JP2014502008A - リチウムイオン電池及びその充電器 - Google Patents

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Abstract

リチウムイオン電池及びその充電器を提供する。リチウムイオン電池は、外カバー(1)、位置決めベース(2)、端蓋(3)、電芯(4)、正極接触点(51)、正極片(52)、負極片(53)、正極接続片(61)及び負極接続片(62)を含む。外カバー(1)は、上開口の一体成形された筒体である。正極接触点(51)は、外カバー(1)の接触点延伸孔(11)から延びる。端蓋(3)の下端面が負極片(53)及び位置決めベース(2)に圧着され、端蓋(3)と外カバー(1)の上開口とが着脱自在に接続される。端蓋(3)の蓋縁と外カバー(1)の上開口の端面とが組み合わされる。リチウムイオン電池とその充電器との間は簡単に取り外すことができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、リチウムイオン電池及びリチウムイオン電池を応用する充電器に関し、特に取付が簡単で、工程が簡素で効率が高い上、リチウムイオン電池が携帯可能であり、充電器からリチウムイオン電池を非常に簡単に取り外すことができる構造に関する。
従来のリチウムイオン電池は、外カバー、位置決めベース、端蓋、電芯、正極接触点、正極片、負極片、1つの正極接続片及び1つの負極接続片を含み、負極片が位置決めベース上に設置され、正極片が端蓋上に設置される。
外カバーは、2つのハーフ外カバーにより構成され、2つのハーフ外カバーは超音波により溶接され、位置決めベース及び端蓋が外カバー上に設置される。上述した従来のリチウムイオン電池の構造には、取付工程が複雑で効率が低いという問題が存在した。
本発明の目的は、組立が容易で、効率が高いという特長を有し、充電器に用いたり懐中電灯に用いたりすることができるリチウムイオン電池を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、携帯に便利で、何時でも直流電気により電気製品を充電することができるリチウムイオン電池を応用する充電器を提供することにある。
本発明は次のように実現する。
リチウムイオン電池は、外カバー、位置決めベース、端蓋、電芯、正極接触点、正極片、負極片、1つの正極接続片及び1つの負極接続片を含み、以下を特徴とする。
前記外カバーは、上開口の筒体であり、外カバーの底板上は、底板中心に位置する接触点延伸孔を有し、位置決めベースの上端面上は、負極片の嵌入孔を有し、位置決めベース上に正極片貫通孔及び負極片貫通孔を有し、負極片貫通孔と嵌入孔とが連通し、正極片貫通孔及び負極片貫通孔の下端面開口上は、それぞれ正ガイドブロック及び負ガイドブロックを有し、正ガイドブロック及び負ガイドブロックは、電芯の端部と支持して組み合わされ、前記端蓋上は中心孔を有し、上端面の中心孔の周りには正極片溝を有し、正極片ガイド孔が端蓋に穿設され、端蓋の下端面が負極片及び位置決めベースに圧着され、端蓋と外カバーの上開口とが着脱自在に接続され、端蓋の蓋縁と外カバーの上開口の端面とが組み合わされ、前記正極片が円環状を呈し、正極片は、端蓋の正極片溝内に設置され、その正導電片が端蓋上の正極片ガイド孔、正極片貫通孔に貫通されて正極接続片と組み合わされ、前記負極片が位置決めベースの嵌入孔内に設置され、その負導電片が負極片貫通孔に貫通されて負極接続片と組み合わされ、正極接触点が接触点延伸孔から延びる。
前記端蓋の下端面にリング状溝を有し、リング状溝の径方向外側に位置決め台を有し、正極片ガイド孔がリング状溝と正極片溝とに穿設され、前記位置決めベースの上端面は、嵌入孔の周りに形成されたリング状台を有し、正極片貫通孔及び負極片貫通孔がリング状台上に位置し、負極片貫通孔と嵌入孔とが連通し、リング状溝の内周壁の下端と負極片とが当接され、リング状溝の外周壁の下端とリング状台の径方向外側の位置決めベースの端部とが組み合わされる。
前記端蓋の下端面上に円形に沿って均等に配置された2つの爪を有し、位置決めベースの周縁には、均等に配置された2つの位置決め溝を有し、外カバーの壁上はフックを有し、爪の杆部と位置決め溝とが組み合わされ、爪の爪部とフックとが係合される。
