电池的制造方法、电池及用电设备

文档序号:22153 发布日期:2021-09-21 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 电池的制造方法、电池及用电设备 (Method for manufacturing battery, battery and electric equipment ) 是由 涂丹凤 陈远胜 胡昱 于 2021-06-09 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种电池的制造方法、电池及用电设备。该方法包括:在柔性电路板的一侧通过减粘胶设置补强板;将柔性电路板电连接于电芯;降低减粘胶的粘接力,将补强板及至少部分减粘胶与柔性电路板分离;在电芯的设有柔性电路板的端部形成注塑体。本申请既能够满足电池保护板的减薄需求,还能降低例如电子元器件脱落、电池保护板开裂等风险,改善产品良率。(The application discloses a manufacturing method of a battery, the battery and electric equipment. The method comprises the following steps: arranging a reinforcing plate on one side of the flexible circuit board through the anti-adhesive glue; electrically connecting the flexible circuit board to the battery cell; reducing the bonding force of the adhesive reducing agent, and separating the reinforcing plate and at least part of the adhesive reducing agent from the flexible circuit board; and forming an injection molding body at the end part of the battery cell, which is provided with the flexible circuit board. The application can meet the thinning requirement of the battery protection plate, can reduce the risks of falling of electronic components, cracking of the battery protection plate and the like, and improves the yield of products.)

电池的制造方法、电池及用电设备

技术领域

本申请涉及电池

技术领域

,具体涉及一种电池的制造方法、电池及用电设备。

背景技术

为了迎合各种用电设备的轻薄化发展趋势,控制电池体积已成为业界的一种主流。为了尽可能降低电池厚度,当前厂商一般力求对电池的头部空间进行最大程度的利用,采用的技术手段之一是减薄电池保护板。但电池保护板的厚度变小,结构强度会降低,容易发生形变,电子元器件脱落、电池保护板开裂等风险较高,产品良率较低。

发明内容

鉴于此,本申请实施例提供一种电池的制造方法、电池及用电设备,改善电池保护板减薄会降低产品良率的问题。

第一方面,本申请提供一种电池的制造方法,包括步骤S1至S5。

S1、在柔性电路板的一侧设置第一胶和第一补强板,第一胶将第一补强板固定于柔性电路板的一侧。

S2、将柔性电路板电连接于电芯。

S3、对第一胶进行处理以降低第一胶的粘接力,第一补强板及至少部分第一胶与柔性电路板分离。

S4、在电芯的设有柔性电路板的端部形成注塑体。

可选的,在步骤S1之后,该方法可以包括:S21、在柔性电路板上设置电子元器件。

通过补强板(第一补强板)加固柔性电路板,有利于固定柔性电路板的形态,在例如设置电子元器件等制程中不易发生形变;通过降低胶的粘接力将补强板与柔性电路板分离,使得柔性电路板的厚度不变,能够满足柔性电路板的减薄需求;通过注塑体包覆柔性电路板及其上的电子元器件,不仅能够固定柔性电路板的形态,不易发生形变,降低例如电子元器件脱落、电池保护板开裂等风险,而且能够对位于注塑体内的柔性电路板及电子元器件进行保护,改善产品良率。

可选的,第一胶包括UV减粘胶,处理包括UV光照射。在处理以降低第一胶的粘接力的过程中,UV光对柔性电路板及其上的电子元器件产生影响极小,安全性高且操作简单。

可选的,在处理前,第一胶的粘附力大于或等于1600gf/in2,在处理后,第一胶的粘附力小于或等于100gf/in2

可选的,注塑体通过低压注塑或者灌胶工艺形成。

可选的,在S1步骤之前,所述方法包括:S11、在柔性电路板的一侧设置第二胶和第二补强板,第二胶将第二补强板粘接于柔性电路板的一侧。在S1步骤中,在第二补强板的第一侧面设置第一胶和第一补强板,第一侧面为第二补强板背向第二胶的表面。

柔性电路板进一步通过第二补强板进行加固,发生形变的风险进一步降低,更加有利于改善产品良率。并且,柔性电路板和第二补强板设置于注塑体内,通过降低注塑体胚料的量,能够使得最终制得的注塑体的厚度不变,则不会增大所占用的电池头部空间。

