包含可配置端子座的电池组的制作方法

本发明涉及一种电能储存装置，尤其涉及一种包含多个电池单元的电池组。

背景技术：

电池组通常用于便携式电气设备和工具中，使得这些设备和工具可以用于没有固定电源的环境中。例如，电动工具制造商通常会生产可以与不同类型的无绳式电动工具(比如，电钻、锤子、螺丝起子、角度砂轮机等)兼容的通用电源组。电池组通常由容纳在一体式壳体中的多个电池单元组成，使用者可以轻松地经由配置在电池组壳体上的闩锁机构，将整个电池安装到电动工具中，或者自其移除。

然而，传统的电池组通常在工厂被制造成可立即使用的状态，这意味着电池组在出厂以进行装运或出售之前已经完全组装并可以使用。终端使用者在收到电池组后可以立即将电池组插入电气装置中，以开始使用该电气装置。因为在开始使用电池组之前不需要在使用者方面进行额外的设置步骤，以这种方式制造的电池组无疑为使用者带来了便利。另一方面，这种电池组遭受的问题是，一旦在工厂制造好，电池组就会自放电，这最终导致电池组中电能的能量损失以及电池寿命的降低。

已经开发了用于电池组的各种机构，其允许使用者手动地启用或停用电池组的内部电路，从而仅在将要使用电池组时(即，对电池组进行充电或在电动工具中使用电池组时)启用内部电路。一种方法是使用跳线形式的可移除连接器与电池组pcb上的电端子耦合。然而，传统电池组中的跳线因为轻且小而很容易丢失。这些跳线安装到电池组时可能会脱落。另一方面，某些电池组使用两个或更多个跳线，包括用于启用电池组内部电路的一般跳线、以及用于隔离/停用内部电路的另一个虚拟跳线。使用两个跳线使使用者的操作复杂化，并且还进一步增加了丢失跳线的可能性。此外，电池组中跳线的配置会导致其他潜在风险。例如，水等外部物质容易进入电池组的内部结构并损坏电池组的单元或电路板。

技术实现要素：

鉴于上述背景，本发明的目的是提供一种替代的电池组、以及制造电池组和制备供使用的电池组的方法，其消除或至少缓解了上述技术问题。

通过结合主权利要求的特征来实现上述目的；从属权利要求披露了本发明的其他有利实施例。

本领域技术人员将从以下描述中得出本发明的其他目的。因此，前述目的的陈述并非排他性的，并且仅用于说明本发明的许多目的中的一些目的。

相应地，在一方面中，本发明是一种电池组，该电池组包括壳体、以及位于该壳体中的两个或更多个电池单元。该两个或更多个电池单元通过可配置连接器互连，该可配置连接器被配置为实现该两个或更多个电池单元之间的电连接。该可配置连接器包括：连接到该两个或更多个电池单元的多个第一电端子、以及被适配成可移除地连接到该多个第一电端子的端子座。该端子座被适配成以该两个或更多个电池单元被电连接的第一取向、或者以该两个或更多个电池单元不被电连接的第二取向安装到该壳体。该端子座包括多个第二电端子。当该端子座以该第一取向或该第二取向安装到该壳体时，该多个第二电端子中的一个始终与该多个第一电端子中的同一个接合。

优选地，该端子座的第一取向和该端子座的第二取向彼此相差180°。

更优选地，该端子座包含实质上沿直线布置的三个第二电端子。该可配置连接器包含三个第一电端子。这三个第二电端子中的中间一个始终与这些第一电端子中的同一个接合。

根据优选实施例的变型，该端子座进一步包括实质上沿直线布置的多组第二电端子。在多组第二电端子中的至少一组中，多个第二电端子沿着实质上垂直于该直线的方向布置。

根据优选实施例的另一变型，该电池组进一步包括第一闩锁机构，该第一闩锁机构被适配成将该端子座锁定在该壳体上。

在一个特定实施方式中，该第一闩锁机构包括锁定构件，该锁定构件枢转地连接到该壳体，并且该锁定构件被适配成与该端子座上的相应锁定特征配合，以将该端子座锁定在该壳体上。

优选地，该锁定构件的一端枢转地连接到该壳体，并且该锁定构件的另一端被适配成相对于该壳体移动并且可移除地固定到该壳体。

更优选地，该锁定构件的另一端被适配成通过卡扣配合被锁定到该壳体。

附加地或可替代地，该锁定构件被适配成在与将端子座安装到壳体的方向实质上垂直的平面内枢转。该端子座的锁定特征是形成在该端子座上的凹槽，该凹槽被适配成至少部分地容纳该锁定构件。

在另一特定实施方式中，该第一闩锁机构包括可移动地配置在该端子座上的紧固构件。该紧固构件被适配成与该壳体上的相应锁定特征可移除地接合，以将该端子座锁定在该壳体上。

优选地，该紧固构件被适配成相对于该端子座旋转。该紧固构件进一步包括致动端和紧固端。

更优选地，该紧固构件的紧固端形成有外螺纹。该壳体上的锁定特征是在形成在壳体上的圆柱形孔中形成的内螺纹。

可替代地，该紧固构件的紧固端具有不对称截面形状。该壳体上的锁定特征是通孔，该通孔具有与该紧固端的不对称截面形状相对应的不对称形状。

进一步可替代地，该第一闩锁机构包括配置在该端子座上的弹性构件。该弹性构件被适配成与该壳体上的相应锁定特征接合，以将该端子座锁定在该壳体上。

优选地，该弹性构件包括钩端；该壳体上的锁定特征包含卡扣，该钩端被适配成与该卡扣可移除地接合。

根据优选实施例的另一变型，该电池组进一步包括第二闩锁机构，该第二闩锁机构被适配成将该电池组锁定到电动工具或电池充电器。

优选地，该第二闩锁机构进一步包括止动件，该止动件可在第一位置与第二位置之间移动，在该第一位置，该止动件没有将该电池组锁定到该电动工具或该电池充电器，在该第二位置，该止动件与该电动工具或该电池充电器上的几何特征配合。该止动件与使用者致动构件连接，该使用者致动构件的移动促使该止动件在该第一位置与该第二位置之间移动。