前記外カバーの開口端の外表面上に、円形に沿って均等に配置された少なくとも2つの突起を有し、軸方向に沿ったスロットが突起及び外カバー上に位置し、端蓋の蓋縁の周縁上に、均等に配置された少なくとも2つの接続ブロックを有し、蓋縁下部の端蓋上には、係合片と接続ブロックとが一体化され、突起と接続ブロックとが係合されて位置決めブロックを構成し、係合片がスロット内に嵌入される。
端蓋の下端面上に円形に沿って均等に配置された2つの爪を有し、位置決めベースの周縁には、均等に配置された2つの位置決め溝を有し、筒体の壁上は、フックを有し、爪の杆部と位置決め溝とが組み合わされ、爪の爪部とフックとが係合される。
本発明のリチウムイオン電池を使用する充電器は、充電配線基板、充電プラグ及び筐体を含み、以下を特徴とする。
正極ばね及び負極ばねをさらに含み、前記筐体は、ベース及びキャップを含み、ベースの上端は界面を有し、界面上は円弧状スロットを有し、界面上部はリング状支持台を有し、リング状支持台と界面との結合箇所には位置拘束台を有し、ベースの下端面上は収納チャンバを有し、キャップの頂部は挿入孔を有し、チャンバ内は、位置決め台及び円弧状係合舌を有し、充電配線基板は、リング状支持台上に設置され、正・負極ばねは、収納チャンバ内に設置され、収納チャンバに延びて充電配線基板に連通し、負極ばねが正極ばねのチャンバ内に位置し、正・負極ばねは、正・負極片とそれぞれ組み合わされ、充電プラグは、充電配線基板上に設置され、キャップ上の挿入孔に対応し、キャップの円弧状係合舌とベース上の円弧状スロットとが組み合わされ、位置拘束台と位置決め台とが組み合わされて位置決めされ、ベースの収納チャンバ内はガイド位置決め溝を有し、ガイド位置決め溝と電池の外カバー上の位置決めブロックとが組み合わされる。
前記リング状支持台上は位置決めピンを有し、充電配線基板上は位置決め溝を有し、位置決め溝と位置決めピンとが組み合わされる。
前記充電器は、プラグ位置決めベースをさらに含み、プラグ位置決めベースが充電プラグの頂部に設置され、キャップ内の挿入孔の箇所に位置決めめくら孔を有し、位置決めベースと位置決めめくら孔とが組み合わされて位置決めされる。
前記充電器は、変換ラインをさらに含み、変換ラインは一端が充電プラグと組み合わされ、他端が充電電池を使用する電気製品の充電ベースと組み合わされる。
本発明のリチウムイオン電池の長所は、このような構造を採用することにより、取付が簡単で、外カバーを超音波により溶接しなければならず、工程が複雑で、効率が低い従来技術の欠点を解決する。同時に、本発明のリチウムイオン電池は、懐中電灯として用いたり、充電器に応用したりすることもできる。
リチウムイオン電池を応用する充電器は、携帯することができ、何時でも直流電気により電気製品を充電し、リチウムイオン電池を充電器から取り外すことが非常に簡単である。
本発明のリチウムイオン電池の分解斜視図(1)である。 本発明のリチウムイオン電池の分解斜視図(2)である。 本発明のリチウムイオン電池の部分断面図である。 本発明の充電器の分解斜視図(1)である。 本発明の充電器の分解斜視図(2)である。 本発明のキャップの斜視図である。 本発明のリチウムイオン電池と充電器とを結合した分解斜視図(1)である。 本発明のリチウムイオン電池と充電器とを結合した分解斜視図(2)である。 本発明のリチウムイオン電池と充電器とを結合した分解斜視図(3)である。 本発明のリチウムイオン電池と充電器とを結合した斜視図である。 本発明のリチウムイオン電池及び充電器の使用状態の図である。
以下、図面と併せて本発明をさらに詳細に説明する。
図1、図2、図3に示すように、リチウムイオン電池は、外カバー1、位置決めベース2、端蓋3、電芯4、正極接触点51、正極片52、負極片53、正極接続片61及び負極接続片62を含む。
外カバー1は、上開口の筒体であり、その底板上は、底板中心に位置する接触点延伸孔11を有する。
