专利名称：电池组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电池组件，该电池组件能更换数个一次电池或二次电池，更特别涉及一种易于使用并十分安全的电池组件。
绝大多数当前流行的便携式电子装置，包括各种便携式唱机、以电子记事本为代表的个人数字辅助设备PDA、便携式电子游戏机，都使用一次电池，例如锰电池、碱性电池，或二次电池例如镍镉电池作为其电源。这些便携式电子装置通常设计成将数个所述电池安装在一个电池盒中以从中获得所需的电压。
图9示出现有技术的的一个例子，其中，在便携式游戏机的后侧设置一电池盒41，以安装1．5V的AA规格的电池42和43，从中获得3V的工作电压。电池盒41包括被隔板分隔的存放装置44和45以分别安装电池42和43。被电池42正极端子的侧面定位的端子板47包括一形状为隆起凸脊的正极电池端子48，该凸脊与电池42的正极接触。另外，被电池42负极一侧定位的一端子板50，包括一形状为弹簧的负极电池端子49，该弹簧与电池42的负极接触。与此类似，正极电池端子51，和与端子板53连接的负极电池端子52分别被电池43的正极和负极所定位，而正极电池端子51与电池42的负极电池端子49共用端子板50。在这种装置中，两个规格为AA的电池串联，3V的工作电压被供给电子装置电源的正极输入端54和负极输入端55。
当电池42和43由于电子装置使用的结果而被用尽，两个电池都必须从电池盒中取出，并用两个未曾用过的电池更换。那些从电池盒中取出用过的电池容易被分散和丢失，给使用者造成不便。此外，当用过的电池散失，通常会与未曾使用的电池混在一起，这就可能将一个用过的电池与未曾使用的电池一起错装在电池盒中。再者，在便携式游戏机的情况下，使用者，特别是儿童，包括那些学龄前儿童，可能不按正确的方向将电池42和43装入电池盒。这种将用过的电池和未曾用过的电池一起使用，或按错误的方向装入电池，不仅会导致电子装置的失效，也会危及使用者的安全。
此外，当传统电池的正极端子与负极端子以任何装置电气连通时，电路变为短路。这种短路问题涉及安全，短路可能是由于不恰当地安装电池或任何其它原因造成。
因此，本发明的目的在于提供一种电池组件，该电池组件易于使用，且在用过的电池和未曾使用的电池一起使用、按错误的方向安装电池时安全时，并可预先避免短路。
根据本发明，电池组件可更换数个一次电池和二次电池，并包括至少一电池体；电池夹持器，用于安装电池体；一对正极端子和负极端子，其中，在电池夹持器的一端制出一凹槽，以安装一负极电池端子，该端子定位于电池盒中，用于存放电池组件。
此凹槽可由一沿所述电池体一侧端延伸的侧壁所形成。电池夹持器可包括一槽，沿夹持器的纵向延伸，该槽可安装一定位于所述电池盒的电池隔板。电池体既可以是一次电池也可以是二次电池。电池体是二次电池时，最好电池夹持器包括一对充电端子(charging terminal)，该充电端子分别电气连接至正极端子和负极端子，从而放电后的电池可以再充电并可重新再使用。
当准备安装数个电池体时，最好电池组件包括一导线以将所述电池体串联，并有一设置在所述导线间的接触点。此接触点可以这样设置，使能借助于切换装置切换至导通状态，该切换装置设置在电池盒的一盖上。切换装置可为一凸起，该凸起从电池盒的所述盖的底平面突出，于是，在盖被关闭时此凸起推接触点。最好接触点设置在离开电池夹持器顶平面中心的位置。
对于本发明，将结合附图给予更详细的说明，其中
图1为根据本发明推荐实施例之电池组件的顶视图；图2为图1所示电池组件的后视图，带局部剖；图3为图1所示电池组件的左侧视图；图4为图1所示电池组件的右侧视图5为图1所示电池组件的线路图，包括电池体；图6为一原理图，示出适合于图1所示电池组件的电池盒盖的一实例；图7为图6所示电池盒的盖沿A-A剖面剖切的横截面图；图8为一原理图，示出图1所示电池盒与图6所示电池盒盖组合在一起；和图9为一原理图，示出装在一电子装置电池盒中的两传统的电池。
