模块式电池盖的制作方法
【专利摘要】一种设备可以包括电子部件堆盖，该电子部件堆盖具有开放端、至少部分闭合端和从至少部分闭合端朝着开放端延伸的侧边，该开放端在尺寸上被设置用于接收包括多个相似模块式电子部件的模块式电子部件堆。至少一个部分闭合端和至少一个侧边可以形成室。至少一个电传导探测器可以从至少部分闭合端向室中延伸。室可以与模块式电子部件堆的至少部分的外形相符，并且电传导探测器可以被配置用于在电子部件堆在室内时与堆上的第一连接器电对接。
【专利说明】模块式电池盖
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子领域并且更具体地涉及用于电子部件、比如电池的互连模块。
【背景技术】
[0002]随着便携计算机、蜂窝电话和其它由电池供电的电子设备变得越来越小、薄和强大，电池技术已经朝着更薄的固态电池单元演变。鉴于设备部件空间弥足珍贵，必须以紧凑而又容易可制造的方式可靠和安全地连接电池和其它电子部件。
【发明内容】
[0003]根据本发明的一个实施例，一种系统可以包括具有第一 PCB电路的印刷电路板(PCB)，该第一 PCB电路包括正电路端子、负电路端子、多个电接口、多个选择性致动跳线和多个导体。多个导体可以在串联连接和并联连接的可选择连接中经过跳线将多个电接口中的每个电接口连接到正和负电路端子。可以包括多个模块式电池堆。每个电池堆可以具有至少一个电池模块，每个电池模块包括第一电池连接器、第二电池连接器和电池。电池可以具有连接到第一电池连接器的正电池端子和连接到第二电池连接器的负电池端子。每个电池堆的第一电池连接器之一可以无破坏可去除地机械和电连接到多个电接口中的相应第一电接口。每个电池堆的第二电池连接器之一可以无破坏可去除地机械和电连接到多个电接口中的相应第二电接口。
[0004]根据第二实施例，一种系统可以包括模块式电池堆，该模块式电池堆包括一个或者多个电池模块。一个或者多个电池模块可以各自包括相对主面以及第一电池连接器和第二电池连接器、电池以及附加连接器，该电池具有分别连接到第一和第二电池连接器的正和负端子。每个电池连接器和附加连接器可以在主面之间延伸并且可以被配置用于在一个电池模块的主面与另一电池模块的主面邻近时与另一电池模块上的连接器机械和电配对。电池堆盖组件可以包括盖和电导体，该盖覆盖一个或者多个电池模块中的最外电池模块的至少部分，最外电池模块具有暴露的主面并且具有连接器，这些连接器连接到最外电池模块的未暴露的主面上的相邻模块上的连接器，电导体将最外电池模块的电池连接器之一连接到最外电池模块的附加连接器。
[0005]在另一实施例中，一种设备可以包括电子部件堆盖，该电子部件堆盖具有开放端，该开放端在尺寸上被设置用于接收包括多个相似模块式电子部件的模块式电子部件堆。盖可以具有至少部分闭合端和从至少部分闭合端朝着开放端延伸的侧边，至少部分闭合端和至少一个侧边形成在至少部分闭合端与开放端之间的室。该设备也可以包括从至少部分闭合端向室中延伸的至少一个电传导探测器。室可以被成形用于与模块式电子部件堆的至少部分的外形相符，并且电传导探测器可以被配置用于在电子部件堆在室内时与堆上的第一连接器电对接。
[0006]将在考虑附图和以下具体描述之后更容易理解这样的系统和方法的优点。【专利附图】
【附图说明】
[0007]为了将容易理解本发明的优点，将通过参照在附图中图示的具体实施例来呈现以上简要描述的本发明的更具体描述。理解这些附图仅描绘本发明的典型实施例，因此不应视为限制它的范围，将通过使用附图用附加特性和细节描述和说明本发明，在附图中:
[0008]图1是示例电部件模块的平面图。
[0009]图2是示例传导耦合器的截面图。
[0010]图3示出并联连接的而为了清楚而分离示出的两个示例电部件模块的平面图。
[0011]图4示出串联连接的而为了清楚而分离示出的两个示例电部件模块的平面图。
[0012]图5示出包括示例一组传导耦合器的示例模块。
[0013]图6示出包括示例三组传导耦合器的示例模块。
[0014]图7示出包括多组传导耦合器的示例模块以及耦合到模块的电池单元。
[0015]图8示出具有示例模块堆件的示例印刷电路板。
[0016]图9是具有八个侧边的另一示例模块的平面图。
[0017]图10是三个示例模块、比如图9中所示示例模块的堆的平面图，这些示例模块被分离以示出个别模块。
[0018]图11示出用于与模块堆件一起使用的示例帽结构或者盖。
[0019]图12示出用于与模块堆件一起使用的另一示例帽结构或者盖。
[0020]图13示出用于与模块堆件一起使用的另一示例帽结构或者盖。
[0021]图14示出示例键控模块堆件和帽或者盖。
【具体实施方式】
[0022]电部件模块可以被配置用于与一个或者多个其它这样的模块可堆叠地互连。模块可以包括平面电介质板，该电介质板具有在板中形成的多个传导耦合器。耦合器可以与另一这样的模块上的相似耦合器机械地配对，由此电和物理地互连模块以形成组件。可以在板上装配电部件，并且也可以相应地互连这些电部件。在具体几何形状布置中形成传导耦合器可以允许使一个模块相对于另一模块偏移而又仍然连接模块。这一偏移互连可以允许各种互连方案，比如并联、串联、二者的组合或者组件内的模块间连通。