可选的,在S21步骤之后,所述方法还包括:S22、在电子元器件的表面形成封装部,例如可以通过低压注塑工艺形成该封装部。在将第一补强板与柔性电路板分离时以及电池充放电时,封装部可以降低电子元器件脱落的风险,并对电子元器件进行绝缘保护。

第二方面,本申请提供一种电池,包括电芯以及与电芯电连接的电池保护板,电池保护板包括柔性电路板和电子元器件。电子元器件设置于柔性电路板上,柔性电路板的厚度为D,且0.1mm≤D≤0.3mm,电池保护板还包括注塑体,柔性电路板的一端设于注塑体内,柔性电路板的另一端延伸出注塑体。

可选的,电池保护板还包括第二胶和第二补强板,第二胶设置于柔性电路板和第二补强板之间。

可选的,沿柔性电路板的厚度方向,电子元器件的正投影位于第二补强板的正投影内。电子元器件位于第二补强板的加固区域内,降低脱落风险。

第三方面,本申请提供一种用电设备,包括上述任一项电池。

在本申请的电池的制造方法、电池及用电设备中,通过注塑体包覆柔性电路板及其上的电子元器件,不仅能够固定柔性电路板的形态,使得减薄的柔性电路板不易发生形变,降低电子元器件脱落、电池保护板开裂等风险,而且能够保护位于注塑体内的柔性电路板及电子元器件,改善产品良率。

附图说明

图1是本申请第一实施例的电池的制造方法;

图2是本申请一实施例的电池保护板的结构示意图;

图3是在柔性保护板一侧粘接第一补强板的结构示意图;

图4和图5是本申请一实施例的电池的局部结构示意图;

图6是本申请第二实施例的电池的制造方法;

图7是本申请另一实施例的电池的结构示意图;

图8是本申请第三实施例的电池的制造方法;

图9是基于图8所示的方法制备电池保护板的部分示意图。

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,下面将结合具体实施例及附图,对本申请技术方案进行清楚描述。显然,所描述实施例仅是本申请一部分实施例,而非全部。基于本申请中的实施例,在不冲突的情况下,下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

应理解,在本申请实施例的描述中,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”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申请相应实施例的技术方案和简化描述,而非指示或暗示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申请的限制。

第一实施例

图1是本申请一实施例的电池的制造方法。如图1所示,该电池的制造方法可以包括如下步骤S1至S4。

S1、在柔性电路板的一侧设置第一胶和第一补强板,第一胶将第一补强板固定于于柔性电路板的一侧。

请一并参阅图2和图3,柔性电路板10可以为长条形的电路板,沿第二方向y,柔性电路板10包括相对设置的第一表面101和第二表面102,第一表面101可用于设置电子元器件11。第二方向y为柔性电路板10的厚度方向,柔性电路板10的长度方向为第一方向x,柔性电路板10的宽度方向为第三方向z。应当理解的是,第二表面102也可以设置电子元器件11。适应地,第一补强板21为长条形。

第一补强板21的结构强度大于柔性电路板10的结构强度,包括但不限于FR4补强板。通过第一补强板21加固柔性电路板10,固定柔性电路板10的形态,在后续制程(例如步骤S21设置电子元器件11)中柔性电路板10不易发生形变。

第一胶22不仅粘接第一补强板21与柔性电路板10,还可以利用自身的结构强度辅助加固柔性电路板10。例如,第一胶22在固化状态下形态稳定、结构强度大,使得柔性电路板10不易形变。

柔性电路板10的功用可根据实际所需而定。例如,柔性电路板10可以实现保护电池10不过放、不过充、不过流、输出短路保护等。

在一些实施例中,在步骤S1之前,柔性电路板10就已设置有电子元器件11。在另一些实施例中,可以在步骤S1之后设置电子元器件11,即本申请的电池制造方法还可以包括步骤S21。

S21、在柔性电路板上设置电子元器件。

柔性电路板10设置有走线,电子元器件11设置于柔性电路板10上并与走线连接,以实现相应功能。在实际应用场景中,电子元器件11包括但不限于:电阻、电容、温度传感器、IC等。

