专利名称：电池外壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及适于可拆卸地装载到电子装置中的电池。
背景技术：
在2002-245993号已
公开日本专利中告知和公开的电池包括的外壳中容纳了电池单元。在该专利文献中公开的电池中，该外壳被分为第一和第二两个外壳，分别具有接合部分，它们在此接合在一起。在一个外壳的接合部分提供了接合薄壁，所以它在外壳的厚度方向上凸出。同时，在另一个外壳的接合部分提供了接合凹陷，所以两个外壳的接合部分彼此接合时，接合薄壁插入到接合凹陷内。在接合部分彼此接合的状态下，由超声波焊接将接合薄壁与接合凹陷接合在一起。
发明内容
在两个外壳以这种方式由超声波焊接接合在一起的电池中，如果在焊接时它们的接合部分由于局部偏差等原因而变形，那么进行的焊接不确实。所以，重要的是如何防止这两个外壳接合部分可能的变形。
期望的是提供的电池中两个分开外壳能够确实地彼此焊接。
根据本发明的实施例，电池的结构为提供接合薄壁和接合凹陷，而且在第一外壳和第二外壳中的一个上提供的接合凹陷外侧的外表面位置处提供了凸出壁，使得它沿着接合凹陷延伸。
更确切地说，根据本发明的实施例，电池包括外壳以及外壳中容纳的电池单元。外壳在电池单元的厚度方向上被分为第一外壳和第二外壳。第一外壳和第二外壳具有沿其外围形成的接合部分，用于彼此接合。第一外壳和第二外壳中的一个的接合部分具有沿其外围延伸而形成的接合薄壁，并在厚度方向上凸出。第一外壳和第二外壳中另一个的接合部分具有沿其外围形成的接合凹陷，用于在第一外壳和第二外壳的接合部分彼此接合的状态下接收插入其中的接合薄壁。接合薄壁与接合凹陷通过焊接接合在一起。当第一外壳和第二外壳的接合部分彼此接合时，接合薄壁插入接合凹陷内。另一个外壳具有凸出壁，所述凸出壁在位于接合凹陷的外侧的外表面位置处以沿着接合凹陷延伸的方式。
在电池中提供了接合薄壁和接合凹陷，此外还提供了凸出壁，它在第一外壳和第二外壳中的一个的外表面的位置处形成，位于第一外壳和第二外壳中的一个上提供的接合凹陷的外侧，方式为沿着接合凹陷延伸。所以，在焊接夹具与凸出壁的末端接触状态下由超声波焊接将第一外壳和第二外壳的接合部分接合在一起时，由于夹具的接触面与具有高硬度的凸出壁的末端面接触，所以夹具接触面与凸出壁末端面能够确实地保持接触，而且能够防止第一外壳和第二外壳的接合部分变形。因此两个分开的外壳能够确实地焊接。
图1是根据本发明第一个实施例的电池的透视图；图2A是电池的俯视图；图2B是以图2A中箭头标志B所指示方向观察的视图；图2C是以图2A中箭头标志C所指示方向观察的视图；图2D是以图2A中箭头标志D所指示方向观察的视图；图2E是以图2D中箭头标志E所指示方向观察的视图；图2F是以图2E中箭头标志F所指示方向观察的视图；图3A是电池的前视图；图3B是以图3A中箭头标志B所指示方向观察的视图；
图3C是以图3A中箭头标志C所指示方向观察的视图；图4是从斜前上方观察电池的透视图；图5是从斜上方观察翻转状态电池的透视图；图6是电池的剖视图；图7是电池上外壳的透视图；图8是电池下外壳的透视图；图9是电池连接器部分的剖视图；图10是移走外壳后电池的电池单元部分的透视图；图11是移走外壳后但是以不同于图10的方向观察电池的电池单元部分的透视图；图12是移走外壳后电池的电池单元部分的仰视图；图13是移走外壳后电池的电池单元部分的俯视图；图14A是以图12中箭头标志A所指示方向观察的视图；图14B是以图12中箭头标志B所指示方向观察的视图；图15A是以图13中箭头标志A所指示方向观察的视图；图15B是以图13中箭头标志B所指示方向观察的视图；图16至图18是以不同方向观察的透视图，显示了由电池的支撑构件所支持的电池单元；图19是电池的电池单元、支撑构件和导电板的分解透视图；图20A和图20B是以不同方向观察的电池印刷电路板的透视图；图21是支撑构件的透视图；图22和图23是导电板的透视图；图24是电池单元的导电板之一上被焊接部位的透视图；图25A和图25B是电池单元的透视图；图26和图27是连接器的透视图；图28是连接器的分解透视图；图29是连接器连接端子的透视图；图30是示意透视图，展示了连接器的连接端子与配对连接器的触点之间的连接；
图31是以图8中箭头标志A所指示方向观察的视图；图32是以图8中箭头标志B所指示方向观察的视图；图33是示意图，显示了焊接前上外壳和下外壳的接合部分；图34是示意图，显示了焊接后上外壳和下外壳的接合部分；图35是焊接夹具的示意图；图36是图35中一部分的放大示意图；图37是以图35中箭头标志A所指示方向观察的视图；具体实施方式
以下参考附图介绍本发明的实施例。
首先参考图1至图5，它们显示了应用本发明的电池。所示电池2被可拆卸地装载到例如电子装置的电池容纳腔内。电池2包括容纳两个电池单元40的外壳10、从外壳10露出的连接器30、支持外壳10中电池单元40的支撑构件50、导电板60和印刷电路板70。
外壳10的外形为扁平的矩形盘，在本实施例中，是扁平的且在平面图中为矩形。
外壳10在电池单元40的厚度方向被分为用作第二外壳的上外壳12和用作第一外壳的下外壳14。上外壳12和下外壳14通过接合薄壁1420和接合凹陷1220接合在一起。
上外壳12和下外壳14具有其外围上提供的接合部分1201和1401，用于彼此接合。
外亮10的形式为扁平矩形板，具有以下部分上壁10C和下壁10D，位于厚度方向上相反的两端；一对左右侧壁10E，位于宽度方向上相反的两端，宽度尺寸大于厚度；以及前侧壁10A和后侧壁10B，位于前后方向上长度相反的两端，长度尺寸大于宽度。应当指出，外壳10的向左和向右方向是从外壳10的前方观看时所表现的方向。
