专利名称：电池组的制作方法
技术领域：
本发明涉及组式电池，其中多个单一电池被组合且连接在一起，以使它们可作为具有预定形状和各个应用所需的给定电压的单个电池而更容易被握持使用。
背景技术：
电池具有根据电池类型而不同的特定电压数值。相似地，电池的尺寸以及其放电电流数值和电容量对于每种类型的电池都是确定的。但是，一给定的应用所需的电压和电流数值与市场上可购得的电池常常不相符。因此，通常的做法是以串联或并联的形式连接多个电池以获得所需数值的电压和电流。
如上所述，用于简化握持组合使用的多个电池而推出的组式电池通过将多个电池连接成预定的形状而可使得多个电池能按照各种应用作为单个电池来使用，并且近年来它已被广泛采用了。这样的组式电池公开在例如日本未审查的公开的第10-69892号专利申请中。
图23是这样的组式电池的分解立体图。两个电池1、2例如镍镉电池设置成彼此紧密接触，它们的纵向轴线彼此平行，并且它们的正极和负极接线端设置成彼此相对。在电池1、2的一端彼此邻近的正极接线端和负极接线端电气连接有一正温度系数(PTC)元件3，而输入／输出接线端4、7分别连接于并置在电池1、2的另一端的正极接线端和负极接线端。连接在一起的电池1、2通过框架10组合成一体，框架10包括一上端板8和一下端板9。即，通过使每个保持板11、12沿纵向接触两电池1、2的两端而使成对地分别设置在两端板8、9上的支承片13、14的末端彼此相顶靠，两对支承片13、14的该顶靠部分通过超声波焊接连接在一起。由此两电池1、2被夹在一体的框架10的两保持板11、12之间。
分别连接在每个组合的电池1、2的输入／输出接线端4、7通过形成在上端板8中的开口17、18暴露于外部，以电气连接外部接线端。而后将一标签膜19包绕且粘结在由框架10组合在一起的各个电池1、2的周缘上，由此完成了该组式电池。与仅罩有一由带有连接在电池上的导线连接件的一热收缩合成树脂套管所构成的标签的组式电池相比，上述结构的组式电池具有较高的耐震动或耐冲击性。另外，它与容纳在合成树脂壳体中的组式电池相比的优点是体积小、重量轻和价格低。
但是，上述的组式电池具有大量的构件，其组装包括复杂的过程，例如要顶靠形成在框架10的单独上下端板8、9中的各对支承片13、14的末端，以及要用超声波焊接来将它们焊接起来。组装步骤较多，成本也相应较高。另外，在上述组式电池中的每个支承片13、14的长度或其他特征有变化的情况下，这些支承片13、14将在对不齐的状态下彼此连接。如果出现该情况，两电池1、2不能够在其间无松动地在预定相对位置组合在一起。由此组式电池的产量会降低。
除以上外，上述的组式电池具有以下缺点。只要上述的组式电池只应用于一种具体目的，其中需要连接的电池1、2的数量和它们组合在一起的方式局限于一种类型的组式电池，那是不会发生任何不便的。但是，如果通过串联或并联连接两个锂电池来制造且销售具有相同外观但不同规格、例如输出电压的多种类型的组式电池的话，将会产生提供用以识别出一种类型电池的特征并防止误用组式电池的需要。上述的组式电池在该方面没有作出防止烦杂的任何考虑。
在制造和销售多种类型组式电池的情况下，需要通过某些特征或标记来指示不同的规格、例如电池的输出电压。而且，该组式电池应当具有诸如可防止使用者误用错误规格的组式电池、或者诸如可使使用者立即意识到错误以使使用该组式电池的电器不会受到损坏的结构。
具体地说，如果由于错误而将通过串联两节3V接线端电压的锂电池而成为6V输出电压规格的组式电池当作通过并联电池而成为3V输出电压规格的组式电池来作为电源而使用在一电器中，该电器将很容易损坏。因此该组式电池必须设置有永远可防止这样误用的结构。另一方面，如果将3V输出电压的组式电池使用在需要6V电压作为电源的电器中，那么该电器不能够完全完成其功能，因此，该组式电池必须具有能够使使用者意识到该电池类型错误的特征，且不应当用于使用者所要用的电器中。
针对上述现有技术中的问题，本发明的一个目的是提供一种组式电池，它可制造成预定的形状，通过减少构件的数目和装配工艺步骤的数目，可在较低的成本下得到较高的产量，同时它还设置有用以防止不同规格的组式电池的误用或组式电池的反向连接的特征。
本发明的公开为了达到以上目的，本发明的一方面内容提供了一种组式电池，它包括以串联或并联形式连接在一起的多个电池，且设置成它们的轴线彼此平行，它们的外表面彼此邻近或接触，且它们并置的电极接线端至少在带有连接片的一端彼此连接。所述其内安装电池的一框架具有一对第一和第二端面盖，该对端面盖分别盖住相邻电池两端的端面的整个表面；一连接杆，它用来以相对于电池长度的距离连接彼此相对的所述一对端面盖；以及一保持片，它比连接杆短且设置在第一端面盖处以平行于连接杆而突出，所有的端面盖、连接杆和保持片形成一体。各电池在其纵向端被端面盖夹持住，在其横向端被连接杆和保持片夹持住，由此被保持在该框架中。
在该组式电池中，因为框架形成一体，与传统组式电池的框架相比，减少了构件的数量。而且，连接在一起的多个电池可利用一个端面盖和设置在那儿的保持片的弹性通过单接触操作安装在框架中，即，因为不需要复杂的步骤、例如定位两电池时的焊接，从而减少了装配步骤的数目，因此降低了生产成本。而且，因为框架是模制成一体的，且通过模制一致地形成其结构，因此不象通过连接多个构件进行装配的传统框架那样，它不会发生结构变形。因此各电池可相对彼此夹持在预定的位置，且在框架中不松动地连接在一起，由此可增加组式电池的产量。
较佳地，第一端面盖具有一薄部，连接于电池一端的连接片可安装在薄部内，第二端面盖具有多个接线端口，以使电池的电极接线端暴露于外部。另外，连接杆和保持片都具有一能够使它们适配在并置的电池之间的空腔中的横截面，保持片的长度是连接杆的1／3至1／2。通过该薄部，第一端面盖呈现出弹性且使保持片容易地变形，由此连接在一起的各电池可平滑地安装在框架中。
较佳地，第一端面盖形成椭圆形，而第二端面盖形成大致字母B的形状，第二端面盖具有与连接在一起的电池的一个端部的外形相一致的一凹部，而且，该凹部应当具有一根据组式电池的输出电压规格而变化的深度。由此通过提供与端面盖中的凹部的深度相匹配的一相应导轨来防止误用不同规格的组式电池，该导轨形成在使用组式电池的电器的电池盒中。例如，可防止因将6V组式电池误用在需要3V驱动电源的电器中而导致损坏电器这样的麻烦。
在上述组式电池中，保持片具有一根据组式电池的输出电压规格而变化的长度。通过给使用组式电池的电器的电池盒提供与保持片的长度相匹配的一相应导轨，保持片通过顶靠电池盒中的导轨末端可防止插入错误的组式电池。
上述的组式电池可被构制成使所有的电池设置成相同的方向，它们的正极接线端并置在一起且通过焊接在正极接线端上的一正极连接片电气互连，它们的负极接线端通过焊接在负极接线端的一负极连接片电气互连，一绝缘带附着在中间连接片上，一正极接线端片电气连接于正极连接片，具有与正极接线端片相同厚度的一负极接线端片通过一互连件电气连接于负极连接片，正极接线端片和负极接线端片粘结在附着于正极连接片上的绝缘带上。对于该布置，当所有的电池设置在相同方向且并联时，电池的正极接线端和负极接线端可设置在电池一端处的同一平面上。因为该结构限定了插入的方向，故对于并联的组式电池，使用者可容易地将组式电池本身调个向。
