CN1169244C - 小型电气设备用电池组件 - Google Patents

Abstract

一种可自由拆装地安装在便携式电话机上而构成电话机外周面的一部分的电池组件，电池(28)在电池组件的与小型电气设备接触方向上的变形(44a)通过设在收容盒(34)内面上的间隙(51)进行吸收，并且，在电话机的外周方向上，允许电池(28)的变形(44b)引起收容盒(34)发生变形。

Description

小型电气设备用电池组件

技术领域

本发明涉及一种当将收容有电池的盒子从外部可自由拆装地安装在诸如便携式电话机等小型电气设备上时，构成该小型电气设备的外表面的一部分的电池组件。

背景技术

近年来，在诸如便携式电话机等电池驱动式小型电气设备的小型轻量化方面，企业之间的竞争激烈，在这种小型电气设备中所使用的作为主要部件之一的电池组件也不例外。针对这一要求，将电池的外部形状做成薄片状以谋求小型化，而将电池的外装材料从过去的铁改变为铝以谋求轻量化。此外，显而易见，将这样的电池收容在盒内时，通过将收容盒的壁厚控制在必要的最低限度，并使电池的外表面与收容盒内面紧密接触，可进一步实现小型轻量化。

发明的公开

然而，要维持小型电气设备所需的电池容量，作为电池需要有与之相应的体积。例如，对于便携式电话机，使用的是大体为矩形扁平的电池，而要谋求该电池的薄型化，不得不加大其正反面的面积，而加大正反面后，电池中央部位的强度不可避免地要降低。众所周知，若此时电池的外装材料是铁，利用该材料所具有的刚性尚能够维持其外部形状，但若使用铝作为外装材料，相同厚度下刚性将显不足，经过充放电循环，电池的正反面将发生膨胀。

对于便携式电话机，作为构成电源的电池，是以将至少一个电池收容于收容盒内的电池组件的形式加以使用的。在这种场合，针对上述不良现象，还可以考虑，或加大收容盒的壁厚以增加刚性，或在电池表面与收容盒内面之间预先设置用来吸收电池的膨胀量的空隙，以防止整个电池组件发生变形，防止对安装有电池组件的小型电气设备产生影响。但显然，这种措施与实现小型轻量化背道而驰。

本发明人为消除上述不良现象，对小型电气设备与电池组件之间的嵌合部分进行了研究。其结果，作为小型电气设备与电池组件的嵌合部分，从维持二者嵌合的强度来说，也有必要尽可能地抑制变形的发生。本发明人发现，作为对应措施，小型电气设备外壳轮廓本身多具有圆弧面，因此，外壳因电池变形而多少产生的隆起并不显眼。即，作为整个电池组件其变形并不是问题，只要能够防止电池组件在与小型电气设备之间的接触面处发生变形，则不会因电池变形而产生不良影响。

本发明是基于上述发现而提出的，其目的是提供一种电池组件，通过对收容盒在该电池组件的与小型电气设备接触方向上的变形加以限制，并将电池本体的变形引向小型电气设备的外方，从而，能够谋求整个电池组件尽可能小型轻量化，并且能够防止电池组件的变形对小型电气设备产生结构上的影响。

本发明所涉及的电池组件可自由拆装地安装在诸如便携式电话机等小型电气设备上，并构成该小型电气设备的外表面的一部分。该电池组件具备具有薄片状的外形并允许向厚度方向发生变形的电池、以及紧密地包围在将该电池的周围的收容盒。

进而，对安装在小型电气设备上时收容盒向与小型电气设备的接触方向的变形进行限制，并且，允许收容盒向与此相反的小型电气设备的外方发生变形。

能够构成这样一种电池组件，即，上述电池向该电池厚度方向的一个方向，即指向小型电气设备外壳的变形受到抑制。在这种场合，对上述电池的变形的抑制可这样实现，即，或者使电池的允许变形的面的刚性设定得较对该电池的变形进行抑制的面的刚性小，或者在电池的抑制变形的面的中央部分设置凹部。

上述收容盒也可以这样构成，即，对电池周缘部分进行保持的同时，在与电池其厚度方向的接触面之间，设置有用来吸收该电池的变形的间隙。在这种场合，设在上述收容盒内部的间隙可这样形成，即，或者在其与电池相向的相向面的中央部分设置凹部，或者以在电池周围与收容盒的内面相结合的保持材料的厚度形成。

本发明如上所述，对收容盒在电池组件的与小型电气设备接触方向上的变形进行限制，并且，允许电池向小型电气设备的外方发生变形。因此，不仅作为整个电池组件能够谋求其尽可能地小型轻量化，而且，在电池组件变形时能够维持相对于小型电气设备的嵌合性，同时，能够提高电池在电池组件内的固定状态的可靠性。

