(57)【要約】      （修正有）【課題】充電器と電池セルを一体化した急速充電式電池の提供。【解決手段】電池セル１１、キャップアセンブリ１３、急速充電アセンブリ１５および絶縁フィルム１７を含む急速充電式電池１。キャップアセンブリ１３は電池セル１１から突出する。キャップアセンブリ１３は、本体１３１及び導電部材１３２を含む。導電部材１３２は、電池セル１１から離れた本体１３１の側面に配置される。急速充電アセンブリ１５は、本体１３１に配置され、電池セル１１と導電部材１３２との間に配置される。急速充電アセンブリ１５は、回路基板１５１と急速充電コネクタ１５２とを含む。急速充電コネクタ１５２は、電池セル１１に電気的に接続される。導電部材１３２は、電池セル１１に電気的に接続される。絶縁フィルム１７は、電池セル１１およびキャップアセンブリ１３上に筒状に設けられている。急速充電コネクタ１５２は本体１３１と絶縁フィルム１７から露出している。【選択図】図２
2019121587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極端子と負極端子とを有する電池セルと、
前記正極端子または前記負極端子の上に位置し、前記電池セルの軸方向に突出し、本体、および前記電池セルから離れて前記本体の側面に配置された導電部材、を含むキャップアセンブリと、
前記キャップアセンブリの前記本体に配置され、前記電池セルと前記導電部材との間に配置され、回路基板および急速充電コネクタを備える急速充電アセンブリであって、前記急速充電コネクタが、前記回路基板を介して前記電池セルに電気的に接続されて、大電流を流すように構成され、前記導電部材が、前記回路基板を介して前記電池セルに電気的に接続された、急速充電アセンブリと、
前記電池セルの前記軸方向に延び、前記電池セルおよび前記キャップアセンブリ上に筒状に設けられた絶縁フィルムであって、前記急速充電コネクタが前記本体および前記絶縁フィルムから露出する、絶縁フィルムと、を含む、
急速充電式電池。
【請求項２】
前記急速充電アセンブリは、第１導電素子と第２導電素子をさらに備え、
前記第１導電素子は、前記回路基板および前記電池セルの前記正極端子と電気的に接続され、
前記第２導電素子は、前記回路基板および前記電池セルの前記負極端子と電気的に接続されている、
請求項１に記載の急速充電式電池。
【請求項３】
前記キャップアセンブリは、前記電池セルの前記正極端子に位置し、前記導電部材は、前記本体から突出するキャップ部を有する、
請求項２に記載の急速充電式電池。
【請求項４】
前記急速充電式電池は、カバーをさらに備え、
前記カバーはキャップ部を有し、
前記キャップアセンブリは、前記電池セルの前記負極端子に位置し、
前記カバーは前記電池セルの前記正極端子に位置し、前記電池セルから前記電池セルの前記軸方向に突出しており、
さらに、前記絶縁フィルムが前記カバー上に筒状に設けられ、
前記カバーの前記キャップ部が前記絶縁フィルムから露出して突出している、
請求項２に記載の急速充電式電池。
【請求項５】
前記第１導電素子は、導電部分と電気絶縁部分とをさらに備え、前記電気絶縁部分は、前記電池セルと前記導電部との間に配置される、
請求項４に記載の急速充電式電池。
【請求項６】
前記本体は、第１底部及びスリーブ部を備え、
前記第１底部は、前記電池セルから離れた前記スリーブ部の側面に接続され、
前記第１底部は、第１開口部を有し、
前記導電部材は、前記第１底部の前記第１開口部から露出されている、
請求項２に記載の急速充電式電池。
【請求項７】
前記キャップアセンブリは、電気絶縁ガスケットをさらに含み、前記電気絶縁ガスケットは、前記本体に配置され、前記電池セルと前記回路基板との間に配置される、
請求項６に記載の急速充電式電池。
【請求項８】
前記本体は、第２底部をさらに備え、
前記第２底部は、前記電池セルに近接する前記スリーブ部の側面に接続され、前記第２底部は、少なくとも１つの第２開口部を有し、
第１導電素子および第２導電素子の一方が前記第２底部の前記少なくとも１つの第２開口部から露出している、
請求項６に記載の急速充電式電池。
【請求項９】
前記本体は、第１ピースと第２ピースとを含み、前記第１ピースと前記第２ピースとは、それらの間に収容空間を形成するように互いに組み立てられ、前記急速充電アセンブリは、前記収容空間に位置する、
請求項６に記載の急速充電式電池。
【請求項１０】
前記電池セルは、１８５００電池または１８４７０電池であり、
前記急速充電式電池および１８６５０電池は、実質的に同様の形状である、
請求項１に記載の急速充電式電池。
【請求項１１】
前記急速充電コネクタは、急速充電の機能を有するＣタイプのポートまたは他のコネクタである、
請求項１に記載の急速充電式電池。
【請求項１２】
前記急速充電式電池は、前記回路基板上にコーティングされた熱伝導性材料をさらに含み、
前記急速充電コネクタは、少なくとも６００ｍＡより大きい電流を送るように構成される、
