專利名稱：用于移動電子設(shè)備的電池的電池蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于移動電子設(shè)備的電池和電池組，尤其涉及用于移動電子設(shè)備的電池的蓋。
背景技術(shù)：
諸如移動電話或個人數(shù)字助手(PDA)的移動電子設(shè)備包括典型地放置于移動電子設(shè)備的空腔里的電源。在過去的幾年里，移動電子設(shè)備的大小明顯的降低，同時所提供的功能和應(yīng)用范圍卻提高了。為了降低移動電子設(shè)備中使用的電子元件的功率消耗，人們已做出了相當(dāng)大的努力。另一方面，還增加了更多的電子元件，以提高移動電子設(shè)備的多功能性。尤其，人們對于增大的顯示器的期望也導(dǎo)致了增加的電源需求。雖然電源的效率已有所提高，但是期望的存儲容量需要電源具有較大的尺寸，因此，移動電子設(shè)備的整個體積的相當(dāng)大的部分被電源所占據(jù)。
典型地，使用一種包括可充電電池的電池組作為電源。由于在長期的使用過程中，可充電電池的存儲容量明顯地降低，因而電池的壽命是有限的。電池也可因為其它原因而失效，因此迫切需要一種能夠取代電池的替代物。為了滿足這個需求，電池組通?？刹鹦兜剡B接到移動電子設(shè)備上以允許實現(xiàn)替代功能。
電池和移動電子設(shè)備間的電子連接是由特別設(shè)計的連接器組件提供的。該組件的一部分連接于電池上，而另一部分連接于移動電子設(shè)備上。由于移動電子設(shè)備可能灰經(jīng)受機(jī)械應(yīng)變，且電池是具有相當(dāng)大重量的密致元件，因此必須將其安全地固定在移動電子設(shè)備中。該連接器組件尤其在電池和移動電子設(shè)備間提供了電氣連接，并且如果電池不能被充分固定住，那么該連接器組件也可被破壞。除此之外，電池的對準(zhǔn)需要基于電池的插入以進(jìn)一步降低連接器組件被偶然破壞的危險。模壓于電池上的對準(zhǔn)裝置會出現(xiàn)特定容差，以至于無法確保正確的對準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個目標(biāo)是采取恰當(dāng)?shù)拇胧┮越档瓦B接器組件被破壞的危險，并提高電子連接的可靠性。本發(fā)明的另一個目標(biāo)是降低不想要的容差并簡化電池組的制造過程。
根據(jù)本發(fā)明的下述說明書可更清楚地了解本發(fā)明的這些和其它目的，所述目的是通過用于根據(jù)權(quán)利要求1的電池和根據(jù)權(quán)利要求8的電池組的蓋來解決。
根據(jù)本發(fā)明，用于移動電子設(shè)備的電池的蓋包括至少一個觸點，從而在電池和移動電子設(shè)備之間實現(xiàn)可拆卸的電子連接；以及第一對準(zhǔn)裝置，用于與移動電子設(shè)備相應(yīng)對準(zhǔn)裝置連接以相對于移動電子設(shè)備的對應(yīng)觸點而對準(zhǔn)該觸點。
該蓋提供了觸點的對準(zhǔn)以及與電池的電氣連接。下列描述中，術(shù)語“觸點”指的是一個和多個觸點，除非另外有所規(guī)定。第一對準(zhǔn)裝置與該觸點相對準(zhǔn)，從而通過與移動電子設(shè)備的相應(yīng)對準(zhǔn)裝置相接合，使該蓋的觸點對準(zhǔn)于移動電子設(shè)備的相應(yīng)觸點。因此，這些觸點中任何一個被偶然破壞的危險將顯著地降低。該觸點最好允許與移動電子設(shè)備進(jìn)行可拆卸的連接。
第一對準(zhǔn)裝置可以是各種不同的尺寸和形狀，其包括例如面、銷、凹槽、鋸齒形缺口或凹口。而且，第一對準(zhǔn)裝置可僅由一種或兩種獨立的對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形成。