位置決めベース2の上端面上は、負極片53の嵌入孔21を有し、位置決めベース2上に正極片貫通孔221及び負極片貫通孔222を有し、負極片貫通孔222と嵌入孔21とが連通し、正極片貫通孔221及び負極片貫通孔222の下端面開口上は、それぞれ正ガイドブロック2211及び負ガイドブロック2221を有する。
端蓋3上は中心孔31を有し、上端面は、中心孔の周りに形成された正極片溝32を有し、正極片ガイド孔33が端蓋3に穿設され、端蓋3の蓋縁34と外カバー1の上開口の端面とが組み合わされ、端蓋3の下端面が負極片53及び位置決めベース2に圧着され、端蓋3と外カバー1の上開口とが着脱自在に接続される。
上述した電芯4の端部と位置決めベース2の正ガイドブロック2211と負ガイドブロック2221とを支持して組み合わせ、正極接触点51が接触点延伸孔11から延び、正極片52が円環状を呈し、正極片52は、端蓋3の正極片溝32内に設置され、その正導電片521が端蓋3上の正極片ガイド孔33、正極片貫通孔221に貫通されて正極接続片と組み合わされる。
負極片53が位置決めベース2の嵌入孔21内に設置され、その負導電片531が負極片貫通孔222に貫通されて負極接続片62と組み合わされる。
本発明のリチウムイオン電池は、さらに端蓋3の下端面にリング状溝35を有し、リング状溝35の径方向外側に位置決め台36を有し、正極片ガイド孔33がリング状溝35及び正極片溝32に穿設される。
位置決めベース2の上端面には、嵌入孔の周りに形成されたリング状台23を有し、正極片貫通孔221及び負極片貫通孔222がリング状台23上に位置し、負極片貫通孔222と嵌入孔21とが連通する。
リング状溝35の内周壁の下端と負極片53とが当接され、リング状溝35の外周壁の下端とリング状台23とが当接され、位置決め台36とリング状台23の径方向外側の位置決めベース2の端部とが組み合わされる。
本発明のリチウムイオン電池は、さらに端蓋3の下端面上に円形に沿って均等に配置された2つの爪37を有し、位置決めベース2の周縁は、均等に配置された2つの位置決め溝24を有し、外カバー1の壁上はフック12を有し、爪37の杆部371と位置決め溝24とが組み合わされ、爪37の爪部372とフック12とが係合される。
本発明のリチウムイオン電池は、さらに外カバー1の開口端の外表面上に、円形に沿って均等に配置された少なくとも2つの突起13を有し、軸方向に沿ったスロット131が突起13及び外カバー1上に位置する。
端蓋3の蓋縁34の周縁上に、均等に配置された2つの接続ブロック341を有し、蓋縁34下部の端蓋3上には、係合片342と接続ブロック341とが一体化され、突起13と接続ブロック341とが係合されて位置決めブロック38を構成し、係合片342がスロット131内に嵌入される。
図4〜図7に示すように、充電器は、充電配線基板7、充電プラグ8及び筐体9以外に、正極ばね101及び負極ばね102も含む。
筐体9は、ベース91及びキャップ92を含む。ベース91の上端は界面911を有し、界面911上は円弧状スロット912を有し、界面911上部はリング状支持台913を有し、リング状支持台913と界面911との結合箇所には位置拘束台914を有し、ベース91の下端面上は収納チャンバ915を有する。
キャップ92のチャンバ内は、位置決め台921及び円弧状係合舌922を有し、円弧状係合舌922とベース91上の円弧状スロット912とが組み合わされ、位置拘束台914と位置決め台921とが組み合わされて位置決めされ、キャップ92の頂部は挿入孔923を有する。
充電配線基板7は、リング状支持台913上に設置され、正・負極ばね101,102は、収納チャンバ915内に設置され、収納チャンバ915に延びて充電配線基板7と連通し、負極ばね102が正極ばね101のチャンバ内に位置し、正・負極ばね101,102は、正・負極片52,53とそれぞれ組み合わされる。
充電プラグ8は、充電配線基板7上に設置され、キャップ92上の挿入孔923に対応する。
図8、図9に示すように、ベース91の収納チャンバ915内はガイド位置決め溝916を有し、ガイド位置決め溝916と電池上の位置決めブロック38とが組み合わされ、これにより電池と充電器とが着脱自在に接続される。
