专利名称：用于移动电子设备的电池的电池盖的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于移动电子设备的电池和电池组，尤其涉及用于移动电子设备的电池的盖。
背景技术：
诸如移动电话或个人数字助手(PDA)的移动电子设备包括典型地放置于移动电子设备的空腔里的电源。在过去的几年里，移动电子设备的大小明显的降低，同时所提供的功能和应用范围却提高了。为了降低移动电子设备中使用的电子元件的功率消耗，人们已做出了相当大的努力。另一方面，还增加了更多的电子元件，以提高移动电子设备的多功能性。尤其，人们对于增大的显示器的期望也导致了增加的电源需求。虽然电源的效率已有所提高，但是期望的存储容量需要电源具有较大的尺寸，因此，移动电子设备的整个体积的相当大的部分被电源所占据。
典型地，使用一种包括可充电电池的电池组作为电源。由于在长期的使用过程中，可充电电池的存储容量明显地降低，因而电池的寿命是有限的。电池也可因为其它原因而失效，因此迫切需要一种能够取代电池的替代物。为了满足这个需求，电池组通常可拆卸地连接到移动电子设备上以允许实现替代功能。
电池和移动电子设备间的电子连接是由特别设计的连接器组件提供的。该组件的一部分连接于电池上，而另一部分连接于移动电子设备上。由于移动电子设备可能灰经受机械应变，且电池是具有相当大重量的密致元件，因此必须将其安全地固定在移动电子设备中。该连接器组件尤其在电池和移动电子设备间提供了电气连接，并且如果电池不能被充分固定住，那么该连接器组件也可被破坏。除此之外，电池的对准需要基于电池的插入以进一步降低连接器组件被偶然破坏的危险。模压于电池上的对准装置会出现特定容差，以至于无法确保正确的对准。
发明内容
因此本发明的一个目标是采取恰当的措施以降低连接器组件被破坏的危险，并提高电子连接的可靠性。本发明的另一个目标是降低不想要的容差并简化电池组的制造过程。
根据本发明的下述说明书可更清楚地了解本发明的这些和其它目的，所述目的是通过用于根据权利要求1的电池和根据权利要求8的电池组的盖来解决。
根据本发明，用于移动电子设备的电池的盖包括至少一个触点，从而在电池和移动电子设备之间实现可拆卸的电子连接；以及第一对准装置，用于与移动电子设备相应对准装置连接以相对于移动电子设备的对应触点而对准该触点。
该盖提供了触点的对准以及与电池的电气连接。下列描述中，术语“触点”指的是一个和多个触点，除非另外有所规定。第一对准装置与该触点相对准，从而通过与移动电子设备的相应对准装置相接合，使该盖的触点对准于移动电子设备的相应触点。因此，这些触点中任何一个被偶然破坏的危险将显著地降低。该触点最好允许与移动电子设备进行可拆卸的连接。
第一对准装置可以是各种不同的尺寸和形状，其包括例如面、销、凹槽、锯齿形缺口或凹口。而且，第一对准装置可仅由一种或两种独立的对准结构形成。
通过将第一对准装置和触点集成入盖内，提供了一种电池组的模块化布置方式。这种模块化布置的主要元件是电池和盖。该盖被单独制造，其后被附着到电池上。这种模块化布置通过将对准装置和连接器直接连接于电池上而提供了许多优点。例如，对准装置经常通过热融模制而直接形成在电池上，这会导致使热融物质进入已连接于电池上的连接器的危险。而且，由热融模制形成的结构会导致某些容差，因此仅部分地适于用作对准装置。电池上的对准装置的直接形成还需要电池必须是在模制之前预先进行对准，这就进一步增加了一些不想要的容差。除此之外，电池上的对准装置的直接形成会将适当的制造过程的数量限制到与电池相兼容以避免破坏电池。
本发明通过将对准装置和触点集成于分离的盖中从而降低了或甚至消除了这些缺点。这种单独制造的盖可以比直接模压至电池上的对准装置更高的精确度来形成。
该盖最好包括外壳。该外壳最好包括开口，从而使移动电子设备的配合触点可被接触到。此外，第一对准装置最好由该外壳的至少一部分形成，尤其是作为整体形成的结构，例如锯齿状缺口或凹槽。由于具有第一对准装置的外壳是单独形成的，所以可使用任何适当的制造过程来制造这种外壳，而无需考虑电池与制造过程的兼容性。一旦形成该外壳，触点和外壳被装配到一起并彼此对准。这种对准确保了该盖的触点通过插入可准确地与移动电子设备的配合触点相对准。
