JP6250809B2 - 少なくとも2つの電池セルに接続するためのばねを有する電池パック - Google Patents
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Description
以下の詳細な説明では、同様の数字や文字は、異なる図面において同一の、対応する、及び/又は同様の構成要素を指すために使用され得る。さらに、以下の詳細な説明では、例示的なサイズ/モデル/値/範囲が与えられるが、実施形態はこれに限定されるものではない。例示的な実施形態を説明するために具体的な詳細が記載されている場合に、実施形態はこれらの特定の詳細なしに実施できることは当業者に明らかであるはずです。
電池パックは、1つ以上の電池セル(又は、電池セルの構造)から構成されるパッケージであり得る。電池パックは、電子機器、モバイルコンピューティング装置、及び/又はスマート・ウォッチを含む多くの電子機器の動作に使用することができる。電池セルは、セルブロックの形態とすることができ、各セルブロックは、1つ以上の電池セルを収容することができる。
電池パックは、1つ以上の電池セルブロックを含むことができ、各セルブロックは、1つ以上の電池セル(又は、電池セルの構造)を収容する。電池パックは、特定の電池管理動作を制御するための電池制御ユニットをさらに含む、又はこれに結合される。電池制御ユニットは、電池管理ユニット(BMU)とも呼ぶことができる。システムは、電池管理ユニットを利用して、1つ以上の電池セルで発生し得る短絡を検出する目的で、電池パックの各セルブロックの電圧を監視することができる。リチウムイオン電池は、可撓性又は屈曲性を有さないことがあり得る。例えば、リチウムイオン電池を曲げる又は屈曲させた場合に、次に、リチウムイオン電池は、回路を短絡させ、ひいては電池に損傷を与える可能性がある。これは、リチウムが湿気に曝されると可燃性を有するため、その後の火災(又は、スパーク)が発生することがあり得る。
図1の構成では、スマート・ウォッチは、バンド10、システムボード20(又は、回路基板)、及び電池50を含むことができる。電池50は、電池パックであってもよい。電池パックは、複数の電池セル(又は、電池セルの構造)を含んでもよい。
バンド10は、ユーザ(又は、他のアイテム)に提供される場合に、伸縮性を有することができる。この構成では、電池50を、バンド10の特定の領域に直接的に設けてもよい。次に、電池50がシステムボード20とバンド10との間に存在するように、システムボード20を電池50上に設けてもよい。
図2は、バンド10の異なる領域に電池パックを設けたスマート・ウォッチ(又は、他の電子機器)を示している。図2は、システムボード20の第1の側の第1の電池パック60と、システムボード20の第2の側の第2の電池パック70とを示している。
少なくとも一実施形態では、電池パックを、システムボード20の片側に設けてもよい。少なくとも一実施形態では、電池パックを、システムボード20の両側に設けてもよい。
図2は、第2の電池パック70が、複数の電池セル(又は、電池セルの構造)を含んでもよいことを示している。説明を容易にするために、(図2の)電池パック70は、3つの電池セルだけ、すなわち電池セル72、74、及び76を示している。他の数の電池セルを設けてもよい。
ばねは、別個の電池セルの個別電極等の2つの別個の装置に取り付けるための取付け装置であってもよい。ばねが伸長可能であり、それによって2つの電池セルの間の距離を増加させることが可能である。ばねが圧縮可能であり、それによって2つの電池セルの間の距離を減少させることも可能である。ばねは、伸長、圧縮、曲げ、屈曲することができる。ばねは、導電性材料から製造することができる。
図2は、電池セル72をシステムボード20に結合してもよいことを示している。図2は、ばね73(又は、ばね部分)が、電池セル72と電池セル74との間に結合され、ばね75(又は、ばね部分)が、電池セル74と電池セル76との間に結合されることを示している。少なくとも一実施形態では、電池セル76を、ばねによりシステムボード20に結合してもよい。
電池セル66と同様に、電池セル72を、システムボード20に結合してもよい。
図3は、電池パック60が、電池セル62、電池セル64、及び電池セル66を含むことを示している。ばね63は、電池セル62に及び電池セル64に結合され、ばね65は、電池セル64に及び電池セル66に結合される。
図3は、電池パック60(又は、他の電池パック)内に設けられた電池保護回路80(又は、電池保護モジュール)も示している。電池保護回路80は、過充電、過放電、過熱等を防止する回路を含んでもよい。電池保護回路80を、電池セル66に及びシステムボード20に結合してもよい。ばね78を、電池セル66に及び電池保護回路80に結合してもよく、ばね82を、電池保護回路80に及びシステムボード20に結合してもよい。
図4は、電池パック60が、電池セル62、電池セル64、及び電池セル66を含むことを示している。ばね63は、電池セル62に及び電池セル64に結合され、ばね65は、電池セル64に及び電池セル66に結合される。
