CN104659305B - 一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，其包括面壳、底壳、电芯组件以及用于连接电池仓的锁扣装置；电芯组件设置于面壳与底壳配合后形成的空腔内；电芯组件包括电芯组以及连接于电芯组前端的导电软板和保护电路板；保护电路板设有凸起状的正负极连接端，导电软板设有两个分别与正负极连接端的连接孔；锁扣装置包括设置于面壳前端的锁扣、弹簧片和盖板；锁扣包括本体、设置于本体两侧的转轴以及设置于转轴上的扣件；盖板与面壳固定连接，使锁扣在面壳与盖板之间活动；弹簧片设置于锁扣与盖板之间，能抵持锁扣使扣件与电池仓扣接。采用本发明，其自身的封装工艺简单、结构稳固可靠，而且能快捷地可靠地与电池仓实现锁紧、拆装方便。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池。
背景技术
目前，如智能手机，笔记本电脑，数码相机等携带式电子设备上的外置电池一般为可拆式电池，电池容置于携带式电子设备专用的电池仓内并与机壳本体连接固定。当电池电量不足而无法充电时，或电池损坏时可打开电池盖，更换电池。
现有的外置电池一般采用卡钩和卡槽扣合的方式固定在电池仓上，这种连接方式或因太紧难以打开取出电池；或因太松，电池容易掉落、甚至丢失。而且携带式电子设备一旦跌落地面，电池受到冲击震动其卡钩容易松开，造成电池脱落并弹出电池仓，电池重新安装时，还需使用者仔细对卡钩与卡槽进行对位，使用较不方便，给使用者带来了麻烦。此外，由于卡钩和卡槽的结构要求，一般采用塑料材质制作，使用一段时间后，卡钩和卡槽的扣合部位容易划花、磨损，使得电池与主机本体扣不紧，跌落地面后电池与主机本体容易分离，不能满足数码产品跌落试验标准的要求。
外置电池一般包括面壳、底壳、电芯组和保护板等，面壳和底壳一般为金属或塑胶材质，面壳和底壳之间一般通过粘接连接，或者焊接连接。电芯组与保护电路板组合并装入上述面壳和底壳配合后得到的空腔内。为了使电芯组在空腔内不发生晃动，需要在面壳和底壳与电芯组之间的空隙填充密封胶，封装工艺复杂。另外，由于封装前电池的面壳、底壳和电芯组之间是相互分离的状态，电芯组前端还有保护电路板、正极镍片和负极镍片等部件，封装过程中常常会出现电芯组与保护电路板之间因无法定位而导致焊接时松脱、不稳固的现象，从而影响生产效率，增加生产损耗。此外，当电池跌落地面或遇到挤压等外力时，保护电路板与电芯组电极之间的焊点容易断开，电极移位甚至接触到保护电路板上的电气元件(如过充保护、过放防护、短路保护和过电流保护等)，电路导通，就容易出现短路、漏电流、腐蚀和气胀等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种自身封装工艺简单、结构稳固可靠，而且能快捷地可靠地与电池仓实现锁紧、拆装方便的带不锈钢锁扣的多电芯外置电池。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，用于电子设备，所述电子设备外侧设有用于安装外置电池的电池仓，其特征在于，包括面壳、底壳、电芯组件、以及用于连接所述电池仓的锁扣装置；所述电芯组件设置于所述面壳与底壳配合后形成的空腔内；所述电芯组件包括电芯组、以及依次连接于所述电芯组前端的导电软板和保护电路板；所述电芯组前端设有正极极耳和负极极耳，相应地，所述导电软板设有两组分别与所述正极极耳和负极极耳点焊固定的镍片；所述保护电路板设有凸起状的正极连接端和负极连接端，相应地，所述导电软板设有两组分别与所述正极连接端和负极连接端配合的连接孔；所述保护电路板设有外接端口，相应地，所述底壳前端开设有与所述外接端口配合的第一缺口；所述电芯组与导电软板之间设有第一绝缘纸；所述导电软板与保护电路板之间设有第二绝缘纸；所述保护电路板前端设有第三绝缘纸；所述锁扣装置包括依次设置于所述面壳前端的锁扣、弹簧片和盖板；所述锁扣包括本体、设置于所述本体两侧的转轴、以及设置于所述转轴上的扣件；相应地，所述面壳前端设有与所述本体配合的第二缺口，所述第二缺口的两侧侧壁设有所述转轴配合的凹槽；所述盖板开设有可供所述扣件穿过及活动的开孔；所述盖板与面壳固定连接，使所述锁扣在所述面壳与盖板之间活动；所述弹簧片设置于所述锁扣与盖板之间，该弹簧片抵持所述锁扣使所述扣件与电池仓扣接；所述电池仓设有供于所述扣件扣接的勾扣；所述底壳后端设有卡勾；相应地，所述电池仓设有供于所述卡勾插接的孔座。
作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述锁扣采用不锈钢材质一体成型。
作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述导电软板下侧折弯成朝外向上弯曲的翻边，呈长槽状结构；所述保护电路板放置在该长槽状的翻边上；两所述连接孔设置于所述翻边前端，且分别与所述保护电路板上的正极连接端和负极连接端配合并焊锡固定。