具体地说，正极接线端片一体地形成在正极连接片上，且能够相对于正极连接片弯曲，而负极接线端片通过互连件与负极连接片相联系，互连件从负极连接片沿垂直方向延伸，并且负极接线端片一体地形成在互连件的末端，以能够相对那儿弯曲。正极接线端片和负极接线端片分别弯曲，以能够粘接在附着于正极连接片的绝缘带上。由此电池并联、且正极和负极接线端设置在同一侧的组式电池就可使用减少数量的构件进行组装。
较佳地，在绝缘带的两侧上已事先施加有粘合剂，所以两接线端片可容易地定位且粘结在预定位置。
也可以将上述组式电池构制成使电池设置在相反的方向。在该情况下，正极接线端连接件的连接片分别焊接在电池的各个正极接线端上，以电气连接它们。这些连接片设置在与其电气连接的一互连线的两端部。同时，一负极接线端连接件焊接在每个电池的负极接线端的两端部。因此，当电池设置在相反的方向且并联时，电池的正极接线端和负极接线端可设置在电池一端处的同一平面上。因为该结构限定了插入的方向，故对于并联的组式电池，使用者可容易地将组式电池本身调个向。
上述的组式电池还可以构制成使各电池不罩上外套管，负极接线端连接件的两端部焊接于每个电池的电池壳体的外表面上。因此，可用在通常电池生产过程中的未完工的电池来生产组式电池，由此进一步减少了成本。
在上述的组式电池中，一热敏感或热收缩的外标签可卷绕且粘结在除了从第一端面盖中的保持片的末端至第二端面盖的一部分之外的电池和框架的整个外表面上。形成在相邻电池之间的一凹痕可用来与电器的电池盒中的导轨相结合作为区别不同规格组式电池的特征，即，导轨沿着形成在电池之间的凹痕被引导，且通过顶靠保持片的末端来防止插入错误的电池。
还能够将上述组式电池构制成使该框架具有一体地形成在第一端面盖的保持片的末端的第一支承片，第一支承片是阶梯形的且比保持片薄，以适配在相邻电池之间的空腔中。另外一第二支承片相对第一支承片一体地形成在第二端面盖上，以适配在相邻电池之间的空腔中。一热敏感或热收缩的外标签卷绕且粘结在电池和框架的整个外表面上。外标签形成有狭缝，以使它与电池的外形相适应，并使与电池的从第一端面盖中的保持片的末端至第二端面盖的一部分相对应的外标签的一部分被第一支承片和第二支承片支承住。电池和框架可通过将外标签卷绕其整个外表面而牢固地连接在一起，一凹痕可形成在第一和第二支承片之间，由此可区分不同规格的组式电池。
另外，热收缩材料的第一外标签可卷绕且粘结在电池和框架除了从第一端面盖中的保持片的末端至第二端面盖的一部分之外的外表面上；非热收缩材料的第二外标签可卷绕且粘结在从第一端面盖中的保持片的末端至第二端面盖的该部分上。因此，由于即使在高温空气中第二外标签也不会变形，所以可保持形成在第二外标签粘附部分的凹痕。除了以上，如果采用在预定的温度会收缩的材料作为第二外标签，那么它可用作组式电池的温度传感器，由此可探测已放置到预定温度环境中的组式电池。
按照本发明的第二方面的组式电池包括多个电池，该多个电池以串联或并联形式连接在一起，且被设置成它们的轴线彼此平行，它们的外表面彼此邻近或接触，且它们并置的电极接线端至少在带有连接片的一端彼此连接。其内安装所述电池的一电池壳体具有一对第一和第二端面盖，该对端面盖分别盖住相邻电池两端的端面的整个表面；一底壁，它用来以相对于电池长度的距离连接彼此相对的所述一对端面盖；以及一分隔突出部，它沿其纵向在底壁上突出，所有的端面盖、底壁和分隔突出部形成一体。各电池沿分隔突出部放置在底壁上，且在其纵向端被端面盖夹持住，由此被保持在电池壳体中。
在该组式电池中，因为电池壳体形成一体，与传统组式电池相比减少了构件数量。另外，连接在一起的多个电池可简单地通过将它们从上面插入而安装在电池壳体中，减少了装配步骤的数量，因此降低了生产成本。而且，因为电池壳体模制成一体，且通过模制一致地形成其结构，因此不象通过连接多个构件进行装配的传统框架那样，它不会发生结构变形。因此各电池可相对彼此夹持在预定的位置，且在电池壳体中不松动地连接在一起，由此可增加组式电池的产量。
上述组式电池的第二端面盖应较佳地具有多个接线端口，以使电池的电极接线端暴露于外部，分隔突出部应较佳地具有能够使它适配在并置的电池之间的空腔中的一横面，由此多个电池可稳定地夹持在电池壳体中。
上述的组式电池可被构制成使第二端面盖形成大致字母B的形状，它具有与连接在一起的电池的一端的外形相一致的一凹部，该凹部具有一根据组式电池的输出电压规格而变化的一深度，而第一端面盖形成大致字母D的形状，两端面盖具有一直线侧，在此它们通过底壁彼此连接，所述端面盖的直线侧在其两端形成有方形突出部。通过与凹部的深度相匹配且设置在使用该组式电池的电器的电池盒中的相应的导轨与该凹部的结合，可防止误用错误的组式电池。通过使电池盒的电池插入孔的开口形状与端面盖的方形突出部相一致，可确切地防止误用错误的电池。
还可将上述的组式电池构制成使各电池设置成相反的方向，相同形状的圆形接线端板分别焊接于在电池的一端偏离电池中心的位置彼此并置的电极接线端上，而在电池的另一端彼此并置的电极接线端通过焊接在那儿的连接片电气互连，电池壳体的第二端面盖具有在相对每个圆形接线端板的位置处所形成的非圆形的接线端口。在制造串联的组式电池中给电池的正极和负极接线端使用相同的接线端板可减少材料成本，且增加焊接操作的速度，这是因为圆形接线端板不需要在特定方向上定位。
在上述的组式电池中，一分隔片一体地形成在接线端口之间，由此可防止制造过程中因金属片或类似物导致相邻的接线端板或电极接线端短路。
上述的组式电池还可以应用如下的一结构，在该结构中，一热敏感或热收缩的外标签卷绕且粘结在电池和电池壳体的整个外表面上，由此电池和电池壳体可牢固地连接在一起。
附图的简要描述
图1是从其一端示出在按照本发明的第一实施例的一组式电池中所用的一框架的立体图；图2是从其另一端示出同一框架的立体图；图3是从其一端示出在按照本发明的第二实施例的一组式电池中所用的一电池壳体的立体图；图4是示出第一实施例的组式电池制造工艺步骤的立体图；图5是示出通过图4所示的工艺步骤制造的组式电池的立体图；图6A-6D分别是以上组式电池的俯视图、主视图、左视图和右视图；图7A和7B是分别示出在制造不同规格组式电池过程中设置有防止误用特征的不同类型组式电池的左视图；图8是示出按照本发明第二实施例的一组式电池的立体图；图9是示出按照本发明的第三实施例用以在组式电池中连接和固定并联的两圆柱体形电池的第一结构的立体图；图10A-10I是示出使用图9所示的结构来将串联的两圆柱体形电池固定在预定的相对位置处的工艺步骤的示意图；图11是示出按照本发明的第三实施例用以在组式电池中连接和固定并联的两圆柱体形电池的第二结构的立体图；图12是示出按照本发明的第三实施例用以在组式电池中连接和固定并联的两圆柱体形电池的第三结构的立体图；图13是示出在本发明的第三实施例中用一外标签包绕并联且安装在框架中的两圆柱体形电池的的工艺步骤的立体图；图14A是一纵剖面图，图14B是在图14A中XIVB-XIVB处的剖面图，图14C是在图14A中XIVC-XIVC处的剖面图，它们示出了按照本发明的第三实施例的组式电池；图15是示出以上组式电池和电池盒的立体图；图16是示出在制造工艺步骤中按照第三实施例的组式电池的一改型例子的立体图；图17是沿图16所示组式电池的横方向的剖面图；图18是从其一端示出在按照本发明的第四实施例的一组式电池中所用的一电池壳体的立体图；图19是从另一端示出图18所示的电池壳体的立体图；图20是示出按照第四实施例使用图18所示电池壳体的组式电池的制造工艺步骤的立体图；图21是示出图20所示组式电池的侧视图；图22是示出图20所示组式电池和一电池盒的立体图；
