充电电池组件和电子设备的制作方法

1.本技术属于电子设备技术领域，具体涉及一种充电电池组件和电子设备。


背景技术：

2.相关技术中，快充方案的电池一般通过两条充电回路向电池充电，也就是设置两个柔性电路板(flexible printed circuit，fpc)，须将两条fpc与电池的印制电路板(printed circuit board，pcb)线路连接，导致fpc和pcb的线路走线长度大，线路阻抗大，充电温度高。


技术实现要素：

3.本技术旨在提供一种充电电池组件和电子设备，能够解决相关技术中线路阻抗大，充电发温度高的问题。
4.第一方面，本技术实施例提出一种充电电池组件，包括：
5.电池，电池包括本体、第一极耳和第二极耳；
6.柔性电路板，柔性电路板与本体相连接，柔性电路板的第一端与第一极耳和第二极耳电连接，柔性电路板的第二端包括一个连接器，连接器位于第一极耳和第二极耳之间，连接器用于接收充电信号，充电信号用于向电池充电；
7.胶体，胶体连接电池和柔性电路板，用于为柔性电路板散热。
8.第二方面，本技术实施例提出一种电子设备，包括：
9.如第一方面提出的充电电池组件。
10.在本技术实施例中，将柔性电路板，也即fpc的数量设置为一个，且将fpc设置在电池的两个极耳之间，因此能够有效减少fpc的走线长度，减少线路阻抗，从而减少发热。同时，通过设置胶体来连接fpc，并为fpc进行散热，能够有效减少电池充电过程中的积热，降低电池充电温度。
11.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
12.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
13.图1示出了本技术实施例的充电电池组件的结构示意图；
14.图2示出了相关技术中充电电路的走线示意图；
15.图3示出了本技术实施例的充电电路的走线示意图；
16.图4示出了本技术实施例的柔性电路板的结构示意图；
17.图5示出了相关技术中充电电池组件的结构示意图；
18.图6示出了本技术实施例的充电电池组件的结构示意图；
19.图7示出了本技术实施例的充电电池组件的结构示意图
20.图8示出了相关技术的充电温度曲线示意图；
21.图9示出了本技术实施例的充电温度曲线示意图；
22.图10示出了本技术实施例的印制电路板的电路图。
23.附图标记：
24.10充电电池组件，101电池，1012本体，1014第一极耳，1016第二极耳，1018印制电路板，102柔性电路板，1022连接器，103胶体，rs检测电阻，q1第一晶体管，ic1第一充电控制芯片，q2第二晶体管，ic2第二充电控制芯片。
具体实施方式
25.下面将详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
27.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
28.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
29.下面结合图1至图10描述本技术实施例的充电电池组件和电子设备。
30.在本技术的一些实施例中，提供了一种充电电池组件，图1示出了本技术实施例的充电电池组件的结构示意图，如图1所示，充电电池组件10包括：
31.电池101，电池101包括本体1012、第一极耳1014和第二极耳1016；
32.柔性电路板102，柔性电路板102与本体1012相连接，柔性电路板102的第一端与第一极耳1014和第二极耳1016电连接，柔性电路板102的第二端包括一个连接器1022，连接器1022位于第一极耳1014和第二极耳1016之间，连接器1022用于接收充电信号，充电信号用于向电池101充电；
33.胶体103，胶体103连接本体1012和柔性电路板102，用于为柔性电路板102散热。
34.在本技术实施例中，充电电池组件10包括电池101、柔性电路板102和胶体103，其
中，电池101包括本体1012、第一极耳1014和第二极耳1016，第一极耳1014与第二极耳1016设置在电池101本体1012上，形成为电池101的正极和负极。
