TWI530242B - 電子裝置及其電子零件 - Google Patents

Description

電子裝置及其電子零件

本發明是有關於一種電子裝置及電子零件，且特別是有關於一種具有軟性電池的電子裝置及電子零件。

受惠於半導體元件與顯示器技術的進步，電子裝置不斷的朝向小型、多功能且攜帶方便的方向發展，常見的手持式電子裝置包括個人數位助理器(personal digital assistant PDA)、智慧型手機(smart phone)與平板電腦(tablet)等。為了讓使用者便於攜帶與隨處使用，手持式電子裝置一般具有用以提供系統運作時所需電力的電池。這些手持式電子裝置的體積愈做愈小，其所支援的功能也愈來愈多樣化。然而，多功能也就代表著高耗電，因此這類裝置對於電源的需求也會相對提高。目前市面上所見設置於手持式電子裝置內的電池，皆具有較大的電容量。例如智慧型手機的電池多在1500mAh以上，而平板電腦往往需大於2500mAh以上，且電容量越大的電池具有較大的體積。因此，在手持式電子產品中，電池的體積往往直接影響了電子產品的體積。

然而，隨著消費者對手持電子裝置的尺寸要求越來越高，輕薄扁平化的手持式電子裝置已逐漸成為市場主流。過大體積的電池，已經成為產品在尺寸輕薄化的過程中，一個很大的設計瓶頸。

本發明提供一種電子零件，其具有一軟性電池埋設於殼體內。

本發明提供一種電子裝置，具有上述之電子零件，並可增加此電子裝置的電池容量。

本發明提供一種電子零件，包括一殼體、一軟性電池及多個第一端子。殼體包括外表面以及相對於外表面之內表面。至少部分軟性電池埋設於殼體。多個第一端子設置於殼體之內表面上，與軟性電池電性連接。

本發明提出一種電子裝置，包括一主體及一電子零件。主體包括多個第二端子。電子零件包括一殼體、一軟性電池及多個第一端子。殼體包括外表面以及相對於外表面之內表面。軟性電池埋設於殼體。多個第一端子設置於殼體之內表面上，與軟性電池電性連接。

在本發明之一實施例中，上述之第一端子為多個彈性端子，第二端子為多個接墊。

在本發明之一實施例中，上述之第一端子為多個接墊，第二端子為多個彈性端子。

在本發明之一實施例中，上述之軟性電池能夠承受至少攝氏100度的溫度。

在本發明之一實施例中，上述之軟性電池藉由模內射出(Insert molding)的方式埋設於殼體內。

在本發明之一實施例中，上述之殼體為電子裝置的外 部殼體。

在本發明之一實施例中，上述之殼體為電子裝置的背蓋。

在本發明之一實施例中，上述之電子裝置，更包括一主電池，主電池設置於主體且電性連接主體。

在本發明之一實施例中，上述之軟性電池與主電池分別電性連接於主體。

在本發明之一實施例中，上述之軟性電池分別與主電池及主體電性連接。

在本發明之一實施例中，上述之軟性電池與主電池電性連接，且主電池電性連接主體。

基於上述，在本發明之電子裝置中，不但可增加電子裝置的電池容量，且更能增加此電子裝置的使用時間。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A及圖1B分別為本發明之一實施例之電子零件的立體圖及剖面圖。圖2A為本發明之一實施例之包含圖1A之電子零件的電子裝置之爆炸圖。請參考圖1A至圖2A，本發明之電子裝置100包括一主體110及一電子零件120。主體110包括多個第二端子112。電子零件120包括一殼體124、一軟性電池126及多個第一端子122。殼體124包括外表面124a以及相對於外表面124a之內表面 124b。軟性電池126埋設於殼體124。在本實施例中，軟性電池126可藉由模內射出(Insert molding)的方式埋設於殼體124內。

在模內射出成型的製造過程中。塑膠原料是在熔融狀態下被螺桿(screw)擠壓推動並以高壓高速注入模具(mold)進行充填。塑膠原料例如是聚碳酸酯(PC)，在射出時熔融的塑膠原料其料溫約在攝氏300度左右，模具也具有一溫度約在攝氏100度左右。因此上述的軟性電池相對於習知的鋁包電池更需具備有良好的高溫容忍性，例如是軟性電池能夠承受至少攝氏100度的溫度，使其在射出成型之後仍可保有良好的電力儲存的效果。此外，因為軟性電池可形成很薄的厚度，所以應用在模內射出時，軟性電池對電子零件厚度的影響較輕微。在本實施例中，多個第一端子122設置於殼體124之內表面124b上，第一端子122與軟性電池126電性連接，其中，第一端子122可藉由例如是雷雕(laser etching)的工法，設置於內表面124b上。此外，第一端子122也可以是直接設置在軟性電池126上，並在模內射出時讓設置在模具(mold)內部之模具結構件，例如是公模(core)或頂針(pin)直接與第一端子122之表面承靠，使電子零件120在塑膠射出後端子處可不被塑膠包覆並暴露以與主體110電性連接。