图23是一传统组式电池的分解立体图。
实施本发明的最佳方式以下结合附图来描述本发明的较佳实施例。图1是从其一端示出一框架20的立体图，该框架20用于按照本发明的第一实施例的一组式电池，图2是从其另一端示出同一框架20的立体图。此框架20包括都是用例如ABS树脂整体形成的第一和第二端面盖21、22、一连接杆23及一保持片24。
第一端面盖21做成椭圆形状，所以当两相邻圆柱体形电池(未图示)彼此紧密接触且平行设置时，端面盖21可以盖住它们的两个端面。第一端面盖21沿其纵向在与第二端面盖22相对的表面上形成有大致矩形的薄部27。与第一端面盖21相似，第二端面盖22也具有能够盖住两相邻圆柱体形电池的端面的形状，但形成大致为字母B的形状。即，其中一个较长侧(图中的上侧)和两个较短侧都形成与两圆柱体形电池的端面的形状相同的形状。上部较长侧具有一凹部30，而另一较长侧形成直线型。一对接线端口28、29形成在第二端面盖22中，以使两圆柱体形电池的电极接线端暴露于外部。
连接杆23在相对的第一和第二端盖21、22的较长侧的中部、以与圆柱体形电池的长度相对应的距离将它们连接起来。连接杆23具有大致梯形的截面，所以它能适配到彼此紧密接触的两圆柱体形电池的外周缘所形成的空腔中。保持片24从第一端面盖21的中部、在与连接杆23相对的上部较长侧处突出，且与连接杆23相平行地延伸。保持片24的长度大约是两端面盖21、22之间距离的三分之一，其截面大致为梯形，所以保持片24能适配到两紧密接触的圆柱体形电池在连接杆23的相反侧形成的空腔中。
图3是从其一端示出一电池壳体31的立体图，该电池壳体31用于按照本发明的第二实施例的一组式电池中。电池壳体31具有都是用例如ABS树脂整体形成的第一和第二端面盖32和33、一底壁34、一分隔突出部38和侧壁37，它们的形状可使两圆柱体形电池容纳在其内。
底壁34具有一长度和宽度，以使两平行设置且紧密接触的圆柱体形电池可放置在其上。在该底壁34的纵向中的中部，类似导轨的分隔突出部38沿纵向向上突出。分隔突出部38具有一梯形的截面，所以它能适配到两紧密接触的圆柱体形电池在下侧形成的空腔中。因此两圆柱体形电池通过分隔突出部38和两侧壁37分别支承在两侧。
第一端面盖32大致形成字母D的形状，所以它可盖住彼此紧密接触且并置的两相邻圆柱体形电池的两个端面。另外，第二端面盖33的一较长侧(图中的上侧)的形状与两圆柱体形电池的外形一致，在其中部形成有一凹部35，且还具有一对接线端口39和40，以使两圆柱体形电池的电极接线端可暴露于外部。第一实施例的框架20的端面盖21和22在下部较长侧的两端沿一圆弧弯曲，而该电池壳体31的端面盖32和33形成有方形边缘41和42，边缘41和42分别在它们的直线形下部较长侧的两端处突出。
以下将参见图4来描述示出在图1和图2中带有框架20的组式电池的第一实施例的制造工艺的步骤。在该组式电池中，两电池串联且使用框架20固定在一起。首先，并排设置两如AA尺寸的圆柱体形锂电池43和44个，其间留有细小的间隙，它们的纵向轴线彼此平行，并且它们的电极接线端设置成彼此相对，所以它们的两端面位于同一平面(S1)上。一电极连接片47的两端连接于并置在两电池43和44一端的正极和负极接线端，且使用焊条48通过点焊焊接在那儿。因此，两电池43和44的相邻的正极和负极接线端电气互连(S2)。
此后，将少量的瞬时粘合剂50滴在电池43和44的外周缘的相对部分49，以使两电池可固定在预定的相对位置(S3)处。而后通过从连接有电极连接片47的该端使其插入在连接杆23和保持片24之间来将粘固在一起的电池43和44安装在框架20中(S4)。此时，当两电池被插入时，它们向上推动保持片24，致使第一端面盖21在其薄部27向边侧翘曲，保持片24向上稍微变形。因此电池43和44可平稳地固定在端面盖21和22之间。当电池安装在框架20中时，电极连接片47固定在第一端面盖21的薄部27中，而带有梯形截面的保持片24和连接杆23分别固定在两电池43和44的外周缘所形成的上下间隙49中。因此，电池43和44从上下两侧被夹在连接杆23和保持片24之间，由此被夹持在框架20中的彼此相对的预定位置处被夹持在框架20中。
因为框架20形成一个整体，所以与图23所示的传统框架10相比，其构件数量要少得多。而且，电池43和44可利用第一端面盖21和保持片24的弹性通过单接触操作来安装在框架20中，在将电池定位时不需要复杂的工艺过程例如焊接。另外，还可减少装配步骤的数目，因此可减少生产成本。框架20用树脂材料模制成一体，通过模制一致地形成其结构。因此，不象通过连接两构件来装配的传统框架10，在该结构中不会发生变形。由此可将两电池43和44相对彼此夹持在指定的位置且在该框架中且不松动地连接在一起，由此可增加组式电池的产量。
接着，对不导电树脂薄膜制造的一外标签51以大约90°的低温进行加热，以使事先施加至该标签的一个表面的粘合剂呈现粘性。安装有两电池43和44的框架20被放置在外标签51的中部的一给定位置(S5)，外标签51从两侧卷绕两电池43和44的外周缘(S6)。
从图中的步骤S5可以看出，外标签51具有比框架20的长度稍长的一长度，且形成一方形凸起形状，其中从第一端面盖21至保持片24与框架20的该部分相对应的部分具有比另一部分更宽的宽度。其内安装有电池43和44的框架20被放置在外标签51上，标签的两端部从两端面盖21和22延伸大致相同的长度。当外标签51卷绕框架20时，从图中的步骤S6可以看出，外标签51的两端从端面盖21和22的两端突出一定的长度，从第一端面盖21至保持片24的末端的该部分的整个周缘与外标签51一起被折叠，而该部分从第二端面盖22至保持片24的末端的部分暴露于外部。
而后以大约180°的高温加热外标签51，由此沿纵向和横向都收缩，以使其突出的边缘与端面盖21和22的周缘紧密配合。由此外标签51将电池43和44以及框架20牢固地连接在一起，从而完成组式电池52。图5是示出了通过以上工艺步骤制造的组式电池52的立体图，图6A-6D是该组式电池52的俯视图、主视图、左视图和右视图。该组式电池52包括通过电极连接片47串联的两圆柱体形电池43和44。一节电池43的正极和另一电池44的负极分别通过第二端面盖22中的接线端口28、29暴露于外部，以能够连接使用组式电池的一电器的接线端。
如果使用两个1．5V的圆柱体形电池，按上述构制的组式电池52将具有3V的电压输出，如果使用两个3V输出电压的电池，那么将具有6V的输出电压。在制造和销售多种不同输出电压规格的组式电池时，必须提供一特征以防止误用错误类型的组式电池。可容易地在上述组式电池52上提供这种特征。
图7A和7B分别示出了3V输出电压的组式电池52A和6V输出电压的组式电池52B，它们都是通过上述结合图4的工艺步骤制造的。它们都具有相同的高度H，3V组式电池52A的第二端面盖22中的凹部30具有例如4mm的深度h1，6V组式电池的凹部30具有例如2mm的深度h2。