作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述电子设备设有磁感开关，相应地，所述面壳上设有与所述磁感开关相匹配的永磁铁；当外置电池装入电池仓时，所述磁感开关感应到所述永磁铁的磁场后，将自动接通电路使电子设备通电。
作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述保护电路板设有用于检测电芯组温度的导热片，能实时检测温度；当电芯组温度达到或超过设定值时，所述导热片向所述保护电路板传导过高温度信号，让保护电路板起过温保护作用。
作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述电芯组由2个或多个并联设置电芯单元组成。
作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，两所述电芯单元之间设有泡棉，所述泡棉中部开设有孔洞。
作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述电芯组的上下表面分别设有双面胶；所述双面胶中部开设有孔洞。
作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述面壳与电池仓之间设置有防水胶圈。
作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，对应所述底壳外周边缘的所述面壳上均匀间隔地设置有若干可供所述底壳导向定位装配的导柱。
作为上述技术方案优选的一种具体实施方式，所述底壳的外侧表面设有消磁标签，所述消磁标签由PET薄膜和铜箔复合而成。
实施本发明的一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，与现有技术相比较，具有如下有益效果：
(1)本发明的封装方式简单，电芯组采用并联设置的方式，在电芯单元之间设置泡棉，利用泡棉的弹性特性，让电芯组在面壳与底壳形成的空腔内具有更多的弹性空间，方便电芯组的安装及固定；此外，保护电路板采用导电软板衔接电芯组电极方式，在导电软板下侧设计用于放置保护电路板且呈长槽状结构的翻边，能够方便保护电路板定位及固定，而且电极与保护电路板的焊点被引至前端，焊接工艺简单，结构可靠。
(2)本发明通过在电芯组与导电软板之间设置第一绝缘纸，可隔离导电软板背面的铜皮与电芯负极之间的直接接触，以避免发生短路；在导电软板与保护电路板之间、保护电路板前端分别设置第二绝缘纸和第三绝缘纸，可将保护电路板前后两端的电气元件保护起来，避免保护电路板上的电气元件与导电软板的电气元件发生接触，避免电气元件接触时造成的短路、漏电流、腐蚀和气胀等风险，提高了电池的安全性能，有效地延长了电池的使用寿命；
(3)本发明外置电池的锁扣装置结构简单、外形小巧，电池锁紧可靠，满足了数码产品跌落试验标准的要求；
(4)本发明外置电池的锁扣装置使用方便，可快速在电池仓上拆装电池，大大提高了电池安装及拆卸的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1是本发明一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池的一实施例的爆炸图；
图2是图1实施例装配后的立体示意图；
图3是图1实施例装配后的另一视向的立体示意图；
图4是图1实施例锁扣锁定时的结构示意图；
图5是图1实施例锁扣解锁时的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合参见图1至图5所示，本发明的一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，用于电子设备，所述电子设备外侧设有用于安装外置电池的电池仓，其包括面壳1、底壳2、电芯组件、以及用于连接所述电池仓的锁扣装置。
所述电芯组件设置于所述面壳1与底壳2配合后形成的空腔内；所述电芯组件包括电芯组31、以及依次连接于所述电芯组31前端的导电软板32和保护电路板33；所述电芯组31前端设有正极极耳和负极极耳，相应地，所述导电软板32设有两组分别与所述正极极耳和负极极耳点焊固定的镍片；所述保护电路板33设有凸起状的正极连接端33a和负极连接端33b，相应地，所述导电软板32设有两组分别与所述正极连接端33a和负极连接端33b配合的连接孔321；所述保护电路板33设有外接端口331，相应地，所述底壳2前端开设有与所述外接端口331配合的第一缺口21。电芯组31封装时，所述电芯组31由两个或多个并联设置电芯单元组成，在所述电芯组31的上下表面分别粘贴有双面胶34a、34b，在两所述电芯单元之间设置泡棉35。