35.柔性电路板102也即fpc，柔性电路板102的第一端与电池101的第一极耳1014和第二极耳1016电连接，柔性电路板102的第二端上设置有连接器1022，连接器1022用于连接外部充电电路，从而接收外部充电电路输入的充电信号，并将接收到的充电信号传递至第一极耳1014和第二极耳1016，从而向电池101的本体1012充电。
36.其中，相较于相关技术中，本技术实施例将fpc的数量减少为一条，并使连接器1022位于电池101的两个极耳之间，如图1所示，原本的两条fpc电路被减少为一条，如此设置能够有效减少走线长度，从而降低线阻，有利于减少快充充电时大电流通过fpc电路时产生的热量。
37.示例性地，图2示出了相关技术中充电电路的走线示意图，图3示出了本技术实施例的充电电路的走线示意图，如图2和图3所示，本技术实施例能够显著降低走线长度。
38.同时，柔性电路板102通过胶体103连接到电池101的本体1012上，该胶体103能够使柔性电路板102和电池101的本体1012牢固连接，当出现手机跌落等特殊情况时，胶体103能够保护柔性电路板102与电池101的本体1012的连接，防止或减少因外部冲击导致fpc电路脱焊或脱落等问题。
39.胶体103还能够为柔性电路板102进行散热，在电池101快速充电时，由于电流经过fpc进而电池101极耳，fpc自身电阻会在电流的影响下发热，从而产生积热。胶体103能够快速将这些积热散出，进而降低fpc在电池101充电时的温度，避免过热。
40.本技术实施例通过设置单fpc电路，设置fpc电路和末端连接器1022位于电池101的两个极耳之间，从而有效减少了充电电池组件10fpc部分的走线长度，减少了线路阻抗，因此能够减少发热。同时设置胶体103来连接fpc和电池101的本体1012，一方面能够提高fpc的连接强度，另一方面胶体103能够加快fpc的散热速度，减少积热，降低电池101充电温度。
41.在本技术的一些实施例中，柔性电路板102的一部分与本体1012相贴合，且在本体1012的长度方向上，柔性电路板102的另一部分延伸出本体1012的一端，连接器1022设于柔性电路板102延伸出本体1012的部分。
42.在本技术实施例中，图4示出了本技术实施例的柔性电路板的结构示意图，如图4所示，本技术实施例设置的柔性电路板102设置在电池101的保护板的中部位置，且柔性电路板102沿着本体1012的长度方向延伸，且不做弯折。
43.在相关技术中，充电电池组件上会设置两路fpc，两路fpc含街道电池保护板的背面，并弯折到保护板的正面，这么做的好处是为fpc和fpc末端的连接器提供足够的活动空间，当收到外部冲击时，能够靠fpc自身的柔性特性来分散冲击力，防止fpc脱落，但是会显著增加fpc电路长度，增加充电通路的总现场，导致线阻增加。
44.示例性地，表1示出了相关技术中双柔性电路的线路阻抗，表2示出了本技术实施例的单柔性电路的线路阻抗：
45.表1
[0046][0047][0048]
表2
[0049][0050]
如表1和表2所示，相关技术中的充电回路数量为两个，平均阻抗分别为18.09mω和15.46mω。而本技术实施例提供的充电回路的阻抗为11.56mω，显著降低了线路阻抗。
[0051]
而在本技术实施例中，柔性电路板102不再弯折，而是直接沿第一方向延伸，使连接器1022突出电池101的本体1012，能够显著减少柔性电路板102的线路长度，减少线阻。同时，设置胶体103来保证柔性电路板102与电池101之间的连接牢固，同样能够保证在受到外界冲击时，柔性电路不会与电池101脱离。
[0052]
本技术实施例提供的充电电池组件10中，柔性电路板102不再弯折，因此能够有效减少走线长度，减少线阻，从而降低充电时的发热量，降低电池101的充电温度。
[0053]
在本技术的一些实施例中，电池101还包括印制电路板1018，印制电路板1018与本体1012相连接，印制电路板1018朝向本体1012的一侧为印制电路板1018的背侧，印制电路板1018的背侧上设有第一焊盘、第二焊盘和第三焊盘，第二焊盘位于第一焊盘和第三焊盘之间；
[0054]
其中，第一极耳1014与第一焊盘电连接，第二极耳1016与第三焊盘电连接，胶体103与第二焊盘电连接。
[0055]