附图的简单说明

下面，将结合附图对本发明的最佳实施形式进行详细说明，在附图中，对相同的部件使用相同的编号。

图1为实施本发明的便携式电话机，是拆下电池组件状态下的概略立体图。

图2为图1所示便携式电话机，是装有电池组件状态下的概略立体图。

图3是构成图1及图2所示电池组件的电池的概略立体图。

图4是由本发明一实施形式所构成的电池组件的概略立体图。

图5是图4所示电池组件的局部侧视剖视图。

图6是图4及图5所示电池组件对电池组件的变形进行吸收的状况的说明图。

图7是由本发明另一个实施形式所构成的电池组件的局部侧视剖视图。

图8是图7所示电池组件对电池组件的变形进行吸收的状况的说明图。

图9是图7所示实施形式的变形例的电池组件的局部侧视剖视图。

图10是由本发明第3实施形式所构成的电池组件的概略分解立体图。

图11是图10所示电池组件的概略立体图。

图12是图11所示电池组件的局部侧视剖视图。

图13是图11所示电池组件对电池组件的变形进行吸收的状况的说明图。

实施发明的最佳形式

在下面的说明中，将本发明作为便携式电话机的电池组件加以实施并对其进行详细说明。但是，很显然，本发明并不限于便携式电话机，对于有必要实现小型轻量化的各种小型电气设备的电池组件也可大体同样地进行实施。

作为便携式电话机10，图1和图2所概略展示的外观的例子，与现有技术大致相同，由作为电话机所必需的操作部14以及显示部16设在其正面20的大致为矩形盒状的本体外壳18构成。在该本体外壳18的一端，背面22部分缺少一块而呈L字形，从而形成以安装面24分开的电池组件室。电池组件12能够可自由拆装地安装在该本体外壳18上，当安装在本体外壳18上时，如图2所示就位于上述电池组件室处。

当电池组件12如图2所示地就位于电池组件室时，电池组件12的连接面26与本体外壳18的安装面24紧密接触。这样，当电池组件12安装在本体外壳12上时，二者成为一体而大体呈矩形的盒状，构成其大小能够以手掌握住并且不存在台阶的外周形状。

电池组件12由合成树脂制的大致为矩形的收容盒34构成，在该收容盒34的内部，封闭有如图3所示呈矩形薄板状形成的电池28、以及配设在其侧面30对电池28充放电时进行保护的保护电路32。便携式电话机10的电路与电池28之间的接口与现有便携式电话机同样，作为图示的实施形式，在收容盒34的局部上，由通过连接面26上所形成的开口而裸露的电极36和本体外壳18中的对应的电极构成。因此，只要电池组件12安装在本体外壳18上，便携式电话机10便能够从电池组件12获得电能。

电池28是可多次充放电的锂离子电池，如图3所示，具有矩形的正面38和背面40，各面38、40的宽度W设定得稍小于便携式电话机的本体外壳18的宽度，并且，呈厚度d为5mm甚至小于5mm的薄板形状。

此外，作为电池28的外装壳42的材质，使用诸如铝等比重较小的材质，并且，将其壁厚设定为规范所允许的最小值，以此使整个电池尽可能轻量化。即使实现了这样的轻量小型化，外装壳42的侧面30乃至其附近部分仍能够保持准确的形状。但是，当经过充放电循环其内压增加时，电池28的正面38(第1面)及背面40(第2面)的中央部分将如图6中44a和44b所示，彼此向相反方向膨胀，但该中央部分因这一膨胀而突出的高度为0.3mm程度，在允许范围内。

另一方面，收容盒34由具有绝缘性能的合成树脂形成，尽可能紧密地包围在电池28的周围，以此防止从外部直接与电池28接触。

在这里，将收容盒34的壁厚尽可能设定得较薄例如为0.6mm或薄于0.6mm，以此减小整个电池组件的重量和体积。另一方面，收容盒34的强度将随之不可避免地降低。但是，通过电池28的侧面30或其附近部位那样变形较小、刚性大的部分与收容盒34的内面粘接而使二者相接合，并且，尽可能使电池28的外表面与收容盒34的内表面二者紧密接触，从而，在允许收容盒34自身发生变形的情况下，利用电池28的刚性，可使电池组件作为一个整体保持其强度。

本发明具有上述结构，并且，在阻止电池组件12的与便携式电话机12接触的位置发生变形的同时，将内藏的电池28的变形引向便携式电话机10的外周方向。

为实现具有这一特征的结构，对构成电池组件12的电池28、收容盒34、以及由使二者保持接合的后述的接合保持材料46所构成的三个主要部件中的至少某一个的形状，如下详述地进行设定。