为了确保触点与外壳准确对准，该触点包括诸如对准销的对准装置。该触点的对准装置接合到该外壳的相应对准装置，其被称为该外壳的第三对准装置。第三对准装置最好被集成在该外壳上。因而该外壳和触点的组装形成了用于将电池与移动电子设备连接到一起的连接器。因此，该连接器是电池盖的一个整体部分。
由于所有的关键对准装置都被集成到该外壳内，因此所有的元件都相对于该外壳被对准并因此相互之间也被对准。
在安装完触点和外壳后，该盖被附着到电池上。为此目的，该盖最好包括用于在盖和电池之间进行电气和/或机械连接的连接装置。该盖最好永久地附着在电池上。一种实现永久连接的方法是例如将连接装置电阻焊接于电池的相应连接装置上。该电阻焊接提供了耐久的机械和电气连接。
在本发明的另一方面中，该盖还包括用于将该盖对准于电池的第二对准装置。尽管将电池对准到盖不如触点的对准重要，但是盖和电池对准也是必需的。第二对准装置最好形成为允许与电池的连接装置相接合。第二对准装置也最好被集成入并与该外壳整体形成，从而使该外壳包括所有的对准装置并对准相应的元件以降低不期望的容差。
该盖还允许附加元件的简单集成，这些元件必须与作为电源的电池关联使用。例如，电池必须被保护以防过热和过度充电。提供安全和充电功能的相应电子电路最好被集成到盖里。为了便于集成，该盖还包括印刷电路板。该触点和相应的电子电路最好被附着到印刷电路板上。除此之外，连接装置也被附着到印刷电路板上，尤其是当它们也在电池和盖之间提供电气连接时。连接装置最好把印刷电路板固定在该外壳内。
本发明的另一优点是该盖在电池和不同的移动电子设备之间提供了特定的接口。这些盖能够进行调整以满足不同移动电子设备的特定需求，从而使同种类型的电池能够被不同的移动电子设备所使用。
本发明的目的也是通过包括电池和附着到该电池上的盖的电池组而解决的。
上述所列关于该盖的所有方面和优点，已对电池组应用了必要的修正，因此这里不再重申以避免过多的重复。
下面将参考附图对本发明作进一步的详细描述，其中图1是盖的透视图，所述盖没有连接于电池上的外壳；图2是盖的印刷电路板的透视图；图3和图4是显示具有连接装置的电池的正面透视图；图5是包含电池和盖的电池组的分解透视图；图6和图7是盖后部的透视图；图8是外壳的前部透视图；图9是具有用于连接电池的安装触点和连接装置的盖的透视图；图10是不同实施例中的三个单独触点的透视图；图11是安装到外壳中的图10中的触点的透视图；和图12是电池组的透视图。
附图中的部件列表2盖4电池6电池4的连接装置/固定支架8前端10印刷电路板12连接器14连接装置/焊接支架16触点17触点16的焊接腿18断路器20控制器22连接装置14的焊接腿
24外壳26印刷电路板中用于焊接支架14的开口28电池组30外壳24的槽31焊接支架14的弯曲部分32凹槽34第二对准装置/对准槽36邻接面38开口40前面42侧面44第一对准装置/对准面46锯齿形缺口或凹口50对准销52第三对准装置/对准槽。
具体实施例方式
现在将详细参照本发明的当前优选实施例，并使用实例对其附图进行描述。所提供的每个实例都是用于解释本发明的，而不是限制本发明的。例如，作为一个实施例的一部分进行说明或描述的特征可被用作其它实施例上或与其它实施例结合使用以得到进一步的实施例。这意味着本发明包括这样的修改和变化。
图1示出了盖2，该盖不带有连接于电池4上的外壳。在该特定实施例中，电池4是用于移动电话上的并且具有诸如3毫米的、类似盘状的主体。连接装置6形成在电池4的前端8上，其上连接有盖2。电池4的连接装置6也提供了盖2的电气连接。
盖2包括印刷电路板10、连接器12和连接装置14。在该特定实施例中，连接器12包括分离的单独触点16，每个触点都与连接于移动电话上的连接器的相应触点相接合。触点16通过人工或自动的焊接被焊到印刷电路板10上。与回流焊接相比，在人工或自动焊接过程中产生的热变形更低。因此，可使用更加便宜的塑料物质。
