CN101393974A - 电池组 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池组，其包括至少一个单电池和一同适于容纳所述至少一个单电池的基座与盖。多个连接孔位于所述基座和盖中的一个的至少一个第一侧表面上，每个连接孔由一周界限定，其中所述周界的至少一部分包括厚度大于所述第一侧表面的厚度的加固部。多个连接突起位于所述基座和盖中的另一个的至少一个第二侧表面上，所述多个连接突起中的每个连接突起均适于与对应的连接孔相配合，从而保持所述基座与所述盖相互接合。

Description

电池组

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年9月17日递交的韩国专利申请10-2007-0094445的优先权和利益，该在先申请的全部内容通过引用合并在此。

技术领域

本发明涉及一种电池组，更具体而言，涉及一种在电池组的盖与基座之间的接合机构。

背景技术

通常，由于每个单独的单电池的容量限制，用于诸如便携式计算机、个人数字助理(PDA)、可携式摄像机和其它便携式电子设备的电池组被制成为由若干单电池组成的一捆。

电池组可包括：第一壳体或盖，在其周界周围具有多个突起；第二壳体或基座，其在对应于第一壳体的突起的位置具有多个槽，以使该第二壳体的槽与第一壳体的突起相接合；在第一壳体与第二壳体之间的空间内的多个单电池；和安装在所述单电池的一侧以控制充电和放电的保护电路板。所述电池组安装在便携式电子设备中以向其提供电力。此外，所述突起可位于第二壳体上，而所述槽可位于第一壳体上。另外，所述单电池可为一般圆柱型锂离子电池。

然而，由于通过突起与槽的简单结构将第一壳体与第二壳体接合，所以传统的电池组易于被外力拆开。例如，在将电池组从便携式电子设备分离之后，当使用双手扭转电池组时，电池组易于被拆开。

此外，由于第一壳体和第二壳体易于被外力相互分开，因而使位于第一和第二壳体内部的多个单电池和保护电路板暴露于外界。

另外，当第一壳体和第二壳体受力而相互分开时，其上的突起和槽可能受到损坏，从而使第一壳体和第二壳体难以重新接合。因此，第一壳体和第二壳体不可再使用，因而应该丢弃。

发明内容

根据本发明的各方面，提供一种用于电池组的接合机构，以更为紧固地连接电池组的盖和基座，并防止损坏位于盖上的连接孔的周界，从而允许电池组的再使用。

提供一种电池组，其包括至少一个单电池和一同适于容纳所述至少一个单电池的基座和盖。多个连接孔位于基座和盖中的一个的至少一个第一侧表面上，每个连接孔由一周界限定，其中所述周界的至少一部分包括厚度大于第一侧表面的厚度的加固部。多个连接突起位于基座和盖中的另一个的至少一个第二侧表面上，多个连接突起的每个连接突起均适于与相应的连接孔相配合，从而保持基座与盖相互接合。

所述加固部可沿多个连接突起可插入至连接孔的方向沿所述多个连接孔中的每个连接孔的前缘延伸，并且所述加固部在所述多个连接孔的相邻连接孔之间延伸。另外，所述加固部可沿多个连接孔中的每个连接孔的后缘延伸，该后缘位于与所述前缘相对的位置。

在一个示例性实施例中，肋和加固部的组合厚度约等于或大于肋的厚度，并且第二侧壁与肋之间的距离基本等于延伸面的厚度。进一步，当基座与盖接合时，由第一侧壁与延伸面之间的厚度差而形成的台阶可与第二侧壁的下边缘相接触。

附图说明

与申请文件一起的附图阐述本发明的示例性实施例，并与说明书一同用于阐释本发明的原理。

图1为示出根据本发明示例性实施例的电池组的透视图。

图2为示出图1所示的电池组的分解透视图。

图3为示出沿图1的线L-L截取的电池组的剖视图。

图4为示出图1中所示的电池组的分解图。

图5为示出图3的部分“A”的放大剖视图。

图6为示出根据本发明另一示例性实施例的电池组的分解图。

图7为示出图6中所示的盖和基座的接合部分的局部剖视图。

具体实施方式

在以下详细描述中，通过图示仅显示和描述了本发明的一些示例性实施例。本领域技术人员应该意识到，本发明可具体表现为多种不同形式，而不应局限于本文所提出的实施例。相同的附图标记在整个说明书中表示相同的元件。

