CN103220878A - 薄型电池与电路板的组合装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种薄型电池与电路板的组合装置，包含薄型电池、电路板与对接连接器。薄型电池包含壳体、软包装电芯与电连接器，对接连接器设置于电路板且电性连接于电路板的电路。薄型电池的软包装电芯设置于壳体中，其包含电池身及顶封区，电连接器电性连接于软包装电芯。所述电连接器可自第一方向或第二方向与所述对接连接器插接，因此，当设置有所述对接连接器的电路板为移动电子装置的系统电路板时，所述薄型电池可通过电连接器而自第一方向或第二方向与移动电子装置插接，进而供应其电力。

Description

薄型电池与电路板的组合装置

技术领域

本发明为一种电池与电路板的组合，特别是一种薄型电池与电路板的组合装置。

背景技术

近年来电子技术的突飞猛进已远超一般大众想象，尤其是智能手机或平板电脑的发展更是一日千里。其在尚未公开发表前，消费者通常无从得知其具有何种功能，然而每每一上市便造成消费者的疯狂抢购。因此消费电子生产者的角色已从根据市场需求供应产品，进一步提升至创造市场需求的地位。甚至每一新式电子设备的问世，其影响力已大至足以改变许多消费者的社会活动。例如具有移动上网功能的智能型手机的普及，便是改变人类社会活动最显著的例子。

而消费者选择便携式电子设备并非仅仅着眼于其具有高速上网以及多媒体播放功能，而是因为其在具有前述优点的同时，又能做到轻薄便携。而让此种功能接近于个人计算机的电子设备能做到轻薄便携，除了IC技术的改良外，另一重点便是电池技术的能量密度必须进一步提升。所谓能量密度就是每单位体积或重量的电池，其所能提供的电力多寡。因此，倘若能在不减少电池容量的前提下，减少电池的体积与重量，便能有效提升电池的能量密度，也有助于其应用于便携式电子设备上。目前最广为便携式电子设备所选用的电力供应来源为锂电池。

承上，为了减少便携式电子设备的体积，目前已有业者直接将锂电池以焊接(例如：点焊阻抗熔接、超音波、激光点焊与导通介值熔接型式的电焊等)的方式衔接于主机板上，也即锂电池从原先的可拆卸式改为不可拆卸式，而直接内建于携带式电子设备中。但是，此种方式固然可减少便携式电子设备的体积，但一旦衔接过程中发生制程缺陷，例如锂电池或主机板发生缺陷，则依照传统的设计并无法重工，导致锂电池与主机板必须同时报废。又或者，倘若客户送交有瑕疵的产品回厂检修，经检测后发现仅仅是锂电池或主机板的其中一者发生缺陷，此时也会囿于传统的制造方式并无法重工，而导致锂电池与主机板必须同时报废。

因此，利用焊接技术来连接锂电池与电路板，具有无法重工或难以重工的问题，有必要另寻替代方案予以解决。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种薄型电池与电路板的组合装置，包含薄型电池、电路板及对接连接器，其中薄型电池包含壳体、软包装电芯及电连接器。软包装电芯设置于壳体中，其包含电池身及顶封区。电连接器设置于壳体与顶封区之间，且电性连接于所述软包装电芯。

薄型电池的电连接器包含第一绝缘本体与多个导电端子，第一绝缘本体包含两定位槽以及多个端子槽，每一定位槽具有第一插口与第二插口，每一定位槽的槽壁设有第一导槽、第二导槽与凹部。第一导槽自第一插口沿第一方向延伸至凹部，第二导槽自第二插口沿第二方向延伸至凹部。多个端子槽间隔设置于两定位槽之间，每一端子槽具有第三插口与第四插口。多个导电端子分别设置于端子槽中，其中，第一插口、第二插口、第三插口与第四插口裸露于壳体外。

设置于电路板的对接连接器包含一第二绝缘本体与多个金属引脚。第二绝缘本体包含两定位板，对应连接于所述电连接器的两定位槽。每一定位板包含一定位凸块，所述定位凸块自第一导槽或第二导槽嵌入凹部而固定第二绝缘本体于第一绝缘本体。多个金属引脚间隔设置于两定位板之间，当定位板的定位凸块嵌入凹部时，金属引脚分别插入端子槽中而电性连接于导电端子。