図4は、電池セル66に及びシステムボード20に結合されるばね84も示している。
図4では、システムボード20は、電池保護回路90(又は、電池保護モジュール)を含むことができる。電池保護回路90は、電池パック60(又は、他の電池パック)の外部にある。電池保護回路90は、過充電、過放電、過熱等を防止する回路を含んでもよい。
図5は、複数の電池セル、すなわち電池セル110、120、130、140、及び150を有する電池パック100を示している。図5では、電池セル110、120、130、140、及び150のそれぞれは、円筒形状電池セルとすることができる。他のタイプ又は形状の電池セルを設けてもよい。上述したように、電池パック100は、電池保護回路を含むことができる。電池パックは、電池保護回路を含んでもよい。
図5は、ばね115が、電池セル110に及び電池セル120に結合され、ばね125が、電池セル120に及び電池セル130に結合されることも示している。図5は、さらに、ばね135が、電池セル130に及び電池セル140に結合され、ばね145が、電池セル140に及び電池セル150に結合されることを示している。少なくとも一実施形態では、ばね115、125、135、及び145のそれぞれの組合せは、単一のばね(又は、取付け機構)と考えることができる。
ばね115、125、135、及び145は、それぞれ、電池セルの各々の電極に直接的に接続してもよい。
具体的には、図6は、複数の電池セル、すなわち電池セル210、220、230、240、及び250を有する電池パック200を示している。図6では、電池セル210、220、230、240、及び250のそれぞれは、角形状電池セルとすることができる。他のタイプ又は形状の電池セルを設けてもよい。電池パック200は、上述した電池パックの1つに対応することができる。
図6は、ばね215が、電池セル210に及び電池セル220に結合され、ばね225が、電池セル220に及び電池セル230に結合されることも示している。図6は、さらに、ばね235が、電池セル230に及び電池セル240に結合され、ばね245が、電池セル240に及び電池セル250に結合されることを示している。少なくとも一実施形態では、ばね215、225、235、及び245のそれぞれの組合せは、単一のばね(又は、取り付け機構)と考えることができる。
ばね215、225、235、及び245は、それぞれ、電池セルの各々の電極に直接的に結合してもよい。
図7は、電池セル210が、第1の電極211及び第2の電極212を含み、電池セル220が、第1の電極221及び第2の電極222を含み、電池セル230が、第1の電極231及び第2の電極233を含むことを示している。図7は、電池セル240が、第1の電極241及び第2の電極242を含み、電池セル250が、第1の電極251及び第2の電極252を含むことも示している。
図7は、ばね235が、(第3の電池セル230の)第1の電極231に及び(第4の電池セル240の)第1の電極241に結合されることを示している。図7は、ばね245が、(第4の電池セル240の)第1の電極241に及び(第5の電池セル250の)第1の電極251に結合されることも示している。
各ばね(又は、ばね部分)を小さい構造(又は、状態)に別々に圧縮し、それによって隣接して対応する電池セル同士の間に小さなギャップ(又は減少ギャップ)を提供することができる。
各ばね(又は、ばね部分)をより大きな構造(又はその状態)に別々に伸長し、それによって隣接して対応する電池セル同士の間に大きなギャップ(又は増加ギャップ)を提供することができる。
図8A及び図8Bのそれぞれに示される電池パックは、図6及び図7に関してそれぞれ上述した電池パック200に対応することができる。
図8A及び図8Bに確認されるように、ばね215は、(第1の電池セル210の)第1の電極211と(第2の電池セル220の)第1の電極221との間で圧縮された構造(又は、状態)とすることができる、つまりそれら電極のそれぞれに結合される。図8A及び図8Bは、(第2の電池セル220の)第1の電極221と(第3の電池セル230の)第1の電極231との間で圧縮された構造(又は、状態)のばね225、つまりそれら電極のそれぞれに結合されるばね225も示している。
図8A及び図8Bは、(第1の電池セル210の)第2の電極212と(第2の電池セル220の)第2の電極222との間で圧縮された状態のばね218、つまりそれら電極のそれぞれに結合されるばね218を示している。図8A及び図8Bは、(第2の電池セル220の)第2の電極222と(第3の電池セル230の)第2の電極232との間で圧縮された構造(又は、状態)のばね228、つまりそれら電極のそれぞれに結合されるばね228も示している。
図9A及び図9Bのそれぞれに示される電池パックは、図6及び図7に関してそれぞれ上述した電池パック200に対応することができる。
図9A及び図9Bに確認されるように、ばね215は、(第1の電池セル210の)第1の電極211と(第2の電池セル220の)第1の電極221との間で伸長した構造(又は、状態)、つまりそれら電極のそれぞれに結合される。図9A及び図9Bは、(第2の電池セル220の)第1の電極221と(第2の電池セル230の)第1の電極231との間で伸長した構造(又は、状態)のばね225、つまりそれら電極のそれぞれに結合されるばね225も示している。
