CN104538578A - 改进的可再充电电池组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了改进的可再充电电池组件，包括：充电电池本体，该充电电池本体设有正极端子和负极端子；电源连接器插头，该电源连接器插头包括插头端和与插头端固接的连接套，该连接套上固定有第一磁性体；PCB板，与正极端子和负极端子电连接，该PCB板上设有与该PCB板电连接的金手指；电池帽组件，包括帽体和正极连接件，该帽体为与所述第一磁性体磁性吸合的导磁体或第二磁性体，该帽体以可拆卸的方式固定于电源连接器插头；正极连接件的一端与金手指弹性电接触，正极连接件的另一端形成凸部。本发明实现方便装拆电池帽组件的基础上，保证电池帽组件与PCB板的可靠、稳定的电连接，使可再充电电池组件工作稳定。

Description

改进的可再充电电池组件
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及改进的可再充电电池组件。
背景技术
电池作为一种最常见的供电装置，被广泛应用于多种便携式电子产品如剃须刀、遥控器、无线鼠标或键盘、便携式摄像机以及MP3、MP4等设备中。电池包括一次性电池和可再充电电池，与不能被重复充电的一次性电池相比，可再充电电池可以被重复充电和放电，由于可再充电电池总的利用成本低且对环境污染小，其得到了较一次性电池更为广泛地应用。
常见的可再充电电池包括有通过外部与可再充电电池相匹配的充电器为其充电，和与可再充电电池一体结构的充电电路(称之为可再充电电池组件)直接接至电源为其充电。较于外置充电设备，内置充电电路可直接与电源连接的可再充电电池携带更方便，成本也更低。
申请号为200580040272.3的中国发明专利公开了一种可再充电电池组件，该发明专利(以下称为专利1)可再充电电池组件可以折叠，使用时通过帽上的突部放电为负载供电，而其充电时通过可再充电电池组件的USB端口与计算装置或外围装置的USB端口连接，由计算装置或外围装置为可再充电电池单元充电而不是采用AC电源充电，提高了可再充电电池的寿命。
但是该专利1有以下缺点：
该专利1公开了突部在第一终端连接和可再充电电池单元之间形成电连接，从而形成数据和电源连接器插头再充电电路的旁路，电池组件向连接在第一终端和第二终端之间的负载传递电流，即实现为负载的供电。该专利将再充电电路作为为负载供电时的旁路，即是只有在为可再充电电池单元充电时，该可再充电电路才被使用，降低了可再充电电池组件中的部件的利用率，增加了可再充电电池组件结构的复杂程度，且第二终端穿过数据和电源连接器插头可能会触及再充电电路或者与第一终端连接定位不准确而使可再充电电池组件工作不稳定。
申请号为201210071612.0的中国发明专利公开了可再充电电池组件，该发明专利(以下称为专利2)的第三终端通过绝缘片与第二正终端定位，装配较为困难，且由于第三终端与第二正终端所连接的金手指是硬性接触，因此其易受外部振动而导致接触不良，导通性差，甚至松脱掉落；另外，其电池帽组件是通过紧配合或间隙配合插装于插头端，易松动，且电池帽组件移除后，需通过线绳与充电电池本体连接，否则容易遗失，而且，当插头端插入外部USB后，电池帽组件将悬挂在充电电池本体下方，给其它终端设备插入相邻的USB端口造成阻碍，使用不便。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供改进的可再充电电池组件，实现方便装拆电池帽组件的基础上，保证电池帽组件与PCB板的可靠、稳定的电连接，使可再充电电池组件工作稳定。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
改进的可再充电电池组件，包括：
充电电池本体，该充电电池本体设有正极端子和负极端子；
电源连接器插头，该电源连接器插头包括插头端和与插头端固接的连接套，连接套与具有负极端子的充电电池本体一端固接，该连接套上固定有第一磁性体，插头端用于与外部USB端口配合连接；
PCB板，该PCB板与正极端子和负极端子电连接，用于控制所述充电电池本体充放电，该PCB板安装于所述电源连接器插头内，该PCB板上设有与该PCB板电连接的金手指；
