CN217769563U - 电池和终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请是关于一种电池和终端设备，属于电池技术领域。所述电池包括电池本体和保护电路；所述保护电路包括柔性电路板和电气元件，所述柔性电路板包括相连的元件部和连接部，所述元件部位于所述电池本体的第一侧，且与所述电池本体的外表面相贴，所述连接部与所述电池本体电性相连，所述电气元件与所述元件部电性相连。采用本申请，能够减小电池中保护电路的厚度，进而减小电池对于终端内空间的占用。

Description

电池和终端设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种电池和终端设备。

背景技术

电池是终端设备中的关键部件。一般，终端设备中的电池都配备有保护电路，用于对充放电进行控制，可以防止电池在使用过程中过充及过热，从而保证终端设备的工作稳定性和安全性。

保护电路一般设置在封装膜的外部，叠置在封装膜的一侧，相关技术中的叠置结构厚度较大，对终端设备内部的空间占用较大。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种电池和终端设备，可以解决相关技术中保护电路较厚的技术问题，所述电池和终端设备的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种电池，所述电池包括电池本体和保护电路；

所述保护电路包括柔性电路板和电气元件，所述柔性电路板包括相连的元件部和连接部，所述元件部位于所述电池本体的第一侧，且与所述电池本体的外表面相贴，所述连接部与所述电池本体电性相连，所述电气元件与所述元件部电性相连。

在一种可能的实现方式中，所述电池本体的第一侧的外表面为台阶面，所述台阶面包括第一台阶面和第二台阶面，且所述第一台阶面低于所述第二台阶面，所述柔性电路板的元件部与第一台阶面相贴。

在一种可能的实现方式中，所述电气元件位于所述元件部远离所述第一台阶面的一侧，且所述电气元件不高于第二台阶面。

在一种可能的实现方式中，所述电池本体包括封装膜、电芯和极耳；

所述电芯位于所述封装膜中，所述极耳至少部分位于所述封装膜内，且与所述电芯相连；

所述连接部至少部分位于所述电池本体的第二侧，且与所述极耳相连，所述电池本体的第二侧为与所述第一侧相邻的一侧。

在一种可能的实现方式中，所述极耳位于所述封装膜内，所述连接部一部分位于所述电池本体的第二侧，另一部分位于所述封装膜内，且与所述极耳相连。

在一种可能的实现方式中，所述极耳包括第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述封装膜内；所述第二部分位于所述封装膜外，且所述第二部分与所述第一部分、所述连接部相连。

在一种可能的实现方式中，所述第二部分与所述封装膜的外表面相贴。

在一种可能的实现方式中，所述第一部分和所述第二部分均具有板状结构，所述第一部分与所述第二部分垂直，所述第二部分远离所述封装膜的一侧与所述连接部电性相连。

在一种可能的实现方式中，所述柔性电路板还包括延伸部，所述延伸部和所述连接部分别与所述元件部相邻的两侧边相连，所述延伸部上具有连接器。

第二方面，本申请提供了一种终端设备，所述终端设备包括如第一方面及其可能的实现方式中的电池。

本申请的实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果：

本申请实施例中的保护电路采用柔性电路板，柔性电路板较薄，可以在电池本体侧部占用较少的空间，另外，柔性电路板可以弯折，可以将柔性电路板由电池本体的一侧弯折至极耳处与极耳连接，无需将极耳弯折至电池本体侧部，极耳无需在电池本体侧部占用空间。从而，可以减小电池对终端设备内空间的占用。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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。

图1是本申请实施例示出的一种电池的结构示意图；

图2是本申请实施例示出的一种电池的结构示意图；

图3是本申请实施例示出的一种电池的局部剖面图；

图4是本申请实施例示出的一种电池的局部剖面图；

图5是本申请实施例示出的一种电池的局部剖面图；

图6是本申请实施例示出的一种电池的局部剖面图；

图7是本申请实施例示出的一种电池的局部剖面图；

图8是本申请实施例示出的一种电池的结构示意图。

图例说明

1、电池本体；2、保护电路；3、连接器；

11、封装膜；12、电芯；13、极耳；21、柔性电路板；22、电气元件；

131、极耳的第一部分；132、极耳的第二部分；211、柔性电路板的元件部；212、柔性电路板的连接部；213、柔性电路板的延伸部；

1A、电池本体的第一侧；1B、电池本体的第二侧；1A1、第一台阶面；1A2、第二台阶面。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