同时，使用每个组式电池52A、52B的电器具有其内部设置导轨的电池盒，导轨的截面形状与每个组式电池52A、52B的第二端面盖的凹部30相符。即，电池盒在其内部具有各个导轨，导轨的截面形状分别与深度为h1和h2的凹部30相适应。因此，如果带有6V输出电压的组式电池52B被错误地插入到需要3V组式电池52A作为电源的电器中，带有2mm深度h2的凹部30的第二端面盖22顶靠电池盒内部的导轨，该导轨具有突出4mm厚度的截面，由此可防止组式电池52B完全插入到电池盒中。因此不可能将6V输出电压的一组式电池安装到需要3V电压驱动的电器中，使用者可容易地意识到错误，立即停止尝试安装。可确切地防止因误用6V组式电池52B而造成电器的损坏。
但是，虽然带有通过凹部30的不同厚度来防止误用的上述特征，仍然有可能将3V输出电压的组式电池52A安装到需要6V电源的一电器中。在该情况下，电器不能够完全完成其功能。可通过在两方面改变上述组式电池52的保持片24的长度来解决该问题。3V输出电压的组式电池52A的框架20可设置例如23mm长度的保持片24，而6V输出电压的组式电池52B的框架20可设置例如20mm的稍短的保持片24。在该情况下，外标签51对分别应于每个保持片24的长度形成方形凸起形状，以使它能够包绕整个保持片24。因此所得到的组式电池52A、52B具有不同长度的、外标签51没有包绕电池43、44的部分。
同时，使用每个组式电池52A、52B的电器具有分别在其内部设置导轨的电池盒，导轨的截面形状可使其安装在两电池43和44之间的间隙中，所以当组式电池完全插入到电池盒中时，导轨接触组式电池52A或52B的保持片24。因此，如果带有3V输出电压的组式电池52A错误地插入到需要6V组式电池52B作为电源的电器中，电池盒内部的导轨首先安装在电池43、44之间的间隙中，且引导组式电池，但当导轨的末端顶住保持片24时，会阻止组式电池52A的进一步插入，由此防止组式电池52A完全插入到电池盒中。因此不可能将带有3V输出电压的组式电池插入到需要6V电源驱动的电器中，而且使用者可容易地意识到错误，立即停止尝试安装。因此可防止电器的故障。
因为电池盒通常在其内部的一端设置有接触接线端，除非组式电池52A或52B从第二端面盖22的具有一对接线端口28、29的该侧插入，否则它不能够连接于电器。上述的组式电池52A或52B不允许自身从相反侧插入，因为其第一端面盖21没有设置凹部30。即，组式电池52A或52B还具有防止反向插入的特征。
图8是示出了由图3所示的电池壳体31所构成的本发明的第二实施例的一组式电池53的立体图。该组式电池53系通过与图4所示相类似的工艺步骤来制造的。工艺步骤的仅有差别是在图4中的步骤4(S4)，并非将以预定位置关系连接在一起的电池43、44插入到第一实施例中的框架20的连接杆23和保持片24之间，而是将电池43、44分别插入到由分隔突出部38、底壁34和两侧的侧壁37所形成的两空腔中。该组式电池53包括类似地与第一实施例的组式电池52相连接在一起的两电池43、44。
因为该组式电池53的电池壳体31形成一体，因此与传统组式电池相比，其构件数量要少得多。而且，可通过将电池43、44从上面插入简便地安装在电池壳体31中。可减少装配步骤，由此可减少生产成本。另外，电池壳体31是被模制成一整块树脂材料，其结构形状通过模制一致地形成。因此，不象通过连接两构件装配的传统框架10那样，它不会发生结构变形。两电池43、44可彼此相对夹持在指定的位置且在电池壳体中且不松动地连接在一起，由此可增加组式电池的产量。
上述组式电池53的不同输出电压规格可通过改变第二端面盖33中的凹部35的深度来识别。而且，该组式电池53可通过方形边缘41、42的存在与组式电池52区分开来。即，通过以本发明的第一和第二实施例其中之一的形式制造一种规格的组式电池并以第一和第二实施例中另一个的形式制造另一规格，可以更加确切地防止误用错误输出电压规格的组式电池。
以下再结合图9至图15来描述按照本发明第三实施例的一组式电池。按照第一和第二实施例的上述组式电池52、53包括两个串联的电池43、44，其中用以与电器电气连接的正极和负极接线端可容易地设置在电池一端的同一平面上。按照第三实施例的组式电池包括并联的两个圆柱体形电池，也允许正极和负极接线端邻近地设置在同一平面上，以使使用者可容易地交换组式电池。即，实际不采用将与电器相连接的正极和负极接线端设置在组式电池相反端的组式电池，这是因为该组式电池的安装较为复杂，并可能会被错误地插入。
图9是按照第三实施例的组式电池的立体图，示出了用以固定两圆柱体形电池43、44的第一种结构，两圆柱体形电池43、44是并联的且相对彼此设置在预定的位置，使正极和负极接线端并置在电池一端的同一平面上。该固定和连接机构包括一正极连接终端板54、一负极连接终端板57和一绝缘带58。
该正极连接终端板54包括一矩形连接片54a，用以电气连接并联的两圆柱体形电池的正极接线端43a、44a，它们的正极接线端43a、44a和负极接线端43b、44b设置在相同方向，还包括大致方形且从连接片54a的一端垂直延伸的一接线端片54b。负极连接终端板57包括用以电气连接两圆柱体形的电池43、44的负极接线端43b、44b的一矩形连接片57a、从连接片57a的一侧中部垂直延伸的一互连片57b、以及从互连片57b的一端垂直延伸的一接线端片57c。正极连接终端板54和负极连接终端板57具有相同一致的厚度，该厚度较佳地设置为大约0．1mm至0．2mm。
绝缘带58是双面的粘合带，其中一粘合剂已施加至一带子的两面，该带子是用不导电且非离子传送的树脂例如PTE或PE制造的。绝缘带58的厚度较佳地为0．1mm至0．2mm。PET或PE之外的其他材料也可以用作绝缘带58，只要它不允许离子传送，但会导致离子移动的纸张除外。
以下结合图10A-10I描述采用上述的正极和负极连接终端板54、57和绝缘带58来固定两个彼此平行设置在预定位置的圆柱体形电池43、44的工艺步骤。如图10A和10B的俯视图和主视图所示，两圆柱体形电池43、44设置成相同的方向，它们的纵向轴线彼此平行，它们的正极接线端43a、44a和负极接线端43b、44b分别位于相同的平面上，可依需要而使用一个夹具。
正极连接终端板54的连接片54a被定位和放置在如上述设置的电池43、44的正极接线端43a、44a上，连接片54a的两端用诸如逆变型接触电阻焊机(inverter-type resistance welder)的焊条48、48分别点焊在每个正极接线端43a、44a的两个位置处。接着，如图10C和图10D的主视图和后视图所示，负极连接终端板57的连接片57a相对两电池43、44的负极接线端43b、44b定位且连接在那儿，连接片57b的两端用焊接接电极48、48分别点焊在负极接线端43b、44b两个位置处。由此在不使用任何粘合剂或类似物的情况下将两电池43、44并联且固定成彼此相对预定的位置关系。
此后，如图10E的局部主视图所示，将绝缘带58附着于正极连接终端板54的连接片54a的上表面。因此，如图10A所示，点焊的痕迹59留在了连接片54a上或者用绝缘带58将焊脚盖住。对于负极连接终端板57的连接片57a上的点焊痕迹60则无须覆盖，因为当被组装在一组式电池中后，它们不暴露于外部。
