具多面向导接电力的电池,具多面向导接电力的电池座及电池组装方法

摘要

本发明揭示一种具多面向导接电力的电池，适用于提供电力至一电子装置。电池包含一外壳、一电池芯组及至少二电接总成。外壳具有一内置空间及若干个接触面，且各接触面的垂直方向大致不同。电池芯组包含至少一电池芯，设置于内置空间，且电池芯组至少具有一正电极及一负电极。各电接总成分别电性连接于正电极及负电极，且各电接总成用于电性连接至电子装置。电性连接于正电极的电接总成各别设在至少二接触面上，且电性连接于负电极的电接总成各别设在至少二接触面上。若某一方向的电力供应出现中断，电池可由其余方向传输电力，从而避免电池的电力供应被中断。

说明书

【技术领域】

本发明有关于可携式电子装置的电池，特别是关于具多面向导接电力的电 池、具多面向导接电力的电池座及电池组装方法。

【背景技术】

可携式电子装置，例如行动电话、个人数字助理、可携式导航装置等，以 电池芯组作为电力来源。为了让可携式电子装置可以持续的运作，电池芯组通 常为可拆卸且可交替的。此种电池芯组安装于一电池座中。通过电池座连接电 池芯组至可携式电子装置的电力接收端，以提供电力至可携式电子装置。

请参阅图1所示，为现有技术中的电池芯组1(battery pack)及电池座2。 电池芯组1通常包含外壳3、电池芯4(battery cell)、接触垫5。接触垫5的 数量通常为两个，设置于外壳3表面，且分别连接于电池芯组1的正电极4a及 负电极4b。为简化说明，图1仅绘示连接于正电极4a的一个接触垫5。

如图1所示，电池座2包含容置部6及电力接收组件7。容置部6用以容置 电池芯组1，并固定电池于电池座2。电力接收组件7的数量匹配接触垫5的数 量，为简化说明，图1仅绘示一个电力接收组件7。电力接收组件7设置于容置 部6中，且电性连接于电子装置的电力接收端。当电池芯组1置入容置部6，各 电力接收组件7抵压于电池芯组1的接触垫5，以使电池芯组1通过电池座2电 性连接于电子装置的电力接收端。

电力接收组件7的形式包含弹片、铡刀、伸缩探针(pogo pin)。图1所示 的电力接收组件7即为一伸缩探针。弹片、铡刀、伸缩探针等皆以弹性力对接 触垫5施加一正向力，使得电力接收组件7保持接触于接触垫5以维持电力供 应。

然而，在外力冲击电子装置或电子装置承受高频震动时，电池芯1可能朝 任意方向瞬间且微幅地相对于电池座2位移。若电池芯1的瞬间位移方向恰为 远离电力接收组件7的方向，电力接收组件7并不必然可以实时响应瞬间位移； 亦即电力接收组件7以弹性力回弹的速度跟不上电池芯1的瞬间位移速度。此 时，电力接收组件7与接触垫5之间的接触就会中断，而导致电池1供应至电 子装置的电力瞬间中断。

电力瞬间中断，将导致电子装置瞬间不正常关机，而后立即因为电力恢复 供应而重新开机。此种不正常开机及重新开机过程，可能导致电子装置损毁， 而无法继续运作。

【发明内容】

鉴于电子装置中，电池的瞬间位移可能导致电力供应瞬间中断的问题，本 发明实施例提出一种具多面向导接电力的电池，借以避免电池的电力供应瞬间 中断。

本发明的具多面向导接电力的电池，适用于提供电力至一电子装置，包含 一外壳、一电池芯组及至少二电接总成。外壳具有一内置空间及若干个接触面。 接触面分别位于外壳的外表面，并且各接触面的垂直方向大致不同。电池芯组 包含至少一电池芯，设置于内置空间，且电池芯组至少具有一正电极及一负电 极。二电接总成分别电性连接于正电极及负电极，且各电接总成用于电性连接 电子装置。其中，电性连接于正电极的电连接总成各别设在至少二接触面上， 且电性连接于负电极的电接总成各别设在至少二接触面上。

