电池包及电子设备的制作方法

1.本技术属于电池技术领域，具体涉及电池包及电子设备。


背景技术：

2.为了提高电池的容量，目前采用将多个电芯组装成电池包的技术方案。为了实现多个电芯的充放电、及监控各个电芯的电压，通常将每个电芯电连接至电路板上从而进行控制。但这样会增加电路板的面积与发热量，降低电池包的能量密度。


技术实现要素：

3.鉴于此，本技术第一方面提供了一种电池包，包括：
4.电路板，所述电路板上设有间隔设置的多个导电部；
5.多个电芯，每个所述电芯上设有第一极耳与第二极耳，多个所述第一极耳与多个所述第二极耳可分成一个第一组与至少一个第二组，所述第一组包括一个所述电芯的所述第一极耳、及另一个所述电芯的所述第二极耳；所述第二组包括除所述第一组之外的一个所述电芯的所述第一极耳、及另一个所述电芯的所述第二极耳；所述第一组中的所述第一极耳与所述第二极耳分别电连接不同的所述导电部；以及
6.至少一个电连接件，每个所述电连接件电连接一个所述第二组至一个所述导电部。
7.本技术第一方面提供的电池包，通过增设至少一个电连接件，并使每个电连接件电连接一个第二组至一个导电部上。首先，在相关技术中第二组中的第一极耳需要电连接一个导电部，第二极耳也需要电连接一个导电部。而在本技术中，由于通过电连接件将第二组中的第一极耳与第二极耳串联在了一起，因此电连接件只需要电连接一个导电部即可，从而减小了导电部的数量，进而减少了电路板的面积。换句话说，本技术可以把电路板的尺寸做得更小，节省了电池包的空间。
8.其次，当电路板的面积减小后，在相同的电池包体积下，便可以增加电芯的体积，从而增加多个电芯的总容量，提高电池包的能量密度。
9.再次，相关技术中电池包在充放电时，电流由于需要经过每个极耳，而每个极耳都与电路板电连接，因此电流在经过电路板时会产生热量，导致电路板发热严重。而本技术由于增设了电连接件，利用电连接件电连接第二组，因此在充放电时，电流会从第一极耳通过导电部传输到第二极耳上。也可以理解为电流的路径从原来的“第一极耳-电路板-第二极耳”转变为“第一极耳-电连接件-第二极耳”。并且虽然电连接件会与电路板电连接，但电连接件与电路板的电连接处并不是功率回路，因此只有少量电流或者没有电流会经过该处，从而降低了电路板的发热量，提高了电路板的散热性能。
10.综上所述，本实施方式提供的电池包，可减小电路板的面积，提高电路板的散热性能，提高电池包的能量密度。
11.本技术第二方面提供了一种电子设备，包括壳体、处理器、以及电池，所述壳体内
具有收容空间，所述处理器与所述电池设于所述收容空间内，所述处理器电连接所述电池，所述电池包括如本技术第一方面提供的电池包。
12.本技术第二方面提供的电子设备，通过采用本技术第一方面提供的电池包，可减小电路板的面积，提高电池的散热性能以及能量密度，提高电子设备的工作时长。
附图说明
13.为了更清楚地说明本技术实施方式中的技术方案，下面将对本技术实施方式中所需要使用的附图进行说明。
14.图1为本技术一实施方式中电池包的示意图。
15.图2为本技术一实施方式中电芯的结构示意图。
16.图3为本技术一实施方式中电路板的结构示意图。
17.图4为本技术另一实施方式中电池包的示意图。
18.图5为本技术又一实施方式中电池包的示意图。
19.图6为本技术一实施方式中第二组、电连接件、以及电路板的侧视图。
20.图7为本技术又一实施方式中电池包的示意图。
21.图8为本技术一实施方式中电连接件的侧视图。
22.图9为本技术又一实施方式中电池包的示意图。
23.图10为本技术又一实施方式中电池包的示意图。
24.标号说明：
25.电池包-1，电路板-10，导电部-11，电芯-20，第一极耳-21，第二极耳-22，第一组-23，第二组-24，第一表面-241，第二表面-242，宽度-l1，长度-l2，电连接件-30，本体-31，公共端-32，弯折部-33，避让空间-34，电压检测件-40。
具体实施方式
26.以下是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本技术的保护范围。
27.在介绍本技术的技术方案之前，再详细介绍下相关技术中的技术问题。