当前，电子产品(如手机、平板电脑、笔记本电脑等3C类产品)已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，所谓“3C产品”，就是计算机(Computer)、通信(Communication)和消费类电子产品(Consumer Electronics)三者结合。电子产品中，电池的稳定运行是保证电子产品正常使用的关键，当电池无法保证稳定运行时，电子产品通常也会受到影响。例如，电池长期处于过放状态，可能导致电子产品中的其他部件长期处于过载状态，增加了电子产品发生故障的可能性。为保证电池的稳定运行，通常会在电池本体之外连接保护电路，用于防止电池发生过充、过放、过流及短路，或者避免电池在超高温状态下充放电，进而保证电池的稳定运行。

图1是本申请实施例示出的一种电池的结构示意图，如图1所示，电池可以包括电池本体1和保护电路2，保护电路2可以包括柔性电路板21和电气元件22。柔性电路板21包括相连的元件部211和连接部212，元件部211位于电池本体1的第一侧1A，且与电池本体1的外表面相贴，连接部212与电池本体1电性相连，电气元件22与元件部211相连。

其中，连接部212与电池本体1之间可以采用胶接的连接方式实现固定连接，电气元件22与元件部211可以采用焊接的方式实现电性连接，并将电器元件22固定在元件部211上。

下面，对电池的各个部分分别进行介绍：

一、电池本体1

如图1、图3所示，电池本体1可以具有板状结构，可以包括封装膜11、电芯12和极耳13。

封装膜11将电芯12、极耳13包裹起来。其中，封装膜11是可以是具有良好耐穿刺性、耐电解液稳定性和绝缘性的薄膜，例如铝塑膜等，封装膜11能在电芯12、极耳13与外界之间建立起一道屏障，以将电芯12、极耳13同外界隔绝开，避免电池短路。

电芯12是电池中用于存储或释放电能的部件，电芯12可以由多个电芯基材组成。

极耳13是电池中用于连接电芯12和外部电路的部件。极耳13的数量通常可以为两个，两个极耳分别与电芯12的正极和负极相连。与正极相连的极耳13可以称为正极极耳，正极极耳可以是铝制的，与负极相连的极耳13可以称为负极极耳，负极极耳可以是镍制的。对于每个极耳13，极耳13的一端与电芯12相连，另一端与保护电路2相连，其中，极耳13与电芯12、极耳13与保护电路2的连接方式可以是焊接。

电池本体1还可以包括电解质14，该电解质14可以填充在封装膜11内部，并与电芯12充分接触，使得电芯2可以在电解质14的作用下进行充放电。电解质14可以是液态电解质，也可以是固态电解质。

二、保护电路

如图1、图3所示，保护电路2可以包括柔性电路板21和电气元件22。

柔性电路板21包括相连的元件部211和连接部212。元件部211位于电池本体1的第一侧1A，且与电池本体1的外表面相贴，用于与电气元件22相连，电气元件22固定在电池本体1的第一侧1A。连接部212用于与电池本体1中的极耳13电性相连，通过极耳13将电芯12连接至保护电路2中。

其中，元件部212与电池本体1的第一侧1A的外表面之间可以是胶接，例如使用耐热双面胶、硅酮胶等。电气元件22与元件部212之间可以采用焊接的方式实现电性连接，并将电器元件22固定在元件部211上。

电气元件22可以包括一个电池控制芯片和两个金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，上述部件可以各自独立的连接在元件部211中，也可以先集成为一个整体，再连接在元件部211中。电器元件22的作用是检测并控制电芯12的充放电状态，防止电芯12发生过充、过放、过流及短路，或者避免电芯12在超高温状态下充放电。