下外壳14具有以下部分平面图中为矩形的下壁10D，在厚度方向面对电池单元40的相反的两面之一；前侧壁10A和后侧壁10B，从下壁10D的较短边垂直延伸；以及一对左右侧壁10E，从下壁10D的较长边垂直延伸。
上外壳12具有以下部分平面图中为矩形的上壁10C，在厚度方向面对电池单元40的相反的两面中另一面；前侧壁10A和后侧壁10B，从上壁10C的较短边垂直延伸；以及一对左右侧壁10E，从上壁10C的较长边垂直延伸。
上外壳12和下外壳14的前侧壁10A具有其中形成的开口3206，用于露出在此穿过的连接器30。在开口3206的周围形成了连接器壁部位32以增强连接器30。
上外壳12的接合部分1201和下外壳14的接合部分1401从侧壁10A、10B和10E的末端形成。
参考图33，接合薄壁1420在下外壳14的接合部分1401上形成。更确切地说，接合薄壁1420在下外壳14的内侧部分形成，在下外壳14接合部分1401位置处每个侧壁10E末端都留出端面1401A。在本实施例中，端面1401A由平坦面形成。
接合凹陷1220在上外壳12的内侧部分形成，在上外壳12接合部分1201位置处留出上外壳12的外侧部位处侧壁10E的端面1201A。在本实施例中，端面1201A由平坦面形成。
参考图31，位于矩形的两条较长边上的接合薄壁1420具有切除部位1421，在更靠近较短边(更靠近侧壁10E)的矩形位置处，也就是说，在更靠近前侧壁10A和后侧壁10B的矩形位置处通过切除接合薄壁1420而形成。
上外壳12和下外壳14接合在一起，使其接合部分1201和1401彼此接合，而且接合薄壁1420与接合薄壁1420配合其中的接合凹陷1220由超声波焊接。
参考图7和图33，在上外壳12的外表面位置处提供了凸出壁1002，位于接合凹陷1220的外侧，使它在宽度方向上朝外凸出并沿着接合凹陷1220延伸。在本实施例中，在矩形的两条较长边所对应的上外壳12的侧壁10E位置处，也就是在左右侧壁10E的位置处，形成了一对凸出壁1002，使得它们沿着左右侧壁10E延伸的方向以相等的高度延伸。
另外，在本发明中，在接合薄壁1420插入接合凹陷1220内而且上外壳12的接合部分1201与下外壳14的接合部分1401彼此接合的状态下，在下外壳14的侧壁10E末端剩余的端面1401A与在上外壳12的侧壁10E末端剩余的端面1201A在电池单元40的厚度方向上彼此分离，而且位于下壁10D边上的凸出壁1002的位置比在上外壳12的侧壁10E末端剩余的端面1401A更靠近下壁10D。
在每条凸出壁1002延伸方向的中间部位形成了切除部位1004以防止脱出。在本实施例中，切除部位1004在每条凸出壁1002更靠近前侧壁10A的位置处形成。
将电池2插入到电池容纳腔时凸出壁1002与电池容纳腔中提供的啮合凹槽(未显示)啮合，使电池2在电池容纳腔中在厚度方向上定位。
另外，在电池2插入电池容纳腔中且连接器30与电子装置侧的连接器部分彼此连接的状态下，电池容纳腔中提供的防脱出凸块(未显示)可释放地与切除部位1004啮合，从而稳定了电池2的装载状态。
另外，在两个侧壁10E中每一个的更靠近后侧壁10B的位置处以膨胀态形成了制动壁1006。制动壁1006连接到凸出壁1002，所以电池的后侧壁10B不可以插入到电子装置的电池容纳腔内，并且用作防反向插入壁。
另外，在本实施例中，在上外壳12的上壁10C内表面和下外壳14的下壁10D内表面上的不同位置处形成了多个凸起15。电池单元40由这些凸起15支撑在外壳10中。
另外，在本实施例中，在上外壳12的上壁10C上形成了移位部位1210，所以在长度方向的全部长度上，使上壁10C在宽度方向的中心部位处相对于上壁10C在宽度方向上邻近相反侧的其余部分向上移位。同时，在下外壳14的下壁10D上形成了另一个移位部位1211，所以在长度方向的全部长度上，使下壁10D在宽度方向的中心部位处相对于下壁10D在宽度方向上邻近相反侧的其余部分向下移位。在移位部位1210和1211的内面与外壳10中容纳的电池单元40的上表面4002和下表面4004之间形成了间隙1212和1213，所以它们吸收了电池单元40充电膨胀时的膨胀。
参考图1至图6，在外壳10的前侧壁10A上提供了连接器30，以使得它向前凸出。在本实施例中，连接器30配备在前侧壁10A的更靠近宽度方向上右端的位置处，并沿着宽度方向延伸。
连接器30在前侧壁10A上厚度方向的位置是参考左右侧壁10E的凸出壁1002的若干表面而确定的，它们与上壁10C或下壁10D相对。在本实施例中，凸出壁1002上与下壁10D相对的壁1002A对连接器30在厚度方向上的位置构成了参考。
参考图3A至图3C和图9，连接器30具有通道状连接器壁部分32，在长度方向从前侧壁10A膨胀出。连接器30具有端子形成构件36，安置在连接器壁部分32的内侧上，而接触部件33(图27)连接到电池单元40。
连接器壁部分32是为了增强连接器30而配备，它具有一对垂直壁3202和横向壁3204，前者在宽度方向上彼此分离并在厚度方向上延伸，而后者在更靠近上壁10C的位置处在宽度方向上延伸并与厚度方向上的垂直壁3202的末端部位相连。
垂直壁3202和横向壁3204共同定义了空间3206，它在长度方向上(向前)敞开，并且在厚度方向上从相反末端处的若干表面之间对另一表面(向下)敞开。