在本技术实施例中，电池101包括印制电路板1018(pcb)，该印制电路板1018具体为电池101的保护电路板，印制电路板1018上设置有用于保护电池101充放电安全的器件，能够在电池101的充电电流或放电电流超过阈值时，切断电池101的充放电回路，保护电池101的充放电安全。
[0056]
印制电路板1018设置在电池101的本体1012的一端，与电池101的本体1012相连接。印制电路板1018的背面，具体为朝向电池101的一面上设置有焊盘，包括第一焊盘、第二焊盘和第三焊盘，其中，电池101的第一极耳1014焊接连接到第一焊盘，电池101的第二极耳1016焊接连接到第三焊盘，柔性电路板102，也即fpc焊接连接到第二焊盘。
[0057]
其中，第二捍卫设置在第一焊盘与第二焊盘之间，也即fpc焊盘位于电池101的两个极耳的焊盘之间，由于柔性电路板102也设置在电池101的两个极耳之间，因此如此配置能够优化走线，进一步减少走线长度，降低线阻，从而减少充电发热。
[0058]
其中，柔性电路板102通过胶体103与印制电路板1018，也即电池101的保护电路板相连接，能够保证柔性电路板102与保护电路板之间的连接强度，同时胶体103能够为柔性电路板102提供额外的散热，从而进一步降低电池101充电时的发热量。
[0059]
示例性地，图5示出了相关技术中充电电池组件的结构示意图，图6示出了本技术实施例的充电电池组件的结构示意图，如图5和图6所示，本技术实施例能够有效降低柔性电路板102的长度，从而减少走线长度，实现降低线阻。
[0060]
通过减少柔性电路板102的数量和对应焊盘的数量，并将焊盘的位置放在印制电路板1018朝向电池101的一侧，不需要增加印制电路板1018区域的堆叠厚度，能够有效减少印制电路板1018的尺寸，从而减少充电电池组件10的尺寸。
[0061]
本技术实施例通过优化焊盘设置方式，能够有效减少fpc的走线长度，从而降低线阻，达到减少电池101充电过程中的发热量的效果，实现降低电池101充电温度。
[0062]
在本技术的一些实施例中，胶体103包裹第一极耳1014和第二极耳1016，并包裹柔性电路板102的至少部分和印制电路板1018的至少一部分。
[0063]
在本技术实施例中，胶体103具体为胶体，示例性地，胶体为注塑工艺的胶体。具体地，图7示出了本技术实施例的充电电池组件的结构示意图，如图7所示，胶体103设置在印制电路板1018上的焊盘一侧，胶体103能够包裹第一极耳1014和第一焊盘、第二极耳1016和第三焊盘，并包裹第二焊盘和柔性电路板102的部分以及印制电路板1018的本体1012的至少部分。
[0064]
通过设置胶体103，能够提升柔性电路板102与印制电路板1018之间的连接可靠性，同时由于胶体的导热系数要明显大于空气，示例性地，以胶体为注塑胶为例，注塑胶的平均导热系数大约为0.2w/(m
×
k)，空气的导热系数大约为0.023w/(m
×
k)，因此设置胶体包裹柔性电路板102，能够显著提高柔性电路板102的散热效率。
[0065]
本技术实施例通过设置胶体103，能够提升柔性电路板102与印制电路板1018之间的连接可靠性，同时提高柔性电路板102的散热效率，降低电池101充电温度。
[0066]
在本技术的一些实施例中，胶体103为通过注塑封胶工艺形成的。
[0067]
在本技术实施例中，通过注塑封胶工艺方案，向充电电池组件10的印制电路板1018和柔性电路板102的连接处进行注塑封胶处理，通过注塑封胶处理，在印制电路板1018上、柔性电路板102上以及印制电路板1018和柔性电路板102的连接处形成注塑胶。
[0068]
注塑胶能够很好的包裹印制电路板1018、柔性电路板102和两者的连接部，从而提高印制电路板1018和柔性电路板102之间的连接可靠性，使得柔性电路板102不需要预留很大的活动空间来应对跌落等外界冲击，进而减少柔性电路板102的走线长度，降低线阻。
[0069]
同时，由于注塑胶具有良好的导热性能，因此能够有效提高柔性电路板102的散热效率。
[0070]
图8示出了相关技术的充电温度曲线示意图，图9示出了本技术实施例的充电温度曲线示意图，如图8和图9所示，本技术实施例能够显著降低电池101充电温度，在充电电流为10a时，温度能够降低30℃，在充电电流为8a时，温度能够降低8℃，在充电电流为6a时，温度能够降低6℃。
[0071]