[0023]现在参照图1，在10大体地示出示例电部件模块。在这一示例中，电部件模块10可以包括基本上平面的电介质衬底12、第一传导稱合器14、第二传导稱合器16、第一孔18、第二孔20和电介质部件22。衬底12可以包括被配置用于提供适合于装配电部件的硬板的任何适当结构，该硬板具有第一主表面24和与第一主表面间隔并且与第一主表面相对的第二主表面26。
[0024]可以在衬底12中形成传导I禹合器14和16从第一主表面24传向第二主表面26。传导耦合器14和16可以各自是被配置用于与第二这样的结构机械和电接合的任何适当结构。例如传导耦合器可以包括在第一主表面24具有母部分而在第二主表面26具有公部分的两部分组件。如以下关于图2进一步描述，其它配置是有可能的。
[0025]孔18和20可以各自是被配置用于提供衬底12中的非电传导孔、凹陷、开口或者洞的任何适当结构，该非电传导孔、凹陷、开口或者洞在尺寸上被设置用于接受传导耦合器的至少部分。例如孔18和20可以是衬底12中的洞，这些洞在尺寸上被设置用于允许与传导耦合器14和16相似的传导耦合器的部分进入。
[0026]在图1中描绘的不例中，传导I禹合器14和16与孔18和20 —起布置于衬底12上的与方形的拐角对应的位置。更一般而言，可以认为它们位于圆上的等间距点。这一布置允许任何给定的模块10以如以下关于图3和4进一步描述的四种可能方式与第二这样的模块互连，这些方式中的三种方式提供电互连通。
[0027]模块10也可以包括电部件22，该电部件可以是可以在衬底12上装配的并且电连接到第一和第二传导耦合器的任何适当电部件。在图1的示例中，电部件包括固态电池。本领域技术人员将理解，电部件22也可以包括电阻器、电容器或者本领域已知的许多其它标准部件之一。继续图1的示例，电部件22可以具有电连接到第一传导耦合器14的第一端子28和电连接到第二传导耦合器16的第二端子30。例如固态电池可以有正和负端子，每个端子接线到传导耦合器之一。
[0028]转向图2，在模块40的衬底38中描绘示例传导耦合器36的更具体视图，该模块是模块10的不例。传导I禹合器36可以与传导I禹合器14和16相似并且可以包括在衬底38的第一主表面46设置的第一连接器元件42，该第一连接器元件电连接到关联的第二连接器元件44，该第二连接器元件形成从衬底的第二主表面48垂直(normally)延伸的延伸体。传导耦合器36也可以包括在凹陷50与关联的第二连接器元件44之间经过衬底延伸的电通路52。第二连接器元件44可以形成公连接器、比如销连接器并且可以与关联的第一连接器元件的凹陷50轴向地对准。如图2中所示，第二模块40’的第二传导耦合器36’的第二连接器元件44’可以在摩擦相配接合中与传导耦合器36的第一连接器元件42机械和电接合。这一可机械和电接合性允许手动连接或者断开模块10的多个示例从而大量有助于组件的可制造性和可配置性。
[0029]应当理解，第一和第二连接器元件可以采用各种形式并且可以包括各种几何形状。例如示出第二连接器元件44为空心销。然而第二连接器元件可以是实心的、可以是不同长度和/或宽度并且可以包括其它结构。例如第二连接器元件44可以包括用于限制公连接器元件可以传入母连接器元件中的深度的法兰或者其它结构(未示出)。在其它示例中，通路52可以仅部分地穿过衬底。在又一另一实施例中，通路52可以替换为导体、比如将凹陷50电连接到第二连接器元件44的接线。
[0030]图3和4各自描绘在示例互连方案中包括模块10的两个示例的组件。图3示出具有并联连接的组件56，而图4示出具有两个可能串联连接之一的组件58。在每个组件中，可以在机械接合中堆叠两个模块，但是已经分离并且并排示出模块以更好地图示连接。在连接器元件之间的虚线指示其中在堆叠的模块之间产生电连接。
[0031]图3示出包括模块10的两个示例的组件56,在60和62大体地指示这两个示例。在图3所示的示例中，在模块62上面堆叠模块60。模块60具有固态电池64，该固态电池具有连接到传导耦合器68的正端子66和连接到传导耦合器72的负端子70。类似地，模块62具有固态电池74，该固态电池具有连接到传导耦合器78的正端子76和连接到传导耦合器82的负端子80。模块60也包括在衬底88中形成的第一和第二孔84和86,而模块62包括在衬底94中形成的第一和第二孔90和92。
[0032]在图3中描绘的示例中，模块60和模块62具有相同旋转定向，这意味着模块60在从与相应衬底的平面正交的位置查看时与模块62确切地对准。由于在这一示例中的衬底具有四个横向边缘或者侧边96，所以四个离散旋转定向对于每个模块是有可能的。如图3中所示，以相同离散旋转定向放置两个模块60和62造成传导耦合器68与传导耦合器78的对准以及传导耦合器72与传导耦合器82的对准。堆叠两个模块然后造成在机械和电接合中配对连接器68与连接器78以及配对连接器72和连接器82。由于连接器68和78连接到相应电池的正端子并且连接器72和82连接到相应电池的负端子，所以这一接合造成两个电池的并联连接。
