本公開涉及終端技術(shù),尤其涉及電芯的保護主板、電子終端和電子終端用電芯的組裝方法。
背景技術(shù):
相關(guān)技術(shù)中,當前科技發(fā)展狀況下,電池被廣泛應用各種電子終端,舉例來說,電子終端包括消費性電子產(chǎn)品、智能穿戴產(chǎn)品和動力能源產(chǎn)品等,消費性電子產(chǎn)品例如是手機、平板電腦、筆記本等,智能穿戴產(chǎn)品例如是智能手表、手環(huán)、藍牙耳機等,動力和能源產(chǎn)品例如是移動電源、平衡車、新能源汽車等。
上述所有電子產(chǎn)品終端所應用的電池,一般都包括保護板和電芯。電芯的生廠商生產(chǎn)電芯之后,將電芯發(fā)送至裝配廠進行封裝形成電池包,即先采用保護板與電芯進行連接,再通過纏繞保護帶的方式對保護板和電芯進行固定,接著,再將電池包運輸至終端組裝廠與主板進行組裝。其中,保護板用于對電芯進行保護,保護板上設(shè)置有一些保護電路,例如過充保護電路、過放保護電路、充放電溫度保護電路、短路保護電路等,保護板上設(shè)置有兩個鋼片,電芯的兩個正負極極耳分別與一個鋼片連接,在保護板的一端設(shè)置有連接器,通過該連接器與電子終端的主板上的電池連接器進行連接。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)本公開實施例的第一方面,提供一種電芯的保護主板,包括:
主板主體,設(shè)置有主板電路和用于保護電芯的保護電路;
導電組件,設(shè)置在所述主板主體上,包括第一導電件和第二導電件,所述電芯通過所述第一導電件和所述第二導電件與所述保護電路電連接。
根據(jù)如上所述的電芯的保護主板,可選地,還包括:在所述保護電路上設(shè)置有第一焊接層,所述第一導電件和所述第二導電件通過所述第一焊接層與所述保護電路電連接。
根據(jù)如上所述的電芯的保護主板,可選地,還包括:設(shè)置在所述保護電路外表面一側(cè)的第一螺紋結(jié)構(gòu),所述第一導電件和所述第二導電件通過所述第一螺紋結(jié)構(gòu)與所述保護電路電連接。
根據(jù)如上所述的電芯的保護主板,可選地,所述第一螺紋結(jié)構(gòu)包括:至少兩個第一螺釘和至少兩個第一墊片,所述第一螺釘位于所述第一墊片的上表面。
根據(jù)如上所述的電芯的保護主板,可選地,所述第一導電件為鋼片,所述第二導電件為鋼片。
根據(jù)本公開實施例的第二方面,提供一種電子終端,包括根據(jù)如上任一項所述的主板,還包括電芯,
所述電芯包括第一極耳和第二極耳,所述第一極耳和所述第二極耳分別設(shè)置在所述電芯的同一側(cè);
所述第一極耳與所述第一導電件電連接,所述第二極耳和所述第二導電件電連接。
根據(jù)如上所述的電子終端,可選地,所述第一極耳與所述第一導電件電連接,所述第二極耳和所述第二導電件電連接包括:在所述保護電路上設(shè)置有第二焊接層,所述第一極耳通過所述第二焊接層與第一導電件電連接,所述第二極耳通過所述第二焊接層和所述第二導電件電連接。
根據(jù)如上所述的電子終端,可選地,所述第一極耳與所述第一導電件電連接,所述第二極耳和所述第二導電件電連接包括:在所述保護電路上設(shè)置有第二螺紋結(jié)構(gòu),所述第一極耳通過所述第二螺紋結(jié)構(gòu)與所述第一導電件電連接,所述第二極耳通過所述第二螺紋結(jié)構(gòu)與所述第二導電件連接。
根據(jù)如上所述的電子終端,可選地,所述第二螺紋結(jié)構(gòu)包括:至少兩個第二螺釘和至少兩個第二墊片,所述第二螺釘位于所述第二墊片的上表面。
根據(jù)如上所述的電子終端,可選地,還包括:
設(shè)置在所述第一導電件和所述第二導電件上方的導電連接層,所述電芯通過所述導電連接層與所述第一導電件和所述第二導電件電連接,所述導電連接層為導電膠布。
根據(jù)本公開實施例的第三方面,提供一種電子終端用電芯的組裝方法,包括:
將用于保護電芯的保護電路集成到主板主體上;
將導電組件設(shè)置在所述主板主體上,所述導電組件包括第一導電件和第二導電件;
將所述電芯通過所述第一導電件和所述第二導電件與所述保護電路電連接。
根據(jù)如上所述的電子終端用電芯的組裝方法,可選地,
所述將所述電芯通過所述第一導電件和所述第二導電件與所述保護電路電連接包括:
所述電芯包括第一極耳和第二極耳,在所述保護電路上形成第二焊接層;
將所述第一極耳通過所述第二焊接層與第一導電件電連接;
將所述第二極耳通過所述第二焊接層和所述第二導電件電連接。
根據(jù)如上所述的電子終端用電芯的組裝方法,可選地,
所述將所述電芯通過所述第一導電件和所述第二導電件與所述保護電路電連接包括:
在所述保護電路上設(shè)置第二螺紋結(jié)構(gòu);
將所述第一極耳通過所述第二螺紋結(jié)構(gòu)與所述第一導電件電連接;
將所述第二極耳通過所述第二螺紋結(jié)構(gòu)與所述第二導電件電連接。