可选地，一个电池控制芯片和两个MOSFET直接焊接在元件部211上。这样，当任意一个MOSFET、电池控制芯片发生故障时，可单独将发生故障的部件进行维修或更换，降低保护电路2的维修成本。

可选地，电气元件22也可以是一个电池控制芯片和两个MOSFET先集成为一个保护电路模块(Protection Circuit Module，PCM)，然后将PCM焊接在元件部211上。这样，可以将电气元件22集中起来，减少电气元件22在元件部211上所占用的空间。

采用上述结构，将保护电路2的电路板设置为厚度较小的柔性电路板21，能够减小保护电路2的厚度。同时，由于柔性电路板21可直接于极耳13进行焊接，而不需要在极耳13与柔性电路板21之间先焊接一个焊盘，保护电路2不需要焊盘即可与电池本体1完成连接，简化了电池本体1与保护电路2之间的连接结构。此外，由于柔性电路板21可以弯折，因此可以将柔性电路板21向极耳13进行弯折，而不需要将极耳13向上翻折至电池本体1的第一侧1A的外表面上，这样，进一步减小了保护电路2的厚度。

下面，对电池的一些可选的结构特点进行详细阐述：

结构特点一，电池本体1的第一侧1A的外表面可以是存在高度差的阶梯面，保护电路2可以位于较低的台阶面上。

如图2所示，电池本体1的第一侧1A的外表面为台阶面，该台阶面包括第一台阶面1A1和第二台阶面1A2，且第一台阶面1A1低于第二台阶面1A2，柔性电路板21的元件部211与第一台阶面1A1相贴。

由于保护电路2会存在一定的厚度，当保护电路2设置在电池本体1的第一侧1A的外表面时，即便保护电路2的厚度已经大幅度的减小，但是仍然后增加电池的整体厚度。为方便表示，将电池本体的厚度记作L1，柔性电路板21与电气元件22的厚度之和记作L2，那么当保护电路2设置在电池本体1的第一侧1A的外表面时，电池的整体厚度为L1+L2。电池的整体厚度一定会大于电池本体1的厚度。然而，如果将电池本体1的第一侧1A的外表面设置为第一台阶面1A1和第二台阶面1A2，且第一台阶面1A1低于第二台阶面1A2，并将保护电路2设置在第一台阶面1A1上，那么当第一台阶面1A1和第二台阶面1A2之间的高度差为L3时，如果L3小于L2，那么电池的整体厚度则变化为L1+L2-L3，如果L3大于或等于L2，那么电池的整体厚度则等于电池本体1的厚度，即L1。

可选地，如图4所示，电气元件22可以位于元件部211远离第一台阶面1A1的一侧，且电气元件22可以不高于第二台阶面1A2，即L3大于或等于L2。

这样，电池的整体厚度不再大于电池本体1的厚度，而是等于电池本体1的厚度。

可选地，电气元件22可以位于元件部211靠近第一台阶面1A1的一侧，电气元件22与第一台阶面1A1相贴，且与元件部211电性连接。

由于柔性电路板21在两侧都可以与其他部件进行焊接，将电气元件22设置在元件部211靠近第一台阶面1A1的一侧，能够将元件部211远离第一台阶面1A1的一侧空出，便于终端内位于电池之外的部件焊接在元件部211远离第一台阶面1A1的一侧，提高电池与终端进行连接的效率。

可选地，电气元件22可以位于元件部211和第一台阶面1A1之间，也可以位于元件部211远离第一台阶面1A1的一侧。

电气元件22可以位于元件部211靠近第一台阶面1A1的一侧，电气元件22与第一台阶面1A1相贴，且与元件部211电性连接。

由于柔性电路板21在两侧都可以与其他部件进行焊接，将电气元件22设置在元件部211靠近第一台阶面1A1的一侧，能够将元件部211远离第一台阶面1A1的一侧空出，便于终端内位于电池之外的部件焊接在元件部211远离第一台阶面1A1的一侧，提高电池与终端进行连接的效率。