在本發明之實施例中，電子裝置100之電子零件120藉由模內射出的工法將軟性電池126內藏於其中，使得電子零件120不但可作為電子裝置100之電力來源，且電子 零件120之殼體124更可作為電子裝置100的外部殼體，例如是一背蓋結構。本發明之電子零件應用在例如是智慧型手機的電子裝置，可使手機具有更大的電容量。若應用在平板電腦之類的電子裝置，因為其背蓋的面積很大，軟性電池可以有更大的分布面積所以更可具有較大的電容量，進而增加此電子裝置的使用時間且不致大幅增加此電子裝置的厚度。

以下將列舉本發明之電子裝置可以採用的多項設計方案。圖2B為圖2A之電子裝置移除電子零件的立體圖。圖2C為圖2B之虛線區域的局部放大圖。請參考圖2B及圖2C。首先，電子裝置100的電子零件120與主體110的連接方式，除了利用分別設置於電子零件120與主體110上的機構件互相結構性地卡合之外，電子零件120與主體110更藉由第二端子112及第一端子122相互接觸而電性連接。第二端子112與第一端子122也可具有以下的設計方式。

在圖2B及圖2C所繪示的實施例中，主體110上的第二端子112為多個彈性端子，對應第二端子112的第一端子122則為多個接墊。更詳細地說，在本實施例中，第二端子112例如是多個彈片(spring)，彈片的材質例如是鈹銅(Be-Cu)。這些彈片電性連接於主體110，例如是以表面接著術(SMT)固設且電性連接於主體110的印刷電路板(PCB)上。第一端子122例如是多個金屬板。圖3A為本發明另一實施例之電子零件的立體圖。圖3B為圖3A之實施例之 第一端子與第二端子接觸的剖面圖。在此實施例之電子裝置200中，主體210的第一端子212亦可為多個接墊，在電子零件220中相對於第一端子212的第二端子222即為多個彈性端子。然而，本發明在此並不限制第一端子及第二端子的結構形式，舉凡能使兩者互相電性連接，皆可作為本發明之端子結構。

在本實施例中，電子裝置100更可具有一主電池130。主電池130設置於主體110內，並與主體110電性連接。主電池130在電子裝置100內可作為電力的主要來源。主電池130與電子零件120之軟性電池126之間可具有多種連接方式。以下吾人將舉多個實施例說明主體110、軟性電池126及主電池130三者的連接關係。

圖4為本發明之一實施例之電子裝置之主體、軟性電池及主電池的連接關係方塊圖。在本實施例中，軟性電池126與主電池130分別電性連接於主體110，詳細地說，本實施例之軟性電池126與主體110電性連接且主電池130也電性連接於主體110，但軟性電池126與主電池130之間並無直接電性連接的關係。電子裝置300預設會先由主電池130進行供電，並可在主電池130低於一設定的電壓值之後轉由軟性電池126供電。此外，軟性電池126亦可經由主體110反向替主電池130進行充電。

圖5為本發明另一實施例之電子裝置之主體、軟性電池及主電池的連接關係方塊圖。在本實施例中，軟性電池126分別與主電池130及主體110電性連接。詳細地說， 本實施例之軟性電池126、主電池130以及主體110三者相互電性連接。電子裝置400預設會先由主電池130進行供電，並可在主電池130低於一設定的電壓值之後轉由軟性電池126供電。此外，軟性電池126亦可直接對主電池130進行充電。

圖6為本發明又一實施例之電子裝置之主體、軟性電池及主電池的連接關係方塊圖。在本實施例中，軟性電池126與主電池130電性連接，且主電池130電性連接主體110。詳細地說，本實施例之軟性電池126、主電池130以及主體110三者為串聯地電性連接。電子裝置500預設會先由主電池130進行供電。當主電池130低於一設定的電壓值時，軟性電池126可經由主電池130對主體110供電。此外，軟性電池126亦可直接對主電池130進行充電。

以上所列舉的多個實施例，說明了主體110、軟性電池126及主電池130三者的連接關係以及供電順序。以下本文再舉一實施例說明軟性電池126與主電池130之間供電順序的切換機制。圖7為本發明之一實施例之電子裝置之電路連接圖，且此電路連接圖適用於圖4至圖6之中任一實施例之中。在本實施例中，軟性電池726與主電池730之間設置了至少一個以上的二極體740(圖示繪示為兩個)。當軟性電池726與主電池730並無電性連接時，二極體740可以設置在主體710內，以調配供電順序。