根據(jù)如上所述的電子終端用電芯的組裝方法,可選地,
所述將所述電芯通過所述第一導電件和所述第二導電件與所述保護電路電連接包括:
在所述第一導電件和所述第二導電件上設(shè)置導電連接層;
將所述電芯和所述第一導電件和所述第二導電件通過所述導電連接層連接,所述導電連接層為導電膠布。
本公開的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:基于安全性要求,電子終端使用的電芯必須帶有保護性質(zhì)的電路,通過將保護電路集成到主板主體上,形成主板,進而能夠使得主板與電芯直接連接,這樣不僅能夠節(jié)省由保護板占用的空間,使得電芯的尺寸能夠變大進而使得電容量增大,而且能夠縮短運輸環(huán)節(jié),進而縮短電子終端產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,節(jié)省成本。此外,還可以盡量避免電芯所提供的電量從電芯到達主板的過程中經(jīng)過保護板和連接器造成的電量消耗,能夠提到電量的使用率。
應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本公開。
附圖說明
此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,示出了符合本發(fā)明的實施例,并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電芯的保護主板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2A是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電子終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2B是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3A是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種電芯與導電組件連接前的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3B是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種電芯與導電組件連接后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4A是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種電芯與導電組件連接前的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4B是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種電芯與導電組件連接后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4C是圖4B中M處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是根據(jù)另一示例性實施例示出的一種電芯與導電組件連接后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電子終端用電芯的組裝方法的流程圖。
圖7A為現(xiàn)有技術(shù)中電子終端生產(chǎn)流程示意圖;
圖7B為根據(jù)一例性實施例示出的電子終端用電芯的生產(chǎn)流程示意圖。
具體實施方式
這里將詳細地對示例性實施例進行說明,其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時,除非另有表示,不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實施方式。相反,它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
現(xiàn)有技術(shù)中,電芯的生廠商生產(chǎn)電芯之后,將電芯出貨至封裝廠進行封裝形成電池包,即在封裝廠環(huán)節(jié),在保護板上通過表面貼片技術(shù)(Surface Mount Technology,簡稱SMT)設(shè)置有兩個鋼片,電芯有兩個極耳,分別是第一極耳和第二極耳,將電芯的兩個極耳跟兩個鋼片通過激光焊接的方式焊接固定到一起,實現(xiàn)電芯和保護板的結(jié)合形成電池包。。其中,保護板用于對電芯進行保護,保護板上設(shè)置有一些保護電路,例如過充保護電路、過放保護電路、充放電溫度保護電路、短路保護電路等,保護板上設(shè)置有兩個鋼片,電芯的兩個極耳分別與其中一個鋼片連接。接著,再將電池包運輸至電子終端組裝廠與電子終端的主板進行組裝,最終形成電子終端用電池。