总地来说，不同于通常不可再充电的一次电池，二次电池能够充电和放电。参照图1，二次电池可被制成为电池组400，该电池组安装在诸如便携式计算机等电子设备中，并广泛地用作电源。附图中所示的电池组400仅为示例，可以理解的是，该电池组也可为各种其它形状。

参照图1和图2，电池组400包括多个单电池100、与单电池100电连接的保护电路模块(PCM)200、和容纳单电池100与保护电路模块200的壳体300。

每个单电池100被设计为使其顶表面和底表面具有不同极性，其中顶表面具有用作正极的凸出端子，而平坦的底表面用作负极。进一步，单电池100的顶表面和底表面可分别与单电池100内部的电极组件的正极和负极电连接。本文中，可使用能够充电和放电的圆柱型二次电池作为单电池100。在一个示例性实施例中，可使用具有3.6V高工作电压和高单位重量能量密度的圆柱型锂二次电池。附图中示出六个单电池100，但是电池的数目和类型并不限于此。在图2中，多个单电池100分别标记为100a、100b、100c、100d、100e和100f。

附图中B-和B+表示大电流端子，并显示串联或者并联连接的单电池100的两个端部的电源部分。B-显示作为负极电源的最小电势端子，B+显示作为正极电源的最大电势端子。用于导出电力的导电接线片150、180可与所述大电流端子相连。在一个示例性实施例中，导电接线片150、180在其弯曲之前可大致呈倒T形。倒T形的“—”或水平部分可位于正极和负极被焊接(weld)和固定的位置，而“|”或竖直部分位于导电接线片被用焊料焊接(solder)和固定的位置。

B1和B2表示传感端子，并显示串联连接的具有不同极性的一部分单电池。传感端子表示最大电势端子与最小电势端子之间的中间电势端子。用于检测电压的导电接线片160、170可与传感端子相连。类似于导电接线片150、180，导电接线片160、170在其弯曲前可大致呈倒T形。倒T形的“—”或水平部分可位于正极和负极被焊接和固定的位置，而“|”或垂直部分位于导电接线片被用焊料焊接和固定的位置。

更具体而言，第一导电板110与位于电池组的下侧端部(即，最小电势端部)处的两个单电池的负极相连。第二和第三导电板120、130分别具有弯曲部分，该弯曲部分的一侧接触并固定在两个单电池的上表面，而该弯曲部分的另一侧接触并固定在另外两个裸电池的底表面，从而使四个电池串联和并联。第四导电板140与位于电池组的上侧端部(即，最大电势端部)处的两个单电池的正极相连。导电板可由从镍、铜、铝以及它们的等价物中选取的任意一种制成，但并不限于此。导电板的数目可随着裸电池数目的增加而增加。

保护电路模块200通过与第一至第四导电板110、120、130和140相连的第一至第四导电接线片150、160、170和180电连接至裸电池100。保护电路模块200经由连接器250连接至电子设备，以通过形成在电池内的电路控制电池的放电和充电来防止电池的过放电和过充电。第一至第四导电接线片150、160、170和180可由镍制成，并可由有涂层的导电线代替。根据单电池和保护电路模块的形状和类型(但并不限于此)，可使用各种方法将保护电路模块200与单电池100电连接。

保护电路模块200在其一个表面上包括连接器250，该连接器形成为大致长方形盒形状。连接器250包括：一主体，该主体具有多个孔以与外部电子设备电连接并可与其分离；和延伸至该主体的孔的内部和后部的多个导电引线。所述主体可由绝缘树脂等构成，以使导电引线不会相互电短路。

容纳单电池100和保护电路模块200的壳体300包括其中安放所述单电池100和保护电路模块200的第一壳体或基座320，和盖住基座320的第二壳体或盖340。

基座320可为带有敞开顶部的盒子，以容纳裸电池100。基座320在其一侧具有延伸部215，以容纳保护电路模块200和连接器250。延伸部215包括用于露出连接器250的外露槽。盖340的尺寸形成为与基座320的敞开表面相对应。

参照图3，基座320适于通过将基座320的一个表面上的连接突起328与盖340的一个表面上的连接孔348相接合来与盖340配合，以形成电池组400的封闭壳体300。再参照图4和5，连接孔348的周界比盖340的表面其他部分厚，以增大抵抗连接突起328与连接孔348之间的外力的接合力。另外，增大的厚度防止当用力分开基座320与盖340时对连接孔348周界的损坏。连接孔348的增大厚度可沿连接突起328与连接孔348相连的方向沿连接孔348的前缘延伸，并在相邻连接孔348之间的区域中延伸。关于连接突起328和连接孔348的详细阐释将在下文提供。