通過將第一對準(zhǔn)裝置和觸點集成入蓋內(nèi)，提供了一種電池組的模塊化布置方式。這種模塊化布置的主要元件是電池和蓋。該蓋被單獨制造，其后被附著到電池上。這種模塊化布置通過將對準(zhǔn)裝置和連接器直接連接于電池上而提供了許多優(yōu)點。例如，對準(zhǔn)裝置經(jīng)常通過熱融模制而直接形成在電池上，這會導(dǎo)致使熱融物質(zhì)進(jìn)入已連接于電池上的連接器的危險。而且，由熱融模制形成的結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致某些容差，因此僅部分地適于用作對準(zhǔn)裝置。電池上的對準(zhǔn)裝置的直接形成還需要電池必須是在模制之前預(yù)先進(jìn)行對準(zhǔn)，這就進(jìn)一步增加了一些不想要的容差。除此之外，電池上的對準(zhǔn)裝置的直接形成會將適當(dāng)?shù)闹圃爝^程的數(shù)量限制到與電池相兼容以避免破壞電池。
本發(fā)明通過將對準(zhǔn)裝置和觸點集成于分離的蓋中從而降低了或甚至消除了這些缺點。這種單獨制造的蓋可以比直接模壓至電池上的對準(zhǔn)裝置更高的精確度來形成。
該蓋最好包括外殼。該外殼最好包括開口，從而使移動電子設(shè)備的配合觸點可被接觸到。此外，第一對準(zhǔn)裝置最好由該外殼的至少一部分形成，尤其是作為整體形成的結(jié)構(gòu)，例如鋸齒狀缺口或凹槽。由于具有第一對準(zhǔn)裝置的外殼是單獨形成的，所以可使用任何適當(dāng)?shù)闹圃爝^程來制造這種外殼，而無需考慮電池與制造過程的兼容性。一旦形成該外殼，觸點和外殼被裝配到一起并彼此對準(zhǔn)。這種對準(zhǔn)確保了該蓋的觸點通過插入可準(zhǔn)確地與移動電子設(shè)備的配合觸點相對準(zhǔn)。
為了確保觸點與外殼準(zhǔn)確對準(zhǔn)，該觸點包括諸如對準(zhǔn)銷的對準(zhǔn)裝置。該觸點的對準(zhǔn)裝置接合到該外殼的相應(yīng)對準(zhǔn)裝置，其被稱為該外殼的第三對準(zhǔn)裝置。第三對準(zhǔn)裝置最好被集成在該外殼上。因而該外殼和觸點的組裝形成了用于將電池與移動電子設(shè)備連接到一起的連接器。因此，該連接器是電池蓋的一個整體部分。
由于所有的關(guān)鍵對準(zhǔn)裝置都被集成到該外殼內(nèi)，因此所有的元件都相對于該外殼被對準(zhǔn)并因此相互之間也被對準(zhǔn)。
在安裝完觸點和外殼后，該蓋被附著到電池上。為此目的，該蓋最好包括用于在蓋和電池之間進(jìn)行電氣和/或機(jī)械連接的連接裝置。該蓋最好永久地附著在電池上。一種實現(xiàn)永久連接的方法是例如將連接裝置電阻焊接于電池的相應(yīng)連接裝置上。該電阻焊接提供了耐久的機(jī)械和電氣連接。
在本發(fā)明的另一方面中，該蓋還包括用于將該蓋對準(zhǔn)于電池的第二對準(zhǔn)裝置。盡管將電池對準(zhǔn)到蓋不如觸點的對準(zhǔn)重要，但是蓋和電池對準(zhǔn)也是必需的。第二對準(zhǔn)裝置最好形成為允許與電池的連接裝置相接合。第二對準(zhǔn)裝置也最好被集成入并與該外殼整體形成，從而使該外殼包括所有的對準(zhǔn)裝置并對準(zhǔn)相應(yīng)的元件以降低不期望的容差。
該蓋還允許附加元件的簡單集成，這些元件必須與作為電源的電池關(guān)聯(lián)使用。例如，電池必須被保護(hù)以防過熱和過度充電。提供安全和充電功能的相應(yīng)電子電路最好被集成到蓋里。為了便于集成，該蓋還包括印刷電路板。該觸點和相應(yīng)的電子電路最好被附著到印刷電路板上。除此之外，連接裝置也被附著到印刷電路板上，尤其是當(dāng)它們也在電池和蓋之間提供電氣連接時。連接裝置最好把印刷電路板固定在該外殼內(nèi)。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是該蓋在電池和不同的移動電子設(shè)備之間提供了特定的接口。這些蓋能夠進(jìn)行調(diào)整以滿足不同移動電子設(shè)備的特定需求，從而使同種類型的電池能夠被不同的移動電子設(shè)備所使用。
本發(fā)明的目的也是通過包括電池和附著到該電池上的蓋的電池組而解決的。