図9A及び図9Bは、(第1の電池セル210の)第2の電極212と(第2の電池セル220の)第2の電極222との間で伸長した構造(又は、状態)のばね218、つまりそれら電極のそれぞれに結合されるばね218を示している。図9A及び図9Bは、(第2の電池セル220の)第2の電極222と(第3の電池セル230の)第2の電極232との間で伸長した構造(又は、状態)のばね228、つまりそれら電極のそれぞれに結合されるばね228も示している。
図10に確認されるように、ばね215は、(第1の電池セル210の)第1の電極211と(第2の電池セル220の)第1の電極221との間の伸長した構造(又は、状態)である、つまりそれら電極のそれぞれに結合される。図10は、(第1の電池セル220の)第1の電極221と(第2の電池セル230の)第1の電極231との間で異なる方向に屈曲されるばね225、つまりそれら電極のそれぞれに結合されるばね225も示している。別の言い方をすれば、ばね215は、第1の方向に沿って存在しており、ばね225は、第2の方向に沿って存在している。
実施例1は、電池パックであり、当該電池パックは、第1の電極を有する第1の電池セルと、第2の電極を有する第2の電池セルと、第1の電池セル及び第2の電池セルに結合される第1のばねと、を有する。
実施例2では、実施例1の主題には、第1のばねが伸長すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を増加させることが随意に含まれる。
実施例3では、実施例1の主題には、第1のばねが圧縮すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を減少させることが随意に含まれる。
実施例5では、実施例1の主題には、第1の電池セルの第1の電極は、第1の電池セルの端部にあることが随意に含まれる。
実施例6では、実施例1の主題には、第1の電池セルの第1の電極は、第1の電池セルの側面にあることが随意に含まれる。
実施例7では、実施例1の主題は、電池保護回路と、電池保護回路に結合される第2のばねとを随意に含むことができる。
実施例9では、実施例1及び実施例8の主題には、第2のばねは、第2の電池セルの第2の電極に結合され、且つ第2のばねは、第3の電池セルの第3の電極に結合されることが随意に含まれる。
実施例10では、実施例1及び実施例9の主題は、第1の電池セルに及び第2の電池セルに結合される第3のばねと、第2の電池セルに及び第3の電池セルに結合される第4のばねとを随意に含むことができる。
実施例12では、実施例1及び実施例8の主題には、第1のばねは、第1の電池セルの第1の電極に及び第2の電池セルの第4の電極に結合され、第2のばねは、第2の電池セルの第2の電極に及び第2の電池セルの第3の電極に結合されることが随意に含まれる。
実施例13では、実施例1及び実施例12の主題には、第1の電極と第4の電極とが、反対の極性であり、第2の電極と第3の電極とが、反対の極性であることが随意に含まれる。
実施例14では、実施例1及び実施例8の主題には、第1の電池セル、第2の電池セル、及び第3の電池セルが、直列に結合されることが随意に含まれる。
実施例16では、実施例15の主題には、第1のばねが伸長すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を増加させることが随意に含まれる。
実施例17では、実施例15の主題には、第1のばねが圧縮すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を減少させることが随意に含まれる。
実施例19では、実施例15の主題は、電池保護回路を随意に含むことができる。
実施例20では、実施例15及び実施例19の主題は、第2の電池セルに結合される第2のばねを随意に含み、第2のばねは、電池保護回路に結合することを含むことができる。
実施例21では、実施例15及び実施例20の主題は、電池保護回路に及び回路基板に結合される第3のばねを随意に含むことができる。
実施例22では、実施例15及び実施例19の主題には、電池保護回路は、回路基板にあることが随意に含まれる。
実施例24では、実施例15の主題には、第1の電池セルの第1の電極は、第1の電池セルの端部にあることが随意に含まれる。
実施例25では、実施例15の主題には、第1の電池セルの第1の電極は、第1の電池セルの側面にあることが随意に含まれる。
実施例26では、実施例15の主題は、第3の電極を有する第3の電池セルと、第2の電池セルに及び第3の電池セルに結合される第2のばねとを随意に含むことができる。
実施例28では、実施例15及び実施例27の主題は、第1の電池セルに及び第2の電池セルに結合される第3のばねと、第2の電池セルに及び第3の電池セルに結合される第4のばねとを随意に含むことができる。