其中，上表面的双面胶34a用于粘接底壳2，下表面的双面胶34b用于粘接面壳1，从而使电芯组31固定在面壳1与底壳2配合后形成的空腔内。同时利用泡棉35自身的可压缩特性，增大电芯组31装配时压缩余量，以保证电芯组31装入到底壳2时下表面双面胶34b(即朝向面壳1一面的双面胶34b)能够超出底壳2，面壳1与底壳2熔合连接时，泡棉35被压缩并抵持于两侧的电芯单元，使得上下表面的双面胶34a、34b充分地与底壳2、面壳1接触，使电池组件结构在空腔内更加紧凑、牢固。所述导电软板32与保护电路板33在电芯组31上装配时，首先通过导电软板32上的镍片与对应的极耳进行点焊连接，以实现导电软板32与电芯组31之间的固定；然后将所述导电软板32下侧折弯成朝外向上弯曲的翻边322，也即导电软板32下侧整体呈长槽状结构，电芯的正负电极也随着该翻边322导引至前端并设计成连接孔321；随后将所述保护电路板33放置在该长槽上，并将其正极连接端33a和负极连接端33b对应上各自的连接孔321进行配合定位及焊锡固定，从而实现导电软板32与保护电路板33之间的固定以及保护电路板33与电芯组31之间电性连接。
还需要说明的是，由于考虑到电芯循环充放电会引起体积膨胀，因此，在所述泡棉35中部、双面胶34a、34b中部均开设孔洞39，用于吸收电芯由于循环充放电所膨胀的体积，避免两个电芯单元之间、电芯组31与底壳2之间、电芯组31与面壳1之间由于膨胀而相互挤压引起的爆炸，同时还使电芯组31具有更好的散热空间，有效地提高电池的安全系数。
所述电芯组31与导电软板32之间设有第一绝缘纸36，具体实施时，将该第一绝缘纸36折成U形覆盖于第一绝缘纸36将所述电芯组31的负极极耳周围区域(除正极极耳一侧区域外)，该第一绝缘纸36能够隔离导电软板32背面的铜皮与电芯组31负极之间的直接接触，以避免发生短路；为了消除电芯电极和保护电路板33上的电气元件接触时造成的短路、漏电流、腐蚀和气胀等风险，在导电软板32与保护电路板33之间设置第二绝缘纸37，利用该第二绝缘纸37隔离导电软板32与电气元件之间的接触以及干扰。
由于电池封装后需要进行静电放电测试(即ESD测试)，测试时容易接触到保护电路板33上的电气元件而产生电火花造成保护电路板33损坏，因此，需要在保护电路板33前端覆盖第三绝缘纸38，利用该第三绝缘纸38隔离电气元件与ESD之间的接触。
所述锁扣装置包括依次设置于所述面壳1前端的锁扣41、弹簧片42和盖板43；所述锁扣41包括采用不锈钢材质一体成型的本体44、转轴45以及扣件46，所述转轴45设置于所述本体44两侧，所述扣件46设置于所述转轴45上。所述本体44设有可供所述弹簧片42嵌入的卡槽47；相应地，所述面壳1前端设有与所述本体44配合的第二缺口11，所述第二缺口11的两侧侧壁设有所述转轴45配合的凹槽12；所述盖板43开设有可供所述扣件46穿过及活动的开孔431；所述盖板43与面壳1固定连接，使所述锁扣41在所述面壳1与盖板43之间活动；所述弹簧片42设置于所述锁扣41与盖板43之间，该弹簧片42抵持所述锁扣41使所述扣件46与电池仓扣接；所述电池仓设有供于所述扣件46扣接的勾扣51；所述底壳2后端设有卡勾22；相应地，所述电池仓设有供于所述卡勾22插接的孔座52。具体实施时，先将弹簧片42嵌入不锈钢锁扣41的卡槽47里使其固定，然后将锁扣41的转轴45分别嵌入面壳1前端缺口两侧壁的凹槽12内，再通过超声将面壳1和锁扣盖板43熔接在一起，使得锁扣41能够在面壳1与盖板43之间活动。电池锁扣锁定时，锁扣41在弹簧片42的作用力下，使扣件46与盖板43水平呈80度扣接于电池仓的勾扣51上，如图4所示；电池锁扣解锁时，锁扣41朝外翻开，转轴45旋转并带动扣件46沿着凹槽12后移，扣件46脱离电池仓的勾扣51解锁，这时，扣件46与盖板43水平呈90度垂直，如图5所示。可见，本发明外置电池的锁扣装置结构简单、外形小巧，电池锁紧可靠，满足了数码产品跌落试验标准的要求。
更佳地，所述电子设备设有磁感开关，相应地，所述面壳1上设有与所述磁感开关相匹配的永磁铁6；当外置电池装入电池仓时，所述磁感开关感应到所述永磁铁6的磁场后，将自动接通电路使电子设备通电。在实施例中，该永磁铁6嵌入面壳1侧边的柱座13上，同时通过热压固定(Heat-Stake)工艺使其组装工艺变得更为简单可靠。
更佳地，所述保护电路板33设有用于检测电芯组31温度的导热片332；当电芯组31温度达到或超过设定值时，所述导热片332向所述保护电路板33传导过高温度信号，让保护电路板起过温保护作用。这样，通过该导热片332能够进一步地提高电池使用的安全性。
更佳地，所述面壳1与电池仓之间设置有防水胶圈7。该防水胶圈7优选为硅胶圈，通过Overmold二次成型在塑胶壳(即面壳1)里，使得电池装入主机的电池仓后可以通过IP54的防水测试。其中，Overmold的中文注释称为双色模：两种塑胶材料在同一台注塑机上注塑，分两次成型，但是产品只出模一次的模具。
