专利名称：电池及其连接至衣服的方法
电池及将其连接至衣服的方法本发明一l^涉及一种可穿的电子设备。本发明尤^及一种电池及将其连 接至外壳的方法。电池可以制成各种形式、电压和电流容量。例如，优选小尺寸手动电子设 备，例如电动剃须刀或便携式音乐播放器，可以使用薄的或相对小尺寸常规电池。但是常规，池具有以下缺点它们一般仅能用于为其设计的相同类型的电 子设备中并且诖需要在电池和设备之间的常规连接。标准电池，例如普通"AA"碱性电池具有预定尺寸和圆柱形外形、以及1.5伏的预定电压。更普通地，标准电池需要串联以提供特定电子设备需要的电 压。例如，三个电池可以串联以提供4.5伏。类似也，电池可以并联以跑共增加 的电流。对于标准电池，可以使用电池间銜compartment)来将电池保持在适当的位 置并在电池和电子设备之间提供一个或多个连接。然而，这种电池间格增加了 部件也增加了设备的体积。由于电池间格增加了元件和凸起，因此它并不很适合于可穿的电子设备。 体积较大的电子设备不符合时尚观点的需要，或者对衣服的穿戴者导致不适的 结果。在夹克或衬衫的里面连有体积较大的电子设备会对穿戴者产生不适、刺 痛、灼伤、衞另和相关的伤害。而且，还存在降低在其中具有大術只物体的衣 服制品的柔软性的问题。 一般，无论什么时候使用者添加体积较大、较重或不 柔软的电子设备，衣服的舒适性、柔软性和适配性都会显著斷氐。另外，在衣MJ:连接可穿电子设备的电池是困难的，因为由于洗衣服电池 需要频繁反复连接和拆除，而且需要以快速、直接和安全的方式连接至电子设 备。对于电池和电子设备或集成在衣服中的电路之间的电连接，也存在操作性 的困难。假设穿戴者参加广泛的活动，无论下雨或排汗都可能渗A^者进入电 连接。流体、汗液和湿气可能中断可穿电子设备的运行。另外，保护衣服的穿 免受电子设备的轻微的电击或其它有害特性，也是要考虑的。因此，需要一种适用于可穿电子设备的电池以及一种将电池安全地连接至
衣月艮的方法。还需要一种电池系统，其不需要特别设计的电池间格而以串i^ 并联方式实现电池随意和容易的连接。本发明的一个目的是提出并解决J^需要。iM实施例提供一禾中以满足上述需要的方式连接电池或电池组至衣服的系统和方法。一种薄型电池體有磁性并包括腿连接的端部。磁性端部允许快速而直 接地以并联或串联连接多个这样的电池。对于可穿电子设备应用，电池或电池组可以利用磁性端部安全itt接至衣服。结合附图参照优选实施例的详细解释，本发明的上述和其它目的和优点将 会变得更加明显。结合附图，其中相同的特征，相同的元件，示出本发明im实施例的示 例性方面。通过实例示出并不限定为这些方面。 图i是根据本发明雌实施例的电池的透视图。图2是
图1所示电池的截面图。图3是图1所示带有自粘附绝缘带的电池的截面图。图4是示出根据第一示例装配的、两个图3所示电池串联,的侧视图。图5是示出根据第一示例装配的多个电池串联连接的透视图。图6是示出根据第二示例装配的、两个图1和2所示电池连接的侧视图。图7是根据根据第二示例装配的几个电池串联连接的透视图。图8是示出根据第H^例装配的、两个电池并联连接的侦舰图。图9是电' fe^例性连接到图10所示衣月艮的部分上的截面图。图10是电池示例性连接到部分衣月gJl的透视图。参见附图，尤其是，图l-3，示出了根据本发明1 示实例的电池100的透 视图。电池100相对较薄，电池100的宽度和长度是电池100厚度的许多倍。 如图1所示，电池可以具有恒定厚度的薄带的形状和形式。可选择地，电池100 可以是具有圆形端部、逐渐变薄的边缘或者变化的厚度。参见例如，图9和10 所示的电池。优选，电池不完全是硬的，而在至少在长度方向上具有一些柔软 性。电池100具有中央部分110和两个端部120。如图l所示，端部可以是横跨电池100的旨宽度，或可以仅是宽度一部分。一端部120包括电池的正极 连接121 ，另一端部120包括电池的负tM接122。尽管图1和2中没有示出， 正极连接121和负极连接122可以稍微[/人端部120的_ 面和下表面突出。針端部120包括一些产生磁效应的磁性元件。磁性元件可以飄粒形式， 分布在包含端部120的材料中，以使端部具有累积的磁^iS。可选m，如图2 和3所示，磁性元件可以;^含在包装材料123中和端部120表面下的离散薄 磁体125。端部120的包装材料,123可以是或不是与用在中央部分110相同的材料。 '^用离散磁体125的情况，两极，在电池100的两个相对的上表面和 下底面。如图2和3所示，^h磁体125的正北("N")极可以在端部120的顶 面，而负南("S")极在端部120的底面，赫一个端部120的磁体125的正北 ("N")极在顶面，而另一端部的磁体125的正北("N")极械面。如下所述， 根据需要可以使用磁体提供电池之间强力和直觉的连接。