上述所列關(guān)于該蓋的所有方面和優(yōu)點，已對電池組應(yīng)用了必要的修正，因此這里不再重申以避免過多的重復(fù)。


下面將參考附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中圖1是蓋的透視圖，所述蓋沒有連接于電池上的外殼；圖2是蓋的印刷電路板的透視圖；圖3和圖4是顯示具有連接裝置的電池的正面透視圖；圖5是包含電池和蓋的電池組的分解透視圖；圖6和圖7是蓋后部的透視圖；圖8是外殼的前部透視圖；圖9是具有用于連接電池的安裝觸點和連接裝置的蓋的透視圖；圖10是不同實施例中的三個單獨觸點的透視圖；圖11是安裝到外殼中的圖10中的觸點的透視圖；和圖12是電池組的透視圖。
附圖中的部件列表2蓋4電池6電池4的連接裝置/固定支架8前端10印刷電路板12連接器14連接裝置/焊接支架16觸點17觸點16的焊接腿18斷路器20控制器22連接裝置14的焊接腿
24外殼26印刷電路板中用于焊接支架14的開口28電池組30外殼24的槽31焊接支架14的彎曲部分32凹槽34第二對準(zhǔn)裝置/對準(zhǔn)槽36鄰接面38開口40前面42側(cè)面44第一對準(zhǔn)裝置/對準(zhǔn)面46鋸齒形缺口或凹口50對準(zhǔn)銷52第三對準(zhǔn)裝置/對準(zhǔn)槽。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實施例，并使用實例對其附圖進(jìn)行描述。所提供的每個實例都是用于解釋本發(fā)明的，而不是限制本發(fā)明的。例如，作為一個實施例的一部分進(jìn)行說明或描述的特征可被用作其它實施例上或與其它實施例結(jié)合使用以得到進(jìn)一步的實施例。這意味著本發(fā)明包括這樣的修改和變化。
圖1示出了蓋2，該蓋不帶有連接于電池4上的外殼。在該特定實施例中，電池4是用于移動電話上的并且具有諸如3毫米的、類似盤狀的主體。連接裝置6形成在電池4的前端8上，其上連接有蓋2。電池4的連接裝置6也提供了蓋2的電氣連接。
蓋2包括印刷電路板10、連接器12和連接裝置14。在該特定實施例中，連接器12包括分離的單獨觸點16，每個觸點都與連接于移動電話上的連接器的相應(yīng)觸點相接合。觸點16通過人工或自動的焊接被焊到印刷電路板10上。與回流焊接相比，在人工或自動焊接過程中產(chǎn)生的熱變形更低。因此，可使用更加便宜的塑料物質(zhì)。
另外，多個電子元件被焊接于印刷電路板10上，諸如斷路器18和控制器20，以用于控制電池4的再充電。
典型地，用于向電池4充電的電壓由控制器20控制。當(dāng)電池完全充滿時該充電控制器20結(jié)束充電過程或者當(dāng)使用的電壓超過給定限度時該充電控制器20斷開電池4。如果某些關(guān)鍵參數(shù)超過范圍，例如電池的溫度，那么斷路器18就將電池從移動電話上斷開。
在這個特定實施例中，由U形焊接支架14形成連接裝置，其中的一個包括圖6中示出的焊接腿22，用以將焊接支架14焊到印刷電路板10上。焊接支架14的腿部是電阻焊接于固定支架6上的，形成電池4的連接裝置。除了將蓋2連接于電池4上外，焊接支架14也將印刷電路板10固定到例如圖7示出的外殼24上。
圖2給出了具有焊接控制器20和斷路器18的印刷電路板10的更詳細(xì)的視圖。開口26設(shè)置用于焊接觸點16和焊接支架14。
下面將參照圖3和圖4對電池4進(jìn)行更詳細(xì)的描述。在前端8上，三個固定支架6被安排用于在電池4和蓋2之間的機(jī)械和電子連接提供連接裝置。當(dāng)中間支架6與該外殼電絕緣時，外部的固定支架6被直接連接到電池4的外殼上。在該特定實施例中，每個L形固定支架6都被電阻焊接到電池4的兩條腿中的一條上。其它的腿從前端8突出。固定支架的大小和形狀并不局限于這里所示出的特定實施例。