首先,對本公開實施例所涉及的幾個名詞進行解釋:
主板主體:主板主體一般為矩形電路板,上面安裝了組成電子終端的主要電路,即主板電路。該主板主體中用于承載電路的支撐體可以是PCB(Printed Circuit Board,印制電路板)板。
保護電路:至少包括過充保護電路、過放保護電路、充放電溫度保護電路、短路保護電路等電路,用于對電芯進行保護。
圖1是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電芯的保護主板的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖1,該主板100包括主板主體101和導電組件102。
其中,主板主體101上設(shè)置有主板電路103和用于保護電芯的保護電路104,保護電路104與主板電路103連接;導電組件102包括第一導電件1021和第二導電件1022,設(shè)置在主板主體101上,電芯通過第一導電件1021和第二導電件1022與保護電路電104連接。
本實施例的主板電路103可以包括各種芯片以及連接線路,主板電路103和保護電路104各自的結(jié)構(gòu)均與現(xiàn)有技術(shù)相同,在此不再贅述。此外,主板電路103和保護電路104的連接方式為電連接,例如通過設(shè)置在主板主體101上的銅線實現(xiàn)主板電路103和保護電路104之間的連接。
本實施例的主板主體101的承載體可以是PCB板,在PCB板上設(shè)置有各種芯片和連接線路。由于該主板主體101上的電路較多,因此主板主體101一般分有多層PCB板,并在每層PCB板上設(shè)置相應的電路,以節(jié)省主板主體101所占用的面積,這樣,主板主體101上或多或少地會留下一些未設(shè)置電路的閑置空間。本實施例中,在這些空閑位置上設(shè)置原本設(shè)置在保護板上的保護電路104,能夠使得主板主體101的閑置空間得到充分利用。當然,本實施例也可以在主板主體101上原本設(shè)置電池連接器的位置設(shè)置保護電路104,具體可以根據(jù)實際需要設(shè)定,在此不再贅述。
可選地,本實施例的導電組件102所包括的第一導電件1021和第二導電件1022可以是金屬片,例如,第一導電件1021和第二導電件1022均為鋼片。導電組件102用于與電芯連接,進而使得電芯不用再通過保護板與主板100連接,而是直接與主板100連接。
導電組件102與主板主體101的連接方式可以是焊接或者螺紋連接。當連接方式為焊接時,主板100還包括在保護電路104上設(shè)置有第一焊接層(圖中未示出),第一導電件1021和第二導電件1022通過第一焊接層與保護電路104電連接。當連接方式為螺紋連接時,主板還包括設(shè)置在保護電路104外表面一側(cè)的第一螺紋結(jié)構(gòu)(圖中未示出),第一導電件1021和第二導電件1022通過第一螺紋結(jié)構(gòu)與保護電路104電連接,該第一螺紋結(jié)構(gòu)可以包括至少兩個第一螺紋和至少兩個第一墊片,第一螺釘位于第一墊片的上表面。
此外,本實施例的可以將采用SMT(Surface Mount Technology.表面貼片技術(shù))方式導電組件102設(shè)置在主板主體101上,該SMT方式是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝,具體不再贅述。
本實施例將保護板上的保護電路104設(shè)置到主板100上,進而使得電芯從生產(chǎn)廠出廠后,無需經(jīng)過現(xiàn)有技術(shù)中的封裝廠對電芯制作保護板以保護電芯的步驟,而是直接進入終 端組裝廠,通過終端組裝廠將保護板集成在終端主板上,從而縮短中間的運輸環(huán)節(jié),進而縮短電子終端產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,節(jié)省成本。
根據(jù)本實施例,基于安全性要求,電子終端使用的電芯必須帶有保護性質(zhì)的電路,通過將保護電路104集成到主板主體101上,形成主板100,進而能夠使得主板100與電芯直接連接,這樣不僅能夠節(jié)省由保護板占用的空間,使得電芯的尺寸能夠變大進而使得電容量增大,而且能夠縮短運輸環(huán)節(jié),進而縮短電子終端產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,節(jié)省成本。此外,還可以盡量避免電芯所提供的電量從電芯到達主板的過程中經(jīng)過保護板和連接器造成的電量消耗,能夠提到電量的使用率。