実施例29では、実施例15及び実施例28の主題には、第3のばねは、第1の電池セルの第4の電極に結合されるとともに、第2の電池セルの第5の電極に結合され、第4のばねは、第2の電池セルの第5の電極に結合されるとともに、第3の電池セルの第6の電極に結合されることが随意に含まれる。
実施例31では、実施例15及び実施例30の主題には、第1の電極と第4の電極とが、反対の極性であり、第2の電極と第3の電極とが、反対の極性であることが随意に含まれる。
実施例32では、実施例15及び実施例26の主題には、第1の電池セル、第2の電池セル、及び第3の電池セルが、直列に結合されることが随意に含まれる。
実施例33では、実施例15の主題には、電子機器は、スマート・ウォッチであることが随意に含まれる。
実施例34では、実施例15の主題は、回路基板に結合するディスプレイを随意に含むことができる。
実施例36では、実施例35の主題には、結合するための第1の手段が伸長すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を増加させることが随意に含まれる。
実施例37では、実施例35の主題には、結合するための第1の手段が圧縮すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を減少させることが随意に含まれる。
実施例39では、実施例35の主題には、第1の電池セルの第1の電極は、第1の電池セルの端部にあることが随意に含まれる。
実施例40では、実施例35の主題は、第1の電池セルの第1の電極は、第1の電池セルの側面にあることが随意に含まれる。
実施例41では、実施例35の主題は、電池保護回路と、電池保護回路に結合する第2のばねとを随意に含むことができる。
実施例43では、実施例35及び実施例42の主題には、結合するための第2の手段は、第2の電池セルの第2の電極に結合され、且つ結合するための第2の手段は、第3の電池セルの第3の電極に結合されることが随意に含まれる。
実施例44では、実施例35及び実施例43の主題には、第1の電池セルに及び第2の電池セルに結合するための第3の手段と、第2の電池セルに及び第3の電池セルに結合するための第4の手段とを随意に含むことができる。
実施例46では、実施例35及び実施例42の主題には、結合するための第1の手段は、第1の電池セルの第1の電極に及び第2の電池セルの第4の電極に結合され、結合するための第2の手段は、第2の電池セルの第2の電極に及び第2の電池セルの第3の電極に結合されることが随意に含まれる。
実施例47では、実施例35及び実施例46の主題には、第1の電極と第4の電極とが、反対の極性であり、第2の電極と第3の電極とが、反対の極性であることが随意に含まれる。
実施例48では、実施例35及び実施例42の主題には、第1の電池セル、第2の電池セル、及び第3の電池セルが、直列に結合されることが随意に含まれる。
実施例50では、実施例49の主題には、結合するための第1の手段が伸長すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を増加させることが随意に含まれる。
実施例51では、実施例49の主題には、結合するための第1の手段が圧縮すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を減少させることが随意に含まれる。
実施例53では、実施例49の主題は、電池保護回路を随意に含むことができる。
実施例54では、実施例49及び実施例53の主題は、第2の電池セルに結合するための第2の手段を随意に含み、結合するための第2の手段は、電池保護回路に結合することを含むことができる。
実施例55では、実施例49及び実施例54の主題は、電池保護回路に及び回路基板に結合するための第3の手段を随意に含むことができる。
実施例57では、実施例49の主題には、結合するための第1の手段は、第1の電池セルの第1の電極に結合され、且つ結合するための第1の手段は、第2の電池セルの第2の電極に結合されることが随意に含まれる。
実施例58では、実施例49の主題には、第1の電池セルの第1の電極は、第1の電池セルの端部にあることが随意に含まれる。
実施例59では、実施例49の主題には、第1の電池セルの第1の電極は、第1の電池セルの側面にあることが随意に含まれる。
実施例61では、実施例49及び実施例60の主題には、結合するための第2の手段は、第2の電池セルの第2の電極に結合され、且つ結合するための第2の手段は、第3の電池セルの第3の電極に結合されることが随意に含まれる。
実施例62では、実施例49及び実施例61の主題は、第1の電池セルに及び第2の電池セルに結合するための第3の手段と、第2の電池セルに及び第3の電池セルに結合するための第4の手段とを随意に含むことができる。
実施例64では、実施例49及び実施例60の主題には、結合するための第1の手段は、第1の電池セルの第1の電極に及び第2の電池セルの第4の電極に結合され、結合するための第2の手段は、第2の電池セルの第2の電極に及び第2の電池セルの第3の電極に結合されることが随意に含まれる。