本技术实施例通过注塑封胶工艺形成胶体103，能够提升柔性电路板102与印制电路板1018之间的连接可靠性，同时提高柔性电路板102的散热效率，降低电池101充电温度。
[0072]
在本技术的一些实施例中，印制电路板1018还包括：检测电阻rs，检测电阻rs的第一端与第二极耳1016电连接，检测电阻rs的第二端与柔性电路板102电连接，检测电阻用于检测充电信号的电流值。
[0073]
在本技术实施例中，印制电路板1018具体为电池101的充电保护电路板，检测电阻rs用于对充电信号的电流值进行采样，从而对电池101的充放电过程进行电流保护。
[0074]
具体地，图10示出了本技术实施例的印制电路板的电路图，如图10所示，检测电阻rs的第一端与第二极耳1016，也即电池101的负极电连接，检测电阻rs的第二端与柔性电路板102电连接，通过获取检测电阻两端的电压值，结合检测电阻rs的电阻值，能够准确识别出充电回路中，充电信号的电流值。
[0075]
如果检测到电流值超限，则控制停止电池101的充电或放电过程，避免过电流损坏电池组件和充电通路。
[0076]
本技术实施例通过设置检测电阻rs实时检测电池101充电过程中，充电信号的电流值，从而能够在电流值超限时第一时间断开充电回路，防止过电流损伤电池101和充电通路，提高电池101充电的可靠性。
[0077]
在本技术的一些实施例中，印制电路板1018还包括：
[0078]
第一晶体管q1，第一晶体管q1的第一端与检测电阻rs的第二端电连接，第一晶体管q1的第二端与柔性电路板102电连接；
[0079]
第一充电控制芯片ic1，第一充电控制芯片的第一端与检测电阻rs的第二端电连接，第一充电控制芯片ic1的第二端与第一晶体管q1的第三端电连接，第一充电控制芯片的第三端与第一极耳1014电连接。
[0080]
在本技术实施例中，印制电路板1018上还设置有第一晶体管q1和第一充电控制芯片ic1，第一充电控制芯片ic1与检测电阻rs、第一晶体管q1和第一极耳1014电连接。第一充电控制芯片ic1和第一晶体管q1形成为第一保护电路。
[0081]
第一充电控制芯片ic1能够对电池101的充电过程进行保护。具体地，当检测到充电信号的电流值超过电流阈值，则第一充电控制芯片ic1控制第一晶体管q1断开，此时充电回路被切断，能够避免超限的过电流损坏电池101或充电回路，保证充电安全。
[0082]
示例性地，第一晶体管q1为mos(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)管。
[0083]
本技术实施例设置第一充电控制芯片ic1和第一晶体管q1，为充电电池组件10提供充电电流保护，能够提高充电电池组件10的充电安全和可靠性。
[0084]
在本技术的一些实施例中，印制电路板1018还包括：
[0085]
第二晶体管q2，第二晶体管q2的第一端与第一晶体管q1的第二端电连接，第二晶体管q2的第二端与柔性电路板102电连接；
[0086]
第二充电控制芯片ic2，第二充电控制芯片的第一端与检测电阻rs的第二端电连接，第二充电控制芯片的第二端与第二晶体管q2的第三端电连接，第二充电控制芯片的第三端与第一极耳1014电连接。
[0087]
在本技术实施例中，印制电路板1018上还设置有第二晶体管q2和第二充电控制芯片ic2，第二充电控制芯片ic2与检测电阻rs、第二晶体管q2和第一极耳1014电连接。第二充电控制芯片ic2和第二晶体管q2形成为与第一保护电路共同生效的第二保护电路。
[0088]
第二充电控制芯片ic2能够对电池101的充电过程进行保护。具体地，当检测到充电信号的电流值超过电流阈值，则第二充电控制芯片ic2控制第二晶体管q2断开，此时充电回路被切断，能够避免超限的过电流损坏电池101或充电回路，保证充电安全。
[0089]
示例性地，第二晶体管q2为mos(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)管。
[0090]
本技术实施例设置第二充电控制芯片ic2和第二晶体管q2，与第一充电控制芯片ic1和第一晶体管q1共同工作，能够为充电电池组件10提供双重保护，从而提高充电电池组件10的充电安全和可靠性。
[0091]
在本技术的一些实施例中，连接器1022为板对板连接器。
