板和第二电路板。其中,第一电路板上可以设置保护电路,第二电路板上可以设置至少两个第一端子,该至少两个第一端子可以分别与电芯组件中的至少两个第一极耳电连接。如此,可以通过将至少两个第一端子设置在第二电路板上,以避免第一端子占用第一电路板上的空间,可以使得第一电路板上的走线的布局空间较大。
77.本实用新型实施例还提供了一种终端设备,该终端设备可以包括壳体和上述的电池,电池设置在壳体内。该终端设备可以为:手机、平板电脑、笔记本电脑、导航仪等。
78.在本实用新型中,术语“第一”和“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。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
79.以上所述仅为本实用新型的可选实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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