图1、2、3、4、和5示出根据本发明推荐实施例的电池组件。此电池组件包括电池夹持器1；一对正极端子2和负极端子3，设置在电池夹持器的一端。图2为电池组件的后视图，其中，凹槽4和5在电池夹持器1的另一端制出，一沿电池盒纵向延伸的槽在宽度方向的中部制出。电池夹持器1中安装由二次电池组成的两个电池体7和8，该两电池被槽6所分隔。电池体7的负极端子和电池体8的正极端子分别连接导线9和10，从而电池体7和电池体8可以电气串联。如图4所示，凹槽4和5借助于侧壁21和23而制成U形，该凹槽构成电池夹持器1的一部分，并沿电池体7和8的一侧(图2中的右侧)延伸。每一凹槽的深度d足够容纳一电子装置电池盒的一未压缩或略微压缩的负极端子，该负极端子通常包括设置在这种电池盒中的弹簧。凹槽4和5，以及电池体7和8分别被一内壁22分隔。上述槽6足够深，足以容纳一电池隔板(通常为沿长度方向延伸的板形)，当电池组件安装在电池盒中时，该隔板预先设置在电子装置(未示出)的电池盒中。再参看图1，开口24和25设置在电池夹持器1的顶平面，以分别暴露一对正极再充电端子13和负极再充电端子14，通过此开口，电池体7和8可被外部电源再充电。另一方面，开口26暴露一接触点17，该接触点用于在后面将要说明的某种情况下将电池体7和8电气串联。接触点17设置在离开电池夹持器1顶平面中心处。在图5中，正极再充电端子13和负极再充电端子14，均分别被导线11和12连接至电池体7的正极端子2和电池体8的负极端子3，而电池体7的负极端子15和电池体8的正极端子16被导线9和10连接，在该两导线间设置接触点17。
图6和7示出一电池盒的盖的推荐实施例，用于将第一推荐实施例中的电池组件安装在为传统电池组件设计的电池盒中。图6示出盖的后视图，其中固定片35、36和37，以与传统电池盒的盖相同的方式设置在盖31的上侧和下侧。在图6中，开口32和33设置在对应于正极再充电端子13和负极再充电端子14的位置，这些电极端子设置在上述推荐实施例的电池组件上。开口32和33设置成这样，使得当电池盒的盖关闭时，再充电端子13和14均从开口处暴露。如图6所示，一切换装置34设置在对应于接触点17的位置。此外，切换装置34制成为一种圆柱形凸起的形状。
如图8所示，由于凸起形状的切换装置34是设置在电池盒盖31的底平面，当电池组件在电池盒(未示出)内以正确方向安装且电池盒盖31关闭时，切换装置推动从电池夹持器1的开口26暴露的接触点17，并使两电池体7和8电气连接。
在工作过程中，当电池组件正确地安装在电子设备的电池盒中，电池组件的正极端子2和负极端子3分别与电池盒的正极电池端子(凸脊)和负极电池端子(弹簧)接触，而相应的电池端子连接至电子装置的电源的正负输入。其它正极电池端子(凸脊)和负极电池端子(弹簧)，按传统是以电气串联连接两电池组件，在本推荐实施例中，这时，对于电气连接不起影响。于是，凹槽4在电池夹持器1的一端制出，以存放设置在电池盒中的负极电池端子。因此，电池组件的正负极端子相对于电池盒处于正确位置时，对于电气连接没有影响的负极电池端子(弹簧)正确安装(电池盒内的隔板被容纳在槽6中，该槽设置在电池盒的底平面)并容易安装。因此传统上需要两个传统电池安装其内的传统的电池盒，在本推荐实施例中只需要一个电池组件安装在其内，于是，电池组件的可操作性大为改善。
此推荐实施例中电池组件的结构可允许电池组件以错误的方向安装在电池盒内。不过，在这种情况下，电池组件的正极和负极端子与连接至电子装置输入的正极和负极电池端子并不电气接触。由于电源并不供给电子装置，即使电源开关接通后电子装置也不工作，可预先防止电子装置因电池安装方向错误而受到损害，和因此而对使用者发生的伤害。此外，当电子装置不工作时，使用者会相信电池组件很可能安装方向错误，因此会重新按正确方向安装电池组件。
在此推荐实施例中，电池组件包括导线9和10，用于将电池体7和8串联；和接触点17，设置在两导线之间，其中，接触点制成借助于安装在电池盒上的盖31上的切换装置34而使其接通。于是，只有当本发明的电池组件以正确的方向安装在电子装置的电池盒内，且电池盒的盖关闭时才有电流通过。因此，电池组件没有装入电池盒，电池组件没有接通，在电池组件的正极端子2和负极端子3间没有生成电压。于是，短路问题得以避免，安全得以显著改善。为取代从电池盒盖31的底板上突出的凸起34，可使用任何电气或机械的切换装置，该装置在电池盒的盖正确关闭时，能起接通接触点17并使电流在电池体中流通的作用。正如在推荐实施例中所示，最好接触点17和切换装置24设置在离开电池盒盖31底平面中心的位置，从而当本发明的电池组件以错误方向安装时电流不流通。凸起34的高度可以调整，从而即使在其中安装传统的电池，电池盒的盖也能关闭。