[0092]
在本技术实施例中，连接器1022具体为板对板连接器，也即btb(board-to-board)连接器1022。
[0093]
btb连接器具有高密度、多触点、连接可靠性高的特点，因此能够提高连接可靠性，进而提高充电电池组件10的可靠性。
[0094]
在本技术的一些实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备包括如上述任一实施例中提供的充电电池组件10，因此也包括其全部有益效果，为避免重复，在此不再赘述。
[0095]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0096]
尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种充电电池组件，其特征在于，包括：电池，所述电池包括本体、第一极耳和第二极耳；柔性电路板，所述柔性电路板与所述本体相连接，所述柔性电路板的第一端与所述第一极耳和所述第二极耳电连接，所述柔性电路板的第二端包括一个连接器，所述连接器位于所述第一极耳和所述第二极耳之间，所述连接器用于接收充电信号，所述充电信号用于向所述电池充电；胶体，所述胶体连接所述本体和所述柔性电路板，用于为所述柔性电路板散热。2.根据权利要求1所述的充电电池组件，其特征在于，所述柔性电路板的一部分与所述本体相贴合，且在所述本体的长度方向上，所述柔性电路板的另一部分延伸出所述本体的一端，所述连接器设于所述柔性电路板延伸出所述本体的部分。3.根据权利要求1所述的充电电池组件，其特征在于，所述电池还包括印制电路板，所述印制电路板与所述本体相连接，所述印制电路板朝向所述本体的一侧为所述印制电路板的背侧，所述印制电路板的背侧上设有第一焊盘、第二焊盘和第三焊盘，所述第二焊盘位于所述第一焊盘和所述第三焊盘之间；其中，所述第一极耳与所述第一焊盘电连接，所述第二极耳与所述第三焊盘电连接，所述柔性电路板与所述第二焊盘电连接。4.根据权利要求3所述的充电电池组件，其特征在于，所述胶体包覆第一极耳和所述第二极耳，并包覆所述柔性电路板的至少一部分和所述印制电路板的至少一部分。5.根据权利要求3所述的充电电池组件，其特征在于，所述胶体为通过注塑封胶工艺形成的。6.根据权利要求3所述的充电电池组件，其特征在于，印制电路板还包括：检测电阻，所述检测电阻的第一端与所述第二极耳电连接，所述检测电阻的第二端与所述柔性电路板电连接，所述检测电阻用于检测所述充电信号的电流值。7.根据权利要求6所述的充电电池组件，其特征在于，印制电路板还包括：第一晶体管，所述第一晶体管的第一端与所述检测电阻的第二端电连接，所述第一晶体管的第二端与所述柔性电路板电连接；第一充电控制芯片，所述第一充电控制芯片的第一端与所述检测电阻的第二端电连接，所述第一充电控制芯片的第二端与所述第一晶体管的第三端电连接，所述第一充电控制芯片的第三端与所述第一极耳电连接。8.根据权利要求7所述的充电电池组件，其特征在于，印制电路板还包括：第二晶体管，所述第二晶体管的第一端与所述第一晶体管的第二端电连接，所述第二晶体管的第二端与所述柔性电路板电连接；第二充电控制芯片，所述第二充电控制芯片的第一端与所述检测电阻的第二端电连接，所述第二充电控制芯片的第二端与所述第二晶体管的第三端电连接，所述第二充电控制芯片的第三端与所述第一极耳电连接。9.根据权利要求1至8中任一项所述的充电电池组件，其特征在于，所述连接器为板对板连接器。10.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的充电电池组件。

技术总结
本申请公开了一种充电电池组件和电子设备，属于电子设备技术领域。其中，充电电池组件，包括：电池，电池包括本体、第一极耳和第二极耳；柔性电路板，柔性电路板与本体相连接，柔性电路板的第一端与第一极耳和第二极耳电连接，柔性电路板的第二端包括一个连接器，连接器位于第一极耳和第二极耳之间，连接器用于接收充电信号，充电信号用于向电池充电；胶体，胶体连接电池和柔性电路板，用于为柔性电路板散热。热。热。


技术研发人员：杨展
受保护的技术使用者：维沃移动通信有限公司
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/10/15