如图3所示，电池100可以还具有覆盖负K^接122顶面和正f鹏接121 底面的自-粘接绝缘带300。自-粘接绝缘带300足以防止形成电连接，而不消除 负极电压连接122顶面上正北("N")极或正极电压连接m底面上负南("S") 极的磁效应。图4示出了根据第一可育碟配两个图3所示电池100串联连接，以加倍单 电池的电压。将一个电池100-2翻过来，以使负电压连接的北("N")极向下并 吸引到电池100-1的正电压连接的南("S")极。然而，在电池100-2的负^ffi 连接122顶面和电池100-1的正电压连接121的底面上的自-粘接绝缘带防止在 这两个电iB^接之间的电连接，而端部120的磁体仍然彼此吸引。电池100-2 的正电压连接的北("N")极和电池100-1的负电压连接的南("S")极垂直相 邻并且也彼此吸引。然而，这些电压连接之间没有自-粘接绝缘带，所以电池被 串 接并且使单电池的电压翻倍。图5示出100-1到100-5五个电池垂直堆叠 并串联连接，其中将^^交替电池颠倒来产生五倍于单电池电压的结果电压，图6示出在可选择的第Z^配中两个电池100连接而没有自-粘附绝缘带以 提供两倍于单电池的电压。在这种情况下，电、池100-1的负电压连接122置于电 池100-2的正电压连接121上并且由于端部120的磁交M而3I接。然而，电池 100-2的负电压连接122不与电池100-1的正电压连接121垂直邻近。电池100-1 的正电压连接121和电池100-2的负电压连接122之间的电，^^是单电池的 两倍。图7示出根据这种第二装配四个电池100-1到1004连接以提供四倍单电 池的电压。在某些需要更多电流的应用中，例如电子设备包括无线电，机，也可能 需要并联ife^接电池。在这种例子中，两个或多个电池100可以图7所示的第 三装配方式垂直地堆叠。不翻转任何电池而保持相同的垂直方向，电池会自然 并联连接。当然，如果任何电池具有覆盖它电压连接的一面的自-粘接带300， 贝U应当除去该带以允许并联连接。对于可穿戴电子设备的应用，电池或电池组应当旨,安^i接至衣服。 参见图9和10，示出一种根据本发明实施例的连接电池的方法。电池可以是根 据图1-3所示 实施例的、如战讨论的电池，或者电池可以是任何在包括电 池电压连接的端部具有磁性效应的其它电池。另一个例子是图9和10所示的电 池900，其中一单磁皿包括负电压连接122的端部具有北("N") ai及以及在 包括正电压连接121的端部具有南("S")磁极。衣服纤维1000 —部分的表面上，有两个导电纤维表面/接触1010和1020， 其连接到^A在衣服中并通向可穿电子设备的相应导电纤维线路1030和1040。 尽管图中未示出，衣服可以具有多层纤维，导电表面/接触1010和1020可以在 衣服的上纤维层或任何其他纤维层。导电纤维可以以美国专利No.6,815,061描 述的任何方式形成，该专利在此引入作为参考。在任何情况下，在衣服的导电表面/接触1010和1020之下，存在相应的磁 性带1050。磁性带1050的极性是这样:其吸引电池如电池900端部的相应1^及。 尽管图9示出磁性带1050，但可选^i也存在两个离散的磁体，每一个磁條导 电表面/接触1010和1020之一下面并具有相似的磁效应。只要在具有正电压连 接的端部与正导电表面/接ft虫1010之间和具有负电压连接电池的端部与负导电 表面/l数虫1020之间提供磁性吸引，限定电池和衣服中磁极的特定方向并非关 键。所述布置允许电池安全且容易地连接至衣服。例如，由于洗衣服或替换， 电池也能够容易地从衣服上除去。如果电池以适当的方向放置，由于磁极会相 斥，电池的连接当然是安全和正确的。当然，电池和/或导电纤纟嫁面/接触可用 "+"和"_"符号标记Jl^^电池的适当放置。
详细参照特定的优选实施例描述了本发明。应当理解，的描述和实例仅 是本发明的示例。本领域技术人员可以在不脱离本发明精神的范围内设计各种 替换和变形。因此，本发明并不意在概括落在附带权禾腰求范围内的所有的这 些替换、娜和变化。
权利要求
1、一种薄型电池(100)，包括中央部分(110)；和两个端部(120)，所述两个端部中的一个包括暴露在电池顶面和底面上的正极电压连接(121)，所述两个端部中的另一个包括暴露在电池顶和底面上的负极电压连接(122)，其中每个所述端部(120)包括磁性元件，该磁性元件具有在电池顶面或底面之一上的北磁极和在电池顶面或底面中另一上的南磁极。
2、 根据权利要求1的薄型电池，其中所述薄型电池是具有至少一些柔软性 的薄带形。
3、 根据权利要求1的薄型电池，其中^磁性元件包括分布MS旨端部 的磁体颗粒。
4、 根据权利要求1的薄型电池，其中端部的每个磁性元件包括离散磁体 (125)。