[0033]图4示出包括模块10的两个示例的组件58,在100和102大体地指示这两个示例。在图4所示的示例中，在模块102上面堆叠模块100。模块100具有固态电池104，该固态电池具有连接到传导耦合器108的正端子106和连接到传导耦合器112的负端子110。类似地，模块102具有固态电池114，该固态电池具有连接到传导耦合器118的正端子116和连接到传导耦合器122的负端子120。模块100也包括在衬底128中形成的第一和第二孔124和126，而模块102包括在衬底134中形成的第一和第二孔130和132。
[0034]取代如图3的示例中那样具有相同旋转定向的模块，在图4的示例中，可以通过相对于彼此旋转两个模块来偏移两个模块的传导耦合器。如图4中所示，模块100可以在从模块102的定向旋转90度的定向中。由于传导耦合器108和112与孔124和126—起设置于假想方形的拐角，所以将模块100旋转90度对准传导耦合器108与传导耦合器122并且也对准孔124与传导耦合器118。也可以对准模块的横向边缘136，这指示模块在可能的离散旋转对准之一中。
[0035]在图4的示例中，堆叠两个模块造成在机械与电接合中配对耦合器108与耦合器122以及在机械接合中配对耦合器118和非传导孔124。由于连接器108和122分别连接至IJ电池104的正端子和电池114的负端子，所以这一接合造成两个电池的串联连接。
[0036]将理解也可以通过在从所示定向起的180度的定向中放置模块10、再次造成在两个模块之间的90度差值来实现串联连接。另外应当理解，可以用任何数目的方式组合图3和4中所示布置以如希望的那样通过简单地堆叠模块来产生多于两个串联模块，多于两个并联模块或者产生具有串联和并联模块的组合的组件。
[0037]其它方法可以用来偏移模块。例如两个模块可以具有相同旋转定向、但是被横向地偏移以对准可以线性布置的不同传导耦合器。
[0038]转向图5，在148大体地指示另一示例模块、比如模块10。如图5中所示，除了用来连接电部件156的传导耦合器152和154之外还可以提供一组传导耦合器150。在图5的示例中，模块148包括具有四个侧边或者横向边缘160的衬底158。总体上,模块10可以是具有比模块148或多或少侧边160的规则多边形。
[0039]在这一不例中，可以在互连模块时使用传导I禹合器的旋转偏移。相应地，可以在圆的至少部分上的等间距点布置属于某组的传导耦合器、比如传导耦合器150，并且圆可以定圆心于衬底的中心。这一布置允许来自给定的组的传导耦合器在多于一个旋转定向中与来自另一模块上的对应组的传导耦合器对准。在圆上的等间距位置的传导耦合器的数目可以对应于衬底的边缘160的数目。这一布置允许模块的相应边缘的对准对应于传导耦合器的对准。例如四侧边模块150(即具有四侧边衬底的模块)可以具有一组四个传导耦合器150。四个耦合器150可以在多于一个旋转定向中在模块148的四个侧边160与另一模块的四个侧边对准时与对应耦合器对准。[0040]在其它示例中，模块可以本身为圆形而具有任何数目的旋转位置和对应耦合器。在这些示例中和在先前示例中，可以利用旋转定向的其它指示器、比如在模块的外周界上的标记。
[0041]在一些示例中，可以配置该组传导耦合器150为电路而一个或者多个电导体162连接到衬底并且互连多个传导耦合器150。在这些示例中，在两个或者更多堆叠的模块上的耦合器的互连无论模块中的任何模块的旋转定向如何都产生可以从顶部模块向底部模块输送信号或者电流的多级电路。例如来自热传感器的引线可以连接到耦合器150之一的销部分之一，并且可以经过每个模块上的耦合器150形成的如下电路沿着堆输送来自该传感器的信号，所有这些电路通过配对的耦合器的机械和电接合来从模块到模块的互连。应当理解，可以在模块上提供由电连接的传导耦合器形成的一个这样的独立电路并且每个这样的独立电路可以具有位于圆上的等间距点的耦合器而多个独立电路有可能在任何给定的圆上。
[0042]例如图6示出都在模块166的衬底164上形成的这样的电路的三个示例:电路168、电路170和电路172。在这一示例中，电路168包括在圆A上的等间距点布置的四个传导耦合器168A、168B、168C和168D。电路170包括在圆B上的等间距点布置的四个传导耦合器170A、170B、170C和170D。电路172包括在圆C上的等间距点布置的四个传导耦合器172A、172B、172C和172D。为了清楚，未示出连接每个电路的耦合器的导体。在未示出的一些示例中，可以通过在模块上连接两个或者更多电路、比如刚才描述的电路以形成在多于一个圆上布置的单个电路来形成电路。
[0043]图7示出与模块10相似的模块180，该模块被配置用于与其它这样的模块可堆叠地可互连以形成组件。模块180可以包括方形衬底182、第一传导耦合器184、第二传导耦合器186、包括传导耦合器188A、188B、188C和188D的第一电路188、包括传导耦合器190A、190B、190C和190D的第二电路190、包括传导耦合器192A、192B、192C和192D的第三电路192、第一孔194以及第二孔196。电池单元198可以装配于衬底182上并且可以具有连接到第一传导耦合器184的正端子和连接到第二传导耦合器186的负端子。
[0044]可以通过在堆叠配置中接合耦合器来互连多个模块180。如以上描述的那样，在相同旋转定向中堆叠任何两个相邻模块可以创建并联互连，而在偏移旋转定向中堆叠任何两个相邻模块可以造成串联连接。可以创建具有全串联、全并联或者两个互连类型的任何组合的模块堆合。