参考图4和图9，端子形成构件36由绝缘材料制成，比如合成树脂材料，安置在敞开空间3206中。
端子形成构件36具有多个凹槽3602，在宽度方向上以彼此分离的关系形成，方式为在长度方向上(向前)敞开并在厚度方向上延伸。形成的凹槽3602使得它们向下壁10D敞开。
现在介绍电池2的内部结构。
首先，参考图25A和25B介绍电池单元40。在本实施例中电池单元40的每一个都由可充电的电池单元形成，比如锂离子电池单元或镍氢电池单元。
电池单元40具有铠装套42，形式为扁平矩形板状，它又具有矩形的上表面4002和下表面4004，由导电金属材料制成并放置在厚度方向上相反两端；以及与上表面4002和下表面4004互连的四个侧面4006。在本实施例中，铠装套42由钢材制成，其上镀了镍。
电池单元40的正极端子44在四个侧面4006之一上以凸出方式形成，以使得它与铠装套42绝缘。更确切地说，在侧面4006上凸出方式形成了由非导电材料制成并具有矩形横截面的膨胀部位，膨胀部位端面用作正极端子44。此外，铠装套42上提供正极端子44处以外的剩余位置形成了电池单元40的负极端子46。
参考图16至图18和图21，支撑构件50包括第一电池容纳部分50A和第二电池容纳部分50B，用于容纳两组电池单元40，状态为以平面中的矩形并列放置电池单元40。
支撑构件50由非导电树脂材料制成，并且具有第一侧片51、第二侧片52、第三侧片53、第四侧片54和若干边缘片56。第一侧片51贴近第一电池容纳部分50A中所容纳电池单元40的铠装套42的对应于平面图中矩形较短边的侧面4006。第二侧片52贴近电池单元40的铠装套42的对应于平面图中矩形较长边之一的侧面4006。第三侧片53贴近电池单元40的铠装套42的对应于平面图中矩形另一个较长边的侧面4006。第四侧片54置于两组电池单元40的铠装套42的相对侧面4006之间。边缘片56从51、52、53和54四个侧片的边缘凸出，并且贴近移位至这些边缘的电池单元40的铠装套42的上表面4002和下表面4004之一的位置(在本实施例中，是下表面4004)。
参考图16和图17，在本实施例中，两组电池单元40容纳在第一电池容纳腔50A和第二电池容纳腔50B中，以使得第一电池容纳部分50A中容纳的电池单元40的正极端子44面向第二侧片52，而第二电池容纳部分50B中容纳的电池单元40的正极端子44面向第三侧片53。
应当指出，为了便于介绍，第一电池容纳部分50A中容纳的电池单元40后文称为第一电池单元40A，而第二电池容纳部分50B中容纳的电池单元40后文称为第二电池单元40B。
参考图19和图21，第一侧片51的形式为在第一电池单元40A的铠装套42的侧面4006之一的整个长度上延伸。
参考图16和图19，在第一侧片51的表面上以膨胀的方式形成了若干凸缘5102，用于安装印刷电路板70。因此，印刷电路板70通过凸缘5102安装到第一侧片51上，沿着第一侧片51延伸。
参考图19、图20A和图20B，连接器30安装在印刷电路板70上。印刷电路板70上形成了用于阳极的导电部位72、用于阴极的导电部位74以及用于中点的导电部位76，以便分别连接连接器30阳极的接触片34、阴极的接触片34以及中点的接触片34。
连接器30的配备方式为通过外壳10的前侧壁10A的开口3206向前凸出。在本实施例中，连接器30配备在前侧壁10A上更靠近宽度方向上右侧端的位置处，以使其沿着宽度方向延伸。
连接器30在前侧壁10A上厚度方向的位置是参考左右侧壁10E的凸出壁1002的若干表面而确定的，它们与上壁10C或下壁10D相对。在本实施例中，凸出壁1002上与下壁10D相对的若干表面1002A对连接器30在厚度方向上的位置构成了参考。
参考图3A至图3C，连接器30具有端子形成构件36，由绝缘材料制成，比如合成树脂材料；以及接触片部件33(图27)，插入在端子形成构件36中并连接到电池单元40。
参考图26至图28，端子形成构件36具有下表面3610，与下壁10D以相对关系安置；上表面3612，与上壁10C以相对关系安置；后表面3614，与印刷电路板70接合；以及前表面3616，朝前面向外壳10。
从前表面3616到下表面3610，在端子形成构件36的宽度方向上以彼此分离的关系形成了多个凹槽3602，并且在厚度方向上延伸。凹槽3602也向上表面3612敞开，如在图26和图28中所见。确切地说，凹槽3602向上表面3612敞开的宽度大于向前表面3616和下表面3610敞开的宽度。
另外，如在图28中所见，在上表面3612和下表面3610的后表面3614上形成了多个凹陷3618，它们分别连接到凹槽3602。
接触部件33由在宽度方向上以分离的关系并列放置的多对接触片34形成，以使得每对中的接触片34都在宽度方向上彼此相对，并且向前和向下敞开。在本实施例中，接触片34的安置方式为形成端子形成构件36的若干凹槽3602的侧面。
在导电材料制成的弹性接触形成构件35上整体地提供了每对中的接触片34，如在图28至图30中所见。
接触形成构件35具有一对彼此相对的接触片34、与接触片34互连的基底部位3502、从基底部位3502延伸出的第一延伸3504和从第一延伸3504的末端垂直延伸出的第二延伸3506。
参考图28，接触形成构件35的接触片对34和基底部位3502的装配方式为它们从端子形成构件36的上表面3612的上方插入到凹槽3602内，直到基底部位3502贴合凹槽3602，而且第一延伸3504和第二延伸3506插入到端子形成构件36的上表面3612和后表面3614的对应凹陷3618内。