5、 根据权利要求4的薄型电池，其中端部中的齡离散磁体包围端部的电 压连接。
6、 根据权利要求1的薄型电池，其中每个磁性元件具有朝向所述电池顶面 的北磁极和朝向所述电池底面的南磁极。
7、 根据权禾腰求6的薄型电池，其中，所述薄型电池包括^M^f述负电 压连接的顶面的可除去绝缘粘合剂，和覆盖所述正极电压连接的底面的可除去 绝缘粘合剂。
8、 一禾中连接至少两个电池(100)的方法，包括 提供两个电池，齡电池根据权利要求1设置；以及 移动所述两个电池中每个电池的至少一个端部到一垂直邻近位置，以l妙万述两个电池的端部中的磁性元件彼此磁性相吸并导致所述电池彼此接触，以及 在所述两个电池的端部上的电压连接之间产生电连接。
9、 根据权利要求8的方法，其中所述两个电池M还包括可除去绝織占合 齐lj，其覆M^f述两个电池的所,少一个端部上的电压连接，该方法还包括在移动所述两个电池的至少一个端部成所述垂直邻近位置之前除去所述可 除去绝缘粘合剂。
10、根据丰又利要求9的方法，其中所述两个电池^t^括覆^^M两个电 池另一端部上的电压连接的第二可除去绝缘粘合剂，其中移动所述电池的两个端部成垂直邻近，以使端部的磁性元{ 11 性相吸并导致所述电池撤虫，以致在所述一端部产生电连接但在另一端部M:第 二可除去绝缘粘合齐鹏止电连接，从而串联连接戶腐电池。
11、根据权利要求8的方法，其中将具有负极电压连接的第一电池的仅一 端部移动成与具有正极电压连接的第二电池的端部成垂直邻近位置，而具有正 极电JBi接的第一电池的端部不与具有负极电压连接的第二电池的端部成垂直 邻近，从而串联连接所述电池。
12、 根据权利要求ll的方法，其中至少具有正极电压连接的第三电池的所述端部被移动至垂直接近所述具有负极电压连接的第二电池的所述端部的位 置，从而串联连接所述第一、第二和第三电池。
13、 一种衣服，包括至少一个纤维层(1000);^^f述纤维层上的第一和第二导电接角據面(1010、 1020); 分别连接到所述第一和第二导电接触表面的第一和第二导电纤维线路 (1030、 1040);以及在所述第一和第二导电接触面的表面下的至少一个磁性元件(1050)，所述磁性元fm供在所述第一导电接触表面的位置的第一极性磁极和在所述第二导 电接触表面的位置的第二极性磁极。
14、 根据权利要求13的衣服，其中所述磁性元件是单个薄磁性带。
15、 根据权利要求13的衣服，其中所述磁性元件包括两个不同的磁体。
16、 一种将电池接至衣服的方法，所述方法包括在衣服纤维(1000)上提供第一和第二导电接触表面(1010、 1020)和分 别与所述第一和第二导电接触表面连接的第一和第二导电纤维线路(1030、 1040);以及移动一个电池，以使它的端部邻近所述第一和第二导电接触表面，所述电池具有包括暴驗所述电池顶面和底面上的正极电压连接(121)的第一端部(120)、以及包括暴露在电池顶面和底面上的负极电压连接(122)的第二端部， 其中所述电池的所述第一和第二端部的磁性元件和衣服的第一和第二导电 接触表面下的磁性元件之间的磁性吸引，使所述电池的第一和第二端部的电压 连接与该衣服的第一和第二导电接触表面产生接触。
17、 根据权利要求16的方法，其中在所述电池的所述第一端部的电ffii接 的磁性元件极性，与在所述电池的所，二端部的电压连接的磁l^件极性相 反，以及该衣服的第一导电接触表面的磁性元件极性，与第二导电接触表面的 磁性元件极性相反，以使得电池仅會^131正确的极性连接到所述衣服。
18、 根据权利要求16的方法，其中禾,所述电池的端部的所述磁性元件， 使多个电池以垂直堆叠的方式彼此连接，并且所述多个电池通过所述第一和第 二导电接角，面连接至所述衣服。
全文摘要
一种薄型电池(100)具有中央部分(110)和两个端部(120)。两个端部之一包括暴露在电池顶和底两面上的正电压连接部(121)。两个端部的另一个包括暴露在电池的顶和底两面上的负电压连接部(122)。每个端部(120)包括磁性元件，其在电池的顶或底面的一个面上具有北磁极而在电池的顶或底面的另一面上具有南磁极。多个电池可以通过磁性吸引彼此连接。通过利用衣服纤维层上的正和负导电表面/接触(1010、1020)和所述导电表面/接触之下的相应磁性元件(1050)，其中该磁性元件吸引并固定电池在适当位置，可以将电池安全地安装并且电连接至衣服。
文档编号H01M2/20GK101213688SQ200680023437
公开日2008年7月2日 申请日期2006年6月20日 优先权日2005年6月30日
发明者G·武, G·马马罗波洛斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司