[0045]每个电路或者每组耦合器可以独立于模块上的任何其它耦合器或者电路。第一电路188、第二电路190和第三电路192无论堆中的任何两个相邻模块的旋转定向如何都可以各自提供让信号从模块向模块行进的独立电途径。也可以将第三电路192和在第一传导耦合器184和/或第二传导耦合器186附近设置的至少一个传导耦合器一起布置以便有助于在附着到电池单元198的传导耦合器之一与第三电路的耦合器之一之间安装跳线200。在并联互连模块时，可以比如在印刷电路板(PCB)产生与最低模块180上的第一和第二传导耦合器的充分连接以便完成全并联连接模块的电池电路。然而如果串联连接模块180则这是不可能的，因为最高模块180不会具有用于第一或者第二传导耦合器之一的返回路径。为了在这一示例中有助于经过居间模块将该耦合器连接到PCB，可以如描述的那样安装跳线 200。[0046]图8示出被配置用于互连多个组件212的PCB210，每个组件包括与模块10或者模块180相似的模块214的堆。更具体而言，在这一示例中，描绘了四个组件212并且称为组件216、218、220和221。在具有组件的PCB的这一平面图中，在每个组件中仅可以看见最高丰旲块214。更具体而目，组件216可以包括最闻I旲块222,组件218可以包括最闻I旲块224,组件220可以包括最高模块226，并且组件221可以包括最高模块227。
[0047]PCB210可以具有任何适当数目的电接口。在这一示例中包括四个电接口 228、230、232和234，每个电接口被配置用于为模块214提供可插入机械和电连接并且由此为组件212提供可插入机械和电连接。例如每个电接口可以提供被配置用于与组件212的模块堆中的最高模块214的第一主表面上的传导耦合器中的所有或者选择的传导耦合器的第一连接器元件配对的公连接器销(未示出)。
[0048]PCB210也可以包括PCB电路236，该PCB电路包括正端子238、负端子240以及将电接口 228、230、232和234有选择地连接到正端子238和负端子240的多个导体242。导体242可以通过使用跳线、比如串联跳线244和并联跳线246将接口有选择地连接到端子。每个跳线器可以是被配置用于在第一状态中时电连接两个导体并且在第二状态中时电断开两个导体的任何适当结构。例如每个跳线可以是本领域已知的标准电跳线或者电开关。每个串联跳线244可以完成在两个相继电接口之间的连接，从而一个电接口上的组件与另一电接口上的组件212以串联连接方式放置。每个并联跳线246可以与另一这样的跳线协调工作以将电接口并联连接到PCB电路。例如并联跳线246A和246B可以将电接口 232并且因此组件220以与PCB电路236并联连接方式放置。跳线246中的所有跳线在这一示例中并联放置所有四个组件。对应地，跳线244中的所有跳线串联放置所有四个组件。
[0049]各种其它跳线组合例如有可能创建与PCB电路的并联和串联连接的组合。例如从端子238和240远离的组件中的两个或者更多组件可以与如下串联进行串联连接，该串联与跟端子238和240邻近的一个或者多个组件并联连接。图8中所示配置允许每个组件位置包含单个模块或者串联、并联或者串联和并联的组合连接的模块的堆。如以上描述的那样，与跳线200相似的模块跳线250可能是为了将最高模块、比如最高模块226的电池的端子连接到PCB210而必需的。跳线250可以如图8中所示将顶部模块的适当电池端子传导耦合器连接到左上拐角中的传导耦合器192。
[0050]在一些实施例中，即使串联连接模块，模块仍然可以被配置用于消除对于分离的堆顶部跳线、比如跳线250的需要。例如图9和10示出被配置用于允许以比如这样的方式堆叠顶部模块的多侧边模块260，该方式用于将最高电池的端子连接到辅助电路，该辅助电路又将向下沿着堆中的所有模块提供电连接。模块260可以包括第一传导耦合器262、从耦合器262电隔离的第二传导稱合器264和电连接到稱合器264的第三传导稱合器266。模块260也可以包括由在定圆心于模块260的主表面274上的假想圆272上的点等间距的电互连的传导稱合器270形成的辅助电路268。因而与先前描述的一组稱合器150 —样,在两个或者更多堆叠的模块上的耦合器的互连无论堆中的模块的数目如何都可以产生从顶部模块向底部模块输送信号或者电流的多级电路。
[0051]可以沿着模块260的主表面274上的假想圆276的圆周相互间隔耦合器262、264和266。在耦合器262与264之间的圆弧可以具有表示为Dl的长度。可以在近似两倍于Dl的距离D2沿着弧从耦合器264间隔耦合器266并且在近似三倍于Dl的距离D3沿着弧从耦合器262间隔耦合器266。也可以在圆276上间隔一个或者多个孔278以有助于多个模块260的机械互连。孔278可以是与以上描述的孔18和20相似的非电传导孔。