以这种方式将接触形成构件35安装到端子形成构件36后，连接器30在位于后表面3614的凹陷3618中的第二延伸3506处被焊接到印刷电路板70的导体部位。
应当指出，在接触形成构件35加入端子形成构件36中的状态下，接触形成构件35中每一个的第一延伸3504和第二延伸3506都以与凹陷3618的底面分离的关系安置。
所以，当对方连接器80连接到连接器30或从连接器30移走时，如在图30中所见，也就是说，当对方连接器80的每个接触片82插入连接器30的一对接触片34之间，以及从连接器30的一对接触片34之间移走时，施加到连接器30的力就会被第一延伸3504的弹性所吸收，从而不会施加到第二延伸3506与印刷电路板70的焊接位置处。
所以，即使将连接器30安装在印刷电路板70上时，定位精确度出现了偏差，也能够有利地减少或消除由于疏忽而可能施加到连接器30或印刷电路板70上的力。
据此，当将连接器30安装在印刷电路板70上时，能够有利地使用很可能在定位精确度中产生偏差的流动焊接。在使用回流焊接之处，与其中具有凸出的引线并由手工操作进行焊接从而占有区域大的连接器相比，能够在平面上安装并且占有区域小的连接器可以用作连接器30。因此，能够减小印刷电路板70的尺寸，从而减小电池2的尺寸。
形成控制电路的LSI和电子零件安装在印刷电路板70上。控制电路具有以下功能通过接触片34向电子装置的控制部件发送和从其接收电池2的特征数据和标识信息，以进行连接器30的数据通讯；以及通过导电部位72、74和76监控电池单元40的输出电压、输出电流等。
参考图17和图21，第二侧片52在其一端连接到第一侧片51，其形成方式为在第一电池单元40A的铠装套42的侧面4006之一的整个长度上延伸，并且一直延伸到更靠近第四侧片54的第二电池单元40B的侧面4006。第二侧片52在更靠近末端的部位处连接到第四侧片54的末端部位。
在第二侧片52上在第二侧片52的延伸方向上以分离的关系形成了用于与导电板60啮合的第二啮合凹陷5202和第三啮合凹陷5204。
另外，在更靠近第一侧片51的第二啮合凹陷5202中形成了开口5206，使得第一电池单元40A的正极端子44能够通过其伸出。应当指出，第三啮合凹陷5204形成的尺寸能够使正极端子44适合开口5206。
参考图16和图21，第三侧片53是与第一侧片51分开形成的，并且沿着第一电池单元40A和第二电池单元40B的铠装套42的侧面4006之一延伸。第三侧片53在其中间部位处连接到第四侧片54的末端部位。
应当指出，第二侧片52和第三侧片53彼此以分离的关系安置，其分离距离对应于包括电池单元40正极端子44的侧面4006之一与该侧面4006相对的侧面4006之一之间的尺寸。因此，将电池单元40插入到第一电池容纳腔50A和第二电池容纳腔50B中时，第二侧片52和第三侧片53分别贴近电池单元40的铠装套42的侧面4006。
在第三侧片53上与第四侧片54分离的位置处形成了允许第二电池单元40B的正极端子44通过其伸出的开口5302。形成开口5302的尺寸允许正极端子44适合开口5206。
另外，在第三侧片53上形成了用于与导电板60啮合的第一啮合凹陷5304。
参考图18和图21，第四侧片54被配置为贴近电池单元40的不包括正极端子44、不与第一侧片51在一起的两个侧面4006。
第四侧片54形成为在电池单元40的整个长度之上延伸，类似于第一侧片51。
参考图16和图19，若干边缘片56从51、52、53和54四个侧片凸出，并且其宽度能够贴近更靠近第一电池单元40A和第二电池单元40B的下表面4004边缘的位置。
从第四侧片54的边缘凸出的边缘片56具有开口5604，在其延伸方向的中间部位形成。
另外，在第四侧片54的中间部位形成了若干边缘片57，以使得它们贴近彼此相邻的两组电池单元40的上表面4002的边缘。
应当指出，边缘片56以矩形框架形状形成，以使它们沿着第一电池单元40A的下表面4004的四条边延伸。所以，下表面4004除了四个边缘部位之外，在其若干部位通过四个边缘片56的中心开口5602露出。另外，第二电池单元40B的下表面4004除了第三侧片53的边缘片56和第四侧片54的边缘片56之外，在其若干部位露出。
确切地说，在支撑构件50中容纳第一电池单元40A和第二电池单元40B之处，第一电池单元40A和第二电池单元40B的上表面4002在若干边缘片57贴近之处的全部部位处敞开，而尽管存在边缘片56，在它们之间却具有一个形成的切除部位，以允许下表面4004中心部位通过其露出，所以电池单元40在其充电中膨胀时，允许该膨胀。
另外，第一电池单元40A和第二电池单元40B通过支撑构件50中未形成边缘片56的部位插入第一电池容纳腔50A和第二电池容纳腔50B中和从中移走。
导电板60包括使彼此电气串联的两个电池单元40的正极端子44与连接器30互连的正极端子连接薄板60A以及使彼此电气串联的两个电池单元40的负极端子46与连接器30互连的负极端子连接薄板60B。
正极端子连接薄板60A和负极端子连接薄板60B都由导电材料形成。
正极端子连接薄板60A包括放置在第三侧片53所在边上的第一薄板61和第二薄板62，以及放置在第二侧片52所位于边上的第三薄板63。
更确切地说，正极端子连接薄板60A包括第一薄板61，连接到第二电池单元40B的正极端子44；第二薄板62，连上第一薄板61并连接到第一电池单元40A的负极端子46；以及第三薄板63，接合到第一电池单元40A的正极端子44并连接到印刷电路板70的导电部位72。