其中，当电池受到某一方向的外力，而令对应于正电极的电接总成无法由 某一接触面电性连接电子装置时，电池的正电极可由至少一个其余接触面上电 性连接电子装置。同样地，当电池受到某一方向的外力，而令对应于负电极的 电接总成无法由某一接触面电性连接电子装置时，电池的负电极可由至少一个 其余接触面上电性连接该电子装置。

为了匹配上述的电池，本发明实施例还提出一种具多面向导接电力的电池 座，用以容置电池，并电性连接于电池的正电极及负电极。

所述电池座包含一座体及若干个接收总成。

座体具有一容置槽及若干个内部平面。容置槽用以容置电池的至少一部份。 内部平面位于容置槽的内壁，且各内部平面的垂直方向大致不同。每一接收总 成分别电性连接于正电极及负电极。其中电性连接于正电极的接收总成各别设 在至少二内部平面上，且电性连接于负电极的接收总成各别设在至少二内部平 面上。

其中，当电池受到某一方向的外力，而令对应于正电极的接收总成无法由 某一内部平面电性连接电池座时，电池座可由其余内部平面上电性连接电池。 同样地，当电池受到某一方向的外力，而令对应于负电极的接收总成无法由某 一内部平面电性连接电池座时，电池座可由至少一个其余内部平面上电性连接 该电池。

本发明还提出一种电池组装方法，包含：提供一具有一内置空间的外壳； 设置若干个接触面于外壳的外表面，且使各接触面的垂直方向大致不同；设置 一电池芯组于外壳的内置空间，电池芯组至少具有一正电极及一负电极；提供 若干个电接总成并分别设置各个电接总成于外壳的至少二接触面上；电性连接 该正电极与位于至少二接触面上的其中一个电接总成；及电性连接负电极与位 于至少二接触面上的其中一个电接总成。

相较于现有技术，本发明的电池可以在多个方向同时导接电力。若单一方 向的电力导接出现中断，电池仍可在至少一个其余方向维持导接电力，从而避 免电池的电力供应瞬间中断。

【附图说明】

图1为现有技术中，电池及电池座的剖面示意图。

图2为本发明第一实施例的立体图，揭示电池结合于电池座。

图3为本发明第一实施例的立体图，揭示电池由电池座分离。

图4为本发明第一实施例的剖面示意图，揭示电池由电池座分离。

图5为本发明第一实施例的剖面示意图，揭示电池结合于电池座。

图6及图7为第一实施例的局部剖视图，揭示电池受外力而位移。

图8为本发明第二实施例的剖面示意图，揭示电池由电池座分离。

图9为本发明第三实施例的剖面示意图，揭示电池由电池座分离。

图10为本发明第四实施例的立体图，揭示电池由电池座分离。

图11为本发明第五实施例的剖面示意图，揭示电池由电池座分离。

图12为本发明第六实施例的剖面示意图，揭示电池由电池座分离。

图13为本发明电池组装方法的流程图。

图14为本发明另一电池组装方法的流程图。

图15为本发明又一电池组装方法的流程图。

【具体实施方式】

请参阅图2及图3所示，为本发明第一实施例所揭示的一种具多面向导接 电力的电池100，适用于供应电力至一电子装置。

如图2、图3及图4所示，具多面向导接电力的电池100包含一外壳110、 一电池芯组120及若干个电接总成130。

外壳110具有一内置空间111及若干个接触面140。接触面140分别位于外 壳110的外表面，并且各接触面140的垂直方向大致不同。接触面140并不以 平面为限，若干个接触面140也可以是连续曲面，以构成大的弧面。

电池芯组120包含至少一电池芯121。电池芯组120的电池芯121设置于内 置空间111，且电池芯组120至少具有一正电极120a及一负电极120b。

电接总成130的数量至少为二个。二电接总成130分别电性连接于正电极 120a及负电极120b。前述二个电接总成130用以电性连接于电子装置的电力接 收端，以传输电池芯组120的电力至电子装置。此外，其余的电接总成130可 用于建立电池芯组120与电子装置之间的通信连结。例如一或多个额外的电接 总成130用于传送侦测组件的侦测信号至电子装置，以供电子装置取得电池100 的运作状态。