而后，如图10F和10G的俯视图和局部主视图所示，负极连接终端板57的接线端片57c相对互连片57b弯成直角，且固定在绝缘带58上。而且，如图10H和图10I的俯视图和局部主视图所示，正极连接终端板54的接线端片54b相对连接片54a变成直角且固定在绝缘带58上。
在弯曲二个接线端片54b、57c时，因为负极连接终端板57的接线端片57c从位于两正极接线端43a、44a中部的互连片57b处延伸且相对正极连接终端板54固定，故它在弯曲正极连接终端板54的接线端片54b之前，被弯曲且固定在绝缘带58的一侧(图中的右手侧)。因此，可防止正极和负极接线端片54b、57c在制造工艺步骤中的短路。尽管负极连接终端板57是通过互连片57b桥接在带有连接片57a和终端片57c的电池43、44的两端上的，但因为它与电池43、44的壳体是相同的极性，所以即使当电池43、44的外管子裂开时，电池也不会短路。而且，借助于为双面粘合带的绝缘带58，可容易地将接线端片54b、57c精确地定位在预定位置处。
图11是按照第三实施例的一组式电池的立体图，示出了用以固定两圆柱体形电池43、44的另一种结构，两电池43、44并联且相对彼此设置在预定的位置，以使正极和负极接线端彼此并置在电池一端处的相同平面上。在该情况下，两电池43、44没有罩上外套管，但给予如图9所示的相同标号，这是因为它们具有相同的功能和尺寸，可通过通常罩有外标签的电池的制造步骤在市场上出售之前获得这些无护套的电池43、44。
电池的固定和连接机构包括一正极连接终端板130、负极连接板131以及一绝缘帽盖132。正极连接终端板130具有通过点焊分别连接于每节电池43、44的正极接线端43a、44a的连接片130a、130b，借助于一弯曲部130c形成在其中一个连接片130a上的一接线端片130d，以及用于电气连接两连接片130a、130b的一互连线130e。互连线130e罩有一绝缘遮蔽套管。负极连接板131是简单的导电板材。绝缘帽盖132用来防止两电池43、44之间的短路。
电池43、44分别设置有安装在电池壳体的外周缘每个正极接线端43a、44a邻近处的一树脂绝缘帽盖132，两电池相互平行设置，它们各个正极接线端43a、44a和负极接线端43b、44b面向相反的方向。每节电池43、44的绝缘帽盖132接触邻近电池的电池壳体。而后正极邻近接线端板130的这对连接片130a、130b点焊在电池43、44的每个正极接线端43a、44a上，以获得正极接线端43a、44a之间的电气连接。负极连接板131附着于电池43、44，以桥接没有遮蔽外套管的其电池壳体，由此通过电池壳体电气连接负极接线端43b、44b。负极连接板131可通过焊接、低温焊接、或用导电粘合剂的粘结来固定于电池壳体。最后，接线端片130d在弯曲部130c弯曲过来以重叠连接片130a，由此连接片130a中的点焊痕迹被接线端片130d盖住。
采用了该固定和连接机构，就能将正极和负极接线端设置在同一平面上，同时将彼此平行设置且其接线端朝向相反的无护套电池43、44并联。即，接线端片130d用作正极接线端，而负极接线端是一电池43的负极接线端43b。
图12是按照第三实施例的一组式电池的立体图，示出了用以固定两圆柱体形电池43、44的另一种结构，两电池43、44并联设置在彼此相对预定的位置处，以使正极和负极接线端彼此并置在电池一端处的相同平面上。在该结构中的两电池43、44罩有一外套管。该电池的固定和连接机构包括与上述相同的正极连接终端板130、以及一负极连接终端板133，负极连接终端板133包括借助于一互连片133c连接的一对矩形连接片133a、133b。
两电池43、44彼此并行设置，它们各个正极接线端43a、44a和负极接线端43b、44b面向相反的方向。正极连接终端板130的连接片130a、130b通过点焊分别连接于每节电池43、44的正极接线端43a、44a，以电气连接正极接线端43a、44a。接着，负极连接终端板133的该对连接片133a、133b通过点焊在周缘处的四个位置连接于电池43、44的每个负极接线端43b、44b，以电气连接负极接线端43b、44b。最后，正极连接终端板130的接线端片130d在弯曲部103c处弯过来以重叠连接片130a，由此连接片130a中的点焊痕迹被接线端片130d盖住。负极连接终端板133的连接片133a不需要遮盖，因为点焊是在方形连接片133a的四个角的位置进行的，因此当组装成组式电池时，点焊的痕迹不暴露于外部。
采用了该固定和连接机构，就能将起到正极和负极接线端作用的两接线端片130d和133a设置在同一平面上，同时将彼此平行设置且其接线端转向相反的两电池43、44并联。因为在该机构中两电池43、44都罩有外套管，所以正极连接终端板130的互连线130e无须罩上绝缘材料。
以下描述按照第三实施例的组式电池的结构，在该组式电池中，两电池43、44使用上述任何一种固定和连接机构固定成并联。通过举例，将解释通过第一固定和连接机构将两电池43、44连接在一起的一种情况。并联且固定在一起的两电池43、44安装在框架61上，如图13所示，框架61是用一块ABS树脂形成的，一电气绝缘的外标签62包绕在电池上，由此完成了如图14A-14C所示的并联的组式电池63。
与第一实施例中的框架20类似，框架61包括椭圆形的第一端面盖64，大致为字母B的形状且具有一对接线端口68、69和位于其一侧中间的凹部65的一第二端面盖67，连接以与圆柱体形电池43、44相应长度分隔开且相对着的每个端面盖64、67的一侧中部的一连接杆70，以及在连接杆70的相对侧、从第一端面盖64的一侧的中部平行于连接杆70延伸的一保持片71，所有这些部分形成一体。
除了这些部分，框架61还包括在保持片71的下侧的末端处突出的一分隔突出部72、从分隔突出部72延伸且平行于连接杆70的一第一支承片74、从第二端面盖67的凹部65向着第一端面盖64突出的一第二支承片74、以及在保持片71的下侧的最近端处突出的一分隔片77，所有这些部分都一体形成。连接杆70具有大致梯形的截面，所以它可适配在两圆柱体形电池在一侧所形成的空腔中(图中的下侧)。保持片71比第一实施例中的框架20的保持片24薄，并且其分隔突出部72具有大致梯形的截面，所以它可适配在两相邻圆柱体形电池在另一侧(图中的上侧)所形成的空腔中，如图14B所示。
同时，外标签62具有比框架61的长度稍长的一长度及一足够宽的宽度，以包绕框架61的整个表面且将两电池43、44夹持在其内。外标签62是用热敏感或热收缩的薄膜例如PET制造的，且在保持片71和第一支承片73之间的一位置处的相反边侧上设置有狭缝78。
以并联固定的两电池43、44通过被插入到连接杆70和保持片71之间而安装到框架61上，负极连接终端板57的连接片57b朝向框架61，如图13所示。此时，当电池43、44被推入时，它们如箭头所示向上推动第一支承片73和保持片71，致使第一端面盖64侧向翘曲，保持片71稍微向上变形。如果第一支承片73制造得如点划线所示那么长，它会呈现足够的弹性以向外翘曲。