第一薄板61具有延伸6102，经过连接到第四侧片54的边缘片56之上并延伸在连接到第三侧片53的边缘片56之上；以及两片正极端子接合弯曲接线片6104，从延伸6102的一端垂直延伸，用于接合到第二电池单元40B的正极端子44。第一薄板61进一步具有两片薄板接合弯曲接线片6106，从第二薄板62之上的延伸6102的中间部位垂直延伸；以及导电部位接合弯曲接线片6108，从延伸6102的另一端垂直延伸并连接到印刷电路板70的中点导电部位76。
第一薄板61的两片正极端子接合弯曲接线片6104之一通过焊接而接合到第二电池单元40B的正极端子44。
提供两片这样的正极端子接合弯曲接线片6104和两片这样的薄板接合弯曲接线片6106的原因在于有可能在更换电池单元40时仅仅设置弯曲部位之一而切除一个弯曲部位，所以能够使用剩余的弯曲部位。
第一薄板61的导电部位接合弯曲接线片6108通过焊接而接合到印刷电路板70的中点导电部位76。所以，在本实施例中，有可能利用正极端子连接薄板60A的一部分，在彼此连接到印刷电路板70导电部位76的两个电池单元40中每一个的正极端子44和负极端子46接合部分处提供电位，使得两个电池单元40的输出电压或输出电流受到印刷电路板70的控制电路监控。
第二薄板62的安置方式为其一部分在不存在第三侧片53的位置之处，在第一电池单元40A侧面4006上的整个长度上延伸，同时剩余部分在第三侧片53上延伸并且与第三侧片53的第一啮合凹陷5304相啮合。
第二薄板62包括两片由金属材料制成的薄板6202和薄板6202之间夹入的热敏电阻6204。在本实施例中，热敏电阻6204由PTC(正温度系数)热敏电阻形成。PTC热敏电阻具有的电阻值展示了这样一种正特性，它随温度升高而增大。因此，PTC热敏电阻具有正特性的电阻值，在过大电流从中流过时电阻值突然增大，以抑制电流流过，从而保护其中加入了电池单元40和电池2的电子装置。
由薄板6202之一与由金属制成的热敏电阻6204叠合放置所形成的加厚部位在不存在第三侧片53的第一电池单元40A的侧面4006上延伸，并且位于靠近第一侧片51的第二薄板62的末端部位通过焊接而接合到第一电池单元40A的侧面4006，也就是说，接合到第一电池单元40A的负极端子46。
另外，第二薄板62沿着第三侧片53的第一啮合凹陷5304延伸的部位仅仅由单片薄板6202形成，并且与第一啮合凹陷5304相啮合。
上面介绍的两片薄板接合弯曲接线片6106被置于第二薄板62上与第一啮合凹陷5304相啮合的部位上，薄板接合弯曲接线片6106之一通过焊接而接合到第二薄板62。
在本实施例中，在第二薄板62与第一啮合凹陷5304相啮合的状态下，组成正极端子连接薄板60A的第一薄板61和第二薄板62被置于与第三侧片53所贴近的铠装套42的侧面4006其一相垂直的方向上。因此，第一薄板61和第二薄板62的装配能够简单地进行。
另外，在本实施例中，在第二薄板62与第一啮合凹陷5304相啮合并且两片薄板接合弯曲接线片6106被置于第二薄板62上的状态下，薄板接合弯曲接线片6106的表面与第三侧片53的表面上除了形成第一啮合凹陷5304的位置或者低于第三侧片53表面的位置之外的任何部位直接接触。从而能够使由支撑构件50支撑并对其装配了导电板60的电池单元40小型化。
参考图11，第三薄板63具有以下部分延伸6302，在第二侧片52的第二啮合凹陷5202上的整个长度上延伸，并且安置方式为覆盖开口5206；以及导电部位接合弯曲接线片6304，从延伸6302的一个末端垂直延伸并且连接到印刷电路板70的正极导电部位72。
在第二啮合凹陷5202以上，延伸6302在其更靠近延伸方向末端部位的位置处接合到第一电池单元40A更靠近末端部位的正极端子44的位置(在与第一侧片51分离的侧面上更靠近正极端子44的末端部位)。延伸6302接合到更靠近正极端子44末端部位位置的原因在于，当交换任何电池单元40时，可以切除接合部分，以使得延伸6302的新末端部位能够接合到更靠近另一末端部位的正极端子44的位置。
在本实施例中，在第三薄板63与第二啮合凹陷5202相啮合的状态下，第三薄板63被置于与第二侧片52所贴近的铠装套42的侧面4006相垂直的方向上。
另外，在本实施例中，在第三薄板63与第二啮合凹陷5202相啮合的状态下，第三薄板63的表面被置于与第二侧片52相同的平面上，而不是在形成第二啮合凹陷5202的位置处，或者说它不是被置于低于第二侧片52表面的位置处。
导电部位接合弯曲接线片6304通过焊接而接合到印刷电路板70的正极导电部位72。
因此，第二电池单元40B的正极端子44、第一电池单元40A的负极端子46、第一电池单元40A的正极端子44和连接器30通过正极端子连接薄板60A彼此连接。
参考图11和图19，负极端子连接薄板60B包括第四薄板64和第五薄板65，安置在第二侧片52所在的侧面上。
更确切地说，负极端子连接薄板60B包括以下部件第四薄板64，连接到第二电池单元40B的负极端子46；以及第五薄板65，附着到第四薄板64上并且连接到印刷电路板70的导电部位74。
第四薄板64的一部分在第二电池单元40B的侧面4006的整个长度上延伸。第四薄板64的剩余部分在第二侧片52上延伸并且与第二侧片52的第三啮合凹陷5204相啮合。
类似于第二薄板62，第四薄板64也包括两片由金属材料制成的薄板6402以及在薄板6402之间夹入的热敏电阻6404。在本实施例中，热敏电阻6404由PTC热敏电阻形成，类似于本文上面介绍的热敏电阻6204。