更优选地，该止动件通过中间构件与该使用者致动构件连接。该中间构件枢转地连接到该壳体。

在一个特定实施方式中，该止动件、该中间构件和该使用者致动构件一体地形成为单一件。

在另一特定实施方式中，当该使用者致动构件未被使用者致动时，该止动件被适配成沿着与该使用者致动构件的纵向方向实质上平行的方向移动。

在另一特定实施方式中，该中间构件通过两个单独的销连接到该壳体。这些销用作该中间构件的铰链。

根据优选实施例的另一变型，这些第一电端子和这些第二电端子选自由弯曲的金属板和金属条所组成的群组。

根据优选实施例的另一变型，该电池组进一步包括电路板，该可配置连接器配置在该电路板上。

优选地，该电路板涂覆有防水涂层。

附加地或可替代地，该电路板配置有被适配成用于诊断目的的多个显示元件。

根据优选实施例的另一变型，针对该两个或更多个电池单元中的至少一个，垫片固定在其电极上。该垫片与焊接到该电极的接触垫配合，以提供防水功能。

根据优选实施例的另一变型，该壳体配置有位于该壳体的开口周围的密封构件。该开口被适配成接纳与该壳体配合的外部部件。该密封构件被适配成在将该外部部件安装到该壳体时密封该开口。

优选地，该密封构件是o形环。

更优选地，该密封构件由包覆模制材料制成。

在一个特定实施方式中，该外部部件是该端子座。

根据本发明的另一方面，提供了一种电池组，该电池组包括壳体、以及位于该壳体中的两个或更多个电池单元。该两个或更多个电池单元通过可配置连接器互连，该可配置连接器被配置为实现该两个或更多个电池单元之间的电连接。该可配置连接器包括：连接到该两个或更多个电池单元的多个第一电端子、以及被适配成可移除地连接到该多个第一电端子的端子座；该端子座被适配成安装到该壳体。该电池组进一步包括被适配成将该端子座锁定在该壳体上的闩锁机构。

优选地，该闩锁机构包括枢转地连接到该壳体的锁定构件。该锁定构件被适配成与端子座上的相应锁定特征配合，以将该端子座锁定在该壳体上。

更优选地，该锁定构件的一端枢转地连接到该壳体，并且该锁定构件的另一端被适配成相对于该壳体移动并且可移除地固定到该壳体。

最优选地，该锁定构件的另一端被适配成通过卡扣配合被锁定到该壳体。

根据优选实施例的变型，该锁定构件被适配成在与将端子座安装到壳体的方向实质上垂直的平面内枢转。该端子座的锁定特征是形成在该端子座上的凹槽，该凹槽被适配成至少部分地容纳该锁定构件。

根据优选实施例的另一变型，该闩锁机构包括可移动地配置在该端子座上的紧固构件。该紧固构件被适配成与该壳体上的相应锁定特征可移除地接合，以将该端子座锁定在该壳体上。

优选地，该紧固构件被适配成相对于该端子座旋转。该紧固构件进一步包括致动端和紧固端。

更优选地，该紧固构件的紧固端形成有外螺纹。该壳体上的锁定特征是在形成在壳体上的圆柱形孔中形成的内螺纹。

可替代地，该紧固构件的紧固端具有不对称截面形状。该壳体上的锁定特征是通孔，该通孔具有与该紧固端的不对称截面形状相对应的不对称形状。

进一步可替代地，该闩锁机构包括配置在该端子座上的弹性构件。该弹性构件被适配成与该壳体上的相应锁定特征接合，以将该端子座锁定在该壳体上。

优选地，该弹性构件包括钩端。该壳体上的锁定特征包含卡扣，该钩端被适配成与该卡扣可移除地接合。

根据本发明的第三方面，提供了一种电池组，该电池组包括壳体、位于该壳体中的两个或更多个电池单元、以及闩锁机构，该闩锁机构被适配成将该电池组锁定到电动工具或电池充电器。该两个或更多个电池单元通过可配置连接器互连，该可配置连接器被配置为实现该两个或更多个电池单元之间的电连接。该可配置连接器包括：连接到该两个或更多个电池单元的多个第一电端子、以及被适配成可移除地连接到该多个第一电端子的端子座；该端子座被适配成安装到该壳体。

优选地，该闩锁机构进一步包括止动件，该止动件可在第一位置与第二位置之间移动，在该第一位置，该止动件没有将该电池组锁定到该电动工具或该电池充电器，在该第二位置，该止动件与该电动工具或该电池充电器上的几何特征配合。该止动件与使用者致动构件连接，该使用者致动构件的移动促使该止动件在该第一位置与该第二位置之间移动。