隨著電子裝置700長時間的使用之後，主電池730的電壓值下降。當主電池730與軟性電池726之間的電壓差 大於或等於兩個二極體740串聯的啟動電壓值總合時，軟性電池726即可開始有電流流出並進入主電池730進行充電或者是供電給主體710使用。二極體740可限制電流方向，防止主電池730的電流流至軟性電池726。舉例來說，電子裝置700中的主電池730與軟性電池726例如皆是一飽和電壓為4V的電池，而每一二極體740都具有一啟動電壓0.7V。二極體740串聯地電性連接並可限制電流方向僅能從軟性電池726流向主電池730。當主電池730的電壓低於2.6V時，軟性電池726與主電池730的電壓差開始大於1.4V，1.4V即為兩個二極體740串聯的電壓值。此時軟性電池726即可開始進行供電或者是替主電池730進行充電。以此方式可使電流管理更有效率，避免主電池730與軟性電池726同時供電造成電力浪費或者電池的損害。然而本發明在此並不限制軟性電池126與主電池130供電順序的切換的機制，以及軟性電池126對主電池130充電的機制。

綜上所述，在本發明之電子裝置中，電子零件的殼體結構內部埋設一軟性電池，使電子零件不但可作為電力供應的來源，也可作為電子裝置的結構件。如此不但可增加電子裝置的電池容量，且更能不大幅增加此電子裝置的尺寸。此外，藉由在軟性電池與主電池之間設置只能允許電流單向流動的二極體，更可使軟性電池與主電池之間的電源管理更有效率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100,200,300,400,500,700‧‧‧電子裝置

110,210,710‧‧‧主體

112,222‧‧‧第二端子

120,220‧‧‧電子零件

122,212‧‧‧第一端子

124‧‧‧殼體

124a‧‧‧外表面

124b‧‧‧內表面

126,726‧‧‧軟性電池

130,730‧‧‧主電池

740‧‧‧二極體

圖1A及圖1B分別為本發明之一實施例之電子零件的立體圖及剖面圖。

圖2A為本發明之一實施例包含圖1之電子零件的電子裝置之爆炸圖。

圖2B為圖2A之電子裝置移除電子零件的立體圖。

圖2C為圖2B之虛線區域的局部放大圖。

圖3A為本發明另一實施例之電子零件的立體圖。

圖3B為圖3A之實施例之第一端子與第二端子接觸的剖面圖。

圖4~6為本發明多個實施例之電子裝置之主體、軟性電池及主電池的連接關係方塊圖。

圖7為本發明一實施例之電子裝置之電路連接圖。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧主體

112‧‧‧第二端子

120‧‧‧電子零件

124‧‧‧殼體

124a‧‧‧外表面

124b‧‧‧內表面

Claims (11)

1. 一種電子零件，包括：一殼體，該殼體為一體成型，且包括一外表面以及相對於該外表面之一內表面；一軟性電池，藉由模內射出的方式至少部分不可分離地埋設於該殼體，其中該軟性電池能夠承受至少攝氏100度的溫度；以及多個第一端子，設置於該殼體之該內表面上，與該軟性電池電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子零件，其中該些第一端子為多個彈性端子。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子零件，其中該些第一端子為多個接墊。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電子零件，其中該軟性電池電性連接於一電子裝置，該電子裝置包括一主電池。
5. 一種電子裝置，包括：一主體，包括多個第二端子；以及一電子零件，包括：一殼體，組裝至該主體，該殼體為一體成型，且包括一外表面以及相對於該外表面之一內表面；一軟性電池，藉由模內射出的方式至少部分不可分離地埋設於該殼體，其中該軟性電池能夠承受至少攝氏100度的溫度；以及多個第一端子，設置於該殼體之該內表面上，與 該軟性電池電性連接，該軟性電池在該些第一端子接觸該些第二端子時與該主體電性連接。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電子裝置，其中該些第一端子為多個彈性端子，該些第二端子為多個接墊。
7. 如申請專利範圍第5項所述之電子裝置，其中該些第一端子為多個接墊，該些第二端子為多個彈性端子。
8. 如申請專利範圍第5項所述之電子裝置，更包括一主電池，該主電池設置於該主體且電性連接該主體。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該軟性電池電性連接於該主體。
10. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該軟性電池分別與該主電池及該主體電性連接。
11. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該軟性電池與該主電池電性連接。