如图4所示，电气元件22可以位于元件部211远离第一台阶面1A1的一侧。

这样，当保护电路包括多个电气元件22，且每个电气元件22的厚度不同时，能够使多个电气元件22与平整的元件部211相连接，并将多个电气元件22由于厚度不同所产生的空间设置在电池的外侧，便于电子设备内部的其他部件放置于该空间中，进而提升能够提升电子设备内部的空间使用率。

结构特点二，极耳13与封装膜11之间可以存在多种位置关系，针对极耳13与封装膜11之间不同的位置关系，连接部212与极耳13的连接位置可以不同。

位置关系一，极耳13可以完全位于封装膜11内，连接部212与极耳13可以在电池本体1之内相连。

如图3、图4所示，电芯12位于封装膜11中，极耳13完全位于封装膜11内，且与电芯12相连。连接部212一部分位于电池本体1的第二侧1B，另一部分位于封装膜11内，且与极耳13相连。其中，电池本体1的第二侧1B为与第一侧1A相邻的一侧。

这样，能够保证连接部212和极耳13的焊接位置完全位于封装膜11内，进而提升连接部212和极耳13之间的连接稳定性。

可选地，如图3、图4所示，极耳13可以具有板状结构，极耳13可以与连接部212位于封装膜11中的部分平行。

这样，能够增大极耳13与连接部212之间的接触面积，进而提升连接部212和极耳13之间的连接稳定性。

位置关系二，极耳13可以部分位于封装膜11内，部分位于封装膜11外，连接部212与极耳13可以在电池本体1之外相连。

如图5所示，极耳13包括第一部分131和第二部分132，第一部分131位于封装膜11内；第二部分132位于封装膜11外，且第二部分132与第一部分131、连接部212相连。

由于用户在使用电子产品时，难免会发生电子产品跌落的情况。当电子产品跌落至地面时，电子产品内部可能产生较大的震动，在该震动的作用下，可能会导致电子设备的电池内部的器件发生损伤。其中，电子产品内不同部件的焊接位置是更容易在该震动的作用下发生损伤的部件。例如，在震动作用下极耳13与柔性电路板21的连接部212断开，导致电池无法正常工作，致使电子产品无法使用。这这种情况下，将第二部分132与连接部212的连接位置设置在封装膜11之外，能够在极耳13与连接部212断开后，在不拆开封装膜11的情况下对断开处进行维修，提升了电池的维修便捷性。

可选地，极耳13的第二部分132可以与封装膜11的外表面相贴。

如图6所示，极耳13的第二部分132与封装膜11的第二侧1B的外表面相贴。

这样，能够减小第二部分132伸出于封装膜11的外表面的距离，进而在极耳13的第一部分131的延伸方向上减小电池的整体长度，减小电池在终端内所占用的空间。

可选地，极耳13的第一部分131和第二部分132之间可以垂直。

如图7所示，第一部分131和第二部分132均具有板状结构，第一部分131与第二部分132垂直，第二部分132远离封装膜11的一侧与连接部212电性相连，第二部分132与封装膜11的第二侧1B的外表面可以相邻近，且具有一定间隙。

这样，可以减小柔性电路板21的弯折角度，避免柔性电路板21的弯折处存在较大的应力集中，进而提升柔性电路板21的使用寿命。

对比图5和图7，可以看出，由于连接部212和第二部分132之间需要较大的接触面积，用以保证连接部212和第二部分132之间的连接稳定性。当第一部分131和第二部分132的延伸方向相同时，柔性电路板21的弯折角度较大，此时，柔性电路板21的弯折处存在较大的应力集中，发生折断的可能性较大。而当第一部分131与第二部分132垂直时，柔性电路板21的弯折角度较小，且第二部分132与封装膜11的第二侧1B的外表面之间的间隙越大，柔性电路板21的弯折角度越小。此时柔性电路板21的弯折处的应力集中较小，发生折断的可能性较小，所以能够提升柔性电路板21的使用寿命。