[0052]在圆276上在从耦合器264的距离D3间隔电连接器280，并且电连接器280可以包括被配置用于电和机械地连接到在主表面274上堆叠的另一模块的电传导连接器。连接器280可以未电穿过模块260的衬底并且相应地可以没有创建与在其上堆叠模块260的另一模块、即在除了表面274之外的主表面上放置的另一模块的电连接。连接器280可以电连接到辅助电路268。可以如下规律间距间隔附加孔278，这些间距具有在圆276上的各种耦合器之间、包括在连接器280与耦合器262之间的距离D1。
[0053]电池282或者其它电部件可以具有连接到耦合器262和264的端子。由于耦合器266电连接到耦合器264，所以与其它耦合器的连接可以电等效。
[0054]图10描绘三个堆叠的模块、比如模块260的组件。可以在机械接合中堆叠三个模块，但是如在图3和4中那样，已经分离并且并排示出模块以更好地图示连接。在连接器元件之间的虚线指示其中在堆叠的模块之间产生电连接。
[0055]从附图和以上描述应当清楚，与模块10和180的互连相似，可以机械和电互连模块260的多个副本。例如在彼此上堆叠多个模块260而未改变模块的相对旋转定向使得每个模块260的耦合器262和264连接到另一模块260的相应耦合器262和264造成模块中的每个模块上的电池或者其它电子部件的并联连接。类似地，如图10中所示堆叠多个模块260使得一个模块的耦合器262连接到另一模块的耦合器264造成电池的串联连接。不同于并联连接方法，可能有必要以不同相对旋转对模块定向以有助于串联连接。如以上描述的那样，这些连接方法的组合是有可能的而电池在堆内串联和/或并联。
[0056]然而模块、比如模块260由于有电连接到电池端子的三个耦合器而不是两个而可以具有关于相邻模块互连的附加选项。作为第一选项，在图10中所示模块堆中，通过将模块260’旋转45度(对应于相对于模块260的距离Dl)以连接模块260’上的耦合器262’与模块260上的耦合器264来与模块260’串联堆叠模块260。
[0057]为了图示用于串联连接模块、比如模块260的第二选项。可以通过将模块260”旋转135度(对应于相对于模块260’的距离D3)以将模块260”上的耦合器262”连接到模块260’上的耦合器266’来与模块260’串联堆叠模块260”。这一选项也图示模块、比如模块260如何可以本身经过堆将最高或者最外模块电连接到最下或者最内模块。具体而言，示例135度相对旋转也将耦合器266”与连接器280’对准，由此将最高模块260”的电池282”连接到中间模块260’的辅助电路268’和最下模块260的辅助电路268，其中可以产生与下层PCB的连接。因此可以实现向下沿着堆的连接而未使用最高模块上的分离跳线。
[0058]转向图11-14，现在将描述用于将堆或者组件的暴露的模块上的一个或者多个电路或者部件连接到下层结构、比如PCB的其它示例结构。具体而言，图11示出可以在堆叠的模块294的组件292之上放置的示例模块式电池堆帽或者盖290。示出盖290部分地安装于组件292之上。盖290可以具有与组件的形状相符的内室296并且可以并入一个或者多个返回路径导体298，每个导体有可能使用从导体298向室中和向模块300的耦合器303中延伸的传导探测器302将最高模块300的电路互连到下层PCB。注意每个返回路径导体可以连接到相应不同电路，或者多个返回路径导体可以连接到相同电路。导体298可以经过可以被配置用于与传导连接器304配对的传导紧固器、比如足部308将模块300连接到下层PCB306上的传导连接器304。分离的返回路径导体298可以用来延伸在PCB的最高模块300上暴露的任何对应电路、比如功率或者其它电路。盖290可以由任何适当材料、比如硬塑料制成。盖290也可以为组件提供结构完整性、保护和除尘。
[0059]图12示出与盖290相似的另一示例盖320。在这一示例中，盖320可以仅有单个返回路径导体322，该导体被配置用于使用可以插入PCB324上的对应连接器328中的传导紧固器、比如足部326将最高模块(未示出)的电路连接到下层PCB324。其它紧固器、比如紧固器330可以用来将盖320进一步紧固到PCB324。紧固器330可以被电隔离或者非电传导。
[0060]图13示出与盖290和320相似的另一示例盖340。在这一示例中，盖340可以包括电连接到传导延伸体、比如探测器346的单个返回路径导体342，其被配置用于将组件的最高模块的电路(未示出)连接到下层PCB348。附加延伸体、比如延伸体350和352可以向盖的室中延伸。然而在这一不例中，延伸体350和352可以被电隔离和/或非电传导并且可以被配置用于与最高模块对接用于稳定和固着盖这样的目的而不是提供电连接。
[0061]图14示出另一示例帽或者盖360。在这一示例中，盖360可以被配置用于作为跳线来工作而不是将模块直接连接到PCB。盖360可以具有从端壁364法向延伸的横向侧壁362。侧壁362可以在尺寸上被设置用于部分地覆盖组件366的横向侧边并且可以仅覆盖组件的部分、比如组件的最高模块368的全部或者部分。在这一示例中，盖360具有从端壁364向由端部和侧壁形成的室370中延伸的多个构件。例如盖360可以包括可以被配置用于分别与模块368上的传导耦合器376和378配对的电连接的传导构件372和374。在构件372和374与耦合器376和378配对时，模块368上的电子部件380可以经过耦合器378电连接到如下电路，该电路向下沿着组件往回连接部件380。因而，盖360可以作为跳线、t匕如以上描述的跳线250来工作。