由薄板6402与金属的热敏电阻6404叠合放置所形成的加厚部位在不存在第二侧片52的第二电池单元40B的侧面4006上延伸，并且位于远离第一侧片51的第四薄板64的末端部位通过焊接而接合到第二电池单元40B的侧面4006，也就是说，接合到第二电池单元40B的负极端子46。
另外，第四薄板64沿着第二侧片52的第三啮合凹陷5204延伸的部位仅仅由单片薄板6402形成，并且与第三啮合凹陷5204相啮合。
第五薄板65包括以下部件延伸6502，经过连接到第四侧片54的边缘片56之上并延伸在连接到第二侧片52的边缘片56上；两片薄板接合弯曲接线片6504，从延伸6502的一端垂直延伸，能够接合到第四侧片54；以及导电部位接合弯曲接线片6506，从延伸6502的另一端垂直延伸并连接到印刷电路板70的导电部位74。
第五薄板65的两片薄板接合弯曲接线片6504之一通过焊接而接合到第四薄板64位于第三啮合凹陷5204之上的部位。
提供两片这样的薄板接合弯曲接线片6504的原因在于有可能在更换电池单元40时仅仅设置弯曲部位之一而切除一个弯曲部位，所以能够使用剩余的弯曲部位。
第五薄板65的导电部位接合弯曲接线片6506通过焊接而接合到印刷电路板70的导电部位74。
在本实施例中，在第四薄板64与第三啮合凹陷5204相啮合的状态下，组成负极端子连接薄板60B的第四薄板64和第五薄板65被置于与第二侧片52所贴近的铠装套42的侧面4006垂直的方向上。因此，第四薄板64和第五薄板65的装配能够简单地进行。
另外，在本实施例中，在第四薄板64与第三啮合凹陷5204相啮合并且两片薄板接合弯曲接线片6504被置于第四薄板64上的状态下，薄板接合弯曲接线片6504的表面与第二侧片52的表面上除了形成第三啮合凹陷5204的位置或者低于第二侧片52表面的位置之外的部位位于同一平面上。从而能够使由支撑构件50支撑并对其装配了导电板60的电池单元40小型化。
以这种方式提供支撑构件50时，电池单元40由支撑构件50支撑，同时它们彼此绝缘，导电板60由支撑构件50沿着支撑构件50安置，同时导电板60与电池单元40绝缘。所以，与使用绝缘纸或双面胶粘带保证电池单元之间的绝缘的替代情况相比时，能够期望电池单元的彼此固定、电池单元与导电板之间的绝缘以及电池2的小型化，能够显著地减少零件的数量，另外还能够简化装配。从而能够降低成本。
此外，在装配电池2中提供支撑构件50时，在导电板60被置于支撑构件50上的同时，能够利用第一至第三啮合凹陷5304、5202和5204简单地安置导电板60。所以，在电池单元40由支撑构件50支撑的状态下，如果例如使用夹具等使印刷电路板70位于或安置在第一侧片51的前部，那么利用第一至第三啮合凹陷5304、5202和5204使导电板60位于或安置在支撑构件50上。所以，在印刷电路板70和导电板60已经定位的状态下能够简单地进行焊接，这有利于简化装配。
另外，在提供支撑构件50时，由于在第一电池容纳腔50A和第二电池容纳腔50B中的每个电池单元40都是敞开的，上表面4002和下表面4004的外围部位除外，所以即使在电池单元40充电等情况下，上表面4002和下表面4004的中心部分膨胀而增大了厚度，厚度增大也能够被吸收。另外，由于支撑构件50在膨胀的上表面4002和下表面4004的中心部位不存在，所以能够有效地利用外壳10的内表面与电池单元40之间的间隔1212和1213。这有利于试图防止电池2的外壳10在厚度方向上膨胀。
另外，使第二电池单元40B的正极端子44与第一电池单元40A的负极端子46互连的正极端子连接薄板60A在形成时包括第一薄板61，它通过了边缘片56连接到第四侧片54的位置。使第二电池单元40B的负极端子46与印刷电路板70的导体部位74互连的负极端子连接薄板60B在形成时包括第四薄板64和第五薄板65，它通过了边缘片56连接到第四侧片54的位置。例如，即使将电池2放入口袋并在厚度方向上变形，也能够减小施加到正极端子连接薄板60A和负极端子连接薄板60B的接合部分的外力，这有利于试图防止连接中的故障。
现在介绍外壳10的装配。
在本实施例中的上外壳12和下外壳14通过超声波焊接被接合在一起。所以介绍用于超声波焊接的焊接夹具200。
参考图35至图37，其中显示了焊接夹具200，它包括基座210、凹模220和两个夹子230。
基座210具有平坦的接受面212，其上放置了下外壳14的下壁。
凹模220具有两个平坦的接触面222，它与上外壳12的上壁部位接触的部位沿着长度方向，而在宽度方向邻近相对的两侧。从接触面222向上外亮12的上壁施加了超声波振动。
每个夹子230都具有接触面232，用于与上外壳12的凸出壁1002接触。参考图37，接触面232具有以下部位平坦部位234，用于在长度方向上与凸出壁1002的中心部位接触；弯曲部位236，连接到平坦部位234的相对两端，并且随着离平坦部位234的距离增大时它们在离开凸出壁1002的方向上弯曲；以及连接部位238，用于使平坦部位234与弯曲部位236互连。
现在介绍上外壳12和下外壳14的焊接。
由支撑构件50支撑并且使导电板60和印刷电路板70装配其上的电池单元40的单元被容纳在下外壳14的内部，并且在这种状态下，下外壳14的下壁被置于基座210的接受面212上，如在图35中所见。
然后，上外壳12被安装在下外壳14上，其若干侧壁10E方向向下，如在图33中所见。并且下外壳14的接合薄壁1420的末端插入到上外壳12的接合凹陷1220内，上外壳12和下外壳14的接合部分彼此接合。