电池帽组件，该电池帽组件包括帽体和正极连接件，该帽体为与所述第一磁性体磁性吸合的导磁体或第二磁性体，该第二磁性体可与充电电池本体磁性吸合，该帽体以可拆卸的方式固定于电源连接器插头；正极连接件的一端与金手指弹性电接触，正极连接件的另一端由帽体内伸出至帽体外形成凸部。
优选地，所述第一磁性体为磁铁，该磁铁固定于连接套上远离充电电池本体的一端端面，该磁铁设置于帽体内。
优选地，所述帽体为内部中空的圆管状，围罩于插头端的外周，所述磁铁为一个以上，每个磁铁均具有与帽体的内壁贴合匹配的弧形壁。
优选地，所述正极连接件包括正极连接器和正极连接帽，正极连接帽由帽体内向帽体外伸出形成所述凸部，正极连接器的一端与正极连接帽固接并电连接，正极连接器的另一端与金手指的表面弹性配合并电连接。
优选地，所述正极连接器包括端头和弹性端脚，端头与正极连接帽固接并电连接；弹性端脚呈波浪形，且具有向金手指拱起的拱起部，该拱起部与金手指的表面电接触，沿金手指表面的法向弹性配合，且与该金手指的表面滑动配合。
优选地，远离所述充电电池本体的帽体一端设有卡环，所述正极连接帽包括所述凸部及位于凸部端沿的环形凸缘，正极连接帽与卡环之间设有环形盖片，凸部依次穿过环形盖片、卡环后伸出帽体外，环形凸缘的外径大于环形盖片的内径。
优选地，所述插头端包括插架及设于该插架外围的金属套壳，金属套壳为U形，其第一侧面和插架通过相匹配的第一卡扣结构固定连接，其第二侧面和插架通过相匹配的第二卡扣结构固定连接，其中，所述第一侧面的高度等于插架的高度，第二侧面的高度大于第一侧面的高度且小于外部USB端口的外壳的高度。
优选地，所述改进的可再充电电池组件包括一连接于所述正极端子和PCB板之间的正极触片、一连接于所述负极端子和PCB板之间的负极触片、以及一用于防止正极触片和负极触片相接触而造成短路的隔板，所述隔板与充电电池本体的横向截面相匹配，隔板固定于充电电池本体与连接套之间，正极触片穿过所述隔板内设有的卡槽连接于正极端子和PCB板之间，负极触片沿隔板的外壁边缘连接于负极端子和PCB板之间。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明在电池帽组件未移除前，可通过充电池体本体的负极端子、凸部形成对外供电的类似普通AAA、AA、C类、D类等电池形状的供电方式，在电池帽组件移除后，通过电源连接器插头可对外部设有USB端口的终端放电，还可经用外部终端经电源连接器插头对充电电池本体充电，实现提高PCB板内充放电利用率的同时，关键是还可在电池帽组件未移除前，使正极连接件保持与金手指的弹性电接触，则相当于保持了充电电池组件通过凸部和负极端子对外放电的放电可靠、稳定性，可防止振动，使本发明的工作稳定、可靠，延长了使用寿命，在生产上也大大提高了生产效率和成品率，提升了产能；
同时弹性电接触的安装方式也形成了可以预见的更容易装配和拆卸电池帽组件，而该装配后的电池帽组件可与第一磁性体吸合，可进一步巩固正极连接件保持与金手指的弹性电接触，同时也防止电池帽组件松脱，该拆去移除后的电池帽组件，当帽体设为第二磁性体时，还可与充电电池本体吸合，因此替代了传统的使用线绳，提高了使用的灵活性和方便程度，能有效防止电池帽组件遗失。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明可再充电电池组件的分解示意图；
图2为本发明可再充电电池组件实现第一放电结构的示意图；
图3为本发明可再充电电池组件的正极连接件与金手指的配合关系示意图；
图4为本发明可再充电电池组件实现第二放电结构或再充电结构的示意图。
图中：1、充电电池本体；11、正极端子；12、负极端子；2、电源连接器插头；21、插头端；211、插架；212、金属套壳；22、连接套；23、第一磁性体；231、弧形壁；3、PCB板；31、金手指；4、电池帽组件；41、帽体；411、卡环；42、正极连接件；421、凸部；422、正极连接器；423、正极连接帽；424、端头；425、弹性端脚；426、拱起部；427、环形凸缘；43、环形盖片；5、正极触片；6、负极触片；7、隔板；71、卡槽。
具体实施方式
本发明较佳的实施例中，改进的可再充电电池组件优选为圆柱形，其与普通AAA、AA、C类、D类等电池形状相同。并且，用于阐述和解释本发明权利范围的较佳的实施里以及附图说明中，若仅描述为USB端口，则指计算装置的USB端口或终端设备的USB端口。
如图1～3所示的改进的可再充电电池组件，包括：充电电池本体1、电源连接器接头2、PCB板3和电池帽组件4，其中；