由此两电池43、44平滑地安装在两端面盖64、67之间。具有梯形截面的分隔突出部72和连接杆70分别适配在两电池43、44的外周缘所形成的上下空腔中。因此，电池43、44从上下侧夹在分隔突出部72和连接杆70之间，由此夹持在框架61中的彼此相对预定位置处。而且，第二支承片74位于电池的正极和负极接线端片54b、57c之间，由此防止其间意外发生短路。
用绝缘树脂薄膜制造的外标签62包绕电池43、44和框架61，此后用大约150℃-200℃的热空气吹在其上下侧上，以收缩且适配于电池43、44和框架61的外表面。而后用滚子从两边侧(未图示)碾压电池43、44，以平整褶皱或气泡(air-babble bosses)。由此，两电池43、44和框架61通过外标签62牢固地固定在一起，完成了组式电池63。在该组式电池63中，连接两圆柱体形电池43、44的正极接线端43a、44a的正极连接接线端片54b和连接负极接线端43b、44b的负极连接接线端片57c通过第二端面盖67中的每个接线端口68、69暴露于外部，以可连接于一电器的接线端。
按照上述的组式电池63，两电池43、44可通过使用正极和负极连接终端板54、57和绝缘带58的一简单工艺步骤连接在一起，所有这些部分使用低成本的构件简单地构制，即使电池并联，正极和负极接线端片54b、57c可设置在同一平面上。相反，在并联的传统组式电池中，两电池的正极和负极接线端设置有布线，而且，电线罩有树脂或热收缩套管。而构件和外部接线端是分别设置的，由此其内部结构相对较复杂。
而且，电池43、44局部暴露于第一和第二实施例的组式电池52、53中，在该实施例中，外标签62包绕电池43、44和框架61的整个表面，其中具有与凹部65相对应的截面的一凹痕66形成在保持片71的末端和第二端面盖67之间的一部分中。可借助于一对支承片73、74形成该凹痕66，支承片73、74设置在能够支承外标签62的端部的位置。由此外标签62的两侧边缘可以重叠，使之能够简单地通过吹热空气来附着，就无须象第一或第二实施例中的那样在外标签51的一整个表面上施加粘合剂。
上述的组式电池63可构制成两种不同的类型，使用两个1．5V的电池的1．5V输出电压和使用两个3V电池的3V输出电压。用以区别这些不同输出电压规格的特征表现在凹痕66的不同深度和长度的形式。具体地，1．5V输出电压规格的组式电池63中的凹痕66比3V输出电压规格的组式电池的凹痕制造得更深且更短，而两种类型的组式电池的厚度是相同的。以下将会解释两种类型的组式电池和使用该组式电池的电器的电池盒之间的关系。
图15是示出了组式电池63和一电器79的电池盒80的立体图。电池盒80的电池插入孔81的形状与电池63的截面的外结构相一致，对于两种类型的组式电池它是相同的。正极和负极接触接线端82、83设置在电池盒80的内部的端部，以与通过接线端口68、69突出的组式电池63的正极和负极连接接线端片54b、57c电气连接。在电池盒80的内部还设置有一导轨84，导轨84具有大致梯形的截面，其深度和长度对应于组式电池的凹痕66，并在接线端82、83之间朝向电池插入孔81延伸。
如果3V输出电压规格的组式电池错误地插入到需要1．5V组式电池的电器79中，具有比1．5V组式电池的凹部的深度浅的凹部65的第二端面盖67顶靠导轨84的末端，由此防止组式电池插入到电池盒80中。因此不可能将3V输出电压的组式电池插入到需要1．5V电源驱动的电器中，并且使用者可容易地意识到错误，将立即停止其安装尝试。可以确切地防止电器由于3V组式电池的误用而被损坏。
另一方面，如果1．5V输出电压规格的组式电池被错误地插入到需要3V组式电池的电器79中，当位于组式电池的保持片71的末端的分隔突出部72接触导轨84的末端时，比用于1．5V组式电池的电池盒80的长度稍长的导轨84会将组式电池止住。因此组式电池不会完全插入到电池盒80中。所以不可能将1．5V输出电压的组式电池安装到需要3V电源驱动的电器中，使用者可容易地意识到错误，且立即停止其安装尝试。由此可确切地防止电器不能正常运作的麻烦。另外，上述的组式电池都具有防止反向插入的特征，因为它们在其第一端面盖64没有设置凹部30，因此只能够从第二端面盖67一侧将它们插入。
另外，在图15所示的电器79中，其驱动电源是3V，另一对正极和负极接触接线端88、89设置在电池盒80的盖子87的内侧。这使得能够用两节1．5V干电池90来代替3V并联的组式电池。即，两节干电池90能够以图中假想线所示的布置插入到电池盒80中，电池插入孔81用盖子87封闭。而后串联两节1．5V的干电池90，由此产生3V的驱动电压。
图16是示出了第三实施例的组式电池63的一变型、组式电池91的一制造工艺步骤的立体图，图17是沿该组式电池91的一横截面。该组式电池91和第三实施例的组式电池63之间的区别在于两电池43、44和框架61覆盖有两个单独的外标签92、93。使用正极和负极连接终端板54、57和绝缘带58固定和并联两电池的结构以及将它们安装在框架中的结构与第三实施例相同。
第一外标签92是用与第三实施例中外标签62相同的材料制造的，例如通过使PET接受延展而得到的热收缩的薄膜材料。与第一和第二实施例中的外标签51相似，第一外标签92形成方形凸起形状，与保持片71的末端和第二端面盖67之间的部分对应的一部分具有比其他部分小的宽度。另一方面，第二外标签93是用非热收缩材料例如未延展的PET制造的，且形成方形，以盖住电池43、44未被第一外标签92覆盖的部分。因此，该组式电池91具有一凹痕66，第二外标签93附着在此，而组式电池的其余外表面被第一外标签92覆盖，如图17所示。
考虑到其完整性，如在第三实施例中，较佳地用热敏感或热收缩的外标签62包绕组式电池的整个表面。但是，如果组式电池保持在大约100℃的高温空气中，外标签62的热收缩会加速，所存在的危险是，凹痕66中的外标签62可能会与电池表面相分离且变得平坦，如为比较目的用的如图17中的两点划线所示。因为外标签的变形，凹痕66可能会消失，在该情况下，就没有了防止误用组式电池的特征，甚至组式电池不能够插入到相应的电池盒80中。
与上述相反，即使组式电池处在大约100℃的高温空气中，组式电池91的凹痕66也可保持原样，因为第二外标签93不会变形。除此之外，如果不使用上述的非热收缩标签，在预定温度下收缩的一材料也可用于组式电池91中的第二外标签93，第二外标签93可用作组式电池91的温度传感器，由此可探测已放置到预定温度环境中的组式电池。
图18是从一端示出使用在按照本发明的第四实施例的组式电池中的一电池壳体94的立体图，图19是从另一端示出同一电池壳体94的立体图。电池壳体94具有第一和第二端面盖97、98、底壁99、分隔突出部100和侧壁101，这些部分都用例如ABS树脂整体形成的能够在其内容纳两圆柱体形电池的形状。该结构与用于第二实施例的组式电池53的电池壳体31基本相同，区别在于该对接线端口104、107形成矩形，以及该电池壳体94具有位于第二端面盖98中的一分隔片108和位于底壁99中彼此对角的一对通孔109、109。
在底壁99的横向的中部，所形成的类似导轨的分隔突出部100沿纵向向上突出。底壁99具有一长度和宽度，以使两平行设置且紧密接触的圆柱体形电池可放置在分隔突出部100的两侧。分隔突出部100具有梯形的截面，所以它可适配在两紧密接触的电池的外表面在下侧所形成的空腔中。由此圆柱体形电池分别夹持在带有分隔突出部100和两侧壁101的两侧。