综上所述，本发明的薄型电池自第一方向或第二方向与设置有对接连接器的电路板插接组合并电性连接，不仅无需使用传统焊接技术，且具有组合方向上的弹性。

附图说明

图1为本发明的电连接器示意图(一)；

图2为本发明的电连接器示意图(二)；

图3为本发明的电连接器沿第一方向插接示意图(一)；

图4为本发明的电连接器沿第二方向插接示意图(二)；

图5为本发明的薄型电池示意图(一)；

图6为本发明的薄型电池示意图(二)；

图7为本发明的薄型电池示意图(三)；

图8为本发明的薄型电池与电路板的组合示意图(一)；

图9为本发明的薄型电池与电路板的组合示意图(二)。

主要元件符号说明：

10.....第一绝缘本体

11.....定位槽

111.....第一插口

112.....第二插口

113.....第一导槽

114.....第二导槽

115.....凹部

117.....第一导槽

118.....第二导槽

119.....定位凸块

13.....端子槽

131.....第三插口

132.....第四插口

15.....导电端子

151.....端子凸点

20.....第二绝缘本体

21.....定位板

211.....定位凸块

212.....定位孔

23.....金属引脚

231.....端子滑槽

3......薄型电池

30.....壳体

31.....框体

311.....第一侧壁

311A....第一凸缘

311B....第一边

311C....第二边

312.....第二侧壁

312A....第二凸缘

313.....第三侧壁

313A....第三凸缘

313B....第一卡接部

314.....第四侧壁

314A....第四凸缘

314B....第二卡接部

319.....延伸壁

319A....孔洞

319B....第一区域

319C....第二区域

319D....第一卡接件

319E....第二卡接件

32.....软包装电芯

321.....电池身

322.....顶封区

33.....胶带

4......电路板

50.....对接连接器

80.....第一方向

90.....第二方向

具体实施方式

请参照图1至图4，分别为本发明的电连接器示意图(一)、示意图(二)、沿第一方向插接示意图(一)及沿第二方向插接示意图(二)。本发明的电连接器包含第一绝缘本体10与多个导电端子15。第一绝缘本体10包含两定位槽11以及多个端子槽13，每一定位槽11具有一第一插口111与一第二插口112，每一定位槽11的槽壁设有第一导槽113、第二导槽114与凹部115。第一导槽113自第一插口111沿第一方向80延伸至凹部115，第二导槽114自第二插口112沿第二方向90延伸至凹部115。所述端子槽13间隔设置于两定位槽11之间，每一端子槽13具有第三插口131与一第四插口132。多个导电端子15分别设置于端子槽13中。

在一实施方式中，本发明的电连接器还包含第二绝缘本体20与多个金属引脚23，如图2所示。所述第二绝缘本体20的两侧包含两定位板21，对应连接于所述两定位槽11。每一定位板21包含一定位凸块211，定位凸块211自第一导槽111(如图3所示)或第二导槽112(如图4所示)嵌入凹部115，进而固定第二绝缘本体20于第一绝缘本体10。多个金属引脚15间隔设置于两定位板21之间，当定位凸块211嵌入凹部115时，多个金属引脚15分别插入端子槽13中而电性连接于导电端子15。

在一实施方式中，第一绝缘本体10还包含两定位凸块119，分设于两定位槽13的槽壁上。每一定位板21还包含一定位孔212，当两定位板21对应连接于两定位槽11时，第一绝缘本体10的两定位凸块119分别嵌入两定位板21的定位孔212。通过定位凸块119的设置，使第一绝缘本体10与第二绝缘本体20彼此连接时不易相互转动，因而更不易因为遭受外力而彼此松脱。

在一实施方式中，第一导槽113具有斜面117以及连接于斜面117的平面118，两定位板21的两定位凸块211自第一插口111插入，依序经过斜面117与平面118而嵌入凹部115中。

在一实施方式中，该第二导槽114具有一斜面以及连接于该斜面的一平面，该两定位板21的该两定位凸块211依序自该第二插口112、该斜面与该平面而嵌入该凹部115。

在一实施方式中，每一导电端子15的一端设有一端子凸点151，每一金属引脚23的一端设有一端子滑槽231，当两定位板21对应连接于两定位槽11时，端子凸点151嵌入端子滑槽231中。

请参照图5至图7，分别为本发明的薄型电池示意图(一)至(三)。薄型电池3包含壳体31、软包装电芯32以及电连接器10。软包装电芯32设置于壳体31中，其包含电池身321及顶封区322。电连接器设置于壳体31与顶封区322之间，且电性连接于所述软包装电芯32。电连接器10如图1至图4以及前开所述。其中，第一插口111、第二插口112、第三插口131与第四插口132裸露于壳体31外。

在一实施方式中，薄型电池3的壳体30包含框体31以及延伸壁319。框体31包含第一侧壁311、第二侧壁312、第三侧壁313与第四侧壁314。第一侧壁311具有第一凸缘311A、第一边311B及第二边311C。第一边311B相对于第二边311C，第一凸缘311A连接于第一边311B且凸出于第一侧壁311的表面，第一凸缘311A用以抵接顶封区322。第二侧壁312相对于第一侧壁311，第三侧壁313的两端分别连接于第一侧壁311与第二侧壁312，且具有第一卡接部313B。第四侧壁314相对于第三侧壁313，两端分别连接于第一侧壁311与第二侧壁312，且具有第二卡接部314B。