更优选地，该止动件通过中间构件与该使用者致动构件连接。该中间构件枢转地连接到该壳体。

更优选地，该止动件、该中间构件和该使用者致动构件一体地形成为单一件。

根据优选实施例的变型，当该使用者致动构件未被使用者致动时，该止动件被适配成沿着与该使用者致动构件的纵向方向实质上平行的方向移动。

根据优选实施例的另一变型，该中间构件通过两个单独的销连接到该壳体。这些销用作该中间构件的铰链。

根据本发明的第四方面，提供了一种电池组，该电池组包括壳体、以及位于该壳体中的两个或更多个电池单元。该两个或更多个电池单元通过可配置连接器互连，该可配置连接器被配置为实现该两个或更多个电池单元之间的电连接。该可配置连接器包括：连接到该两个或更多个电池单元的多个第一电端子、以及被适配成可移除地连接到该多个第一电端子的端子座。该端子座被适配成以该两个或更多个电池单元被电连接的第一取向、或者以该两个或更多个电池单元不被电连接的第二取向安装到该壳体。该壳体配置有位于该壳体的开口周围的密封构件；该开口被适配成接纳与该壳体配合的外部部件；该密封构件被适配成在将该外部部件安装到该壳体时密封该开口。

优选地，该密封构件是o形环。

更优选地，该密封构件由包覆模制材料制成。

在一个特定实施方式中，该外部部件是该端子座。

本发明有许多优点。根据本发明的一些实施例，与电池组一起使用仅需要单个端子座。要将电池组配置为不同的状态，使用者只需要将端子座以两种可能的取向之一插入即可。因此，对于使用者来说，使用端子座来设置电池组是非常直观的，而不必担心插入错误的端子座或放错位置。由于仅需要一个端子座，因此大大减少了端子座丢失的可能性。在安装端子座的每个取向上，端子座都完全与电池组壳体上用于端子座的开口互补，因此，电池组的外观始终看起来相同。

另外，根据本发明的一些实施例，存在用于构造在电池组上的端子座的第一闩锁机构。第一闩锁机构例如可以是夹具、螺钉或形状配合锁的形式，但是无论哪种形式，闩锁机构都有助于将端子座固定到电池组的壳体上，除非使用者有意地通过释放闩锁系统移除端子座，在电动工具操作过程中或在电池组的存放和运输过程中，端子座不会意外地从电池组的壳体脱落。这进一步减少了端子座丢失的机会。

本发明的另一个优点是，根据本发明的一些实施例，因为使用各种密封构件密封两个壳体构件之间以及壳体构件与其他部件(如端子座)之间的大部分(如果不是全部)接合点，电池组被设计为防水的。以此方式，即使端子座在电池组的壳体上需要开口以进入电池组的pcb，也可以将水滴入pcb或电池单元中的风险降到最低。