圖2A是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電子終端的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖2A,該電子終端包括上述實施例的主板100,還包括電芯200,電芯200與導電組件102連接,參照圖2B為電芯的結(jié)構(gòu)示意圖,該電芯200包括第一極耳2001和第二極耳2002,第一極耳2001和第二極耳2002分別設(shè)置在電芯200的同一側(cè),第一極耳2001與第一導電件1021電連接,第二極耳2002和第二導電件1022電連接。
下面具體對電芯200與導電組件102的連接方式做具體說明。
方式一:焊接
參照圖3A所示,為連接前的電芯200和導電組件的位置結(jié)構(gòu)示意圖;如圖3B所示,為連接后的電芯和導電組件的位置結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的第一導電件1021和第二導電件1022之間的間隔距離與電芯的第一極耳2001和第二極耳2002之間的間隔距離相等。
本實施例中,第一極耳2001與第一導電件1021電連接,第二極耳2022和第二導電件1022電連接包括:在保護電路104上設(shè)置有第二焊接層303,第一極耳2001通過第二焊接層303與第一導電件1021電連接,第二極耳2022通過第二焊接層303和第二導電件1022電連接。如圖3B所示,焊接完成后,就形成一層第二焊接層303。
方式二:通過第一螺紋結(jié)構(gòu)螺紋連接
參照圖4A所示,為連接前的導電組件與電芯200的結(jié)構(gòu)示意圖;參照圖4B所示,為連接后的導電組件與電芯200的結(jié)構(gòu)示意圖;參照圖4C所示,為圖4B中的M處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
本實施例中,第一極耳2001與第一導電件1021電連接,第二極耳2002和第二導電件1022電連接包括:在保護電路104上設(shè)置有第二螺紋結(jié)構(gòu),第一極耳2001通過第二螺 紋結(jié)構(gòu)與第一導電件1021電連接,第二極耳2002通過第二螺紋結(jié)構(gòu)與第二導電件連接。其中,第一導電件1021和第二導電件1022上均設(shè)置有第一連接孔402,第二導電件1022上設(shè)置有第二連接孔404,本實施例的第二螺紋結(jié)構(gòu)可以包括至少兩個第二螺釘405和至少兩個第二墊片406,第二螺釘1021位于第二墊片106的上表面。如圖4B所示,兩個第二螺釘405可分別穿過第一連接孔402和第二連接孔404進而使導電組件與電芯200之間固定連接,第二螺釘405和鋼片301之間可以設(shè)置有第二墊片406。
可選地,本實施例的第二螺釘405可以是絕緣螺釘,第二墊片406可以是絕緣墊片,以避免第二螺釘404與其它部分電連接影響電子終端的質(zhì)量。
通過方式二這種螺紋連接方式,電芯200和主板100之間實現(xiàn)可拆卸連接,進而使得電子終端在組裝或者維修過程中都很方便。
方式三:導電粘接
如圖5所示,設(shè)置在第一導電件1021和第二導電件1022上方的導電連接層501,電芯200通過導電連接層501與第一導電件1021和第二導電件1022電連接,導電連接層501為導電膠布。
導電組件和電芯之間的連接還可以通過夾具夾裝連接等其它方式,具體可以根據(jù)實際需要選擇,在此不再贅述。
根據(jù)本實施例,基于安全性要求,電子終端使用的電芯必須帶有保護性質(zhì)的電路,通過將保護電路104集成到主板主體101上,形成主板100,進而能夠使得主板100與電芯200直接連接,這樣不僅能夠節(jié)省由保護板占用的空間,使得電芯的尺寸能夠變大進而使得電容量增大,而且能夠縮短運輸環(huán)節(jié),進而縮短電子終端產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,節(jié)省成本。此外,還可以盡量避免電芯所提供的電量從電芯到達主板的過程中經(jīng)過保護板和連接器造成的電量消耗,能夠提到電量的使用率。
實施例三
本實施例提供一種電子終端用電芯的組裝方法。圖6是根據(jù)一示例性實施例示出的一種電子終端用電芯的組裝方法的流程圖。如圖6所示,該電子終端用電芯的組裝方法包括:
在步驟S601中,將用于保護電芯的保護電路集成到主板主體上。
電芯從電芯的生產(chǎn)廠生產(chǎn)出來之后,可以直接送入終端組裝廠。
主板主體的承載體可以是PCB板,在PCB板上設(shè)置有各種芯片和連接線路。由于該主 板主體上的電路較多,因此主板主體一般分有多層PCB板,并在每層PCB板上設(shè)置相應的電路,以節(jié)省主板主體所占用的面積,這樣,主板主體上或多或少地會留下一些未設(shè)置電路的閑置空間。本實施例中,在這些空閑位置上設(shè)置原本設(shè)置在保護板上的保護電路,能夠使得主板主體的閑置空間得到充分利用。當然,本實施例也可以在主板主體上原本設(shè)置電池連接器的位置設(shè)置保護電路,具體可以根據(jù)實際需要設(shè)定,在此不再贅述。