28.随着能源危机的加重、环境保护意识的加强，电池作为新能源的载体则越显得非常重要，它的性能和使用寿命则决定了能源持续利用的优劣。为了提高电池的性能之一-容量，目前采用将多个电芯组装成电池包的技术方案，因此电池包就可以理解为是由多个电芯、电路板等部件组合而成的组合式电池。
29.每个电芯成型后都会引出正、负极导体片，简称极片或极耳。为了实现多个电芯的充放电、及监控各个电芯的电压，通常将每个电芯电连接至电路板上从而进行控制，即将每个电芯的正负极耳电连接至电路板上。此时多个电芯便串联在了一起。因此若有n个电芯串联，那么总极耳的数量便为2n个，这些极耳都需要电连接至电路板上，因此就会提高电路板的面积。并且，当电池包的空间固定时，由于电路板的面积增加，相对应地就会减少电芯的总体积，从而降低电池包的能量密度。另外，随着极耳电连接数量的增加，充放电时电流会经过各个极耳，因此电路板的发热量也会相应地提高。
30.鉴于此，为了解决上述问题，本技术提供了一种电池包。请一并参考图1-图3，图1为本技术一实施方式中电池包的示意图。图2为本技术一实施方式中电芯的结构示意图。图3为本技术一实施方式中电路板的结构示意图。本实施方式提供了一种电池包1，具体地，电池包1包括电路板10，多个电芯20，以及至少一个电连接件30。其中，所述电路板10上设有间隔设置的多个导电部11。每个所述电芯20上设有第一极耳21与第二极耳22，多个所述第一极耳21与多个所述第二极耳22可分成一个第一组23与至少一个第二组24，所述第一组23包括一个所述电芯20的所述第一极耳21、及另一个所述电芯20的所述第二极耳22；所述第二组24包括除所述第一组23之外的一个所述电芯20的所述第一极耳21、及另一个所述电芯20的所述第二极耳22；所述第一组23中的所述第一极耳21与所述第二极耳22分别电连接不同的所述导电部11。每个所述电连接件30电连接一个所述第二组24至一个所述导电部11。
31.本实施方式提供的电池包1可通过封装等工艺形成电池，从而应用于各种各样需要可便携式二次电池供电的电子设备。本实施方式提供的电子设备包括但不限于手机、pda、笔记本电脑等。
32.本实施方式提供的电池包1包括电路板10、电芯20、以及电连接件30。其中，电路板10用于将多个电芯20电连接一起，从而可控制、监控各个电芯20，给电芯20进行充放电的作用。可选地，电路板10包括但不限于印制电路板10(printed circuit board，pcb)。并且电路板10上设有间隔设置的多个导电部11，导电部11用于后续与电芯20上的极耳进行电连接。可选地，极耳可直接电连接导电部11，或者极耳还可通过其他部件间接电连接导电部11，从而形成极耳电连接导电部11。
33.可选地，极耳与导电部11可通过螺丝电连接、锡焊电连接或者激光焊接等方式进行电连接。进一步可选地，当通过锡焊电连接时，导电部11可以为焊点。另外，电路板10上还可设有其他部件从而实现更多的功能，本技术将在后文进行详细介绍。
34.电芯20可以理解为是半成品电池，它包括可用于充放电的主要部件，但其他的一些部件例如电池壳电芯20是没有的。因此通常将多个电芯20组装在一起，再配合其他的部件，例如电路板10、电池壳等部件共同组成电池包1或电池。
35.本实施方式提供了多个电芯20，为了对电芯20进行充放电，每个所述电芯20上设有间隔设置且电性相反的第一极耳21与第二极耳22，以防第一极耳21与第二极耳22相互接触从而造成短路。即每个电芯20上均设有间隔设置的正极耳与负极耳。当第一极耳21为正极耳时，第二极耳22可以为负极耳。当第一极耳21为负极耳时，第二极耳22可以为正极耳。由于本实施方式有多个电芯20，因此，也同样会有多个第一极耳21与多个第二极耳22。可选地，多个电芯20设于电路板10的同一侧，可简化结构，减小电池包1的体积。
36.并且，为了方便后文进行归类与描述，本实施方式将多个第一极耳21与多个第二极耳22进行了分组，可具体分成一个第一组23与至少一个第二组24。其中，第一组23的意思是由于需要将多个电芯20进行串联，因此需要有一个正极耳可输入电压或者电流，还有一个负极耳可输出电压或者电流，且该正极耳与负极耳不是同一个电芯20上的，而是隶属于两个不同的电芯20，所以将一个电芯20的第一极耳21、及另一个电芯20的第二极耳22称之为第一组23，且第一组23中的第一极耳21电连接一个导电部11，第一组23中的第二极耳22电连接另一个导电部11，即第一组23中的第一极耳21与第二极耳22分别电连接不同的导电部11。至于第二组24的意思是由于需要将多个电芯20进行串联，因此需要将一个正极耳与