第一端面盖97形成大致字母D的形状，它可盖住彼此紧密接触且并置的两相邻圆柱体形电池的两端面，并且设置有用以接纳和保持此后将描述的一接线端板的阶梯部分102。第二端面盖98的形状与第一端面盖97相似，能够盖住两圆柱体形电池的两端面，它具有与两圆柱体形电池的外形相一致的一较长侧(图中的上侧)，且带有一形成在较长侧中部的凹部103。第二端面盖98还具有一对矩形的接线端口104、107，该接线端口104、107位于放置在底壁99上的两圆柱体形电池的端面的中心向下偏移且对应的位置处。与第三实施例的框架61相比，该电池壳体94的区别特征在于第一和第二端面盖97、98形成有方形边缘110、111，该方形边缘110、111分别在端面盖的直线形的下部较长侧的端部突出。
分隔片108从第二端面盖98的内侧上的接线端口104、107之间的中部的分隔突出部100的上表面竖直向上延伸。该对通孔109形成在底壁99中分隔突出部100的两侧上的相对端的对角处，设置这些是为了接纳安装在该电池壳体94中的电池的密封部分中的环形突出部，这将在此后描述。
图20是示出使用上述电池壳体94的第四实施例的组式电池的一制造工艺步骤的立体图，图21是示出一完成的组式电池112的侧视图。电池壳体94用于构制一组式电池112，其中两圆柱体形锂电池113、114串联。具体地，使用在该组式电池112中的圆柱体形锂电池113、114具有向外突出的环形突出部113c、114c，该环形突出部113c、114c是由正极接线端113a、114a邻近处的外表面上的其密封部分形成的。
以下描述用电池壳体94构制的组式电池112的制造工艺步骤。首先，两个圆柱体形锂电池113、114设置成边靠边的紧密接触，它们的纵向轴线彼此平行，而且它们的各个正极和负极接线端113a、114a、113b、114b设置成彼此相反，以使它们的两端面都处在同一平面上。两个相同的圆形接线端板117、117通过使用焊条(未图示)的点焊彼此相邻地分别焊接在电池113的正极接线端113a和电池114的负极接线端114b上，而矩形的连接片118通过使用焊条的点焊焊接在并置于电池另一端的正极接线端114a和负极接线端113b的两端。由此，两电池113、114被串联，且以彼此相互间预定的位置关系连接在一起。
焊接在每个正极和负极接线端113a、114b的接线端板117形成相同的圆形、扁平形状，以使其制造成本较低。由此可减少材料成本。另外，因为圆形接线端板117不需要定位在给定的位置，可快速地完成焊接。
连接在一起的电池113、114被放置在电池壳体94中分隔突出部100的两侧的底壁99上。此前，非变白型(non-whitening type)的一腈基丙烯酸酯粘合剂沿纵向施加至底壁99的中部。当电池113、114插入到电池壳体94中时，它们粘合且连接在那儿。通过使用在将电池113、114与电池壳体94连接的过程中不会发生蒸发变白的类型的腈基丙烯酸酯粘合剂，可以防止变白粘合剂对组式电池112的外观的损害。
在插入到电池壳体94中后，每个电池113、114被底壁99、分隔突出部100和侧壁101稳固地夹持住。连接片118安装在第一端面盖97中的阶梯部102中，而每个电池113、114上的环形突出部113c、114c安装在通孔109中，由此保持在电池壳体94中的电池113、114变得更为稳固。每个接线端板117通过接线端穿孔104、107暴露于外部。设置在第二端面盖98中两接线端口104、107之间的分隔片108可防止该对接线端板117在制造过程中意外地短路。
接线端板117点焊在电池113、114的端面的两个位置，焊成从图21所示的电池的中心向着第二端面盖98的接线端口104、107所在的一侧偏移。因此，接线端口104、107完全被接线端板117封闭，而点焊痕迹被第二端面盖98盖住，因为它们基本位于电池113、114的端面的中部。
而后一热敏感或热收缩的外标签120包绕且粘在电池壳体94和电池113、114的外表面上，由此完成了一组式电池112，其中两电池113、114串联且牢固地连接在一起。可容易地进行包绕外标签120的步骤，这是因为两电池113、114和电池壳体94事先已通过粘合剂连接在一起。如果电池113、114和电池壳体94彼此不固定在一起，包绕外标签120的过程将很复杂，必须保持两电池不从电池壳体94中掉下来。
一热敏感或热收缩材料例如PET可用作外标签120。外标签120具有比电池壳体94稍长的长度和足够宽的宽度，以包绕电池壳体94和安装在其上的两电池113、114，如图20所示，外标签120在四个角处还具有方形切口115。图22是组式电池112和电器121的电池盒122的立体图。如图所示，当包绕电池113、114时，外标签120的侧边缘沿电池的整个长度彼此顶靠，在组式电池112的横向的中部形成了一凹痕123。
在图22中，电池盒122的电池插入孔124具有与组式电池112的截面形状相一致的一开口。一正极和负极接触接线端127、128设置在电池盒122内部的端部，以通过接线端口104、107与组式电池112的正极和负极接线端板117电气接触。另外，从最内部的接线端127、128之间向着电池盒122的电池插入孔124设置一导轨129，导轨129具有一个与组式电池112中的凹痕123的深度和长度相应的深度和长度的截面。
上述的组式电池112可用两节3V电池来构制，以具有6V输出电压，但是可与上述第一至第三实施例的组式电池52、53和63区分开，因为接线端口104、107设置在偏离每个电池113、114的中心的位置。因此，即使6V输出电压规格的该组式电池112被错误地插入到需要第一至第三实施例的3V组式电池52、53、和63中的任何一种作为电源的电器中，接线端板117将不会连接至电池盒中的接线端。因此，可防止因误用6V组式电池对电器造成损坏。
另外，其长度为延伸电池盒122整个长度的导轨129的存在使得不可能将第一至和三实施例的组式电池52、63插入到需要该实施例的6V组式电池的电器121的电池盒122中。而且，即使第二实施例的组式电池53强制地插入到电池盒122中，电池的接线端也不会连接至电池盒122内部的接线端。因此，在任何情况下，都可防止因误用输出电压小于6V的组式电池而导致产生电器故障的麻烦。
如果使用两节1．5V的圆柱体形电池，组式电池122可被构制成3V输出电压规格，如果使用两节3V的圆柱体形电池，则可被构制成6V输出电压规格。在制造和销售带有不同输出电压规格的两种类型的该组式电池112时，通过设置凹痕123的不同深度可防止误用。即，6V输出电压规格的组式电池的凹痕123的深度设定得比3V输出电压规格的组式电池的凹痕的深度浅。导轨129的截面对应每种类型的组式电池112的凹痕123的形状相应地改变。因此，通过导轨129可防止将6V组式电池插入到需要3V电源驱动的电器的电池盒中。
工业应用性如上所述，按照本发明的组式电池使得能够通过使用一体成型的框架或电池壳体将多个电池保持为预定的位置关系，由此减少了构件数目，简化了组装过程。可减少总的生产成本，且能够增加组式电池的产量。因此本发明在组式电池的制造领域中有应用前途。
权利要求