而延伸壁319可弯折地连接于第二边311C，延伸壁319的两端分别具有第一卡接件319D与第二卡接件319E，第一卡接件319D用以卡接第一卡接部313B，第二卡接件319E用以卡接第二卡接部314B。其中，当第一卡接件319D与第二卡接件319E分别卡接于第一卡接部313B与第二卡接部314B时，延伸壁319及第一凸缘311A包覆软包装电芯32的顶封区322。

在一实施方式中，薄型电池3的第二侧壁312具有第二凸缘312A，第二凸缘312A用以抵接电池身321。由于软包装电芯32的边缘具有密封压边，当软包装电芯32放置于框体31中时，除了顶封区322抵接于第一凸缘311A外，通过第二凸缘312A抵接密封压边，可使电池32放置于壳体31中时能受到支撑，同时也有利于后续组装手续的进行。第二凸缘312A凸出于第二侧壁312第一距离。所述第一距离在0.5mm至2mm的范围中，第一距离太少则不易稳固地支撑电池身321，第一距离太长则将会导致薄型电池3整体厚度变厚。

在一实施方式中，薄型电池3的第三侧壁313具有第三凸缘313A，其凸出于第三侧壁313第二距离。第三凸缘313A同样用以抵接电池身321，而所述第二距离在0.5mm至2mm的范围中。

在一实施方式中，薄型电池3的第四侧壁314具有第四凸缘314A，其凸出于第四侧壁314第三距离。第四凸缘314A也是用以抵接电池身321，而所述第三距离在0.5mm至2mm的范围中。

在一实施方式中，薄型电池3的延伸壁319包含第一区域319B与第二区域319C，第二区域319C的厚度为第一区域319B的厚度的三分之一至三分之二之间，延伸壁319以第二区域319C连接于第二边311C。由于第二区域319C的厚度为第一区域319B的厚度的三分之一至三分之二之间，因此当延伸壁319弯折时，不至于因为弯折区域的材料压缩变形导致弯折区域产生隆起的现象，进而影响到薄型电池3的外观尺寸。

在一实施方式中，延伸壁319具有至少一孔洞319A，如图5与图6所示，延伸壁319具有六个孔洞319A。由于湿气对软包装电芯32会造成不良影响，通过将环氧树脂或其它具有绝缘及隔离湿气功效的高分子材质注入孔洞319A中，使其包覆软包装电芯32的顶封区322，便可有效阻隔湿气入侵软包装电芯32内部。此外，当前述高分子材质固化后也能提供薄型电池3一定的刚性，使其能承受插接动作进行时的应力。而孔洞319A开设多个时，有助于在注入环氧树脂过程中，内部的空气可以经由其余孔洞319A排出。

在一实施方式中，薄型电池3还包含胶带33，如图5所示。胶带33包覆缠绕于框体31与软包装电芯32的外表面，其有助于固定软包装电芯32于框体31中。

请进一步参照图8与图9，分别为本发明的薄型电池与电路板的组合示意图(一)与示意图(二)。本发明的薄型电池与电路板的组合包含薄型电池3、电路板4及对接连接器50，其中薄型电池3如前所述，在此不再赘述。电路板50具有挖空处，对接连接器50设置于电路板4的挖空处，也即所谓沉板设计，以减少整体厚度。

请同时参照图1至图4，对接连接器50包含第二绝缘本体20与多个金属引脚23。第二绝缘本体20的两侧包含两定位板21，对应连接于所述电连接器10的两定位槽11。每一定位板21包含一定位凸块211，定位凸块211自第一导槽111(如图3所示)或第二导槽112(如图4所示)嵌入凹部115而固定第二绝缘本体20于第一绝缘本体10。多个金属引脚15间隔设置于两定位板21之间，当定位板21的定位凸块211嵌入凹部115时，多个金属引脚15分别插入端子槽13中而电性连接于导电端子15。

因此，薄型电池3可自第一方向或第二方向与设置有对接连接器50的电路板4插接组合并电性连接，不仅无需使用传统焊接技术，且具有组合方向上的弹性。由于市面上移动电子装置，例如智能型手机或平板电脑的结构设计往往各异其趣，导致其电池与系统电路板的衔接组合方式也不相同。本发明的薄型电池与电路板的组合能使薄型电池3自第一方向或第二方向与设置有对接连接器50的电路板4插接组合并电性连接，因而可适用于市面上各种移动电子装置的结构设计。

虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内。

Claims (13)