在步驟S602中,將導電組件設(shè)置在主板主體,導電組件包括第一導電件和第二導電件。
具體地,可以采用SMT方式將導電組件設(shè)置在主板主體上,當然也可以采用焊接或者螺紋連接的方式將導電組件設(shè)置在主板主體上,具體可以根據(jù)實際需要設(shè)定,在此不再贅述。
第一導電件為鋼片,第二導電件為鋼片,或者第一導電件為金屬線,第二導電件為金屬線,具體可以根據(jù)實際需要選擇。
在步驟S603中,電芯通過第一導電件和第二導電件與保護電路電連接。
該步驟S603的具體步驟可以是以下幾種:
方式一:
電芯包括第一極耳和第二極耳,在保護電路上形成第二焊接層;
將第一極耳通過第二焊接層與第一導電件電連接;
將第二極耳通過第二焊接層和第二導電件電連接。
即通過焊接的方式,生成第二焊接層,該第二焊接層分別連接電芯和導電組件,以實現(xiàn)電芯和導電組件之間的電連接。
具體地,可以通過激光焊接使電芯和導電組件之間電連接,激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法,其焊接準確性較高。
方式二:
在保護電路上設(shè)置第二螺紋結(jié)構(gòu);
將第一極耳通過第二螺紋結(jié)構(gòu)與第一導電件電連接;
將第二極耳通過第二螺紋結(jié)構(gòu)與第二導電件電連接。
具體地,將導電組件和電芯的極耳上分別打孔,形成第一連接孔和第二連接孔,然后將第一連接孔和第二連接孔對齊之后,使用螺釘鎖緊導電組件和電芯。
方式三:
在第一導電件和第二導電件上設(shè)置導電連接層;
將電芯和第一導電件和第二導電件通過導電連接層連接,導電連接層為導電膠布。
當然還可以采用夾具裝夾以及其他方式實現(xiàn)電芯與導電組件之間的連接,具體不再贅述。
如圖7A所示,為現(xiàn)有技術(shù)中電子終端生產(chǎn)流程。首先在電芯廠710中采用原材料7101生產(chǎn)出電芯7102,再將電芯7102運送至封裝廠711,在封裝廠711中采用保護板7111和包覆材料7112對電芯7102進行封裝,形成電池7113,再將電池7113運輸至終端組裝廠712中,在終端組裝廠712將電池7113與主板7121電連接,并與其它材料7122進行組裝,形成電子終端7123。即,現(xiàn)有技術(shù)中電子終端的生產(chǎn)完成需經(jīng)歷電芯廠710、封裝廠711和終端組裝廠712三個地方。
如圖7B所示,為根據(jù)本實施例的示出的電子終端用電芯的生產(chǎn)流程示意圖。首先在電芯廠710中采用原材料7101生產(chǎn)出電芯7102,再將電芯7102直接運送至終端組裝廠720中,在終端組裝廠720中將電池7113與集成了保護電路的主板7201電連接,并與其它材料7202進行組裝,形成電子終端7203。即,本實施例中電子終端的生產(chǎn)完成經(jīng)歷電芯廠710和終端組裝廠720兩個地方,中間省去了封裝廠711,可以減少物流、存儲的次數(shù),以及減少保護板等物料的備料周期。
根據(jù)本實施例,基于安全性要求,電子終端使用的電芯必須帶有保護性質(zhì)的電路,通過將保護電路集成到主板主體上,形成主板,進而能夠使得主板與電芯直接連接,這樣不僅能夠節(jié)省由保護板占用的空間,使得電芯的尺寸能夠變大進而使得電容量增大,而且能夠省去中間封裝廠環(huán)節(jié),縮短運輸環(huán)節(jié),減少供應鏈環(huán)節(jié),進而縮短電子終端用電池生產(chǎn)制造周期和流程,降低成本。此外,還可以盡量避免電芯所提供的電量從電芯到達主板的過程中經(jīng)過保護板和連接器造成的電量消耗,能夠提到電量的使用率。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后,將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應性變化,這些變型、用途或者適應性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本公開未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的,本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。
應當理解的是,本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu),并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。