可选地，电池本体1第一侧1A的外表面和第二侧1B外表面可以平滑过渡。

这样，元件部211与连接部212过渡位置能够更好的贴合在电池本体1的外表面，当柔性电路板21受到挤压时，能够减小柔性电路板21损坏的可能性。

结构特点三，柔性电路板21还可以具有延伸部213，用于与连接器3电性连接。

如图8所示，柔性电路板21还包括延伸部213，延伸部213和连接部212分别与元件部211相邻的两侧边相连，延伸部213上具有连接器3。

在实施中，电池可以通过连接器3连接在终端的主板上。在实际使用中，电池可能由于各种各样的原因发生损坏，或者随着电池使用周期的延长，其性能发生衰退，在这些情况下，需要对电池进行检修或更换。连接器3的存在可以使电池不必与终端进行固定连接，当需要安装电池时，只需要将连接器3***终端上对应的连接器接口，当需要拆卸电池时，只需要将连接器3从终端上对应的连接器接口中拆下，提升了电池安装至终端、从终端拆卸电池的便捷性。

采用上述结构，将连接器3设置在柔性电路板21的延伸部213上，可以根据终端内连接器接口的位置，通过对柔性电路板21的弯折，更改连接器3朝向、位置，使连接器3更好的安装至连接器接口中，进而提升电池与终端之间的安装灵活性。

以上关于电池的可选的结构特点可以单独使用，也可与多个结构特点组合使用。

采用本申请的电池，由于保护电路2中的柔性电路板21包括连接部211和元件部212，柔性电路板21较薄且可以弯折，连接部211可直接弯折至电池本体1，并与电池本体1电性相连，从而能够降低保护电路2的厚度，进而减小电池对于终端内空间的占用。

本申请实施例提供了一种终端设备，安装有上述的电池，该终端设备可以是手机、平板电脑等。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，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 (10)

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括电池本体(1)和保护电路(2)；

所述保护电路(2)包括柔性电路板(21)和电气元件(22)，所述柔性电路板(21)包括相连的元件部(211)和连接部(212)，所述元件部(211)位于所述电池本体(1)的第一侧(1A)，且与所述电池本体(1)的外表面相贴，所述连接部(212)与所述电池本体(1)电性相连，所述电气元件(22)与所述元件部(211)电性相连。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池本体(1)的第一侧(1A)的外表面为台阶面，所述台阶面包括第一台阶面(1A1)和第二台阶面(1A2)，且所述第一台阶面(1A1)低于所述第二台阶面(1A2)，所述柔性电路板(21)的元件部(211)与第一台阶面(1A1)相贴。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电气元件(22)位于所述元件部(211)远离所述第一台阶面(1A1)的一侧，且所述电气元件(22)不高于第二台阶面(1A2)。

4.根据权利要求1～3任一项所述的电池，其特征在于，所述电池本体(1)包括封装膜(11)、电芯(12)和极耳(13)；

所述电芯(12)位于所述封装膜(11)中，所述极耳(13)至少部分位于所述封装膜(11)内，且与所述电芯(12)相连；

所述连接部(212)至少部分位于所述电池本体(1)的第二侧(1B)，且与所述极耳(13)相连，所述电池本体(1)的第二侧(1B)为与所述第一侧(1A)相邻的一侧。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述极耳(13)位于所述封装膜(11)内，所述连接部(212)一部分位于所述电池本体(1)的第二侧(1B)，另一部分位于所述封装膜(11)内，且与所述极耳(13)相连。

6.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述极耳(13)包括第一部分(131)和第二部分(132)，所述第一部分(131)位于所述封装膜(11)内；所述第二部分(132)位于所述封装膜(11)外，且所述第二部分(132)与所述第一部分(131)、所述连接部(212)相连。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述第二部分(132)与所述封装膜(11)的外表面相贴。

8.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述第一部分(131)和所述第二部分(132)均具有板状结构，所述第一部分(131)与所述第二部分(132)垂直，所述第二部分(132)远离所述封装膜(11)的一侧与所述连接部(212)电性相连。

9.根据权利要求1～3、5～8中的任一项所述的电池，其特征在于，所述柔性电路板(21)还包括延伸部(213)，所述延伸部(213)和所述连接部(212)分别与所述元件部(211)相邻的两侧边相连，所述延伸部(213)上具有连接器(3)。

10.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括如权利要求1-9任一项所述的电池。

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