本発明の充電器は、さらにリング状支持台913上に設けられた位置決めピン9131(図5参照)を有し、充電配線基板7上は位置決め溝71を有し、位置決め溝71と位置決めピン9131とが組み合わされる。
本発明の充電器は、プラグ位置決めベース81(図5、図6参照)をさらに含み、プラグ位置決めベース81が充電プラグ8の頂部に設置され、キャップ92内の挿入孔923の箇所に位置決めめくら孔924を有し、プラグ位置決めベース81と位置決めめくら孔924とが組み合わされて位置決めされる。
図11に示すように、本発明の充電器は、変換ライン14をさらに含み、変換ライン14は、一端がキャップ92の挿入孔923に貫通されて充電プラグ8と組み合わせ(図5参照)、他端が携帯電話15の充電プラグと組み合わされる。
実際に使用する際、電気製品の充電プラグに応じて、異なる変換ライン14を選択してもよい。
本発明を使用する場合、図7〜図10に示すように、リチウムイオン電池を充電器に取り付ける際に、リチウムイオン電池の外カバー1を充電器のベース91内に挿入し、まず、リチウムイオン電池の位置決めブロック38を、ガイド位置決め溝916に沿って移動させる。
つづいて、図8に示すように時計回りで外カバー1を回転させると、リチウムイオン電池を充電器に取り付けることができる。この際、正・負極ばね101,102は、それぞれ正極片52の負極片53と接続されて組み合わされる。
1 外カバー
2 位置決めベース
3 端蓋
4 電芯
7 充電配線基板
8 充電プラグ
9 筐体
11 接触点延伸孔
12 フック
13 突起
14 変換ライン
15 携帯電話
21 嵌入孔
23 リング状台
24 位置決め溝
31 中心孔
32 正極片溝
33 正極片ガイド孔
34 蓋縁
35 リング状溝
36 位置決め台
37 爪
38 位置決めブロック
51 正極接触点
52 正極片
53 負極片
61 正極接続片
62 負極接続片
71 位置決め溝
81 プラグ位置決めベース
91 ベース
92 キャップ
101 正極ばね
102 負極ばね
131 スロット
221 正極片貫通孔
222 負極片貫通孔
341 接続ブロック
342 係合片
371 杆部
372 爪部
521 正導電片
531 負導電片
911 界面
912 円弧状スロット
913 リング状支持台
914 位置拘束台
915 収納チャンバ
916 ガイド位置決め溝
921 位置決め台
922 円弧状係合舌
923 挿入孔
924 位置決めめくら孔
2211 正ガイドブロック
2221 負ガイドブロック
9131 位置決めピン

Claims (10)

  1. 外カバー、位置決めベース、端蓋、電芯、正極接触点、正極片、負極片、正極接続片及び負極接続片を含むリチウムイオン電池であって、
    前記外カバーは、上開口の筒体であり、外カバーの底板上は、底板中心に位置する接触点延伸孔を有し、
    前記位置決めベースの上端面上は、負極片の嵌入孔を有し、位置決めベース上に正極片貫通孔及び負極片貫通孔を有し、負極片貫通孔と嵌入孔とが連通し、正極片貫通孔及び負極片貫通孔の下端面開口上は、それぞれ正ガイドブロック及び負ガイドブロックを有し、正ガイドブロック及び負ガイドブロックは、電芯の端部と支持して組み合わされ、
    前記端蓋上は中心孔を有し、上端面の中心孔の周りには正極片溝を有し、正極片ガイド孔が端蓋に穿設され、端蓋の下端面が負極片及び位置決めベースに圧着され、端蓋と外カバーの上開口とが着脱自在に接続され、端蓋の蓋縁と外カバーの上開口の端面とが組み合わされ、
    前記正極片が円環状を呈し、正極片は、端蓋の正極片溝内に設置され、その正導電片が端蓋上の正極片ガイド孔、正極片貫通孔に貫通されて正極接続片と組み合わされ、
    負極片が位置決めベースの嵌入孔内に設置され、その負導電片が負極片貫通孔に貫通されて負極接続片と組み合わされ、正極接触点が接触点延伸孔から延びることを特徴とする、
    リチウムイオン電池。
  2. 前記端蓋の下端面にリング状溝を有し、リング状溝の径方向外側に位置決め台を有し、正極片ガイド孔がリング状溝と正極片溝とに穿設され、前記位置決めベースの上端面は、嵌入孔の周りに形成されたリング状台を有し、正極片貫通孔及び負極片貫通孔がリング状台上に位置し、負極片貫通孔と嵌入孔とが連通し、リング状溝の内周壁の下端と負極片とが当接され、リング状溝の外周壁の下端とリング状台の径方向外側の位置決めベースの端部とが組み合わされることを特徴とする請求項1に記載のリチウムイオン電池。