実施例65では、実施例49及び実施例64の主題には、第1の電極と第4の電極とが、反対の極性であり、第2の電極と第3の電極とが、反対の極性であることが随意に含まれる。
実施例67では、実施例49の主題には、電子機器は、スマート・ウォッチであることが随意に含まれる。
実施例68では、実施例49の主題は、回路基板に結合するディスプレイを随意に含むことができる。
Claims (16)
- 電池パックであって、当該電池パックは、
第1の電極を有する第1の電池セルと、
第2の電極を有する第2の電池セルと、
第3の電極を有する第3の電池セルと、
第1の電池セルの第1の電極に及び第2の電池セルの第2の電極に結合される第1のばねと、
第2の電池セルに及び第3の電池セルに結合される第2のばねであって、第2のばねは、第2の電池セルの第2の電極に結合されるとともに、第3の電池セルの第3の電極に結合される、第2のばねと、
第1の電池セルに及び第2の電池セルに結合される第3のばねであって、第3のばねは、第1の電池セルの第4の電極に結合されるとともに、第2の電池セルの第5の電極に結合される、第3のばねと、
第2の電池セルに及び第3の電池セルに結合される第4のばねであって、第4のばねは、第2の電池セルの第5の電極に結合されるとともに、第3の電池セルの第6の電極に結合される、第4のばねと、を有する、
電池パック。 - 第1のばねが伸長すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を増加させる、
請求項1に記載の電池パック。 - 第1のばねが圧縮すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を減少させる、
請求項1に記載の電池パック。 - 第1の電池セルの第1の電極は、第1の電池セルの端部にある、
請求項1に記載の電池パック。 - 電池保護回路と、該電池保護回路に結合される第5のばねとをさらに有する、
請求項1に記載の電池パック。 - 電子機器であって、当該電子機器は、
少なくとも1つの電子部品を有する回路基板と、
第1の電極を有する第1の電池セルと、
第2の電極を有する第2の電池セルと、
第3の電極を有する第3の電池セルと、
第1の電池セルの第1の電極に及び第2の電池セルの第2の電極に結合される第1のばねと、
第2の電池セルに及び第3の電池セルに結合される第2のばねであって、第2のばねは、第2の電池セルの第2の電極に結合されるとともに、第3の電池セルの第3の電極に結合される、第2のばねと、
第1の電池セルに及び第2の電池セルに結合される第3のばねであって、第3のばねは、第1の電池セルの第4の電極に結合されるとともに、第2の電池セルの第5の電極に結合される、第3のばねと、
第2の電池セルに及び第3の電池セルに結合される第4のばねであって、第4のばねは、第2の電池セルの第5の電極に結合されるとともに、第3の電池セルの第6の電極に結合される、第4のばねと、を有する、
電子機器。 - 第1のばねが伸長すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を増加させる、
請求項6に記載の電子機器。 - 第1のばねが圧縮すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を減少させる、
請求項6に記載の電子機器。 - 第1の電池セルは、前記回路基板に結合する、
請求項6に記載の電子機器。 - 電池保護回路をさらに有する、
請求項6に記載の電子機器。 - 第3の電池セルに結合される第5のばねをさらに有し、第5のばねは、前記電池保護回路に結合する、
請求項10に記載の電子機器。 - 前記電池保護回路に及び前記回路基板に結合される第6のばねをさらに有する、
請求項11に記載の電子機器。 - 前記電池保護回路は、前記回路基板にある、
請求項10に記載の電子機器。 - 電池パックであって、当該電池パックは、
第1の電極及び第3の電極を有する第1の電池セルと、
第2の電極及び第4の電極を有する第2の電池セルと、
第1の電池セルの第1の電極に及び第2の電池セルの第2の電極に結合し且つ第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を変化させるための第1の手段であって、第1及び第2の電極の極性が同じである、第1の手段と、
第1の電池セルの第3の電極に及び第2の電池セルの第4の電極に結合し且つ第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を変化させるための第2の手段であって、第3及び第4の電極の極性が同じである、第2の手段と、を有する、
電池パック。 - 前記結合するための第1の手段が伸長すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を増加させる、
請求項14に記載の電池パック。 - 前記結合するための第1の手段が圧縮すると、第1の電池セルと第2の電池セルとの間の距離を減少させる、
請求項14に記載の電池パック。
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