附图说明

图1示出了根据本发明的第一实施例的电池组的整体外观。

图2示出了图1中的电池组沿着垂直于电池组的纵向方向并在电池组的纵向方向的中点处的竖直平面的截面视图。

图3示出了图1中的电池组沿着平行于电池组的纵向方向并且横过电池组的中心的竖直平面的另一截面视图。

图4是移除了壳体构件的电池组的内部部件的透视图。

图5示出了彼此分离的图1至图4中的电池组的电路板、第一壳体构件和端子座的透视图。

图6a示出了配置在图1至图4中的电池组的电路板上的金属引脚。

图6b示出了图1至图4中的电池组的端子座的背面，其中示出了多个金属夹。

图7是图1至图4中的电池组的电池单元和电池单元的其他支撑结构的分解视图，其中没有壳体构件或电路板。

图8a和图8b以不同的视角示出了图1至图4中的电池组的电池单元，其中接触垫和垫片被焊接到电池单元的端子上。

图9a示出了用于第一壳体构件的o形环，该o形环作为图1至图4中的电池组的密封构件。

图9b示出了图9a中的第一壳体构件上的o形环的组装状态。

图9c是示出了两个壳体构件的组装状态的截面视图，其中图9a的o形环安装在二者之间。

图10a示出了围绕图1至图4中的电池组的电路板上的端子板的包覆模制塑料。

图10b是示出了图10a中的包覆模制塑料的截面视图。

图11a单独示出了图1至图4中的电池组的闩锁盖，该闩锁盖包含包覆模制塑料作为密封构件。

图11b以不同的视角且还在电池壳体中示出了图11a的闩锁盖。

图11c示出了配置在图1至图4中的电池组的燃料计处的包覆模制塑料。

图11d示出了当将端子座安装到电池组的壳体上时，在图1至图4中的电池组的端子座上的包覆模制塑料。

图12a和图12b是示出了当端子座分别处于其on位置和off位置时，图1至图4的电池组中的端子座与电路板上的电端子的连接的截面视图。

图13a和图13b是图1至图4的电池组的内部电路的示意图，其中不同的状态分别对应于图12a和图12b中的端子座的配置。

图14a和图14b展示了当端子座分别安装到其on位置和off位置时图1至图4的电池组的外观。

图15示出了图1至图4的电池组的端子座，该端子座安装到电池壳体上，但是可枢转臂打开。

图16示出了图15中的端子座，该端子座远离电池壳体，因此可以看到壳体的开口中的电端子。

图17a是示出了根据本发明的另一实施例的具有螺纹紧固构件的端子座安装到电池壳体的截面视图。

图17b仅示出了图17a的端子座。

图17c是示出了安装在图17a中的电池壳体上的端子座的透视图。

图18a是示出了根据本发明的另一实施例的具有紧固构件的端子座安装到电池壳体的截面视图，该紧固构件具有锚定形状。

图18b仅示出了图18a的端子座。

图18c是示出了安装在图18a中的电池壳体上的端子座的透视图。

图19示出了电池组的外观，其中图17a的端子座安装到电池壳体上。

图20a是示出了根据本发明的另一实施例的具有弹性钩构件的端子座的截面视图，该端子座被安装至电池壳体。

图20b示出了具有图20a中的端子座的电池组的外观。

图20c从另一个视角示出了具有图20a中的端子座的电池组的外观。

图21a示出了根据本发明的另一实施例的在其上具有用于电池组的解锁杆的枢转结构的电池壳体构件。

图21b是图21a中的枢转结构的近视图。

图21c示出了如何可以将铰链安装到图21a和图21b所示的枢转结构中的凸耳和凹部中。

图21d示出了如何可以将推底盖安装到第一壳体构件以锁定图21a至图21c的铰链。

图21e示出了当将推底盖安装到第一壳体构件上时的完成状态。

图22a和图22b分别以不同的视角示出了根据本发明的另一实施例的用于枢转结构中的铰链的肋形式的加强结构。

图23示出了根据本发明的另一实施例的led和配置在电池组的电路板上的开关。

在附图中，贯穿本文所述的几个实施例，类似的附图标记指示类似的部分。

具体实施方式

在下面的权利要求和本发明的前续描述中，除了由于明确的语言或必然的暗示而上下文另作要求以外，词语“包括(comprise)”或变形形式比如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”是以包含在内的意义来使用的，即，指明了所叙述特征的存在、但并不排除在本发明的不同实施例中存在或添加有另外的特征。

如本文和权利要求中所使用的，除非另外说明，否则“联接”或“连接”是指直接或经由一个或多个电气装置间接的电联接或电连接。

如本文所使用的，术语比如“水平”、“竖直”、“向上”、“向下”、“上方”、“下方”以及类似的术语是出于描述本发明的正常使用取向的目的，而不旨在将本发明限制在任何特定取向上。

现在参考图1至图4，本发明的第一实施例是可以用于比如电动工具等电器中的电池组。电池组包含壳体20，壳体由组装在一起以定义电池组的内部空间(未示出)的第一壳体构件20a和第二壳体构件20b所组成。内部空间容纳电池组的内部部件，这些内部部件包括但不限于多个电池单元42、支撑这些电池单元42的一个或多个电池框架40、以及电池组的控制电路板38。如本领域技术人员将理解的，壳体20呈现出对应在上述用于电池组的电器或充电器上的电池插座(未示出)的尺寸所制成的特殊形状。

具体地，图1示出了电池组的底侧，其中示出了电池引脚26和电池组的两个闩锁机构。第一闩锁机构用于将电池组的端子座32可移除地固定到壳体20。第二闩锁机构用于将电池组固定在外部电动工具或电池充电器(未示出)的电池插座中。稍后将更详细地描述第一闩锁机构和第二闩锁机构两者。电池引脚26被隐藏在壳体20的突出部分28下方，使得当将电池组插入电动工具或充电器的电池插座中时，电池引脚26仅可以被充电器或电动工具上的对应端子(未示出)物理接触。在突出部分28上，并且特别是在电池引脚26的上方，还具有次级引脚29。次级引脚29与一些电池引脚26组装在一起，这将在后面更详细地描述。

第二闩锁机构包括解锁杆，该解锁杆在其一端形成有使用者致动构件30(参见图3)，在其另一端形成有止动件34。使用者致动构件30和止动件34通过中间构件31连接，并且全部三个一体地形成为单一件。解锁杆一般由弹性装置、特别是弹簧33偏压，该弹簧连接在解锁杆与闩锁盖21之间，使得当没有使用者干预时，止动件34一般延伸超过突出部分28的表面。此时，止动件34处于第二位置，即止动件34能够通过止动件34与外部电器或充电器上的对应几何特征(例如卡扣)的接合将电池组锁定到外部电器或充电器。闩锁盖21固定到壳体20。弹簧33的一端连接到中间构件31，并且其另一端连接到闩锁盖21。解锁杆也通过铰链35连接到壳体20，该铰链作为解锁杆相对于壳体20枢转移动的支点。各个铰链35由销形成。铰链35连接到中间构件31，中间构件枢转地连接到壳体20。如果使用者从图3所示的位置提起使用者致动构件30，则由于杠杆作用，止动件34向下移动到突出部分28中。止动件34随后移动到其第二位置，在该第二位置，止动件34没有将电池组锁定到外部电器或充电器。如图3所示，当不由使用者操作时，止动件34的移动方向与使用者致动构件30的纵向方向平行。

第一闩锁机构包括在壳体20上的一对可枢转地安装的臂27，臂可以用于锁定端子座32。注意，图1中仅示出了一个这样的臂27。作为锁定构件的臂27被适配成与端子座上的相应锁定特征接合。如图5和图6b最佳展示的，锁定特征是沿着端子座32的端板50的两个边缘形成的凹槽51。当将端子座32安装到电池组时，臂27的至少一部分将被容纳在相应的凹槽51内，从而锁定端子座32并防止其从电池组脱落。臂27的一端形成有圆形突起53，圆形突起被适配成与壳体20的突出部分28上的相应的圆形凹部55卡扣配合。圆形凹部55具有入口，该入口的宽度略小于圆形突起53的直径。臂27和突出部分28之一或两者由比如聚氯乙烯(pvc)等柔性材料制成，因此，圆形突起53和/或形成圆形凹部55的材料可变形以允许圆形突起53通过入口进入圆形凹部55，但是除非使用者致动，否则不容易脱离圆形凹部55。以此方式，臂27的具有圆形突起53的端部的可移动端可以通过卡扣配合锁定到壳体，并且可以可移除地固定到壳体20。臂27的另一端枢转地连接到突出部分28，并且因此为固定端。臂27被适配成在与将端子座安装到壳体的方向实质上垂直的平面内枢转。如图15所示，该平面与当端子座的端板50安装到壳体20时所处的平面平行。