電池4通常是很薄的，以便插入到移動電話里。電池4厚度的典型值是3毫米、4.7毫米和5.7毫米。附著有蓋的電池4的長度可以是例如54毫米。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，描述了如圖12所示的包括蓋2和電池4的電池組28的分解視圖。圖6和7更詳細(xì)地示出了焊接支架的安裝情況。焊接支架14通過槽30平行伸展到外殼24的縱向延伸部分。從外殼24的外部側(cè)面突出的焊接支架14的部分31向后彎曲并容納于安裝在外殼24的外部側(cè)面的凹槽32中。調(diào)整焊接支架的厚度和凹槽32的深度，以便使該焊接支架14的外表面基本上與該外殼24的外側(cè)面的周圍部分共面，其中焊接支架最好是適合于電阻焊接的金屬支架。
為了安裝該蓋，通過推動焊接支架14穿過具有沿向后的方向突出的焊接腿22的外殼的相應(yīng)槽30而將其插入到外殼24中。槽30提供了焊接支架14的緊密配合。觸點16被插入外殼24中并通過第三對準(zhǔn)裝置(未示出)進(jìn)行對準(zhǔn)。在這個實施例中，在外殼的垂直延伸的內(nèi)墻(未示出)之間夾緊該觸點16，從而形成第三對準(zhǔn)裝置。下一步中，印刷電路板10從外殼24的后部開口端放置于外殼24中從而使焊接支架14的焊接腿22和觸點16的焊接腿17通過開口26。斷路器18和控制器20最好在插入到外殼24中之前被焊接到印刷電路板10上。該印刷電路板通過固定到槽30的焊接支架14與外殼14對準(zhǔn)。
在插入印刷電路板10之后，焊接支架14和觸點16被焊接以將印刷電路板10固定到外殼24中。
為了將外殼24與電池4對準(zhǔn)，在外殼24的后部形成了對準(zhǔn)槽34，從而形成了第二對準(zhǔn)裝置并垂直伸展到外殼24的縱向延伸部分。三對槽34被布置到對應(yīng)于電池4的固定支架的位置以便于每個固定支架都可以同時停留在一對槽中的兩個中。在每個凹槽32中布置有槽34以便使每個固定架6的相對鄰接面36與焊接支架14的腿部的內(nèi)表面相接觸或靠近。通過電阻焊接，沿這些鄰接面形成了焊接支架和固定支架之間的連接。為了達(dá)到這個目的，預(yù)安裝的蓋2被放在電池4的前端8上從而使固定支架6被插入到對準(zhǔn)槽34中，以便焊接支架的向后彎曲的腿部隨后可以沿其鄰接面36焊接到固定支架6上以提供永久的和穩(wěn)固的機(jī)械和電氣連接。插入時，由于固定支架6和對準(zhǔn)槽34的嚙合，該蓋對準(zhǔn)到電池4。
圖8和9示出了外殼24的正視圖。非對稱地安裝到外殼24的縱向延伸部分的三個開口38形成于外殼24的前側(cè)從而使連接器12的各個觸點16可被接觸。每個類似裂縫的開口38從外殼24的前面40延伸到側(cè)面42以便于插入配對的連接器的觸點。由于電池組28被放置于移動電話的空腔中，所以類似裂縫的開口和觸點16允許電池組28容易的插入到移動電話而無需破壞每個連接器的觸點。
為了將電池組28對準(zhǔn)于移動電話中，在外殼24的外邊緣上提供有對準(zhǔn)面44。通過在外殼24的角上設(shè)置的鋸齒形缺口或凹口46的側(cè)面形成了對準(zhǔn)面44。對準(zhǔn)面44平行于電池4的側(cè)向延伸部分而延長。鋸齒形缺口46的其它側(cè)面垂直于電池4的側(cè)向延伸部分而延長并作為停止面以限制電池組在插入到移動電話中時的側(cè)向移動。
由于對準(zhǔn)面44與移動電話的相應(yīng)對準(zhǔn)裝置相接合并且連接器12與對準(zhǔn)面44相對準(zhǔn)，所以連接器12與移動電話的連接器相對準(zhǔn)。
以下結(jié)合附圖10和11更加詳細(xì)地描述觸點16與外殼24的對準(zhǔn)情況。圖11示出了包括不同類型的觸點的本發(fā)明的不同實施例的三個觸點。每一個觸點16都具有兩種對準(zhǔn)銷50，所述銷與外殼24相應(yīng)的對準(zhǔn)槽相接合。裝配時，對準(zhǔn)銷50插入到對準(zhǔn)槽52里并因此將觸點16對準(zhǔn)于外殼24。