如图3及图4所示，每一电接总成130设在至少二接触面140上，而每一 电接总成130包含若干电性接点设在至少二接触面140上。于第一实施例中， 电性连接于正电极120a的电接总成130各别设在至少二接触面140上，电性连 接负电极120b的电接总成130各别设在至少二接触面140上。图4的电池100 的剖面图仅绘示电性连接于正电极120a之一电接总成130，电性连接负电极 120b的电接总成130大致上也相同于图4绘示的型态。

各电接总成130分别为一延伸导体，延伸于至少二接触面140上。于第一 实施例中，各延伸导体的侧面型态呈现L型，延伸于相邻二接触面140上，使 得电性连接于正电极120a的电接总成130至少设在二接触面140，且电性连接 负电极120b的电接总成130至少设在二接触面140上。

如图2、图3及图4所示，本发明第一实施例进一步揭示一种具多面向导接 电力的电池座200。电池座200用以容置前述的电池100，并电性连接于电池100 的正电极120a及负电极120b。于一例子中，电池座200可为电子装置的一部分； 于另一例子中，电池座200可通过导线电性连接于电子装置的电力接收端。当 电池座200容置电池100之后，电池100的正电极120a及负电极120b通过电 池座200电性连接电子装置，以传输电力至电子装置。

如图3及图4所示，具多面向导接电力的电池座200包含一座体210及若 干个接收总成230。

座体210具有一容置槽211及若干个内部平面220。容置槽211用以容置电 池100。内部平面121位于容置槽211的内壁，且各内部平面220的垂直方向大 致不同。容置槽211的内部轮廓，匹配电池100的局部或全部，以使容置槽211 容置电池100的至少一部份，且固定电池100于座体210。

大致上，当电池100容置电池座200的容置槽211时，至少电池100的一 部份的接触面140，分别面对一个内部平面220，以固定电池100于座体210。 电池座200还包含若干紧迫件240，例如海绵垫。该些紧迫件240分设于不同的 内部平面220，以被夹持于电池100与内部平面220之间，而固定电池100于容 置槽211中。

接收总成230的数量大致匹配电接总成130的数量。其中，至少二接收总 成230对应于电池100的正电极120a及负电极120b设置，额外的接收总成230 用于建立电池芯组120与电子装置之间的通信连结。

各接收总成230设置于容置槽211，并且至少二接收总成230分别电性连接 于正电极120a及负电极120b。各接收总成230具有至少二个指向不同方向的电 力接收点230a。此外，各接收总成230至少包含互相连接的二弹性接触簧片232， 各弹性接触簧片232分别提供一电力接收点230a。各接收总成230延伸于至少 二个该些内部平面220；亦即，各接收总成230的各弹性接触簧片232延伸于垂 直方向彼此不同的至少二个该些内部平面220上。于本实施例中，电接总成130 的侧面型态大致呈L型，且各电接总成130的二电力接收点230a分别位于该二 弹性接触簧片232的侧面。

于容置槽211中，电性连接该正电极120a的接收总成230各别设在至少二 内部平面220上，且电性连接负电极120b的接收总成230各别设在至少二个内 部平面220上。也就是说，于电性连接于该正电极120a的接收总成230之中， 二电力接收点230a各别设于不同内部平面220并且指向不同方向。相同地，于 电性连接于负电极120b的接收总成230之中，二电力接收点230a各别设于不 同内部平面220并且指向不同方向。

如图5所示，当电池100放置于电池座200的容置槽211中，各接收总成 230分别以对应的电力接收点230a接触对应的电接总成130，使得各接收总成 230分别通过不同的电接总成130电性连接于正电极120a及负电极120b。如图 所示，各接收总成230的电力接收点230a，分别朝向不同方向并接触其所对应 的电接总成130。由于各接收总成230电性连接于电子装置的至少一电力接收端， 因此电池100的电接总成130可以通过对应的接收总成230电性连接电子装置， 而通过正电极120a及负电极120b在电池芯组120与电子装置之间传送电力。