在一个示例性实施例中，壳体300在一侧包括延伸部215。然而，可以理解的是，根据电池组的结构，壳体可为各种形状中的一种。

如上所述，电池组400通过用壳体300盖住单电池100和保护电路模块200形成。电池组400安装在诸如便携式计算机等的外部电子设备中。通过使用锁定结构将连接孔348与连接突起328相接合，将基座320与盖340接合，以保持基座与盖相互接合而形成壳体300。壳体300将在下文中详细阐释。

参照图4，基座320包括：支座面322、从支座面322的边缘延伸的第一侧壁324、从第一侧壁324延伸的延伸面326、和在延伸面326内部的多个连接突起328。基座320的支座面322为安放多个单电池100和保护电路模块200的表面。如果单电池为圆柱型，则支座面322可为曲面形状。

基座320的第一侧壁324从支座面322的边缘延伸，以局部覆盖多个单电池100。基座320的延伸面326从第一侧壁324的内部边缘延伸并平行于第一侧壁324，并与盖340的肋346相接触以接合基座320和盖340。

更具体而言，延伸面326被成形为与第一侧壁324的内部边缘邻接。延伸面326比第一侧壁324薄，由于第一侧壁324与延伸面326的厚度不同，因而在第一侧壁324与延伸面326之间形成有台阶325。因此，当基座320与盖340接合时，基座320的台阶325与盖340的下边缘345相接触，并且在基座320与盖340相接合处的壳体300的内侧，基座320的延伸面326与盖340的肋346相接触。本文中，槽316可沿延伸面326间隔分布。

基座320的连接突起328从延伸面326的内部突出。通过使连接突起328与盖340的连接孔348相接合而将基座320与盖340相接合。连接突起328可从第一边缘渐缩至第二边缘，以使连接突起的截面形状例如为大致三角形。因而，连接突起328易于插入至盖340的连接孔348中，并且一旦插入相对难以拆开。多个连接突起328可采用两个或三个连接突起一组的形式沿延伸面326间隔分布。可以理解的是，根据基座320的尺寸和设计，连接突起328的数目和形状可以不同。

基座320可由绝缘树脂构成，并可通过注模支座面322、第一侧壁324、延伸面326和多个连接突起328整体地形成。

盖340包括：盖表面342、从盖表面342的边缘延伸的第二侧壁344、形成在第二侧壁344内侧的肋346、形成在肋346上的多个连接孔348、和在连接孔348的周界周围从肋346的内部突出的加固部349。

盖340的盖表面342为当盖与基座320接合时与基座320的支座面322大致对应的表面，并可形成为大致长方形形状。盖340的盖表面342可包括用于散放单电池100产生的热量的孔。

盖340的第二侧壁344为从盖表面342的边缘延伸的表面，以局部盖住多个单电池100。盖340的边缘345与基座320的台阶325相接触。

盖340的肋346为平行于第二侧壁344从盖表面342的内部延伸并与第二侧壁344间隔开的表面。由于肋346与第二侧壁344间隔开，在盖340的肋346与第二侧壁344之间形成有间隔S1(图5)。当基座320与盖340接合时，基座320的延伸面326插入至间隔S1中。因此，盖340的肋346与第二侧壁344之间的距离与基座320的延伸面326的厚度基本相同。

盖340的多个连接孔形348成在肋346上并被周界限定。通过将多个连接孔348与基座320的连接突起328相连，基座320与盖340接合。连接孔348的数目与基座320的连接突起328的数目相当，并且连接孔348在肋346中位于与基座320的连接突起328相对应的位置，以与连接突起328相配合。

参照图4，盖340的加固部349形成在肋346内部的连接孔348的局部周界周围。更具体而言，加固部349包括沿连接突起328接合至连接孔348的方向沿连接孔348的前缘形成的第一加固部349a，和形成在相邻连接孔348之间的第二加固部349b。

参照图5，加固部349沿连接孔348的局部周界形成在肋346的内部。肋346与加固部349的总厚度Ts1比没有加固部349的肋厚度Tr1厚。因此，通过增强连接孔348的周界强度，通过连接孔348和连接突起328形成的连接的接合力不仅增大，而且也可防止或者减小连接孔348薄弱部分(即，连接孔的周界)抵抗外力而受损。