[0062]盖360可以包括附加延伸体、比如图14中描绘的延伸体382。延伸体382可以与模块368上的耦合器配对并且可以将模块368上的附加电路一起跳线。备选地，一个或者多个延伸体382可以电传导和/或被电隔离并且可以提供机械稳定性或者安全性。
[0063]可以使用机械键和键槽、比如盖360上的键384和模块368上的键槽386将盖360和模块368 —起键控。可以配置键384和键槽386使得键和键槽仅在盖360在所需位置、比如分别将延伸体372和373与耦合器376和378对准的位置时对准和配对。在一些示例中，键和键槽可以位于相对部件上。换而言之，键可以设置于模块上而键槽设置于盖上。可以在盖360的暴露的表面上提供标志(未示出)以指示键和键槽的位置。
[0064]因而，如以上描述的用于电部件模块的系统或者设备可以包括以下示例中的一个或者多个示例。
[0065]在第一不例中，一种系统可以包括印刷电路板(PCB),该PCB具有第一 PCB电路，该第一 PCB电路包括正电路端子、负电路端子、多个电接口、多个选择性致动跳线和多个导体。多个导体可以在串联连接和并联连接中的可选择连接中经过跳线将多个电接口中的每个电接口连接到正和负电路端子。多个模块式电池堆中的每个模块式电池堆可以包括至少一个电池模块，并且每个电池模块可以包括第一电池连接器、第二电池连接器和电池。电池可以具有连接到第一电池连接器的正电池端子和连接到第二电池连接器的负电池端子。每个电池堆的第一电池连接器之一可以无破坏可去除地机械和电连接到多个电接口中的相应第一电接口，并且每个电池堆的第二电池连接器之一可以无破坏可去除地机械和电连接到多个电接口中的相应第二电接口。
[0066]可以暴露第一电池连接器。电池堆盖组件可以包括盖和返回导体，该盖包围多个电池堆中的至少第一电池堆的至少部分，该返回导体将电池堆中的第一电池堆的第一电池连接器操作地连接到多个电接口中的相应第一电接口。
[0067]电池堆盖组件可以包括盖和装配到电池堆盖的至少一个紧固器，该盖包围多个电池堆中的至少第一电池堆的至少部分，并且该至少一个紧固器用于将电池堆盖有选择地紧固到PCB。
[0068]可以暴露第一电池连接器，并且紧固器可以电传导并且连接到多个电接口中的相应第一电接口。电池堆盖组件还可以包括将相应第一电池连接器操作地连接到紧固器的返回导体。
[0069]多个电池堆中的每个电池堆中的每个电池模块可以包括被配置用于与另一电池模块上的连接器机械和电配对的至少一个辅助电连接器。电池堆盖组件可以包括多个返回导体和多个紧固器，每个返回导体在电池堆盖包围电池堆的至少部分时将电池堆的第一电池连接器或者至少一个辅助电连接器中的暴露的辅助电连接器连接到相应紧固器。
[0070]紧固器中的每个紧固器可以被配置用于将关联电池堆紧固到PCB上的相应电接口，与每个电池堆关联的电接口是电互连的。
[0071 ] 电池堆盖组件可以包括电池堆盖，该电池堆盖包围多个电池堆中的至少第一电池堆的至少部分，电池堆盖基本上硬性并且包括具有与电池堆的形状相符的形状的室。
[0072]每个电池模块可以包括暴露的接受器，并且电池堆盖组件可以包括具有向室中延伸的多个突出物的帽部分，该盖具有适合于在电池堆盖被操作地放置于电池堆上时连接突出物与最外电池模块上的对应接受器的高度。
[0073]在第二示例中，一种模块式电池堆可以包括一个或者多个电池模块。每个模块可以包括相对主面以及第一电池连接器和第二电池连接器、电池以及附加连接器，该电池具有分别连接到第一和第二电池连接器的正和负端子。每个电池连接器和附加连接器可以在主面之间延伸并且可以被配置用于在一个电池模块的主面与另一电池模块的主面邻近时与另一电池模块上的连接器机械和电配对。电池堆盖组件可以包括盖和电导体，该盖覆盖一个或者多个电池模块中的最外电池模块的至少部分。最外电池模块可以具有暴露的主面和连接器，这些连接器连接到最外电池模块的未暴露的主面上的相邻模块上的连接器。电导体可以将最外电池模块的电池连接器之一连接到最外电池模块的附加连接器。
[0074]印刷电路板(PCB)可以具有电路导体，并且模块式电池堆的电池模块中的一个或者多个电池模块的连接器中的至少一个连接器可以电连接到PCB的电路导体。
[0075]电池堆盖和最外电池模块可以在组合中具有键和对应键槽，该键和键槽限定电池堆盖相对于最外电池模块的、为了电池堆盖在操作上与最外电池模块相抵搁放而需要的定向。
[0076]电池堆盖组件的电导体可以在键和键槽对准时将最外电池模块的电池连接器中的预选的电池连接器连接到最外电池模块的附加连接器。
[0077]电池堆盖还可以包括指示键或者键槽在电池堆盖中的位置的标志。
[0078]最外电池模块可以包括连接关联相对主面的相应边缘的至少一个横向表面，并且模块式电池堆盖可以包围最外电池模块的暴露的主面和至少一个横向表面二者的至少部分。
[0079]电池堆盖可以在模块式电池堆盖将电池连接器之一连接到附加连接器时提供在第一与第二电池连接器之间的电隔离。