請求項１１に記載の急速充電式電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池、より詳細には急速充電式電池に関する。
【０００２】
リチウム電池、ニッケル−鉄電池、鉛蓄電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池などの再充電可能な電池（二次電池）は、充電し、負荷に放電することができ、何回も再充電可能な電気エネルギー源である。使い捨てまたは一次電池と比較すると、それらは一度使用することを前提に設計され、廃棄され、再充電することはできない。再充電可能な電池は、可逆的な化学反応によってエネルギーを蓄えることができ、電池を消耗した後に再び電荷を保存することができる。
【０００３】
従来技術では、充電式電池は、充電のための充電器を必要とする。屋外で電子機器を持ち歩こうとすると、充電器を持ち運ぶ必要がある。しかし、充電器を運ぶことは本当に不便であり、人々は通常これを忘れる。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、上記の問題を解決することができる急速充電式電池を提供する。
【０００５】
本開示の一実施形態は、急速充電式電池を提供する。急速充電式電池は、電池セルと、キャップアセンブリと、急速充電アセンブリと、絶縁フィルムとを含む。電池セルは、正極端子と負極端子とを有する。キャップアセンブリは、正極端子または負極端子に位置し、電池セルの軸方向に電池セルから突出する。キャップアセンブリは、本体及び導電部材を含む。導電部材は、電池セルから離れた本体の側面に配置される。急速充電アセンブリは、キャップアセンブリの本体内に配置され、電池セルと導電部材との間に配置される。急速充電アセンブリは、回路基板と急速充電コネクタとを含む。急速充電コネクタは、回路基板を介して電池セルに電気的に接続され、大電流を送るように構成される。導電部材は、回路基板を介して電池セルに電気的に接続される。絶縁フィルムは、電池セルの軸方向に延在し、電池セルおよびキャップアセンブリ上に筒状に設けられる。急速充電コネクタは本体と絶縁フィルムから露出している。
【０００６】
上述した急速充電式電池によれば、キャップアセンブリは、電池セルのための急速充電コネクタを提供するように、電池セルのいずれかの端部に配置することができる。すなわち、急速充電式電池は、それ自体の急速充電コネクタを有するので、外部電源に接続することだけでなく充電器によっても充電することができる。したがって、ユーザは充電器を持ち運ぶことを忘れた場合でも電池を充電することができる。
【０００７】
加えて、キャップアセンブリは、電池セルに設置されるとき、電池セルの軸方向に延びる。したがって、キャップアセンブリは、急速充電式電池の全長を長くすることができるため、急速充電式電池を別のタイプの電池として捉えることができ、それにより製造に対して有益である。
【０００８】
さらに、急速充電式電池は、円筒形、長方形または他の形状の電池セルに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の一実施形態による急速充電式電池の斜視図である。
【図２】図１の急速充電式電池の分解図である。
【図３】図１の急速充電式電池の断面図である。
【図４】本開示の別の実施形態による急速充電式電池の分解図である。
【図５】本開示のさらに他の実施形態による急速充電式電池の制御回路のブロック図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係る急速充電式電池の制御回路のブロック図である。
【図７】本開示のさらに別の実施形態による急速充電式電池の分解図である。
【図８】本開示のさらに別の実施形態による急速充電式電池の分解図である。
【図９】図８の急速充電式電池の断面図である。
【図１０】本開示のさらなる別の実施形態による急速充電式電池の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示は、以下に与えられる詳細な説明および説明のためだけに与えられた本発明の開示を限定することを意図するものではない添付の図面からよりよく理解されるであろう。以下の詳細な説明では、説明するうえで開示された実施形態の完全な理解を提供するために、多くの特定の詳細が述べられる。しかしながら、これらの特定の詳細なしに１つまたは複数の実施形態を実施できることは明らかであろう。他の例では、図面を簡単にするために、周知の構造およびデバイスを概略的に示す。
【００１１】