  3. 前記端蓋の下端面上に円形に沿って均等に配置された2つの爪を有し、前記位置決めベースの周縁には、均等に配置された2つの位置決め溝を有し、前記外カバーの壁上はフックを有し、爪の杆部と位置決め溝とが組み合わされ、爪の爪部とフックとが係合されることを特徴とする請求項1に記載のリチウムイオン電池。
  4. 前記外カバーの開口端の外表面上に、円形に沿って均等に配置された少なくとも2つの突起を有し、軸方向に沿ったスロットが突起及び外カバー上に位置し、前記端蓋の蓋縁の周縁上に、均等に配置された少なくとも2つの接続ブロックを有し、蓋縁下部の端蓋上には、係合片と接続ブロックとが一体化され、突起と接続ブロックとが係合されて位置決めブロックを構成し、係合片がスロット内に嵌入されることを特徴とする請求項1に記載のリチウムイオン電池。
  5. 前記端蓋の下端面上に円形に沿って均等に配置された2つの爪を有し、前記位置決めベースの周縁には、均等に配置された2つの位置決め溝を有し、前記筒体の壁上は、フックを有し、爪の杆部と位置決め溝とが組み合わされ、爪の爪部とフックとが係合されることを特徴とする請求項4に記載のリチウムイオン電池。
  6. 充電配線基板、充電プラグ及び筐体を含んだ請求項1〜5の何れか1項に記載のリチウムイオン電池の充電器において、前記充電器は、正極ばね及び負極ばねをさらに含み、
    前記筐体は、ベース及びキャップを含み、
    前記ベースの上端は界面を有し、界面上は円弧状スロットを有し、界面上部はリング状支持台を有し、リング状支持台と界面との結合箇所には位置拘束台を有し、ベースの下端面上は収納チャンバを有し、ベースに電池が取り付けられ、
    前記キャップの頂部は挿入孔を有し、チャンバ内は、位置決め台及び円弧状係合舌を有し、キャップの円弧状係合舌とベース上の円弧状スロットとが組み合わされ、位置拘束台と位置決め台とが組み合わされて位置決めされ、
    充電配線基板は、リング状支持台上に設置され、
    正・負極ばねは、収納チャンバ内に設置され、収納チャンバに延びて充電配線基板に連通し、負極ばねが正極ばねのチャンバ内に位置し、正・負極ばねは、正・負極片とそれぞれ組み合わされ、
    充電プラグは、充電配線基板上に設置され、キャップ上の挿入孔に対応し、
    ベースの収納チャンバ内はガイド位置決め溝を有し、前記ガイド位置決め溝と電池の外カバー上の位置決めブロックとが組み合わされることを特徴とする、
    充電器。
  7. 前記ベースの収納チャンバ内はガイド位置決め溝を有し、リチウムイオン電池の外カバーの開口端の外表面上に、円形に沿って均等に配置された少なくとも2つの突起を有し、軸方向に沿ったスロットが突起及び外カバー上に位置し、前記端蓋の蓋縁の周縁上に、均等に配置された少なくとも2つの接続ブロックを有し、蓋縁下部の端蓋上には、係合片と接続ブロックとが一体化され、係合片がスロット内に嵌入され、突起と接続ブロックとが係合されて位置決めブロックを構成し、ガイド位置決め溝と組み合わされることを特徴とする請求項6に記載の充電器。
  8. 前記リング状支持台上は位置決めピンを有し、充電配線基板上は位置決め溝を有し、位置決め溝と位置決めピンとが組み合わされることを特徴とする請求項6に記載の充電器。
  9. 前記充電器は、プラグ位置決めベースをさらに含み、プラグ位置決めベースが充電プラグの頂部に設置され、前記キャップ内の挿入孔の箇所に位置決めめくら孔を有し、位置決めベースと位置決めめくら孔とが組み合わされて位置決めされることを特徴とする請求項6に記載の充電器。
  10. 前記充電器は、変換ラインをさらに含み、前記変換ラインは一端が充電プラグとを組み合わされ、他端が充電電池を使用する電気製品の充電ベースと組み合わされることを特徴とする請求項6に記載の充電器。
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