在一些实施例中,电子元器件11可以通过表面贴装技术(Surface MountedTechnology,SMT)设置于柔性电路板10上。

沿第二方向y,电子元器件11的正投影可以位于第一补强板21的正投影内,即电子元器件11位于第一补强板21的加固区域内,能够降低电子元器件11脱落的风险。

可选的,如图5所示,在S21步骤之后,还包括S22步骤。

S22、在电子元器件的表面形成封装部。

请继续参阅图2,封装部12与柔性电路板10形成密封空间121,电子元器件11收容于该密封空间121内,从而使得电子元器件11与外界隔绝,在将第一补强板21与柔性电路板10分离时以及电池1使用过程(例如充放电过程)中,既可以降低电子元器件11脱落的风险,还可以对电子元器件11进行绝缘及防腐蚀保护。

封装部12可以选用具有绝缘、耐腐蚀、防水氧等性能的材料制得,包括但不限于:ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、PP(高聚物聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PC(聚碳酸酯)等。根据封装部12的材料,在一些实施例中,封装部12可以通过低压注塑工艺一次成型。

S2、将柔性电路板电连接于电芯。

请一并结合图2、图3和图4、图5所示,电芯30可以包括壳体31、电极组件(图未示)以及极耳32。

在电芯30包括正负极性的场景中,电极组件包括正极极片和负极极片、及设置于正极极片和负极极片之间的隔离膜。电极组件由若干极片卷绕或者堆叠形成,极耳32的一端伸入壳体31内,并与对应极性的极片电连接,极耳32的另一端从壳体31的一侧伸出。

极耳32包括第一极耳32a和第二极耳32b,第一极耳32a可以为负极极耳,第二极耳32b为正极极耳。第一极耳32a与负极极片电连接,并从壳体31内延伸至壳体31外,第二极耳32b与正极极片电连接,并从壳体31内延伸至壳体31外。在其他一些实施例中,第一极耳32a可以为正极极耳,则第二极耳32b为负极极耳。本文的某些之处以其中一个为例,描述本申请实施例的极耳32的结构。

柔性电路板10与极耳32可以通过例如焊接实现电连接。例如,柔性电路板10的第二表面102可以预留有焊接区域,极耳32与该焊接区域焊接,即可将柔性电路板10电连接于电芯30。又例如,柔性电路板10的第二表面102可以设置有导电的极耳连接件,极耳连接件为厚度较小的板体结构件,极耳连接件与极耳32焊接实现电连接。

S3、对第一胶进行处理以降低第一胶的粘接力,第一补强板及至少部分第一胶与柔性电路板分离。

对第一胶22进行处理可以根据第一胶22的自身特性采取相适应的工艺。在一些实施例中,第一胶22可以为UV减粘胶,该处理包括UV光(紫外光)照射。在照射第一胶22的过程中,UV光对柔性电路板10及其上的电子元器件11产生的影响极小,安全性高且操作简单。

在另一些实施例中,第一胶22可以为热熔减粘胶,该处理包括对第一胶22进行加热。例如,采用激光照射第一胶22对其加热,而尽量减少对柔性电路板10及其上的电子元器件11的照射。

可选的,在处理前,第一胶22的粘附力大于或等于1600gf/in2,有利于满足处理前第一补强板21与柔性电路板10的粘接稳定性;在处理后,第一胶22的粘附力小于或等于100gf/in2,有利于处理后分离第一补强板21与柔性电路板10。

应理解,在步骤S3之后,第一胶22可以部分残留于柔性电路板10上,因此最终制得的柔性电路板10可以残留有一部分第一胶22。残留的第一胶22可以利用自身的结构强度辅助加固柔性电路板10,使其不易发生形变。

S4、在电芯的设有柔性电路板的端部形成注塑体。

在一实施例中,例如请参阅图4、图5和图7,柔性电路板10的一端(例如主体部)设于注塑体40内,柔性电路板10的另一端211设置有外接端子212,该另一端211延伸出注塑体40,使得柔性电路板10的外接端子212设置于注塑体40之外,允许外接端子212与外接设备连接,该外接设备包括但不限于负载等。注塑体40可以保护极耳32、柔性电路板10及其上的电子元器件11。

通过注塑体40包覆柔性电路板10及其上的电子元器件11,不仅能够固定柔性电路板10的形态,使其不易发生形变,降低电子元器件11脱落、柔性电路板10开裂等风险。而且,注塑体40与电芯30形成封闭的收容空间,能够对位于该收容空间内的柔性电路板10及电子元器件11、极耳32进行保护,有利于改善产品良率。