首先，对电池28，防止外装壳42的正面38隆起而导致电池组件12的中央部位向本体外壳18的安装面24方向突出。其防止方法是，如图4和图5的例子所示，为防止外装壳42隆起，在正面38的中央部分在制造阶段预先设置凹部48。因此，即使壳42的内压增加而导致正面38及背面40的中央产生图6所示隆起部44，也可以在便携式电话机10的安装面24方向上由凹部48将其隆起部44a吸收，防止收容盒34的连接面26的中央突出出来。而对于连接面26之相反侧的收容盒34的外表面50，允许中央部位因隆起部44b而变形。

作为其它的方法，或者可以在此基础上，使外装壳42的正面38较背面40厚而使得二者的刚性不同，在这种场合，即使壳42的内压力增大时，该内压力增大的影响也集中于刚性较小的背面40一侧，可防止与便携式电话机10接触的接触面26发生变形。

图7和图8所示本发明的其它实施形式中，在与电池28的正面38相对的收容盒34的内面上，形成有随着电池28的变形电池28的隆起部44a可嵌入的凹部52。该凹部52仅设置在收容盒34的与便携式电话机10接触方向上所希望的位置上。但是，也可以如图9所示，在与收容盒34的背面40相对的收容盒34的另一侧的面上，也设置同样的凹部52a，用来吸收电池28的膨胀。

而作为凹部52，只要是能够吸收电池28的隆起，其形状及形成位置可任意设定，但若以构成球面的一部分的形状形成，则不仅便于注塑成型，而且能够保持凹部52周缘的强度。

本发明的第3实施形式示于图10至图13。该实施形式中，在电池28与收容盒34之间使用了接合保持材料46。作为该接合保持材料46，使用其厚度小到可忽略不计程度的双面胶带或粘接剂。而本实施例所涉及的接合保持材料46如图10至图13的例子所示，使用的是厚度与产生于外装壳42的隆起部44a的高度相对应的例如为0.3mm程度的双面胶带。

该接合保持材料46的形状如图10和图11的例子所示，是将外装壳42的正面38的周缘部分呈带状接合、中央部分具有矩形开口54的片状，可如图12和图13所示，使电池28的隆起部44a嵌入设在中央部位的开口54内，以防止收容盒34变形。

至此，对本发明的多个最佳实施形式进行了详细说明，但对于本行业人员来说，存在着能够想到多种变形乃至改变等之处。例如，前述各实施例中，是在便携式电话机10的本体外壳18的端部做出缺口以形成电池组件室，在该电池组件室内嵌入电池组件12而构成。但电池组件室也可以是在本体外壳18的中央部分做出缺口而形成，此外，可嵌合在本体外壳18的上端乃至下端处，其安装位置并不限定。

此外，收容盒34中内装的电池28并不限于铝外装壳的锂离子电池，当然，实施时可对该电池的种类、外观形状和外装壳42的材质作适当变更。此外，作为整个电池组件，外观形状及其尺寸可根据所适用的小型电气设备作相应改变。

因此，这些变形例只要具有本发明的实质性内容，均应理解为属于本发明的范围。

Claims (8)

1.一种电池组件，可自由拆装地安装在小型电气设备上而构成该小型电气设备的外周面的一部分，由

呈具有一定厚度的薄板状外形的、允许向其厚度外方向发生变形的电池、

将所说电池紧密地包围起来的收容盒、

允许电池在安装在小型电气设备上时向小型电气设备的外周方向变形，但对收容盒向与小型电气设备接触的方向发生的变形进行吸收的机构所构成。

2.如权利要求1所说的电池组件，上述电池向其厚度方向中一个方向上的变形受到抑制。

3.如权利要求2所说的电池组件，上述对电池变形的抑制这样实现，即，电池的允许变形的第2面的刚性设定得小于该电池的对变形进行抑制的第1面的刚性。

4.如权利要求2所说的电池组件，上述对电池变形的抑制这样实现，即，在对变形进行抑制的电池的第1面的中央部分设有凹部。

5.如权利要求3或4所说的电池组件，上述与电池的第1面相向的收容盒的至少一个面上，预先形成有大小与电池一侧的隆起部相对应的凹部。

6.如权利要求1所说的电池组件，上述收容盒在对电池的周缘部分进行保持的同时，在与电池其厚度方向的接触面之间，设置有用来吸收该电池的变形的间隙。

7.如权利要求6所说的电池组件，设在上述收容盒内部的间隙，是形成于与电池相向的相向面的中央部分的、大小与电池一侧的隆起部相对应的凹部。

8.如权利要求6所说的电池组件，设在上述收容盒内部的间隙相当于用来使电池周围与收容盒内面相接合的保持材料的厚度。

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