一个负极耳进行电连接。同样地，该正极耳与负极耳不是同一个电芯20上的，而是隶属于两个不同的电芯20，所以将除第一组23之外的一个电芯20的第一极耳21、及另一个电芯20的第二极耳22称之为第二组24。换言之，第一组23也可称之为负载组，第二组24也可称之为串联组。本实施方式以电芯20的数量为2个进行示意，此时有一个第一组23与一个第二组24。
37.本实施方式在上述结构之外，还增设了至少一个电连接件30。其中，电连接件30的一端电连接一个第二组24，另一端电连接一个导电部11。这样便可利用电连接件30将第二组24的第一极耳21与第二极耳22和一个导电部11电连接在一起。另外，当电芯20的数量为2个时，此时只有一个第二组24，因此只需要一个电连接件30。当电芯20的数量大于2个时，此时有多个第二组24，因此就需要对应有多个电连接件30来分别电连接每个第二组24。可选地，电连接件30的材质包括但不限于镍片、铝片等等，这样可以提高电流在电连接件30上的传输效果，提高导电性能。本实施方式以电芯20的数量为2个进行示意，因此根据上述内容可知，电路板10上只有3个导电部11。
38.综上，通过上述对电池包1各个方面的介绍之后，可以发现以下几点：第一，在相关技术中第二组24中的第一极耳21需要电连接一个导电部11，第二极耳22也需要电连接一个导电部11。而在本实施方式中，由于通过电连接件30将第二组24中的第一极耳21与第二极耳22串联在了一起，因此电连接件30只需要电连接一个导电部11即可。换句话说，相关技术中若有n个电芯20，则有2n个极耳，因此需要电连接2n个导电部11。而本实施方式只需要电连接n/2+1个导电部11即可，减小了导电部11的数量，从而减少了电路板10的面积。换句话说，本实施方式可以把电路板10的尺寸做得更小，节省了电池包1的空间。
39.第二，当电路板10的面积减小后，在相同的电池包1体积下，便可以增加电芯20的体积，从而增加多个电芯20的总容量，提高电池包1的能量密度。其中，能量密度可以理解为电池包1放电能量(wh)与电池包1体积(l)的比值。
40.第三，相关技术中电池包1在充放电时，电流由于需要经过每个极耳，而每个极耳都与电路板10电连接，因此电流在经过电路板10时会产生热量，导致电路板10发热严重。而本实施方式由于增设了电连接件30，利用电连接件30电连接第二组24，因此在充放电时，电流会从第一极耳21通过导电部11传输到第二极耳22上。也可以理解为电流的路径从原来的“第一极耳21-电路板10-第二极耳22”转变为“第一极耳21-电连接件30-第二极耳22”。并且虽然电连接件30会与电路板10电连接，但电连接件30与电路板10的电连接处并不是功率回路，因此只有少量电流或者没有电流会经过该处，从而降低了电路板10的发热量，提高了电路板10的散热性能。
41.综上，本实施方式提供的电池包1，可减小电路板10的面积，提高电路板10的散热性能，提高电池包1的能量密度，具有较大的应用价值。
42.请一并参考图4，图4为本技术另一实施方式中电池包的示意图。本实施方式中，所述电连接件30包括本体31、及设于所述本体31一侧的公共端32，所述本体31电连接一个所述第二组24，所述公共端32电连接一个所述导电部11；在平行于所述电路板10的延伸方向上，所述公共端32的宽度l1小于所述第二组24中的所述第一极耳21与所述第二极耳22的宽度l1。
43.电连接件30可包括本体31与公共端32，其中本体31与公共端32分别电连接不同的结构，本体31可电连接第二组24，公共端32可电连接导电部11，从而实现将第二组24电连接
至导电部11上。也可以理解为，在本体31上设置一个凸起，该凸起便为公共端32，此时电连接件30为“t”字型结构。可选地，本体31与公共端32可以为一体式结构，也可以为分体式结构。为了便于理解为，人为地将电连接件30的不同部分进行了不同的命名。