如图7最佳所示的，在电池组中有四个框架40，各个电池单元42安装在这些框架上。四个框架40实质上以头尾相接的方式对准，它们一起形成电池组的长形形状。每个框架40包括多个通孔45，其中每个通孔45用于容纳一个电池单元42。电池单元42具有圆柱形形状，并且它们都沿如图2所示的相同方向对齐。同一框架40中的多个电池单元42通过金属条(图1至图4中未示出)连接，从而并联连接电池单元42。此外，跨过不同框架40的电池单元42通过沿着框架40的外表面延伸的连接杆48连接。连接杆48由薄金属带制成，其形状紧密地配合框架40的部分外部形状，连接杆48沿着框架延伸。每个连接杆48从框架40的端部延伸到电路板38，其中不同框架40中的电池单元42在电路板38处彼此电连接，这取决于可配置连接器的状态，稍后将详细描述。可以看到，至少一些连接杆48具有弯曲的形状。

前述的电池引脚26放置在电路板38上并且电连接到电路板38。在四个电池引脚26中，有正极引脚、负极引脚、第一信号引脚和第二信号引脚。如图4所示，次级引脚29与电池引脚26中的两个集成在一起，并且特别地，次级引脚29形成在电池引脚26之中的第一信号引脚和第二信号引脚上方。次级引脚29各自呈l形形成(未示出)，使得它们首先从电路板38向上延伸，然后向前延伸以定位在相应的电池引脚26上方。以此方式，用于电池组的多个信号引脚可以被配置在相对狭窄的空间内。在电池引脚26旁边，还配置在电路板38上的是用于与端子座32上的相应端子连接的金属条58。在本实施例中，金属条58也称为第一电端子，而端子座32上相应的端子称为第二电端子。在本实施例中，金属条58与端子座32一起形成电池组的可配置连接器，并且用于与电池组的电池单元42互连。如图4所示，有六个金属条58，它们分成两列。在每一列内，三个金属条58被两个肋57隔开和绝缘，肋57由非导电材料制成。

在由多个框架40形成的组件的一端，有散热器41，散热器连接到电路板38，并且相对于电路板38实质上垂直地延伸。散热器41由良好的导热材料(比如铜或铝)制成。散热器41还与相邻框架40的电池单元42的金属条接触，从而不仅由电路板38产生的热量，而且由电池单元42产生的一些热量也可以由散热器41消散。

在图1和图3中，端子座32被示出为安装到壳体20的突出部分28。端子座32用于启用/停用电池组的内部电路，并且是如上所述的电池组的可配置连接器的一部分。端子座32到电池组的其他部件的电连接将在后面更详细地介绍。当端子座32的端板50安装在电池组中时，其与壳体20的突出部分28的表面齐平。此外，端子座32被制成与电池组壳体20分开的单独件，以使端子座32可以从电池组壳体20移除。

图5示出了从壳体20的突出部分28移除的端子座32，并且揭露了突出部分28上的曾经被端子座32占据的开口25。可配置连接器可以在第一状态与第二状态之间切换，这最终控制不同电池单元42之间的电连接。第一状态是当可配置连接器被打开时的状态，第二状态是当可配置连接器被关闭时的状态。现在将描述端子座32和可配置连接器的结构。端子座32具有如上所述的端板50，其上表面被设计为与电池壳体20的外形齐平以形成平滑的外观。在端板50的另一侧，布置了三组金属夹52以及单个金属板54。在每组金属夹52之中，金属夹52被电连接。相应地，在电路板38上，还有如前所述的三组金属引脚58，它们对应于三组金属夹52。在电路板38上还存在两个金属夹56，这两个金属夹对应于单个金属板54(图5中仅示出了一个金属夹56)。

图6a最佳地示出了三组金属引脚58和两个金属夹56如何布置在电路板38上。每组包括两个金属引脚58，除非以第一状态将端子座32安装到电池组，否则金属引脚一般不会电连接。例如，金属引脚58a和58b在电池组的内部电路中属于同一开关，但是如果端子座32没有安装到电池组，则金属引脚不会电连接。三组金属引脚58分别包含两个金属引脚58，并且这两个金属引脚58沿零件符号61所表示的直线分别布置成两列。直线61还表示两个以180度彼此分开的相反取向，并且端子座32被适配成沿着两个取向之一安装到电池组。在每一列金属引脚58中，仅存在一组中的两个金属引脚58中的一个。换句话说，除非将端子座32以第一状态安装到电池组，否则两列金属引脚58一般不会彼此电连接。在每一列金属引脚58中，由肋57隔开的三个金属引脚58沿垂直于直线61的方向对齐，并且这三个金属引脚58属于电池组的内部电路中的不同开关，如稍后将更详细描述的。如上所述，不同的开关共同形成可配置连接器。另一方面，每个金属夹56包含两个相对布置的弯曲金属板。每个金属板包括弯曲端64和平坦端66。金属夹56的弯曲端64用于与端子座32上的单个金属板54物理接触，并且由于金属夹56由薄金属制成且因此是柔性的，所以金属夹56的两个弯曲端64允许单个金属板54在其间挤压，但在不对单个金属板54施加外力的情况下不容易掉落。金属夹56的两个金属板以由两个金属板所组成的金属夹56呈现出实质上x形的方式从电路板38向上延伸。金属夹56一般位于沿着直线61远离金属引脚58的位置，但是它们沿着垂直于直线61的方向彼此分开。