充电电池本体1，该充电电池本体1设有正极端子11和负极端子12；
电源连接器插头2，该电源连接器插头2包括插头端21和与插头端21固接的连接套22，连接套22与具有负极端子12的充电电池本体1一端固接，该连接套22上固定有第一磁性体23，插头端21用于与外部USB端口配合连接；
PCB板3，该PCB板3与正极端子11和负极端子12电连接，用于控制所述充电电池本体1充放电，该PCB板3安装于所述电源连接器插头2内，该PCB板3上设有与该PCB板3电连接的金手指31；
电池帽组件4，该电池帽组件4包括帽体41和正极连接件42，该帽体41为与所述第一磁性体23磁性吸合的导磁体或第二磁性体，该第二磁性体可与充电电池本体1磁性吸合，该帽体41以可拆卸的方式固定于电源连接器插头2；正极连接件42的一端与金手指31弹性电接触，正极连接件42的另一端由帽体41内伸出至帽体41外形成凸部421。
本发明较佳的实施例可以实现二种放电功能和一种充电功能，分别为通过电池帽组件4放电的第一放电结构、通过电源连接器插头2为终端设备供电的第二放电结构、通过电源连接器插头2为所述充电电池本体1充电的再充电结构。对应地，一般可在PCB板3上设置充放电电路，更具体地可分为充电电路和放电电路，在充放电电路上设置第一正终端、一第一负终端、一第二正终端以及一第二负终端，其中所述第二正终端与金手指31电性连接。
在第一放电结构中，如图2所示，第一正终端与正极端子11电性连接，第一负终端与负极端子12电性连接，第二正终端与正极连接件42电性连接为凸部421提供电流；在再充电结构中，电池帽组件4被移除，如图4所示，电源连接器插头2与USB端口连接，金手指31与USB端口的正极插针电性连接，外部计算装置通过电源连接器插头2经充放电电路为充电电池本体1充电；在第二放电结构中，电池帽组件4被移除，如图4所示，电源连接器插头2与USB端口连接，金手指31与USB端口的正极插针电性连接，充电电池本体1通过电源连接器插头2经充放电电路为终端装置充电。
作为优选的实施方式，如图1所示，第一磁性体23为磁铁，该磁铁固定于连接套22上远离充电电池本体1的一端端面，该磁铁设置于帽体41内。磁铁可与帽体41产生磁性吸合作用，方便电池帽组件4的装拆。当帽体41设为第二磁性体时，帽体41还可吸合在充电电池本体1上，而充电电池本体1的正极端子11、负极端子12一般由铁材料作为导电金属制成。
为进一步增强上述磁性吸合的作用力和维持较好的牢固程度，帽体41为内部中空的圆管状，围罩于插头端21的外周，所述磁铁为一个以上，如图3所示，每个磁铁均具有与帽体41的内壁贴合匹配的弧形壁231，弧形壁231与帽体41内壁匹配贴合可防止帽体41抖动或松动。
为进一步方便装配，如图1所示，正极连接件42包括正极连接器422和正极连接帽423，正极连接帽423由帽体41内向帽体41外伸出形成所述凸部421，正极连接器422的一端与正极连接帽423固接并电连接，正极连接器422的另一端与金手指31的表面弹性配合并电连接。装配时则可直接固定正极连接帽423后再完成正极连接器422的固定，容易与金手指31形成快捷的对位。
正极连接件42与金手指31的弹性电接触方式优选为：如图3所示，所述正极连接器422包括端头424和弹性端脚425，端头424与正极连接帽423固接并电连接；弹性端脚425呈波浪形，且具有向金手指31拱起的拱起部426，该拱起部426与金手指31的表面电接触，沿金手指31表面的法向弹性配合，且与该金手指31的表面滑动配合。拱起部426形成的弹力可保持对金手指31表面的贴合作用。本例的正极连接件42采用铜材质制成，以提升导通性能，降低发热，同时由于正极连接件42仅与金手指31弹性接触，因此不必设置过长的弹性端脚425，节省较多铜材料，降低成本。
为进一步方便安装和拆卸，同时防止异物落入帽体41内，如图1所示，远离所述充电电池本体1的帽体41一端设有卡环411，所述正极连接帽423包括所述凸部421及位于凸部421端沿的环形凸缘427，正极连接帽423与卡环411之间设有环形盖片43，凸部421依次穿过环形盖片43、卡环411后伸出帽体41外，环形凸缘427的外径大于环形盖片43的内径，以形成环环相扣的固定方式，利于装拆。