另外，多个电子元件被焊接于印刷电路板10上，诸如断路器18和控制器20，以用于控制电池4的再充电。
典型地，用于向电池4充电的电压由控制器20控制。当电池完全充满时该充电控制器20结束充电过程或者当使用的电压超过给定限度时该充电控制器20断开电池4。如果某些关键参数超过范围，例如电池的温度，那么断路器18就将电池从移动电话上断开。
在这个特定实施例中，由U形焊接支架14形成连接装置，其中的一个包括图6中示出的焊接腿22，用以将焊接支架14焊到印刷电路板10上。焊接支架14的腿部是电阻焊接于固定支架6上的，形成电池4的连接装置。除了将盖2连接于电池4上外，焊接支架14也将印刷电路板10固定到例如图7示出的外壳24上。
图2给出了具有焊接控制器20和断路器18的印刷电路板10的更详细的视图。开口26设置用于焊接触点16和焊接支架14。
下面将参照图3和图4对电池4进行更详细的描述。在前端8上，三个固定支架6被安排用于在电池4和盖2之间的机械和电子连接提供连接装置。当中间支架6与该外壳电绝缘时，外部的固定支架6被直接连接到电池4的外壳上。在该特定实施例中，每个L形固定支架6都被电阻焊接到电池4的两条腿中的一条上。其它的腿从前端8突出。固定支架的大小和形状并不局限于这里所示出的特定实施例。
电池4通常是很薄的，以便插入到移动电话里。电池4厚度的典型值是3毫米、4.7毫米和5.7毫米。附着有盖的电池4的长度可以是例如54毫米。
现在转到图5，描述了如图12所示的包括盖2和电池4的电池组28的分解视图。图6和7更详细地示出了焊接支架的安装情况。焊接支架14通过槽30平行伸展到外壳24的纵向延伸部分。从外壳24的外部侧面突出的焊接支架14的部分31向后弯曲并容纳于安装在外壳24的外部侧面的凹槽32中。调整焊接支架的厚度和凹槽32的深度，以便使该焊接支架14的外表面基本上与该外壳24的外侧面的周围部分共面，其中焊接支架最好是适合于电阻焊接的金属支架。
为了安装该盖，通过推动焊接支架14穿过具有沿向后的方向突出的焊接腿22的外壳的相应槽30而将其插入到外壳24中。槽30提供了焊接支架14的紧密配合。触点16被插入外壳24中并通过第三对准装置(未示出)进行对准。在这个实施例中，在外壳的垂直延伸的内墙(未示出)之间夹紧该触点16，从而形成第三对准装置。下一步中，印刷电路板10从外壳24的后部开口端放置于外壳24中从而使焊接支架14的焊接腿22和触点16的焊接腿17通过开口26。断路器18和控制器20最好在插入到外壳24中之前被焊接到印刷电路板10上。该印刷电路板通过固定到槽30的焊接支架14与外壳14对准。
在插入印刷电路板10之后，焊接支架14和触点16被焊接以将印刷电路板10固定到外壳24中。
为了将外壳24与电池4对准，在外壳24的后部形成了对准槽34，从而形成了第二对准装置并垂直伸展到外壳24的纵向延伸部分。三对槽34被布置到对应于电池4的固定支架的位置以便于每个固定支架都可以同时停留在一对槽中的两个中。在每个凹槽32中布置有槽34以便使每个固定架6的相对邻接面36与焊接支架14的腿部的内表面相接触或靠近。通过电阻焊接，沿这些邻接面形成了焊接支架和固定支架之间的连接。为了达到这个目的，预安装的盖2被放在电池4的前端8上从而使固定支架6被插入到对准槽34中，以便焊接支架的向后弯曲的腿部随后可以沿其邻接面36焊接到固定支架6上以提供永久的和稳固的机械和电气连接。插入时，由于固定支架6和对准槽34的啮合，该盖对准到电池4。
图8和9示出了外壳24的正视图。非对称地安装到外壳24的纵向延伸部分的三个开口38形成于外壳24的前侧从而使连接器12的各个触点16可被接触。每个类似裂缝的开口38从外壳24的前面40延伸到侧面42以便于插入配对的连接器的触点。由于电池组28被放置于移动电话的空腔中，所以类似裂缝的开口和触点16允许电池组28容易的插入到移动电话而无需破坏每个连接器的触点。