相应地，图6b示出了端子座32的背面以及三组金属夹52和金属板54如何布置。每个金属夹52具有与上述金属夹56相似的结构和形状。每组金属夹52包括四个金属夹52，并且这四个金属夹52被分为两列，每列中具有两个金属夹52。两列金属夹52沿如上所述和图6b所示的同一直线61彼此分开。在每一列内，金属夹52沿着垂直于直线61的方向对齐。例如，图6b示出了一组金属夹52的四个单独的金属夹52a、52b、52c和52d。金属夹52a和52b在同一列中，并且金属夹52c和52d在另一列中。如上所述，四个金属夹52a、52b、52c和52d全部通过印刷电路板(printedcircuitboard，pcb)5彼此电连接，该印刷电路板通过多个螺钉16固定到端子座32，但是四个金属夹52a、52b、52c和52d与其他组中的其他金属夹52隔离。金属板54一般位于沿着直线61远离金属夹52的位置，但金属板54沿着垂直于直线61的方向延伸。

图7至图12示出了图1至图4中的电池组的附加方面。电池组包含防水结构，防水结构消除或至少减少了水或其他类型的液体进入电池组的内部空间而损坏电路板38或电池单元42的机会。如前所述，电池单元容纳在电池框架中40。电池框架40中的多个电池单元42通过金属条47并联连接，金属条连接到电池单元42的正端子和负端子。值得注意的是，还有连接到一个或多个电池单元42的正端子和负端子的垫片39。每个垫片39优选地具有0.1mm的厚度。图8a至图8b更详细地示出了垫片如何连接到电池单元42的端子。垫片39具有实质上环形的形状，带有套环部分39a和环形部分39b。套环部分39a从环形部分39b的内周垂直地延伸以包围接触垫47a，该接触垫被焊接到作为电池端子23的电池单元42的电极上。接触垫47a是金属条47的一部分。套环部分39a一直延伸到与金属条47接触。另一方面，环形部分39b实质上覆盖了电池单元42的端面。以此方式，垫片39密封了接触垫47a和电池端子23，并且防止任何液体进入电池端子23或通过电池端子23进入电池单元42的内部。

此外，尽管未在附图中示出，但是电路板38以及其他电气部件(例如，连接杆48、和电池单元42之间的金属条)在工厂制造好时被涂覆有防水涂层。例如，可以通过将相关部件浸泡在涂料盆内来施加这种涂料。通过将涂料施加到部件上，它们可以抵抗水或其他液体以避免腐蚀或短路。

现在转到图9a至图9c，图1至图4的电池组包含另一防水构造，该防水构造涉及o形环59作为密封构件。o形环59具有与第一壳体构件20a的截面形状大致对应的形状。第一壳体构件20a在其周边处形成有凹槽20c，o形环59接纳在该凹槽中。换句话说，o形环59位于第一壳体构件20a的开口周围，该开口接纳第二壳体构件20b作为与第一壳体构件20a配合的外部部件。第二壳体构件20b在其周边处形成有与第一壳体构件20a的凹槽20c互补的突起20d。如图9c所示，一旦将第一壳体构件20a和第二壳体构件20b组装在一起，则o形环59被压紧在突起20d与突起20d之间，且因此o形环59将防止任何液体通过第一壳体构件20a与第二壳体构件20b之间的间隙进入电池组的内部。因此，当第二壳体20b安装到第一壳体构件20a时，o形环59密封第一壳体构件20a。

在图10a至图11d中，示出了用于图1至图4的电池组的另一防水构造，其使用包覆模制塑料作为密封材料。包覆模制塑料可以制成不同的形状，以密封存在于电池组中的不同开口，这些开口被适配成接纳另一部件或暴露于外部环境。在图10a和图10b中，包覆模制塑料的环15b围绕端子板19，在端子板上配置上述金属引脚26以及次级引脚29。环15b形成为紧密配合安装在电路板38上的端子板19的形状。当将电路板38安装到电池的壳体、特别是第一壳体构件20a时，环15b有效地占据了端子板19的边缘与第一壳体构件20a之间存在的间隙。该间隙暴露在外部环境中，因为端子板19和金属引脚26以及次级引脚29必须暴露在外，以便电池组连接到电器或充电器。因此，环15b将防止任何液体通过第一壳体构件20a与端子板19之间的间隙进入电池组的内部。

图11a至图11c示出了在闩锁盖21上的防水构造，该闩锁盖支撑如上所述的解锁杆。闩锁盖21支撑在电路板38上。矩形的包覆模制塑料15c配置成围绕闩锁盖21上相应的矩形结构。此外，用于电池电量显示(未示出)的窗口21a形成在闩锁盖21上，并且也被包覆模制塑料件15d密封。

图11d和图6b示出了包覆模制塑料条15a，其布置在端子座32的两个边缘上。当将端子座32插入形成在第一壳体构件20a上的开口25中时，这种包覆模制塑料条15a会卡扣配合在端子座32的边缘与第一壳体构件20a的边缘之间。因此，包覆模制塑料条15a将防止任何液体通过第一壳体构件20a与端子座32之间的间隙进入电池组的内部。注意，由于在端子座32的两个边缘上有两个包覆模制塑料条15a，所以不管端子座32沿哪个方向插入，包覆模制塑料条15a始终发挥其密封功能。

现在转向上述电池组的制造和组装方法，图12a和图12b示出了端子座32如何能够沿着两个不同的取向安装到电池组上，这两个取向彼此相差180度。通过利用可移除的端子座32作为电池组的可配置连接器的一部分，根据本实施例的电池组可以在运输和交付给终端使用者之前在工厂制造好。一旦电池组被制造好，由于当端子座32处于off位置时，可配置连接器不处于接通状态，因此还没有为一般操作做好准备。仅当使用者将端子座32更改为on位置以接通可配置连接器时，电池组才可操作。当终端使用者购买或以其他方式收到电池组时，他/她只需执行简单的设置过程即可使电池组正常工作。