1.一种薄型电池与电路板的组合装置，其特征在于，包含：

一薄型电池，包含：

一壳体；

一软包装电芯，设置于该壳体中，包含一电池身及一顶封区；及

一电连接器，设置于该壳体与该顶封区之间且电性连接于该软包装电芯，该电连接器包含一第一绝缘本体与多个导电端子，该第一绝缘本体包含两定位槽以及多个端子槽，每一该定位槽具有一第一插口与一第二插口，每一该定位槽的槽壁设有一第一导槽、一第二导槽与一凹部，该第一导槽自该第一插口沿一第一方向延伸至该凹部，该第二导槽自该第二插口沿一第二方向延伸至该凹部；该些端子槽间隔设置于该两定位槽之间，每一该端子槽具有一第三插口与一第四插口；该些导电端子分别设置于该些端子槽中；

一电路板；及

一对接连接器，设置于该电路板且电性连接于该电路板的电路，包含一第二绝缘本体与多个金属引脚，该第二绝缘本体包含两定位板，对应连接于该两定位槽，每一该定位板包含一定位凸块，该定位凸块自该第一导槽或该第二导槽嵌入该凹部而固定该第二绝缘本体于该第一绝缘本体；该些金属引脚间隔设置于该两定位板之间，当该定位凸块嵌入该凹部时，该些金属引脚分别插入该些端子槽中而电性连接于该些导电端子；

其中，该第一插口、该第二插口、该第三插口与该第四插口裸露于该壳体外。

2.如权利要求1所述的薄型电池与电路板的组合装置，其特征在于，该第一绝缘本体还包含两定位凸块，分设于该两定位槽的槽壁上；每一该定位板还包含一定位孔，当该两定位板对应连接于该两定位槽时，该第一绝缘本体的该两定位凸块分别嵌入该两定位板的该定位孔。

3.如权利要求1所述的薄型电池与电路板的组合装置，其特征在于，该第一导槽具有一斜面以及连接于该斜面的一平面，该两定位板的该两定位凸块自该第一插口插入，依序经过该斜面与该平面而嵌入该凹部中。

4.如权利要求1所述的薄型电池与电路板的组合装置，其特征在于，该第二导槽具有一斜面以及连接于该斜面的一平面，该两定位板的该两定位凸块自该第二插口插入，依序经过该斜面与该平面而嵌入该凹部中。

5.如权利要求1所述的薄型电池与电路板的组合装置，其特征在于，每一该导电端子的一端设有一端子凸点。

6.如权利要求5所述的薄型电池与电路板的组合装置，其特征在于，每一该金属引脚的一端设有一端子滑槽，当该两定位板对应连接于该两定位槽时，该端子凸点嵌入该端子滑槽中。

7.如权利要求1或2所述的薄型电池与电路板的组合装置，其特征在于，该壳体包含：

一框体，包含：

一第一侧壁，具有一第一凸缘、一第一边及一第二边，该第一边相对于该第二边，该第一凸缘连接于该第一边且凸出于该第一侧壁的表面，该第一凸缘用以抵接该顶封区；

一第二侧壁，相对于该第一侧壁；

一第三侧壁，两端分别连接于该第一侧壁与该第二侧壁，具有一第一卡接部；及

一第四侧壁，相对于该第三侧壁，两端分别连接于该第一侧壁与该第两侧壁，具有一第二卡接部；及

一延伸壁，可弯折地连接于该第二边，该延伸壁的两端分别具有一第一卡接件与一第二卡接件，该第一卡接件用以卡接该第一卡接部，该第二卡接件用以卡接该第二卡接部；

其中，该第一卡接件与该第二卡接件分别卡接于该第一卡接部与该第二卡接部时，该延伸壁及该第一凸缘包覆该软包装电芯的该顶封区。

8.如权利要求7所述的薄型电池与电路板的组合装置，其特征在于，该第二侧壁具有一第二凸缘，凸出于该第二侧壁一第一距离，用以抵接该电池身，该第一距离在0.5mm至2mm的范围中。

9.如权利要求7所述的薄型电池与电路板的组合装置，其特征在于，该第三侧壁具有一第三凸缘，凸出于该第三侧壁一第二距离，用以抵接该电池身，该第二距离在0.5mm至2mm的范围中。

10.如权利要求7所述的薄型电池与电路板的组合装置，其特征在于，该第四侧壁具有一第四凸缘，凸出于该第四侧壁一第三距离，用以抵接该电池身，该第三距离在0.5mm至2mm的范围中。

11.如权利要求7所述的薄型电池与电路板的组合装置，其特征在于，该延伸壁包含一第一区域与一第二区域，该第二区域的厚度为该第一区域的厚度的三分之一至三分之二之间，该延伸壁以该第二区域连接于该第二边。

12.如权利要求7所述的薄型电池与电路板的组合装置，其特征在于，该延伸壁具有至少一孔洞。

13.如权利要求7所述的薄型电池与电路板的组合装置，其特征在于，该电路板具有一挖空区，该对接连接器设置于该挖空区。

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