更佳地，对应所述底壳2外周边缘的所述面壳1上均匀间隔地设置有若干可供所述底壳2导向定位装配的导柱14，以方便面壳1与底壳2装配时的定位，定位准确，提高电池的封装效率。
更佳地，所述底壳2的外侧表面设有消磁标签8，所述消磁标签8由PET薄膜层和铜箔层复合而成。其中，铜箔层具有消除电磁干扰的功能，电池高频传输时，铜箔层能隔离电磁波对人体的伤害，而且耐高温有效防止自燃。另外，对于接地后静电泄放有着良好的效果。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，用于电子设备，所述电子设备外侧设有用于安装外置电池的电池仓，其特征在于，包括面壳、底壳、电芯组件、以及用于连接所述电池仓的锁扣装置；
所述电芯组件设置于所述面壳与底壳配合后形成的空腔内；所述电芯组件包括电芯组、以及依次连接于所述电芯组前端的导电软板和保护电路板；所述电芯组前端设有正极极耳和负极极耳，相应地，所述导电软板设有两组分别与所述正极极耳和负极极耳点焊固定的镍片；所述保护电路板设有凸起状的正极连接端和负极连接端，相应地，所述导电软板设有两个分别与所述正极连接端和负极连接端配合的连接孔；所述保护电路板设有外接端口，相应地，所述底壳前端开设有与所述外接端口配合的第一缺口；所述导电软板下侧折弯成朝外向上弯曲的翻边，呈长槽状结构；所述保护电路板放置在该长槽状的翻边上；两所述连接孔设置于所述翻边前端，且分别与所述保护电路板上的正极连接端和负极连接端配合并焊锡固定；所述电芯组与导电软板之间设有第一绝缘纸；所述导电软板与保护电路板之间设有第二绝缘纸；所述保护电路板前端设有第三绝缘纸；
所述锁扣装置包括依次设置于所述面壳前端的锁扣、弹簧片和盖板；所述锁扣包括本体、设置于所述本体两侧的转轴、以及设置于所述转轴上的扣件；相应地，所述面壳前端设有与所述本体配合的第二缺口，所述第二缺口的两侧侧壁设有所述转轴配合的凹槽；所述盖板开设有可供所述扣件穿过及活动的开孔；所述盖板与面壳固定连接，使所述锁扣在所述面壳与盖板之间活动；所述弹簧片设置于所述锁扣与盖板之间，该弹簧片抵持所述锁扣使所述扣件与电池仓扣接；
所述电池仓设有供于所述扣件扣接的勾扣；
所述底壳后端设有卡勾；相应地，所述电池仓设有供于所述卡勾插接的孔座。
2.如权利要求1所述的一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，其特征在于，所述锁扣采用不锈钢材质一体成型。
3.如权利要求1所述的一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，其特征在于，所述电子设备设有磁感开关，相应地，所述面壳上设有与所述磁感开关相匹配的永磁铁；当外置电池装入电池仓时，所述磁感开关感应到所述永磁铁的磁场后，将自动接通电路使电子设备通电。
4.如权利要求1所述的一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，其特征在于，所述保护电路板设有用于检测电芯组温度的导热片，能实时检测温度；当电芯组温度达到或超过设定值时，所述导热片向所述保护电路板传导过高温度信号，让保护电路板起过温保护作用。
5.如权利要求1所述的一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，其特征在于，所述电芯组由2个或多个并联设置的电芯单元组成。
6.如权利要求5所述的一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，其特征在于，两所述电芯单元之间设有泡棉，所述泡棉中部开设有孔洞。
7.如权利要求1或5所述的一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，其特征在于，所述电芯组的上下表面分别设有双面胶；所述双面胶中部开设有孔洞。
8.如权利要求1所述的一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，其特征在于，所述面壳与电池仓之间设置有防水胶圈。
9.如权利要求1所述的一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，其特征在于，对应所述底壳外周边缘的所述面壳上均匀间隔地设置有若干可供所述底壳导向定位装配的导柱。
10.如权利要求1所述的一种带不锈钢锁扣的多电芯外置电池，其特征在于，所述底壳的外侧表面设有消磁标签，所述消磁标签由PET薄膜和铜箔复合而成。
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