[0080]在第三示例中，一种设备可以包括电子部件堆盖，该电子部件堆盖具有开放端，该开放端在尺寸上被设置用于接收包括多个相似模块式电子部件的模块式电子部件堆。盖可以包括至少部分闭合端和从至少部分闭合端朝着开放端延伸的侧边，至少一个部分闭合端和至少一个侧边形成在至少部分闭合端与开放端之间的室。该设备还可以包括从至少部分闭合端向室中延伸的至少一个电传导探测器。室可以被成形用于与模块式电子部件堆的至少部分的外形相符，并且电传导探测器可以被配置用于在电子部件堆在室内时与堆上的第一连接器电对接。
[0081 ] 模块式电子部件堆可以包括具有第一端子和第二端子的端电子部件模块。电传导探测器可以被配置用于在电子部件堆盖被装配到模块式电子部件堆上而端电子部件模块与电子部件堆盖的至少部分闭合端邻近定位时将第一端子电连接到第二端子。
[0082]该设备可以包括向室中延伸的电隔离的探测器。电子部件堆可以包括端电子部件模块，该端电子部件模块具有第一连接器、第二连接器和和电路，该电路具有电连接到第一连接器的端子。电隔离的探测器可以被配置用于机械地附着到端电子部件模块上的第二连接器。
[0083]该设备可以包括由盖支撑并且沿着盖从开放端向至少部分闭合端延伸的电导体。电导体可以电连接到传导探测器。
[0084]该设备可以包括在开放端的紧固器，该紧固器被配置用于将设备附着到印刷电路板。
[0085]紧固器可以电传导，并且电传导探测器可以电连接到紧固器。
[0086]盖和电子部件堆可以在组合中包括键和键槽，在电传导探测器与电子部件堆上的电路的关联端子对准时，用搁放于键槽中的键机械地键控盖和模块式电子部件堆。
[0087]盖还可以包括在盖操作地覆盖电子部件堆时暴露的外表面，并且指示盖的键或者键槽的位置的标志可以位于盖的外表面上。
[0088]这里使用的术语仅用于描述具体实施例这样的目的而未旨在于限制本发明。如这里所用，除非上下文另有明示，单数形式“一个/ 一种”和“该”旨在于也包括复数形式。还将理解，术语“包括”在本说明书中被使用时指定存在陈述的特征、整件、步骤、操作、元件和/或部件、但是未排除存在或者添加一个或者多个其它特征、整件、步骤、操作、元件、部件和
/或其组合。
[0089]所附权利要求中的所有装置或者步骤加上功能要素的对应结构、材料、动作和等效物旨在于包括用于与如具体要求保护的其它权利要求要素组合执行功能的任何结构、材料或者动作。已经出于示例的目的而呈现本发明的各种实施例的描述，但是该描述未旨在于穷举或者限于公开的实施例。许多修改和变化将为本领域普通技术人员所清楚而未脱离描述的实施例的范围和精神实质。选择这里使用的术语以最好地说明实施例的原理、实际应用或者较市面上发现的技术而言的技术改进或者使本领域其他技术人员能够理解这里公开的实施例。
【权利要求】
1.一种系统，包括: 印刷电路板(PCB)，所述PCB具有第一PCB电路，所述第一PCB电路包括正电路端子、负电路端子、多个电接口、多个有选择地可致动跳线和多个导体； 所述多个导体以串联连接和并联连接中的可选择连接、经过所述跳线将所述多个电接口中的每个电接口连接到所述正电路端子和负电路端子；以及 多个模块式电池堆，每个电池堆包括至少一个电池模块，每个电池模块包括第一电池连接器、第二电池连接器和电池，所述电池具有连接到所述第一电池连接器的正电池端子和连接到所述第二电池连接器的负电池端子；并且每个电池堆的所述第一电池连接器之一无破坏可去除地机械和电连接到所述多个电接口中的相应第一电接口，并且每个电池堆的所述第二电池连接器之一无破坏可去除地机械和电连接到所述多个电接口中的相应第二电接口。
2.根据权利要求1所述的系统，其中暴露所述第一电池连接器，所述系统还包括电池堆盖组件，所述电池堆盖组件包括盖和返回导体，所述盖包围所述多个电池堆中的至少第一电池堆的至少一部分，所述返回导体将所述电池堆中的所述第一电池堆的所述第一电池连接器可操作地连接到所述多个电接口中的所述相应第一电接口。
3.根据权利要求1所述的系统，还包括电池堆盖组件，所述电池堆盖组件包括盖和装配到所述电池堆盖的至少一个紧固器，所述盖包围所述多个电池堆中的至少第一电池堆的至少一部分，并且所述至少一个紧固器用于将所述电池堆盖有选择地紧固到所述PCB。
4.根据权利要求3所述的系统，其中暴露所述第一电池连接器，并且所述紧固器是导电的并且连接到所述多个电接口中的所述相应第一电接口，所述电池堆盖组件还包括将所述相应第一电池连接器可操作地连接到所述紧固器的返回导体。
5.根据权利要求4所述的系统，所述多个电池堆中的每个电池堆中的每个电池模块还包括被配置用于与另一电池模块上的连接器机械和电配对的至少一个辅助电连接器；并且所述电池堆盖组件还包括多个所述返回导体和多个所述紧固器，每个返回导体在所述电池堆盖包围所述电池堆的至少一部分时将所述电池堆的所述第一电池连接器或者所述至少一个辅助电连接器中的暴露的辅助电连接器连接到相应紧固器。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述紧固器中的每个紧固器被配置用于将关联的电池堆紧固到所述PCB上的相应电接口，所述电接口与电互连的每个电池堆关联。
7.根据权利要求1所述的系统，还包括电池堆盖组件，所述电池堆盖组件包括电池堆盖，所述电池堆盖包围所述多个电池堆中的至少第一电池堆的至少一部分，所述电池堆盖基本上是刚性的并且包括具有与所述电池堆的形状相符的形状的室。