結(jié)合上述實施例所描述的本發(fā)明允許減少了公知電池組的安裝容差并簡化了安裝過程。通過把對準(zhǔn)裝置(定位或定向裝置)和電池連接器集成到蓋內(nèi)并且最好集成到蓋的外殼內(nèi)，即單獨制造的蓋的外殼。由于該對準(zhǔn)裝置和電池連接器位于同一部分，所以減少了不想要的容差，所述容差是與用于在電池上直接形成對準(zhǔn)裝置的常規(guī)模制過程相關(guān)聯(lián)的。該蓋還允許集成電池的使用所需要的其他元件，諸如斷路器和充電控制器。該蓋通過諸如焊接支架的連接裝置附著到電池上，該連接裝置被電阻焊接到電池上以提供堅固和永久的連接。單獨的蓋沒有顯著的增加電池組的整體尺寸。
除了目前所描述的本發(fā)明的蓋之外，為了不同移動電子設(shè)備的特定需要，其他的蓋還可以附著到電池的后面以調(diào)整電池組的整體長度。這種其他的蓋或端蓋減少了電池組和相應(yīng)移動電子設(shè)備內(nèi)部之間的余隙或容差，從而使插入的電池組可以很好的配合于相應(yīng)的移動電子設(shè)備中。
權(quán)利要求
1.用于移動電子設(shè)備的電池的蓋，該蓋包括至少一個觸點(12，16)，用于在所述電池(4)和所述移動電子設(shè)備之間進(jìn)行可拆卸的連接；以及第一對準(zhǔn)裝置(44)，用于與所述移動電子設(shè)備的相應(yīng)對準(zhǔn)裝置相接合以將所述觸點(12，16)與所述移動電子設(shè)備的相應(yīng)觸點對準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋，其特征在于，所述蓋(2)還包括外殼(24)，并且所述第一對準(zhǔn)裝置(44)由所述外殼(24)的至少一部分形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓋，其特征在于，所述外殼(24)還包括至少一個鋸齒形缺口(46)，所述缺口形成所述第一對準(zhǔn)裝置(44)。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的蓋，其特征在于，所述蓋(2)還包括連接裝置(14)，用于使所述蓋(2)和所述電池(4)之間進(jìn)行電氣和/或機(jī)械連接。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的蓋，其特征在于，所述蓋(2)還包括印刷電路板(10)，所述觸點(12，16)連接到其上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓋，其特征在于，所述連接裝置(14)附著于所述印刷電路板(10)上。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的蓋，其特征在于，所述蓋(2)還包括第二對準(zhǔn)裝置(30)，用于使所述蓋(2)對準(zhǔn)于所述電池(4)。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的蓋，其特征在于，所述外殼(24)包括第三對準(zhǔn)裝置(52)，用于與觸點(12，16)的相應(yīng)對準(zhǔn)裝置(50)相接合。
9.用于包括電池(4)和根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的蓋(2)的移動電子設(shè)備的電池組(28)，所述蓋(2)附著于所述電池(4)上。
全文摘要
為了減少電池組(28)的對準(zhǔn)裝置的容差并且為了簡化安裝過程，使用蓋(2)以在電池(4)和移動電子設(shè)備之間提供機(jī)械和電氣連接。單獨制造并隨后附著到電池(4)上的蓋(2)，包括有至少一個觸點(12，16)，用于與移動電子設(shè)備進(jìn)行可拆卸的連接，和第一對準(zhǔn)裝置(44)，用于與該移動電子設(shè)備的對準(zhǔn)裝置相接合，從而將觸點(12，16)與該移動電子設(shè)備的相應(yīng)觸點對準(zhǔn)。
文檔編號H01M2/02GK1722491SQ200510091389
公開日2006年1月18日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月30日
發(fā)明者雅各布斯·N·圖恩 申請人:蒂科電子尼德蘭公司