在这种状态下，由预定压力使凹模220的接触面222贴近上外壳12的上壁，如在图35中所见，以创建夹子230的接触面232与上外壳12的凸出壁1002相接触的状态。
在这种状态下，下外壳14的切除部位1421被置于连接部位238所对应的夹子230的接触面232的位置处。
然后，由超声波振动驱动凹模220，从凹模220的接触面222向上外壳12施加超声波振动。
因此，上外壳12的接合凹陷1220与下外壳14的接合薄壁1420彼此接触的位置受到振动以产生热量，接合凹陷1220与接合薄壁1420被融化并彼此焊接，如在图34中所见。
应当指出，尽管夹子230的弯曲部位236与凸出壁1002的端面分离，但是由于弯曲部位236所对应的上外壳12和下外壳14的侧壁10E的相反端分别连接到上外壳12和下外壳14的前侧壁10A和后侧壁10B，并且由前侧壁10A和后侧壁10B所加固，所以在延伸方向上侧壁10E的相反端部位未在宽度方向上朝外变形。
在焊接完成之后，撤销了凹模220对上外壳12的压力以及夹子230与凸出壁1002的接触，然后上外壳12与下外壳14合并后的外壳10从焊接夹具200中移走。
根据本实施例，在下外壳14的接合部分1401处提供了接合薄壁1420，而在上外壳12的接合部分1201处提供了接合凹陷1220，并且在位于接合凹陷1220外侧上的侧壁10E外表面的位置处提供了凸出壁1002，以使得它们沿着接合凹陷1220延伸。
所以，在焊接夹具200与凸出壁1002的末端处于接触状态下，当上外壳12的接合部分1201与下外壳14的接合部分1401通过超声波被焊接接合在一起时，由于与夹子230的接触面232接触的凸出壁1002的末端面具有比侧壁10E更高的刚度，所以能够保持夹子230的接触面232与凸出壁1002末端面之间的接触。从而能够防止上外壳12的接合部分1201与下外壳14的接合部分1401的变形，并且能够确实地进行上外壳12与下外壳14的焊接。
另外，在本实施例中，在接合薄壁1420插入接合凹陷1220内而且上外壳12的接合部分1201与下外壳14的接合部分140彼此接合的状态下，相对于保持在上外壳12上的侧壁10E末端处的端面1401A，位于下壁10D侧的凸出壁1002的位置被置于下壁10D侧。因此，利用凸出壁1002覆盖了上外壳12的侧壁10E的端面1201A与下外壳14的侧壁10E的端面1401A之间的空隙。所以，即使空隙的幅度沿着外壳10的长度方向变化，由于凸出壁1002隐藏了该空隙，所以无损于外壳10的精美外观。
另外，在具有平面图中矩形长边所对应的大尺度长度的接合薄壁1420上通过除去接合薄壁1420而形成切除部位1421。所以，能够限制焊接时接合凹陷1220和接合薄壁1420被融化部位的量。因此能够抑制从接合部分1201和1401向外壳10的内部或外部溢出的过多材料(铸模碎片)。所以能够预防从外壳10流出过多材料而损坏外壳10的精美外观这样的情况。
另外，在超声波焊接中，在夹子230的接触面232的连接部位238所对应的焊接位置处的接合凹陷1220和接合薄壁1420部位的量，很可能变得大于在其他焊接位置的量，并且很可能发生从接合部分1201和1401易于出现溢出过多材料的现象。不过，在本实施例中，由于下外壳14的切除部位1421被置于夹子230的接触面232的连接部位238所对应的位置处，所以能够进一步有效地预防过多材料的出现。从而能够预防过多材料溢出到外壳10的外部而损坏外壳10的精美外观这样的情况。
另外，在例如由具有精美凸出和凹陷的浮雕表面形成外壳10的前侧壁10A、后侧壁10B，上壁10C、下壁10D以及左右侧壁10E的外表面之处，如果利用夹子230的接触面232接触壁面位置而执行超声波焊接，那么就会损坏浮雕表面。不过，由于夹子230的接触面232接触凸出壁1002的端面，所以不会损坏浮雕表面，并且不存在可能损坏精美外观的可能性。另外，由于当电池2被装载到电池容纳腔时，凸出壁1002的端面是滑行面，所以即使它被夹子230的接触面232损坏，损坏也不明显。
尽管已经使用特定术语介绍了本发明的优选实施例，但是这样的介绍仅仅是为了展示的目的，所以应当理解，可以做出若干改变和变化而不脱离以下权利要求书的实质和范围。
权利要求
1.一种电池，包括外壳；以及所述外壳中容纳的电池单元；其中，所述外壳在所述电池单元的厚度方向上被分为第一外壳和第二外壳；所述第一外壳和第二外壳具有沿接合部分的外围形成的接合部分，用于彼此接合；所述第一外壳和第二外壳中的一个的接合部分具有沿所述接合部分外围延伸且在厚度方向上凸出而形成的接合薄壁；所述第一外壳和第二外壳中另一个的接合部分具有沿所述接合部分外围形成的接合凹陷，用于在所述第一外壳和第二外壳的接合部分彼此接合的状态下接收插入其中的所述接合薄壁；所述接合薄壁与当所述第一外壳和第二外壳的接合部分彼此接合时所述接合薄壁插入其中的所述接合凹陷通过焊接接合在一起；以及所述另一个外壳具有凸出壁，所述凸出壁在位于所述接合凹陷的外侧的外表面位置处以沿着所述接合凹陷延伸的方式形成。
2.根据权利要求1的电池，其中，所述外壳的形式为扁平矩形板；所述第一外亮具有在厚度方向上面对所述电池单元的一个表面的矩形下壁，和从所述下壁的四个侧面垂直延伸的侧壁；所述第二外壳具有在厚度方向上面对所述电池单元的另一个表面的矩形上壁，和从所述上壁的四个侧面垂直延伸的侧壁；从所述侧壁的末端形成所述第一外壳和第二外壳的接合部分；在所述第一外壳的接合部分处形成所述接合薄壁；以及在所述第二外壳的接合部分处形成所述接合凹陷.