在推荐实施例中，再充电端子13和14分别通过设置在电池盒盖31上的开口32和33暴露。于是，当由于电子装置的使用而使电池用尽时，电池组件可再次充电，这可将装有电池组件的电子装置，在电池盒盖关闭的情况下，放置在专门设计的从充电端子13和14供电的再充电装置(未示出)上进行。在这种情况下，另外的类似于切换装置34的装置可设置在再充电装置中以使接触点接通。
虽然在推荐实施例中，两凹槽4和5在电池夹持器1的一端制出，如果凹槽4在电池夹持器l的正极端子2相反的一侧制出，凹槽5显然可以省略。在这种情况下，设置在电池盒的负极电池端子安装在此凹槽4中。
尽管所示电池组件的正极端子2和负极端子3的结构分别设计成圆柱凸起和平面，它们也可为其它任何形状，只要它们能起到保持与电池盒的正极和负极端子电气接触，例如，正极端子2可能包括弹性体，例如弹簧。在此情况下，即使电池盒的负极电池端子(弹簧)推动装在电池盒内的电池组件的负极端子3，从而使电池组件在此方向略微偏移，使电池的正极端子2与电池盒的正极电池端子脱离接触，正极端子2仍可靠地保持电气接触。
根据本发明的推荐实施例，电池体7和8为圆柱形，且此两电池体平行设置，彼此间形成一间隙。接触点17可设置在此间隙内，从而有效地利用此间隙空间，并安装接触点17于电池夹持器1内，没有任何凸起超出电池夹持器1之外。于是，电池夹持器1的外表面没有接触点17的凸起而保持平坦，且短路问题可以避免。
最后，本发明的优点可归结如下。如上所述，本发明的电池组件可以更换数个一次电池或二次电池，并包括至少一电池体；一电池夹持器，用于安装所述电池体；和一对正极和负极端子，其中，一凹槽在所述电池夹持器的一端制出，用于容纳负极电池端子，该端子设置在用于存放所述电池组件的电池盒中。因此，在传统情况下容易脱落和失散的电池组件十分容易管理。此外，用过的电池与未曾使用的电池一起使用的问题、按错误方向错装电池的问题可以避免。在电池组件安装数个电池体，并包括一设置在导线之间的接触点，使电池体串联的情况下，短路问题得以预先避免，且可获得电池的可靠的安全性。
尽管已经结合特定实施例对本发明给予了说明，所附权利要求并非由此而受到限制，而是应该解释成包括全部修改和变型方案，这些方案均属于本发明权利要求的技术思想的范围之内。
权利要求
1．一种电池组件，能更换数个一次电池或二次电池，包括至少一电池体；一电池夹持器，用于容纳所述电池体；和一对正极端子和负极端子，其中一凹槽在所述电池夹持器的一端制出，以容纳一负极电池端子，该端子设置在存放所述电池组件的电池盒中。
2．如权利要求1所述的电池组件，其中所述凹槽由在所述电池体之一侧端延伸的侧壁所形成。
3．如权利要求1或2所述的电池组件，其中所述电池夹持器包括一槽，该槽沿电池夹持器的纵向延伸，并能安装设置在所述电池盒中的电池隔板。
4．如权利要求1-3所述的电池组件，其中所述电池体是一种二次电池，所述电池夹持器包括一对再充电端子，分别电气连接至所述正极端子和负极端子。
5．如权利要求1-4所述的电池组件，还包括导线，用于将数个所述电池体串联，和接触点，设置在所述导线之间。
6．如权利要求5所述的电池组件，其中所述接触点借助设置在电池盒盖上的切换装置而接通。
7．如权利要求6所述的电池组件，其中所述切换装置包括一凸起，该凸起从电池盒的所述盖的底平面突出。
8．如权利要求6或7所述的电池组件，其中所述接触点设置在离开电池保持器顶平面中心的位置。
9．如权利要求5所述的电池组件，其中所述电池体为圆柱形，因此，所述接触点设置在彼此平行设置的所述电池体的间隙内。
全文摘要
一种电池组件,能更换数个一次电池或二次电池,包括:至少一电池体;一电池夹持器,用于安装所述电池体;和一对正极端子和负极端子,其中:一凹槽在所述电池夹持器的一端制出,以安装一负极电池端子,该端子设置在一存放所述电池组件的电池盒中。此电池组件十分容易操作,不容易脱落和散失。可避免同时使用用尽的电池和未曾使用的电池,按错误方向错装电池等。短路问题得以预先避免。
文档编号H01M6/42GK1278661SQ0011887
公开日2001年1月3日 申请日期2000年6月22日 优先权日1999年6月22日
发明者冈田节男, 高崎良治 申请人:赫德森索夫特株式会社, 三洋电机株式会社