例如，当容纳于壳体300内的单电池需要替换时，基座320和盖340必须被用力分开。在这种情况中，通过增强连接孔348周界的强度，当壳体被打开时，加固部349可防止连接孔348和连接孔348的周界受损。这里，肋346和加固部349的总厚度Ts1可为连接突起328的突出厚度Tr1的约1.0～1.5倍。当肋346和加固部349的总厚度Ts1小于连接突起328的突出厚度Tr1时，由于连接突起328与连接孔348之间的接合力很弱，通过外力基座320可非常容易地与盖340分开。当肋346和加固部349的总厚度Ts1是连接突起328的突出厚度Tr1的1.0至1.5倍时，基座320更难以与盖340分开。

盖340可由绝缘树脂形成，并可通过注模盖表面342、第二侧壁344、肋346、多个连接孔348和加固部349而整体地形成。

基座320与盖340的接合通过连接包括连接突起328和连接孔348的锁定结构而形成。基座320和盖340的接合将参照图5详细阐述。

参照图5，通过将连接突起328插入至形成在肋346上的连接孔348中，基座320的延伸面326插入至盖340的在肋346与第二侧壁344之间的空间S1中。

如上所述，由于在连接孔348的局部周界周围延伸的加固部349，电池组400在连接孔348的周界周围可具有增大的强度。因此，基座的连接突起328与盖340的连接孔348之间的连接的接合力可增大，而不会使质量(quality)下降。因此，尽管外力可施加于电池组400，但基座320并不易于与盖340分开。另外，当基座320与盖340分开时而产生力时，可防止对连接孔348的周界的损坏，以允许基座320与盖340重新接合，从而使电池组能够再使用。

将参照图6和图7在下文中阐述根据本发明另一示例性实施例的电池组的壳体500。电池组的壳体500的结构和功能与前述的电池组壳体300相类似。然而，盖540的加固部549不同。因此，将省略相同部件的重复阐述，而仅详细阐述加固部549的不同之处以及基座520与包括加固部549的盖540的接合。

参照图6和图7，电池组的壳体500包括基座520和盖540。盖540的加固部549形成在肋546内部的连接孔548的局部周界上。更具体而言，加固部549包括沿基座520的连接突起528与盖540的连接孔548相接合的方向形成在连接孔548的前缘上的第一加固部549a，形成在相邻连接孔548之间的区域上的第二加固部549b，和形成在连接孔548的后缘上的第三加固部549c，其中后缘位于与连接孔548的前缘相对的位置。加固部549并不一直延伸至盖表面542，原因在于，如果加固部549形成在整个肋546上，那么就会减少盖540上的边缘空间。另外，当用外力分开基座520与盖540时产生的力并不经常一直延伸至盖表面542。

比较加固部549与图4中所示的加固部349，加固部549进一步包括形成在盖540的肋546内部的第三加固部549c，从而允许连接孔548的周界强度增大。因此，基座520与盖540抵抗外力的接合力不仅增大，而且当基座520与盖540分开时，也可有效防止或者减小连接孔548的薄弱部分(即，连接孔的周界)抵抗外力的受损。

具有加固部549的盖540可由与图4中所示的盖340相同的绝缘树脂形成，并通过注模盖表面542、第二侧壁544、肋546、多个连接孔548和加固部549整体地形成。

参照图7，基座520与盖540的接合通过连接突起528与连接孔548的锁定结构的连接形成。更具体而言，基座520的延伸面526插入至形成在盖540的肋546与第二侧表面544之间的空间S2中，并且形成在延伸面526内部的连接突起528插入至形成在肋546上的连接孔548中，以使基座520与盖540接合。

肋546和加固部549的总厚度Ts2与没有加固部549的肋546的厚度Tr2的关系，与图5中所示的肋346和加固部349的总厚度Ts1与没有加固部349的肋346的厚度Tr1的关系相同，因而将省略关于这种关系的阐述。

类似地，连接孔548的周界周围的肋546和加固部549的总厚度Ts2与连接突起528的厚度Tp2的关系，与图5中所示的连接孔348的周界周围的肋346和加固部349的总厚度Ts1与连接突起328的厚度Tp1的关系相同，因而将省略关于这种关系的阐述。