如图6及图7所示，当电池100受到某一方向的外力，使得电池100于容 置槽211中沿此特定方向位移时，各接收总成230的一电力接收点230a可能会 无法接触电池100的某一接触面140上对应的电接总成130，导致该电力接收点 230a无法电性连接该电池100。换言之，当电池100受到某一方向的外力，其 中一个电接总成130可能无法由某一特定接触面140上电性连接该电子装置。 各接收总成230的电力接收点230a为指向不同方向。若其中一电力接收点230a 的指向与电池100位移方向交错，则此一电力接收点230a仍可保持接触于不同 接触面140上对应的电接总成130，而使得接收总成230维持电性连接于对应的 电接总成130的状态。

如图6及图7所示，当电池100受到某一方向的外力而于该方向位移时， 对应于正电极120a的电接总成130可能无法由某一特定接触面140电性连接该 电子装置。换言之，对应于正电极120a的接收总成230可能无法由某一特定内 部平面220电性连接电池座200。此时，电池100的正电极120a可由其余接触 面140上，通过对应的电接总成130电性连接电子装置。换言之，电池座200 可由至少一个其余内部平面220上，通过对应的接收总成230及电接总成130 电性连接该电池100。

图6及图7的局部剖面图仅绘示电性连接于正电极120a的电接总成130， 电性连接负电极120b的电接总成130大致上也相同于图6及图7绘示的型态。 当电池100受到某一方向的外力，而令对应于负电极120b的电接总成130无法 由某一特定接触面140电性连接该电子装置时，电池100的负电极120b可由至 少一个其余接触面140上，通过对应的电接总成130电性连接电子装置。换言 之，当对应于负电极120b的接收总成230无法由某一内部平面220电性连接电 池座200时，电池座200可由至少一个其余内部平面220上，通过对应的接收 总成230及电接总成130电性连接该电池100。

请参阅图8所示，为本发明第二实施例所揭示的一种具多面向导接电力的 电池座200，用以匹配如第一实施例所述的电池100。

第二实施例的电池座200大致与第一实施例的电池座200相同。第二实施 例的电池座200与第一实施例的电池座200的差异在于第二实施例的各接收总 成230分别包含若干个电接触组件234，分布于至少二个该些内部平面220。每 一电接触组件234提供至少一电力接收点230a。电接触组件234的具体实施例 为伸缩探针(pogo pin)，伸缩探针的末端为电力接收点230a。伸缩探针可受压 而缩短，以产生一弹性力使电力接收点230a以该弹性力为正向压力而抵压接触 于电接总成130。

第二实施例同时提供一具多面向导接电力的电池100。第一实施例所提供的 电池100与第一实施例提供者的主要差异在于，各电接总成130分别包含若干 个电接组件131，设置于至少二接触面140上。其中，于对应正电极120a的电 接总成130之中，该些电接组件131电性连接于正电极120a；于对应负电极120b 的电接总成130之中，该些电接组件131电性连接于负电极120b。

参阅图9所示，为本发明第三实施例所揭示的一种具多面向导接电力的电 池100，为第一实施例的电池100的改良，其中各电接总成130延伸于二个以上 的接触面140上，例如延伸于三个连续接触面140上，使各电接总成130的侧 面型态接近C字型。

如图9所示，为了匹配第三实施例的电池100，第三实施例同时揭示一电池 座200，基于第一实施例的电池座200进行改良。接收总成230的二弹性接触簧 片236互相面对，且电力接收点230a分别位于该二弹性接触簧片236互相面对 的一侧面。

如图10所示，为本发明第四实施例所揭示的一种具多面向导接电力的电池 100，为第一实施例或第三实施例的电池100的改良。各电接总成130分别为一 延伸导体，连续延伸于若干个环绕外壳110的若干个接触面140。因此各电接总 成130环绕外壳110，使各电接总成130的侧面型态接近环状。