图12b示出了处于其off位置的端子座32的状态，这是当电池组刚被制造好或运输时端子座32所处的位置。图14b示出了当端子座32处于off位置时的电池组的外观，此时，端子座32上的两个指示标记65指向壳体20上的off标签63a。在其off位置，仅一列金属夹52与一列金属引脚58接合，并且另一列金属夹52与另一列针金属引脚58偏移。图14b中示出了此时电池组内部电路的电连接。电池组包含十组串联连接的电池单元的群组68，以获得整个电池组所需的输出电压。每个群组68可以包含一个电池单元，或者并联连接的多个电池单元以获得所需的输出电流。因为在端子座32上有三组金属夹52，在电路板38上有三组金属引脚58，所以每组金属夹52及其对应组的金属引脚58在图14b中的电池单元的两个群组68之间形成一个开关67。当端子座32处于其off位置时，由于三个开关67在图14b中断开，所以电池单元的群组68并未电连接。因此，电池组的内部电路此时尚未完成，且因此电池组此时无法正常运作。因此，可以避免电池组的自放电。注意，如图12b所示，电路板38上的金属夹56也未与其在端子座32上的相应金属板54接合。

如果终端使用者收到电池组并想使用该电池组，则不需要复杂的设置步骤，也不需要任何外部工具。使用者仅需要从电池组的壳体20中拉出端子座32，将其旋转180度，然后沿着图12a所示的方向将端子座32再次插入电池组。图12a示出了处于其on位置的端子座32的状态，该位置是当准备使用电池组时端子座32所处的位置。图14a示出了当端子座32处于on位置时的电池组的外观，此时，端子座32上的两个指示标记65指向壳体20上的on标签63b。在其on位置，此时，两列金属夹52各自与其相应列的金属引脚58接合。图14a中示出了此时电池组内部电路的电连接，其中三个开关67全部接通。电池组的内部电路现已完成，因此可以将电池组放入充电器或电器中使用。注意，如图12a所示，此时，电路板38上的金属夹56也与端子座32上的相应金属板54接合。还应注意，如图12a和图12b所示，无论端子座32处于其off位置或on位置，端子座32上的一列金属夹52(其为由两列金属夹52及金属板54所组成的三组电端子中的中间的一列)始终与电路板38上的同一列金属引脚58(其也为由两列金属引脚58及金属夹56所组成的三组电端子中的中间的一列)接合。

现在转向图15和图16，其示出了如何能够通过上述第一闩锁机构来锁定端子座32。注意，尽管在图15和图16中示出了端子座32位于或将要安装到其off位置，但是应当注意，由于端子座32的对称形状，当要将端子座32安装在on位置时，第一闩锁机构在端子座上的作用是完全相同的。图15示出了安装在电池组的壳体20上的端子座32，并且两个臂27枢转离开端子座32，使得臂27的带有圆形突起53的端部不固定到壳体20上的相应的圆形凹部55。因此，端子座32此时不被第一闩锁机构锁定，并且由于臂27并未在端子座32的凹槽51处锁定端子座32，因此使用者可以自由地将其从电池组中取出。图16还示出了臂27枢转离开壳体20，但是在图16中，端子座32被示为与电池组分离。为了将端子座32锁定在电池组上，使用者仅需要将图16中的臂27朝向端子座32枢转，直到圆形突起53固定到壳体20上的相应的圆形凹部55。随后，如图14a或图14b所示，臂27与端子座32上的凹槽51接合，且将端子座牢固地锁定在电池组上。

图17a至图17c和图19示出了本发明的不同实施例，其中电池组的第一闩锁机构不再包含可枢转的臂。而是，此时，电池组中的端子座132包含可移动地配置在端子座132上的旋钮114。端子座132和电路板138可以包含如图4至图6b和图12a至图12b所展示的类似的电端子。旋钮114在本实施例中用作第一闩锁机构的紧固构件，并且包含紧固端114b以及致动端114a。致动端114a在图19中最佳示出，该致动端可以通过使用者的手指旋转。紧固端114b包含外螺纹113，并且紧固端114b延伸出端子座132的底侧。在电池组的壳体120上，存在相应的锁定特征，该锁定特征是在形成在壳体120上的圆柱形孔112中形成的内螺纹(未示出)。使用者可以通过沿一个方向旋转旋钮114将端子座120锁定在电池组的壳体120上，使得紧固端114b上的外螺纹113与壳体120上的内螺纹啮合。因此，旋钮114可以与圆柱形孔112中的内螺纹可移除地接合。为了解锁端子座120，使用者仅需沿相反方向旋转旋钮114即可。应当注意，如图17c最佳所示，壳体120的形成有相应的锁定特征(其为形成有圆柱形孔112的内螺纹(未示出))的部分与端子座132或电路板138上的任何端子偏移。

图18a至图18c示出了本发明的另一实施例，与图17a至图17c中的实施例相比，在图18a至图18c中，电池组的第一闩锁机构中的旋钮214不再包含螺纹。而是，端子座232上的旋钮214包括类似于图17a至图17c中的致动端214a和具有不对称截面形状的紧固端214b。特别地，如图18a至图18c所示，端子座232的紧固端214b具有锚定形状。从电池组的外部观察时，旋钮214的外观类似于图19所示。尽管未在图18a至图18c中示出，但是在电池组的壳体220上具有通孔，该通孔具有与紧固端214b相对应的不对称形状。为了将端子座232安装到电池组上，使用者需要将端子座232压到电池组的壳体220上的开口(未示出)上，并使紧固端214b的取向与壳体220上的通孔匹配，因此，紧固端214b可以穿过通孔，使端子座232通过通孔到达其期望的安装位置。随后，使用者稍微旋转旋钮214，使得紧固端214b的取向与壳体220上的通孔的取向偏移。以此方式，由于紧固端214b不能沿相反方向穿过通孔，因此端子座232可以被锁定在电池组上。如果使用者想从电池组中移除端子座232，则他/她只需要反向进行上述操作即可。应当注意，如图18c最佳所示，壳体220的形成有相应的锁定特征(其为具有不对称截面形状的通孔)的部分与端子座232或电路板238上的任何端子偏移。