如上所述，由于在盖540的连接孔548的周界周围的肋546的内部包括第一加固部549a、第二加固部549b和第三加固部549c的加固部549，根据本示例性实施例的电池组在连接孔548的周界周围，与具有在盖340的连接孔348的周界的肋346的内部包括第一加固部349a和第二加固部349b的加固部349的电池组相比，可有较大的强度。因此，基座520的连接突起528与盖540的连接孔548相联结位置的连接的接合力，可进一步增大，而不会使质量下降。因此，尽管外力可施加于壳体500，但基座520和盖540并不易于分开。此外，可防止或者减小当用力分开基座520与盖540时所产生的对连接孔548周界的损坏，从而允许再使用所述电池组。

根据本发明的电池组提供以下优点中的一个或更多。

第一，由于盖的肋内部的加固部，增大了连接孔周界的强度，从而允许基座的连接突起与盖的连接孔之间的接合力增大，而不会使外部质量下降。

第二，由于当用力分开基座与盖时能够防止或者减小对连接孔薄弱部分的损坏，所以基座和盖可被重新接合和再使用。

尽管结合一些示例性实施例对本发明进行了描述，但是可以理解的是，本发明并不限于所公开的实施例，而是相反地，致力于覆盖包括在所附权利要求及其等价物的精神和范围内的各种修改和等同替换。

Claims (16)

1、一种电池组，包括：

至少一个单电池；

基座和盖，其一同适于容纳所述至少一个单电池；

多个连接孔，其位于所述基座和盖中的一个的至少一个第一侧表面上，每个连接孔由一周界限定，其中所述周界的至少一部分包括加固部，所述加固部与所述至少一个第一侧表面组合时的厚度大于所述第一侧表面的厚度；和

多个连接突起，其位于所述基座和盖中的另一个的至少一个第二侧表面上，所述多个连接突起中的每个连接突起均适于与对应的连接孔相配合，从而保持所述基座与所述盖相互接合。

2、如权利要求1所述的电池组，其中，包括所述加固部的所述周界部分朝向所述多个连接孔中的每个连接孔在对应的所述第一侧表面的远端处的前缘，并在相邻连接孔之间延伸。

3、如权利要求2所述的电池组，其中所述加固部进一步沿所述多个连接孔中的每个连接孔的后缘延伸，所述后缘与所述前缘相对。

4、如权利要求1所述的电池组，其中所述至少一个单电池包括多个圆柱型锂离子电池。

5、如权利要求1所述的电池组，进一步包括在所述基座内的保护电路模块。

6、一种电池组，包括：

至少一个单电池；

用于容纳所述单电池的基座，该基座包括适于安放所述至少一个单电池的支座面、从所述支座面的边缘延伸的第一侧壁、从该第一侧壁的内部边缘延伸且平行于所述第一侧壁的延伸面、和在所述延伸面的内部的多个连接突起；和

盖，其包括盖表面；从所述盖表面的边缘延伸的第二侧壁；从所述盖表面的内部延伸的肋，该肋与所述第二侧壁间隔开并平行于该第二侧壁；和由周界限定的多个连接孔，每个连接孔适于与所述多个连接突起中的一个连接突起相配合，从而保持所述基座与所述盖相互接合，其中所述周界的至少一部分包括加固部。

7、如权利要求6所述的电池组，其中，包括所述加固部的所述周界部分包括朝向所述多个连接孔中的每个连接孔在所述第一侧壁的远端处的前缘的第一加固部，和在相邻连接孔之间延伸的第二加固部。

8、如权利要求7所述的电池组，其中所述加固部进一步包括沿所述多个连接孔中的每个连接孔的后缘延伸的第三加固部，所述后缘与所述前缘相对。

9、如权利要求6所述的电池组，其中所述肋和所述加固部的组合厚度等于或大于所述肋的厚度。

10、如权利要求6所述的电池组，其中所述肋和所述加固部的组合厚度为所述多个连接突起中的每个连接突起的厚度的1.0至1.5倍。

11、如权利要求6所述的电池组，其中所述多个连接突起中的每个连接突起以渐缩形状从所述延伸面的内部突出。

12、如权利要求6所述的电池组，其中所述第二侧壁与所述肋之间的距离等于所述延伸面的厚度。

13、如权利要求6所述的电池组，其中所述延伸面比所述第一侧壁薄。

14、如权利要求13所述的电池组，其中当所述基座与所述盖连结时，由所述第一侧壁与所述延伸面之间的厚度差而形成的台阶与所述第二侧壁的下边缘相接触。

15、如权利要求6所述的电池组，其中所述至少一个单电池包括多个圆柱型锂离子电池。

16、如权利要求6所述的电池组，进一步包括在所述基座内的保护电路模块。

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