1．一种组式电池，它包括多个电池(43、44)，该多个电池(43、44)以串联或并联形式连接在一起，且设置成它们的轴线彼此平行，它们的外表面彼此邻近或接触，且它们并置的电极接线端至少在带有连接片的一端彼此连接；以及一框架(20)，所述电池安装在框架(20)内，该框架(20)具有一对第一和第二端面盖(21、22)，该对端面盖(21、22)分别盖住相邻电池两端的端面的整个表面；一连接杆(23)，它用来以相应于电池长度的距离连接彼此相对的所述一对端面盖；以及一保持片(24)，它比连接杆短且设置在第一端面盖(21)处以平行于连接杆而突出，所有的端面盖、连接杆和保持片形成一体，其中所述电池在其纵向端被端面盖夹持住，在其横向端被连接杆和保持片夹持住，由此被保持在该框架中。
2．如权利要求1所述的组式电池，其特征在于第一端面盖(21)具有一薄部(27)，连接于电池一端的连接片(47)安装在薄部(27)内；第二端面盖(22)具有多个接线端口(28、29)，以使电池的电极接线端暴露于外部；连接杆和保持片都具有一能够使它们适配在并置的电池之间的空腔中的横截面；保持片的长度是连接杆的1／3至1／2。
3．如权利要求1所述的组式电池，其特征在于第一端面盖形成椭圆形，而第二端面盖形成大致字母B的形状，第二端面盖具有与连接在一起的电池的一个端部的外形相一致的一凹部(30)，该凹部具有一根据组式电池的输出电压规格而变化的深度。
4．如权利要求1所述的组式电池，其特征在于保持片具有一根据组式电池的输出电压规格而变化的长度。
5．如权利要求1所述的组式电池，其特征在于所有的电池设置成相同的方向，它们的正极接线端(43a、44a)并置在一起且通过焊接在正极接线端的一正极连接片(54a)电气互连，它们的负极接线端(43b、44b)通过焊接在负极接线端的一负极连接片(57a)电气互连；一绝缘带(58)附着在中间连接片上；一正极接线端片(54b)电气连接于正极连接片；具有与正极接线端片相同厚度的一负极接线端片(57c)通过一互连件(57b)电气连接于负极连接片；正极接线端片(54b)和负极接线端片(57c)粘结在附着于正极连接片上的绝缘带(58)上。
6．如权利要求5所述的组式电池，其特征在于正极接线端片(54b)一体地形成在正极连接片(54a)上，以使之能够相对正极连接片弯曲，而负极接线端片(57c)与负极连接片(57a)以如下的一种方式相联系，即互连件(57b)从负极连接片沿垂直方向延伸，并且负极接线端片(57c)一体地形成在互连件的末端，以能够相对其弯曲；正极接线端片(54b)和负极接线端片(57c)分别弯曲，以能够粘结在附着正极连接片的绝缘带(58)上。
7．如权利要求6所述的组式电池，其特征在于在绝缘带的两侧上已事先施加有粘合剂。
8．如权利要求1所述的组式电池，其特征在于电池设置成相反的方向，它们的各个正极接线端通过焊接电池的每个正极接线端的正极接线端连接件(130)的连接片(130a、130b)彼此电气互连，所述连接片设置在与其电气连接的一互连线(130e)的两端部，而电池的各个负极接线端通过将负极接线端连接件(131)的两端部焊接于每个电池的负极接线端而彼此电气连接。
9．如权利要求9所述的组式电池，其特征在于各电池不罩上外套管，且负极接线端连接件的两端部都焊接于每个电池的电池壳体的外表面上。
10．如权利要求1所述的组式电池，其特征在于一热敏感或热收缩的外标签(51)卷绕且粘结在除了从第一端面盖中的保持片的末端至第二端面盖的一部分之外的、电池和框架的整个外表面上。
11．如权利要求1所述的组式电池，其特征在于框架(61)具有一体地形成在第一端面盖(64)的保持片(71)的末端的第一支承片(73)，该第一支承片(73)是阶梯形的、且比保持片薄，以便适配在相邻电池之间的空腔中；以及相对第一支承片一体地形成在第二端面盖(67)上的一第二支承片(74)，以便适配在相邻电池之间的空腔中，一热敏感或热收缩的外标签(62)卷绕且粘结在电池和框架的整个外表面上，外标签形成有狭缝(78)，以使它与电池和框架的外形相适配，并使与电池的从第一端面盖中的保持片的末端至第二端面盖的一部分相对应的外标签的一部分被第一支承片和第二支承片支承住。
12．如权利要求1所述的组式电池，其特征在于热收缩材料的第一外标签(92)卷绕且粘在电池和框架除从第一端面盖中的保持片的末端至第二端面盖的一部分之外的外表面上；非热收缩材料的第二外标签(93)卷绕且粘结在从第一端面盖中的保持片的末端至第二端面盖的该部分上。
13．一种组式电池，它包括多个电池，该多个电池以串联或并联形式连接在一起，且被设置成它们的轴线彼此平行，它们的外表面彼此邻近或接触，且它们并置的电极接线端至少在带有连接片的一端彼此连接；以及一电池壳体(31)，所述电池安装在电池壳体(31)内，该电池壳体(31)具有一对第一和第二端面盖(32、33)，该对端面盖(32、33)分别盖住相邻电池两端的端面的整个表面；一底壁(34)，它用来以相应于电池长度的距离连接彼此相对的所述一对端面盖；以及一分隔突出部(38)，它沿其纵向在底壁上突出，所有的端面盖、底壁和分隔突出部形成一体，其中所述电池沿分隔突出部放置在底壁上，且在其纵向端被端面盖夹持住，由此被保持在电池壳体中。
14．如权利要求13所述的组式电池，其特征在于第二端面盖(33)具有多个接线端口(39、40)，以使电池的电极接线端暴露于外部，分隔突出部具有能够使它适配在并置的电池之间的空腔中的一截面。
15．如权利要求13所述的组式电池，其特征在于第一端面盖(32)形成大致字母D的形状，而第二端面盖(33)形成大致字母B的形状，第二端面盖具有与连接在一起的电池的一端部的外形相一致的一凹部(35)，该凹部具有一根据组式电池的输出电压规格而变化的深度；两端面盖具有一直线侧，在此它们通过底壁彼此连接，所述端面盖的直线侧在其两端形成有方形突出部(41、42)。
16．如权利要求13所述的组式电池，其特征在于电池(113、114)设置成相反的方向；相同形状的圆形接线端板(117)分别焊接于在电池的一端偏离电池中心的位置彼此并置的电极接线端(113a、114b)上，而在电池的另一端彼此并置的电极接线端通过焊接在那儿的连接片(118)电气互连；电池壳体的第二端面盖(98)具有在与每个圆形接线端板相对的位置处所形成的非圆形的接线端口(104、107)。
17．如权利要求16所述的组式电池，其特征在于一分隔片(108)一体地形成在接线端口之间。
18．如权利要求13所述的组式电池，其特征在于一热敏感或热收缩的外标签(120)卷绕且粘结在电池和电池壳体的整个外表面上。
全文摘要
多个电池(43、44)设置成彼此紧密接触,它们的纵向轴线彼此平行,在一端并置的其电极接线端通过连接片(47)电气互连。这些连接在一起的电池被插入且夹持在一框架(20)中或插入且夹持在一电池壳体(31)中,框架(20)由一对端面盖(21、22)、连接杆(23)和保持片(24)形成一体,电池壳体(31)具有形成一体的一对端面盖(32、33)、底壁(34)和分隔突出部(38)。
文档编号H01M2/10GK1294761SQ00800125
公开日2001年5月9日 申请日期2000年1月31日 优先权日1999年2月1日
发明者青井隆幸, 乾武史, 五反田幸宏, 吉田大辅, 岡崎孝枝 申请人:松下电器产业株式会社