本例所述插头端21包括插架211及设于该插架211外围的金属套壳212，金属套壳212为U形，其第一侧面和插架211通过相匹配的第一卡扣结构固定连接，其第二侧面和插架211通过相匹配的第二卡扣结构固定连接，其中，所述第一侧面的高度等于插架211的高度，第二侧面的高度大于第一侧面的高度且小于外部USB端口的外壳的高度。金属套壳212与USB端口的外壳相连，可增加电源连接器插头2乃至整个改进的可再充电电池组件形成保护强度，提升牢固程度和安全性。
更具体地，改进的可再充电电池组件包括一连接于所述正极端子11和PCB板3之间的正极触片5、一连接于所述负极端子12和PCB板3之间的负极触片6、以及一用于防止正极触片5和负极触片6相接触而造成短路的隔板7，所述隔板7与充电电池本体1的横向截面相匹配，隔板7固定于充电电池本体1与连接套22之间，正极触片5穿过所述隔板7内设有的卡槽71连接于正极端子11和PCB板3之间，负极触片6沿隔板7的外壁边缘连接于负极端子12和PCB板3之间。隔板7并可防止PCB板3直接落至充电电池本体1上而使PCB板3上的充放电电路与正极端子11、负极端子12相连而造成线路的混乱，其中的卡槽71用于PCB板3的卡插固定。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.改进的可再充电电池组件，其特征在于，包括：
充电电池本体，该充电电池本体设有正极端子和负极端子；
电源连接器插头，该电源连接器插头包括插头端和与插头端固接的连接套，连接套与具有负极端子的充电电池本体一端固接，该连接套上固定有第一磁性体，插头端用于与外部USB端口配合连接；
PCB板，该PCB板与正极端子和负极端子电连接，用于控制所述充电电池本体充放电，该PCB板安装于所述电源连接器插头内，该PCB板上设有与该PCB板电连接的金手指；
电池帽组件，该电池帽组件包括帽体和正极连接件，该帽体为与所述第一磁性体磁性吸合的导磁体或第二磁性体，该第二磁性体可与充电电池本体磁性吸合，该帽体以可拆卸的方式固定于电源连接器插头；正极连接件的一端与金手指弹性电接触，正极连接件的另一端由帽体内伸出至帽体外形成凸部。
2.根据权利要求1所述的改进的可再充电电池组件，其特征在于，所述第一磁性体为磁铁，该磁铁固定于连接套上远离充电电池本体的一端端面，该磁铁设置于帽体内。
3.根据权利要求2所述的改进的可再充电电池组件，其特征在于：所述帽体为内部中空的圆管状，围罩于插头端的外周，所述磁铁为一个以上，每个磁铁均具有与帽体的内壁贴合匹配的弧形壁。
4.根据权利要求1～3任一项所述的改进的可再充电电池组件，其特征在于，所述正极连接件包括正极连接器和正极连接帽，正极连接帽由帽体内向帽体外伸出形成所述凸部，正极连接器的一端与正极连接帽固接并电连接，正极连接器的另一端与金手指的表面弹性配合并电连接。
5.根据权利要求4所述的改进的可再充电电池组件，其特征在于，所述正极连接器包括端头和弹性端脚，端头与正极连接帽固接并电连接；弹性端脚呈波浪形，且具有向金手指拱起的拱起部，该拱起部与金手指的表面电接触，沿金手指表面的法向弹性配合，且与该金手指的表面滑动配合。
6.根据权利要求5所述的改进的可再充电电池组件，其特征在于，远离所述充电电池本体的帽体一端设有卡环，所述正极连接帽包括所述凸部及位于凸部端沿的环形凸缘，正极连接帽与卡环之间设有环形盖片，凸部依次穿过环形盖片、卡环后伸出帽体外，环形凸缘的外径大于环形盖片的内径。
7.根据权利要求1～3任一项所述的改进的可再充电电池组件，其特征在于，所述插头端包括插架及设于该插架外围的金属套壳，金属套壳为U形，其第一侧面和插架通过相匹配的第一卡扣结构固定连接，其第二侧面和插架通过相匹配的第二卡扣结构固定连接，其中，所述第一侧面的高度等于插架的高度，第二侧面的高度大于第一侧面的高度且小于外部USB端口的外壳的高度。
8.根据权利要求1～3任一项所述的改进的可再充电电池组件，其特征在于，所述改进的可再充电电池组件包括一连接于所述正极端子和PCB板之间的正极触片、一连接于所述负极端子和PCB板之间的负极触片、以及一用于防止正极触片和负极触片相接触而造成短路的隔板，所述隔板与充电电池本体的横向截面相匹配，隔板固定于充电电池本体与连接套之间，正极触片穿过所述隔板内设有的卡槽连接于正极端子和PCB板之间，负极触片沿隔板的外壁边缘连接于负极端子和PCB板之间。
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