图20a至图20c示出了本发明的另一实施例，其中电池组的第一闩锁机构不再包含可以明显枢转或旋转的零件。而是，此时，电池组中的端子座332包含两个弹性构件311。如图20a所示，两个弹性构件311从端子座332的底侧向下延伸。每个弹性构件311总体上表现为具有长形主干的钩子，因为弹性构件包括钩端311a，该钩端通过杆部311b连接到端子座332的本体。在另一侧，电池组的壳体320在开口310的周边上具有用于端子座332的肋309作为锁定特征。在开口310的两个相对边缘上分别形成有两个肋309，每个肋309通过小间隙308与壳体320的另一部分隔开，该小间隙足以接纳钩端311a。肋309和间隙308一起形成用于钩端311a的卡扣，使得钩端311a被适配成可移除地与卡扣接合。为了将端子座332安装并锁定在电池组的壳体320上，使用者将端子座332与开口310对准，然后简单地将端子座332压向开口310，并且首先两个弹性构件311也进入开口310，由于它们的弹性而被壳体320的内部侧壁(未示出)稍微压向彼此。当端子座332被适当地定位时(即当钩端311a到达间隙308时)，钩端311a由于弹性构件311的弹性而立即延伸穿过间隙308，并且因此弹性构件固定了肋309。由于钩端311a，端子座332将不容易从电池组脱落。为了解锁端子座332，使用者需要将例如插销或刀片等外部工具插入到间隙308中，并且同时推动两个弹性构件311的两个钩端311a，因此迫使钩端311a离开间隙308。随后，在保持钩端311a的位置的同时，使用者可以从开口310中取出端子座332。以此方式，该

图21a至图21e示出了本发明的另一实施例，其中展示了用于电池组中的解锁杆的枢转结构。这种枢转结构可以与图1至图4所示的电池组一起使用。图21a示出了解锁杆，该解锁杆的一端具有使用者致动构件430，而另一端具有止动件(未示出)。使用者致动构件430和止动件通过中间构件431连接，并且全部三个一体地形成为单一件。中间构件431通过两个铰链409在中间构件431上靠近解锁杆的弯曲位置的位置处连接。在中间构件431上形成有两个凸耳408，其允许两个铰链409分别穿过。铰链409的帽409a由凸耳408限制，但是铰链409的尾端409b穿过形成在电池组的第一壳体构件420a上的凹部407。在将铰链409相对于凸耳408和凹部407放置在适当的位置之后，随后将推底盖406安装到第一壳体构件420a上，并且推底盖406包含几何特征406a，这些几何特征与第一壳体构件420a上围绕凹部407的部分420c所示的几何特征互补。几何特征406a和420c一起形成完整的形状，其精确地容纳铰链409。

图22a至图22b示出了本发明的另一实施例，其中，用于电池组中的解锁杆的枢转结构中的铰链509进一步通过面向相反方向的两个肋505加强。每个肋505面对铰链509的帽509a，这防止了铰链509无意地滑开并离开枢转结构的凹部507。

图23示出了本发明的另一实施例，其中在电路板638上实现有led604。led604作为显示设备允许某些指示被呈现给使用者，以用于电池组的诊断目的。在电路板638上还配置用于启动诊断功能的开关603。

因此，对本发明的示例性实施例进行了充分描述。虽然描述提到了特定的实施例，但是对于本领域技术人员应清楚的是，可以改变这些具体细节实践本发明。因此，本发明不应被解释为局限于本文所述的实施例。

尽管已经在附图和前面的说明书中详细展示和描述了本发明，但是其在性质上应被认为是说明性的而非限制性的，应理解，仅示出和描述了示例性实施例，并且不以任何方式限制本发明的范围。可以理解，本文描述的任何特征都可以与任何实施例一起使用。说明性实施例并不彼此排斥，也不排斥本文未列举的其他实施例。相应地，本发明还提供了包括上述说明性实施例中的一个或多个实施例的组合的实施例。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对如本文所陈述的本发明进行修改和改变，并且因此，仅应适用如所附权利要求所指明的此类限制。

应当理解，如果在此参考了任意的现有技术出版物，则这种参考并不构成一种认可，即认为该出版物在澳大利亚或任何其他国家构成了本领域内公知常识的一部分。

例如，如上所述和所展示的电池组中的电池单元被容纳在电池框架中的通孔中。然而，很显然，其他结构和机构还可以根据使用者的偏好被用来安装和固定电池单元，包括但不限于非环绕的电池架、热缩管等。

此外，电池组内部电路在图13a至图13b中示例为串联连接的十个电池组。本领域技术人员应该认识到，根据本发明的电池组中的电池连接不限于此。电池单元可以并联、串联或混合配置以形成电池组，并且电池组也可以并联、串联或混合配置。

在图13a至图13b和图6a至图6b所示的示例中，存在由端子座和电路上的金属夹和金属引脚所形成的三个开关，这些开关是电池组内部电路中设置的可配置连接器的一部分，其在电池群组之间的某些点处用作断路器。但是，应该理解，只要不插入端子连接器，只要它们用于中断电池组中的电路的目的，就可以在可配置连接器中使用任意数量的开关。

以上描述的几个实施例展示了电池组的不同的第一闩锁机构，其将端子座可移除地锁定到电池组。本领域技术人员应该认识到，为电池组提供类似目的的任何其他闩锁机构也将严格遵循本发明的精神。