如图10所示，为了匹配第四实施例的电池100，第四实施例同时揭示一电 池座200，基于第一实施例或第三实施例的电池座200进行改良。各接收总成 230为一弹性接触簧片，环绕形成一插置区230b以供该电池100插入。因此， 各接收总成230环绕电池100，且该些电力接收点230a位于插置区230b中并指 向不同方向。

如图11所示，为本发明第五实施例所揭示的一种具多面向导接电力的电池 100。于第五实施例中，外壳110的外表面上形成一插槽110a，且至少二接触面 140位于插槽110a内。各电接总成130设置于在插槽110a内的接触面140上。

如图11所示，为了匹配第五实施例的电池100，第五实施例同时揭示一电 池座200。第五实施例的电池座200还包含一插入块200a，设置于该容置槽211 中，且至少二内部平面220位于该插入块200a上。其中在插入块200a的二内 部平面220上各别设有电性连接于该正电极120a的接收总成230，且在插入块 200a的二内部平面220上各别设有电性连接于该负电极120b的接收总成230， 以分别匹配电池100的各电接总成130。

如图12所示，为本发明第六实施例所揭示的一种具多面向导接电力的电池 100。于第六实施例中，外壳110的外表面上形成一突出部110b，且至少二接触 面140位于该突出部110b。电接总成130设置于在该突出部110b上的接触面 140上。

如图12所示，为了匹配第六实施例的电池100，第五实施例同时揭示一电 池座200。第六实施例的电池座200中，容置槽211的内部轮廓，匹配电池100 的突出部110b，以使电池100的突出部110b被容置于容置槽211中，且可固定 电池100于座体210。同时，突出部110b插入容置槽211，各电接总成130分 别与对应的接收总成230接触，而达成电性导通。

如图13所示，为本发明提出的一种电池组装方法，包含下列步骤。

请参阅图13及前述各实施例所提供的电池100的结构。依据该方法，先提 供一外壳110，如步骤1110所示；其中外壳110具有一内置空间111。于制作 外壳110的同时，设置若干个接触面140于外壳110的外表面，并使各接触面 140的垂直方向大致不同，如步骤1110所示。

接着，设置一电池芯组120于外壳110的内置空间111；如步骤1200所示。 前述的电池芯组120至少具有一正电极120a及一负电极120b。

设置若干个电接总成130于外壳110的至少二接触面140上，如步骤1300 所示。

当各电接总成130为单一电接触组件时，则弯折该电接总成130为互相连 接的至少二弹性接触簧片，使电接总成130延伸于至少二接触面140，例如，延 伸各该电接总成130于相邻二接触面140，或使各电接总成130环绕于该外壳 110。

当电接总成130包含若干个电接触组件234时，则设置至少二个电接触组 件234于不同接触面140上，使至少二接触面140上设有电接触组件234。

接着，电性连接正电极120a于至少二接触面140上的其中一个电接总成 130，如步骤Step 141所示；并且电性连接负电极120b于至少二接触面140上 的其中一个电接总成130，如步骤1420所示。如此一来，便可以确保正电极120a 或负电极120b于至少二接触面140上具有电性接点。

参阅图14所示，于制作第五实施例的电池100时，步骤1300需修正为： 设置一插槽110a于外表面，并使至少二接触面140位于插槽110a内，如步骤 1310所示。插槽110a中至少有二接触面140上各别设有电性连接于正电极120a 的电接总成130，且使插槽110a中至少二接触面140上各别设有用于电性连接 负电极120b的电接总成130，如步骤1320所示。

参阅图15所示，于制作第六实施例的电池100时，步骤1300需修正为： 设置一突出部110b于外表面，使至少二接触面140位于突出部110b上，如步 骤1330所示。突出部110b上至少有二接触面140各别设有电性连接于正电极 120a的电接总成130，且使突出部110b上至少二接触面140上各别设有电性连 接于负电极120b的电接总成130，如步骤1340所示。

本发明同时在多个接触面140的至少二个设置对应于同一电极(正电极120a 或负电极120b)的电接总成130，使得电池可以在多个方向同时导接电力。若 单一方向的电力导接出现中断，电池仍可在至少一个其它方向维持导接电力， 从而避免电池的电力供应瞬间中断。