注塑体40可以选用具有绝缘、耐腐蚀、防水氧等性能的材料制得,包括但不限于:ABS、PP、PVC、PC等。根据注塑体40的材料,在一些实施例中,注塑体40可通过低压注塑或灌胶工艺一次成型。

注塑体40可以使得其内部的元件减少腐蚀。例如,以采用PP制得的注塑体40为例,在通过盐雾测试注塑体40的防腐蚀性能的场景中,将电池1放入盐雾试验箱中,在盐雾试验箱的容积空间内造成盐雾环境来对产品的耐盐雾腐蚀性能进行考核,在高温条件下经过预定时间(例如1小时)后,注塑体40的腐蚀面积与总面积之比几乎为零,使得位于该注塑体40内的元件可以很好的防止外界腐蚀。

第二实施例

在前述第一实施例的基础上,但与其不同的是,结合图8和图9所示,在S1步骤之前,本实施例的制造方法包括S11步骤。为便于描述,本文对相同名称的结构元件采用相同的标号。

S11、在柔性电路板10的一侧设置第二胶24和第二补强板23,第二胶24将第二补强板23粘接于柔性电路板10的一侧。

在S1步骤中,在第二补强板23的第一侧面设置第一胶22和第一补强板21,第一侧面为第二补强板23背向第二胶24的表面,第一胶22将第一补强板21粘接于第二补强板23的第一侧面。

在步骤S3之后,柔性电路板10进一步通过第二补强板23进行加固,发生形变的风险进一步降低,更加有利于改善产品良率。

并且,柔性电路板10和第二补强板23设置于注塑体40内,通过降低注塑体40胚料的量,能够使得最终制得的注塑体40的厚度不变,则不会增大所占用的电池1头部空间。

在一些实施例中,第二胶24可以为UV减粘胶,或者非UV减粘胶。以第二胶24为非UV减粘胶为例,在UV光照射第一胶22的过程中,可以将第一补强板21与柔性电路板10分离,但是UV光照射并不会影响第二胶24的粘附力,因此不会影响第二补强板23的加固效果。

本申请的实施例还提供一种电池,如图4和图6所示,电池1包括电芯及电池保护板2,电池保护板2与电芯30电连接。电池保护板2包括柔性电路板10和电子元器件11。电子元器件11设置于柔性电路板10上,电池1可以采用前述实施例的方法制得,因此柔性电路板10的厚度D可以较薄,0.1mm≤D≤0.3mm,从而使得电池保护板2的厚度较薄。应理解,柔性电路板10的厚度为板体的厚度,不包括电子元器件11的厚度。

如图6所示,电池1还包括注塑体40,柔性电路板10的一端设于注塑体40内,柔性电路板10的另一端延伸出注塑体40。

电池1可以采用前述实施例的方法制得,因此具有与前述制造方法相同的有益效果,可参阅前述,此处不再赘述。

在具体场景中,电池1包括但不限于所有种类的原电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池和电容器(例如超级电容器)电池。电池包可优选为锂二次电池。本申请实施例的电池1可以以电池单体、电池单元或者电池模组的形式存在。

本申请的实施例进一步提供一种电池保护板,如图2、图4和图6所示,电池保护板2不仅包括柔性电路板10和电子元器件11,还可以包括注塑体40。设置有注塑体40的电池保护板2,可以作为单独部件制作或销售,柔性电路板10的一部分导电元件(例如前述极耳连接件)可以延伸出注塑体40,从而与其他设备(例如电芯30)电连接。

本申请的实施例提供一种用电设备,包括负载以及上述任一实施例的电池保护板2或者上述电池1,电池1为负载供电。

用电设备可以以各种具体形式来实施,例如,无人机、电动车、电动清洁工具、储能产品、电动汽车、电动自行车、电动导航工具等电子产品。在实用场景中,用电设备具体包括但不限于为:备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车电动工具、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。

由于电池1和用电设备具有前述任一实施例的电池保护板2,因此,能够产生对应实施例的电池保护板2具有的有益效果。

以上所述仅为本申请的部分实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构变换,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素,此外,不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义,也可能具有不同含义,其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

另外,尽管本文采用术语“第一、第二、第三”等描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“或”和“和/或”被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。

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