为了将电池组28对准于移动电话中，在外壳24的外边缘上提供有对准面44。通过在外壳24的角上设置的锯齿形缺口或凹口46的侧面形成了对准面44。对准面44平行于电池4的侧向延伸部分而延长。锯齿形缺口46的其它侧面垂直于电池4的侧向延伸部分而延长并作为停止面以限制电池组在插入到移动电话中时的侧向移动。
由于对准面44与移动电话的相应对准装置相接合并且连接器12与对准面44相对准，所以连接器12与移动电话的连接器相对准。
以下结合附图10和11更加详细地描述触点16与外壳24的对准情况。图11示出了包括不同类型的触点的本发明的不同实施例的三个触点。每一个触点16都具有两种对准销50，所述销与外壳24相应的对准槽相接合。装配时，对准销50插入到对准槽52里并因此将触点16对准于外壳24。
结合上述实施例所描述的本发明允许减少了公知电池组的安装容差并简化了安装过程。通过把对准装置(定位或定向装置)和电池连接器集成到盖内并且最好集成到盖的外壳内，即单独制造的盖的外壳。由于该对准装置和电池连接器位于同一部分，所以减少了不想要的容差，所述容差是与用于在电池上直接形成对准装置的常规模制过程相关联的。该盖还允许集成电池的使用所需要的其他元件，诸如断路器和充电控制器。该盖通过诸如焊接支架的连接装置附着到电池上，该连接装置被电阻焊接到电池上以提供坚固和永久的连接。单独的盖没有显著的增加电池组的整体尺寸。
除了目前所描述的本发明的盖之外，为了不同移动电子设备的特定需要，其他的盖还可以附着到电池的后面以调整电池组的整体长度。这种其他的盖或端盖减少了电池组和相应移动电子设备内部之间的余隙或容差，从而使插入的电池组可以很好的配合于相应的移动电子设备中。
权利要求
1.用于移动电子设备的电池的盖，该盖包括至少一个触点(12，16)，用于在所述电池(4)和所述移动电子设备之间进行可拆卸的连接；以及第一对准装置(44)，用于与所述移动电子设备的相应对准装置相接合以将所述触点(12，16)与所述移动电子设备的相应触点对准。
2.根据权利要求1所述的盖，其特征在于，所述盖(2)还包括外壳(24)，并且所述第一对准装置(44)由所述外壳(24)的至少一部分形成。
3.根据权利要求2所述的盖，其特征在于，所述外壳(24)还包括至少一个锯齿形缺口(46)，所述缺口形成所述第一对准装置(44)。
4.根据前述任一权利要求所述的盖，其特征在于，所述盖(2)还包括连接装置(14)，用于使所述盖(2)和所述电池(4)之间进行电气和/或机械连接。
5.根据前述任一权利要求所述的盖，其特征在于，所述盖(2)还包括印刷电路板(10)，所述触点(12，16)连接到其上。
6.根据权利要求5所述的盖，其特征在于，所述连接装置(14)附着于所述印刷电路板(10)上。
7.根据前述任一权利要求所述的盖，其特征在于，所述盖(2)还包括第二对准装置(30)，用于使所述盖(2)对准于所述电池(4)。
8.根据前述任一权利要求的盖，其特征在于，所述外壳(24)包括第三对准装置(52)，用于与触点(12，16)的相应对准装置(50)相接合。
9.用于包括电池(4)和根据前述任一权利要求所述的盖(2)的移动电子设备的电池组(28)，所述盖(2)附着于所述电池(4)上。
全文摘要
为了减少电池组(28)的对准装置的容差并且为了简化安装过程，使用盖(2)以在电池(4)和移动电子设备之间提供机械和电气连接。单独制造并随后附着到电池(4)上的盖(2)，包括有至少一个触点(12，16)，用于与移动电子设备进行可拆卸的连接，和第一对准装置(44)，用于与该移动电子设备的对准装置相接合，从而将触点(12，16)与该移动电子设备的相应触点对准。
文档编号H01M2/02GK1722491SQ200510091389
公开日2006年1月18日 申请日期2005年6月30日 优先权日2004年6月30日
发明者雅各布斯·N·图恩 申请人:蒂科电子尼德兰公司