44.并且，对于电连接件30与电路板10来说，在平行于电路板10的延伸方向上(如图4中d1方向所示)，可使公共端32的宽度l1(如图4中黑粗线所示的尺寸)小于第二组24中的所述第一极耳21与所述第二极耳22的宽度l1(如图4中黑粗线所示的尺寸)。也可以理解为，把2n个“大极片”转换成n个“小极片”。例如，第一组23中的第一极耳21与第二极耳22的宽度通常大于5mm，而公共端32的宽度可以为1-3mm。从上述内容可知，由于公共端32不是功率回路，因此只有少量电流或者没有电流会经过公共端32，所以可以减少公共端32的宽度l1，将公共端32做窄，使得导电部11的尺寸也相应减小，进一步减小电路板10的面积，提高电池包1的能量密度。
45.请一并参考图5，图5为本技术又一实施方式中电池包的示意图。本实施方式中，在平行于所述电路板10的延伸方向上，所述第二组24中的所述第一极耳21与所述第二极耳22在所述电连接件30上的正投影位于所述电连接件30内。
46.对于电连接件30与第二组24来说，本实施方式可使第二组24中的所述第一极耳21与所述第二极耳22在所述电连接件30上的正投影位于所述电连接件30内。也可以理解为，使第二组24在平行于所述电路板10的延伸方向上(如图5中d1方向所示)，第一极耳21与第二极耳22完全电连接电连接件30，从而增加第一极耳21与电连接件30的接触面积，减小第一极耳21与第二极耳22和电连接件30的接触电阻，减小电连接件30的发热量，降低能量的损耗。
47.请一并参考图6，图6为本技术一实施方式中第二组、电连接件、以及电路板的侧视图。本实施方式中，所述第二组24中的所述第一极耳21与所述第二极耳22具有相背设置的第一表面241与第二表面242，所述第一表面241相较于所述第二表面242靠近所述导电部11，所述电连接件30电连接于所述第一表面241。
48.对于电连接件30与第二组24来说，本实施方式还可使电连接件30电连接于第一表面241，从而降低电连接件30电连接第二组24与导电部11的难度，提高装配效率。
49.请一并参考图7，图7为本技术又一实施方式中电池包的示意图。本实施方式中，在垂直于所述电路板10的延伸方向上，所述第二组24中的所述第一极耳21与所述第二极耳22的长度l2均小于所述第一组23中的所述第一极耳21与所述第二极耳22的长度l2。
50.对于电连接件30的第二组24与第一组23来说，在垂直于所述电路板10的延伸方向上(如图7中d2方向所示)，本实施方式可使第二组24中极耳的长度l2(如图7中黑粗线所示)小于第一组23中极耳的长度l2(如图7中黑粗线所示)，具体来说，第二组24中的第一极耳21的长度l2小于第一组23中的第一极耳21的长度l2与第二极耳22的长度l2；同时第二组24中的第二极耳22的长度l2小于第一组23中的第一极耳21的长度l2与第二极耳22的长度l2。由于第一组23中第一极耳21与第二极耳22仍然要与电路板10上的导电部11相电连接，因此第一组23中第一极耳21与第二极耳22其长度l2保持不变。但是由于第二组24中的第一极耳21与第二极耳22不需要直接与导电部11电连接，而是电连接电连接件30，因此可降低第二组24中的第一极耳21与第二极耳22的长度l2。并且由于尺寸的降低，可降低电流流过第二组24中第一极耳21与第二极耳22时能量的损耗，且降低第一极耳21与第二极耳22的热量。
51.请一并参考图8，图8为本技术一实施方式中电连接件的侧视图。本实施方式中，至少部分所述电连接件30上设有弯折部33，所述弯折部33围设形成避让空间34，所述避让空间34用于避让其余的所述电连接件30。
52.由于电连接件30需要电连接不同电芯20上的第一极耳21与第二极耳22，因此当电芯20的数量较多时，可能会出现不同的电连接件30相互搭接而短路的情况。因此本实施方式可在被搭接的电连接件30上设置弯折部33，该弯折部33会围设形成避让空间34，即被搭接处凸起或下陷出一个避让空间34，用于避让其余的电连接件30，保证不同的电连接件30之间不会相互搭接而出现短路的情况。
53.另外，在本技术中，所述电连接件30与所述导电部11为一体式结构。换句话说，电连接件30与导电部11可以通过一道工艺制备而成，即电连接件30与导电部11原本就是连接在一起的。这样的话，在装配时只需使电连接件30连接第一极耳21与第二极耳22即可，降低了电池包1的装配难度。