3.根据权利要求1的电池，其中，所述外壳是扁平的且在平面图中为矩形；所述第一外壳具有在厚度方向上面对所述电池单元的一个表面的矩形下壁，和从所述下壁的四个侧面垂直延伸的侧壁；所述第二外壳具有在厚度方向上面对所述电池单元的另一个表面的矩形上壁，和从所述上壁的四个侧面垂直延伸的侧壁；从所述侧壁的末端形成所述第一外壳和第二外壳的接合部分；以及在所述第一外壳或第二外壳上对应于所述矩形的两条长边的每个所述侧壁的位置形成所述凸出壁。
4.根据权利要求1的电池，其中，所述外壳是扁平的且在平面图中为矩形；所述第一外壳具有在厚度方向上面对所述电池单元的一个表面的矩形下壁，和从所述下壁的四个侧面垂直延伸的侧壁；所述第二外壳具有在厚度方向上面对所述电池单元的另一个表面的矩形上壁，和从所述上壁的四个侧面垂直延伸的侧壁；从所述侧壁的末端形成所述第一外壳和第二外壳的接合部分；以及在所述第一或第二外壳上对应于所述矩形的两条长边的每个所述侧壁的位置形成的凸出壁，所述凸出壁以从侧壁以一致的凸出高度延伸的方式形成。
5.根据权利要求1的电池，其中，所述外亮是扁平的且在平面图中为矩形；在位于所述矩形的两条长边上更靠近所述矩形短边的所述接合薄壁上的每个位置，通过除去接合薄壁而形成切除部位。
6.根据权利要求1的电池，其中，所述外壳的形式为扁平矩形板；所述第一外壳具有在厚度方向上面对所述电池单元的一个表面的矩形下壁，和从所述下壁的四个侧面垂直延伸的侧壁；所述第二外壳具有在厚度方向上面对所述电池单元的另一个表面的矩形上壁，和从所述上壁的四个侧面垂直延伸的侧壁；从所述侧壁的末端形成所述第一外壳和第二外壳的接合部分；在所述第一外壳的接合部分的位置上，在所述外壳的内侧部分形成所述接合薄壁，在所述外壳的外侧部分上，在所述侧壁的末端留出端面；以及在所述第二外壳的接合部分的位置上，在所述外壳的内侧部分形成所述接合凹陷，在所述外壳的外侧部分上，在所述侧壁的末端留出端面。
7.根据权利要求1的电池，其中，所述外壳是扁平的且在平面图中为矩形；所述第一外壳具有在厚度方向上面对所述电池单元的一个表面的矩形下壁，和从所述下壁的四个侧面垂直延伸的侧壁；所述第二外壳具有在厚度方向上面对所述电池单元的另一个表面的矩形上壁，和从所述上壁的四个侧面垂直延伸的侧壁；从所述侧壁的末端形成所述第一外壳和第二外壳的接合部分；在所述第一外壳的接合部分的位置上，在所述外壳的内侧部分形成所述接合薄壁，在所述外壳的外侧部分上，在所述侧壁的末端留出端面；在所述第二外壳的接合部分的位置上，在所述外壳的内侧部分形成所述接合凹陷，在所述外壳的外侧部分上，在所述侧壁的末端留出端面；在所述第二外壳上对应于所述矩形的两条长边的每个所述侧壁的位置形成所述凸出壁；以及在所述第一外壳和第二外壳的接合部分利用插入所述接合凹陷的所述接合薄壁彼此接合的状态下，所述凸出壁在下壁侧的位置相对于所述第一外壳上剩余的所述侧壁末端处的端面，更靠近所述下壁。
8.根据权利要求1的电池，其中，所述外壳的形式为扁平矩形板；所述第一外壳具有在厚度方向上面对所述电池单元的一个表面的矩形下壁，和从所述下壁的四个侧面垂直延伸的侧壁；所述第二外壳具有在厚度方向上面对所述电池单元的另一个表面的矩形上壁，和从所述上壁的四个侧面垂直延伸的侧壁；从所述侧壁的末端形成所述第一外壳和第二外壳的接合部分；在所述第一外壳的接合部分的位置上，在所述外壳的内侧部分形成所述接合薄壁，在所述外壳的外侧部分上，在所述侧壁的末端留出端面；在所述第二外壳的接合部分的位置上，在所述外壳的内侧部分形成所述接合凹陷，在所述外壳的外侧部分上，在所述侧壁的末端留出端面；在所述第二外壳上对应于所述矩形的两条长边的每个所述侧壁的位置形成所述凸出壁；在所述第一外壳和第二外亮的接合部分利用插入所述接合凹陷的所述接合薄壁彼此接合并被焊接的状态下，在所述第一外壳的所述侧壁末端剩余的端面和在所述第二外壳的所述侧壁末端剩余的端面，在厚度方向上彼此分离；以及所述凸出壁在下壁侧的位置相对于所述第一外壳上剩余的所述侧壁末端处的端面，更靠近所述下壁。
全文摘要
本发明提供的电池包括外壳以及外壳中容纳的电池单元。外壳在电池单元的厚度方向上被分为上外壳(12)和下外壳(14)。这些外壳具有沿其外围形成的接合部分(1201，1401)，用于彼此接合。下外壳(14)的接合部分具有沿其外围延伸而形成的接合薄壁，并在厚度方向上凸出。上外壳(12)的接合部分具有沿其外围伸展形成的接合凹陷，用于接收插入其中的接合薄壁。接合薄壁与其中插入接合薄壁的接合凹陷通过焊接接合在一起。当第一外壳和第二外壳的接合部分彼此接合时，接合薄壁插入接合凹陷内。上外壳(12)具有凸出壁(1002)，所述凸出壁在位于接合凹陷的外侧的外表面位置处以沿着接合凹陷延伸的方式形成。
文档编号H01M2/02GK101084591SQ200580043750
公开日2007年12月5日 申请日期2005年11月4日 优先权日2004年12月20日
发明者高桥淳, 竹下俊夫, 神谷秀树, 宫嶋样一 申请人:索尼株式会社