8.根据权利要求7所述的系统，其中每个电池模块包括暴露的接受器，并且所述电池堆盖组件包括具有向所述室中延伸的多个突出物的帽部分，所述盖具有适合于在所述电池堆盖被可操作地放置于所述电池堆上时连接所述突出物与最外电池模块上的对应接受器的高度。
9.一种系统,包括: 模块式电池堆，所述模块式电池堆包括一个或者多个电池模块，所述一个或者多个电池模块各自包括相对的主面以及第一电池连接器和第二电池连接器、电池以及附加连接器，所述电池具有分别连接到所述第一电池连接器和第二电池连接器的正端子和负端子，每个电池连接器和附加连接器在所述主面之间延伸并且被配置用于在一个电池模块的主面与另一电池模块的主面邻近时与所述另一电池模块上的连接器机械和电配对；
电池堆盖组件，所述电池堆盖组件包括盖和电导体，所述盖覆盖所述一个或者多个电池模块中的最外电池模块的至少一部分，所述最外电池模块具有暴露的主面并且具有连接器，所述连接器连接到所述最外电池模块的未暴露的主面上的相邻模块上的连接器，所述电导体将所述最外电池模块的所述电池连接器之一连接到所述最外电池模块的所述附加连接器。
10.根据权利要求9所述的系统，还包括印刷电路板(PCB)，所述PCB具有电路导体，并且所述模块式电池堆的所述电池模块中的一个或者多个电池模块的所述连接器中的至少一个连接器电连接到所述PCB的所述电路导体。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述电池堆盖和所述最外电池模块在结合中具有键和对应键槽，所述键和键槽限定所述电池堆盖相对于所述最外电池模块的为了所述电池堆盖可操作地与所述最外电池模块相抵搁放而需要的定向。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述电池堆盖组件的所述电导体在所述键和键槽对准时将所述最外电池模块的所述电池连接器中的预选的电池连接器连接到所述最外电池模块的所述附加连接器。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述电池堆盖还包括指示所述键或者键槽在所述电池堆盖中的位置的标志。
14.根据权利要求9所述的系统，其中所述最外电池模块包括连接关联相对主面的相应边缘的至少一个横向表面，并且所述模块式电池堆盖包围所述最外电池模块的所述暴露的主面和所述至少一个横向表面二者的至少一部分。
15.根据权利要求9所述的系统，其中所述电池堆盖在所述模块式电池堆盖将所述电池连接器之一连接到所述附加连接器时提供在所述第一电池连接器与第二电池连接器之间的电隔离。
16.—种设备,包括: 电子部件堆盖，所述电子部件堆盖具有开放端、至少部分闭合端和从所述至少部分闭合端朝着所述开放端延伸的侧边，所述开放端在尺寸上被设置用于接纳包括多个相似模块式电子部件的一个模块式电子部件堆，所述至少部分闭合端和至少一个所述侧边形成在所述至少部分闭合端与所述开放端之间的室，以及 所述设备还包括从所述至少部分闭合端向所述室中延伸的至少一个电传导探测器； 其中所述室被成形用于与所述模块式电子部件堆的至少一部分的外形相符，并且所述电传导探测器被配置用于在所述电子部件堆在所述室内时与所述堆上的第一连接器电对接。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述模块式电子部件堆包括具有第一端子和第二端子的端电子部件模块，并且其中所述电传导探测器被配置用于在所述电子部件堆盖被装配到所述模块式电子部件堆上而所述端电子部件模块与所述电子部件堆盖的所述至少部分闭合端邻近定位时将所述第一端子电连接到所述第二端子。
18.根据权利要求16所述的设备，还包括向所述室中延伸的电隔离的探测器，其中所述电子部件堆包括端电子部件模块，所述端电子部件模块具有第一连接器、第二连接器和电路，所述电路具有电连接到所述第一连接器的端子，并且所述电隔离的探测器被配置用于机械地附着到所述端电子部件模块上的所述第二连接器。
19.根据权利要求16所述的设备，还包括由所述盖支撑并且沿着所述盖从所述开放端向所述至少部分闭合端延伸的电导体，其中所述电导体电连接到所述传导探测器。
20.根据权利要求16所述的设备，还包括在所述开放端的紧固器，所述紧固器被配置用于将所述设备附着到印刷电路板。
21.根据权利要求20所述的设备，其中所述紧固器是导电的，并且所述电传导探测器电连接到所述紧固器。
22.根据权利要求16所述的设备，其中所述盖和电子部件堆在结合中包括键和键槽，在所述电传导探测器与所述电子部件堆上的电路的关联端子对准时利用搁放于所述键槽中的所述键机械地键控所述盖和模块式电子部件堆。
23.根据权利要求22所述的设备，所述盖还包括在所述盖可操作地覆盖所述电子部件堆时暴露的外表面，并且指示 所述盖的所述键或者键槽的位置的标志位于所述盖的所述外表面上。
【文档编号】H01M2/20GK103682202SQ201310419106
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】Y·布勒, R·J·菲什布恩, M·E·玛瑞什, N·C·斯文森, A·M·惠勒 申请人:国际商业机器公司