54.请一并参考图9，图9为本技术又一实施方式中电池包的示意图。本实施方式中，所述多个电芯20上的所述第一极耳21与所述第二极耳22设于所述电芯20靠近所述电路板10的一侧。
55.本实施方式可使所有的第一极耳21与第二极耳22都设于多个电芯20的同一侧，这样可便于电连接件30电连接第一极耳21与第二极耳22，降低电池包1的装配难度。另外，本实施方式还可使所有的第一极耳21与第二极耳22均设于电芯20靠近电路板10的同一侧，可便于电连接件30电连接导电部11，进一步降低了电池包1的装配难度。本实施方式以电芯20的数量为4个进行示意。
56.请再次参考图9，本实施方式中，所述第二组24中的所述第一极耳21与所述第二极耳22紧邻设置。
57.上述介绍了所有第一极耳21与第二极耳22的一种优选排列方式，本实施方式将继续介绍第二组24中第一极耳21与第二极耳22的排列方式。本实施方式可使所述第二组24中的所述第一极耳21与所述第二极耳22紧邻设置。换句话说，每个第二组24中的第一极耳21与第二极耳22是相互挨着的，其中间没有夹设其他极耳。又例如说，若一共有n个电芯20，则有2n个极耳，第n个第一极耳21与第n+1个第二极耳22变为紧邻设置的情况。这样可进一步便于电连接件30进行电连接，还可防止不同的电连接件30会出现相互搭接而造成短路的问题。
58.请再次参考图9，本实施方式中，所述第一组23中的所述第一极耳21与所述第二极耳22设于所述第二组24的相对两侧。
59.在介绍完了第二组24中第一极耳21与第二极耳22的排列方式后，本实施方式还可使第一组23中的所述第一极耳21与所述第二极耳22设于所述第二组24的相对两侧。换句话说，第一组23中的第一极耳21与第二极耳22分别设于两边，中间全部都是第二组24。这样可便于电连接件30进行电连接，简化结构，还可防止不同的电连接件30会出现相互搭接而造成短路的问题。
60.请一并参考图10，图10为本技术又一实施方式中电池包的示意图。本实施方式中，所述电路板10上设有所述电压检测件40，所述电压检测件40用于检测所述第一组23中的所述第一极耳21与所述第二极耳22、以及所述电连接件30上的电压，以得到每个所述电芯20
的电压。
61.在本实施方式中还可在电路板10上设置其他结构件，从而使电路板10具有更多的功能。本实施方式可在电路板10上行设置电压检测件40。电压检测件40顾名思义检测电压，此时由于第一组23中第一极耳21与第二极耳22、以及电连接件30均电连接电路板10上的导电部11，因此电压检测件40可通过检测导电部11上的电压，从而检测第一组23中第一极耳21与第二极耳22、以及电连接件30的电压，当检测上述电压后，便可得到每个电芯20的电压。具体地，当电池包1包括2个电芯20时，此时只有一个第二组24，因此也只有一个电连接件30，此时检测第一极耳21与电连接件30之间的电压u1，此时便可理解为含有第一极耳21的电芯20的电压。随后可再检测第二极耳22与电连接件30之间的电压u2，此时便可理解为含有第二极耳22的电芯20的电压。或者，还可检测位于两端的第一组23中的第一极耳21与第二极耳22之间的电压u，再检测u1，随后利用u-u1便可得到u2。
62.可选地，电路板10上还可增设开关管及控制电路，实现在检测每个电芯20的电压之后，当电芯20的电压不在预设范围之内时可利用开关管及控制电路调整充放电，防止电芯20过充或者过放的问题，此时电路板10亦可称之为电池保护板。
63.本实施方式还提供了一种电子设备，包括壳体、处理器、以及电池，所述壳体内具有收容空间，所述处理器与所述电池设于所述收容空间内，所述处理器电连接所述电池，所述电池包1包括如本技术上述实施方式提供的电池包1。
64.本实施方式可将电池包1组装成电池并设于电子设备内进行使用。正是由于电子设备采用了本技术上述实施方式提供的电池包1，因此可减小电路板10的面积，提高电池的散热性能以及能量密度，提高电子设备的工作时长。
65.以上对本技术实施方式所提供的内容进行了详细介绍，本文对本技术的原理及实施方式进行了阐述与说明，以上说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。