図１〜３を参照のこと。図１は、本開示の一実施形態による急速充電式電池の斜視図である。図２は、図１の急速充電式電池の分解図である。図３は、図１の急速充電式電池の断面図である。図１に示すように、本実施形態は、急速充電式電池を提供する。急速充電式電池１は、電池セル１１と、キャップアセンブリ１３と、急速充電アセンブリ１５と、絶縁フィルム１７とを含む。電池セル１１は、充電式または二次電池である。電池セル１１は、正極端子１１１と負極端子１１２とを有する。正極端子１１１と負極端子１１２は、電池セル１１の２つの対向する側部に配置される。正極端子１１１は、キャップ部（番号なし）を有し、負極端子１１２と区別できる形状を有するが、これに限定されるものではない。なお、電池セル１１は、市販されている通常の充電式電池や、絶縁フィルムのない充電式電池とすることができる。図１〜図３に示すように、電池セル１１は、例えば、１８５００電池である。幅１８ｍｍ、高さ５０ｍｍの１８５００電池は円筒形状を有する。しかし、本開示は、電池セル１１の種類に限定されない。いくつかの他の実施形態では、電池セル１１は、１８４７０、１４２７０、またはＣＲ２（１５２６０）電池であってもよい。
【００１２】
キャップアセンブリ１３は、正極端子１１１または負極端子１１２に位置し、電池セル１１の軸方向Ｄ１に電池セル１１から突出している。図１〜図３に示すように、キャップアセンブリ１３は、電池セル１１の負極端子１１２上に位置する。キャップアセンブリ１３は、本体１３１と導電部材１３２とを有する。本体１３１は、第１底部１３１１と、スリーブ部１３１２を有する。第１底部１３１１は、電池セル１１から離れたスリーブ部１３１２の側面に接続され、開口部１３１３を有する。開口部１３１３は、スリーブ部１３１２で囲まれた内部空間に接続される。
【００１３】
導電部材１３２は、開口部１３１３に配置される。そのとき、導電部材１３２は、開口部１３１３から露出している。具体的には、本実施形態では、導電部材１３２は、開口部１３１３に配置され、整列しているので、導電部材１３２は開口部１３１３から露出している。しかしながら、導電部材１３２は、開口部１３１３に配置されることに限定されない。例えば、一部の他の実施形態では、導電部材１３２は、本体１３１にあってもよく、第１底部１３１１と電池セル１１との間に配置されてもよく、まだ開口部１３１３から露出することもできる。
【００１４】
キャップアセンブリ１３は、負極端子１１２から軸方向Ｄ１に突出して全長を長くしている。この場合、急速充電式電池１の長さは、電池セル１１の長さとキャップアセンブリ１３の厚さを合わせたものである。一実施形態では、キャップアセンブリ１３の厚さは約１５ｍｍであり、電池セル１１が１８５００電池である場合、急速充電式電池１の全長は約６５ｍｍであり、急速充電式電池１は１８６５０電池と同じであってもよく、外観が類似であってもよく、１８６５０電池とみなすことができる。
【００１５】
しかしながら、本開示は、電池セル１１の種類に限定されない。例えば、いくつかの他の実施形態では、電池セル１１は、キャップアセンブリ１３と組み合わされるとき、１８４７０電池であってもよく、急速充電式電池１は１８６００電池と同じくらいの高さを有してもよく、このとき急速充電式電池１を１８６００電池とみなすことができる。より具体的な例を挙げれば、電池セル１１は、１８６００、２１６５０、２０６００、１６２８０、１６２４０または１５２００電池であってもよく、１８６５０、２１７００、２０６５０、ＣＲ１２３ａ（１６３４０）、ＣＲ２（１５２６０）電池とすることもできる。また、上述した例では、キャップアセンブリ１３との組立後の急速充電式電池１の幅は、電池セル１１の幅と同じであるが、これに限定されるものではない。他のいくつかの実施形態では、キャップアセンブリ１３の幅は、電池セル１１の幅よりも大きくてもよく、その結果、キャップアセンブリ１３と組み立てられた後の急速充電式電池１の全体の幅は電池セル１１の幅よりも大きくてもよい。
【００１６】
急速充電アセンブリ１５は、キャップアセンブリ１３の本体１３１に配置され、電池セル１１と導電部材１３２との間に配置される。一実施形態では、急速充電アセンブリ１５は、回路基板１５１、急速充電コネクタ１５２、第１導電素子１５３、第２導電素子１５４および制御回路１５５を含む。急速充電コネクタ１５２、第１導電素子１５３、第２導電素子１５４および制御回路１５５は、回路基板１５１上に配置されるとともに、回路基板１５１に電気的に接続されて互いに接続されている。第１導電素子１５３は、電池セル１１の正極端子１１１に電気的に接続されるように構成され、第２導電素子１５４は、電池セル１１の負極端子１１２に電気的に接続されるように構成されている。このとき、制御回路１５５は、第１導電素子１５３および第２導電素子１５４を介して、電池セル１１の正極端子１１１および負極端子１１２に電気的に接続することができる。しかしながら、本開示は、回路基板１５１を電池セル１１に接続する方法については限定されない。
【００１７】
一実施形態では、キャップアセンブリ１３と電池セル１１とは、接着剤を介して互いに固定され、次いで、絶縁フィルム１７によって筒状に覆われてもよい。図２に示すように、キャップアセンブリ１３のスリーブ部１３１２は、急速充電コネクタ１５２を露出させることができ、また、絶縁フィルム１７は、絶縁フィルム１７の設置後にキャップアセンブリ１３の開口部と整列することができる開口部１７１を有する。これらの２つの開口部は、急速充電コネクタ１５２を露出させたままにすることができる。また、絶縁フィルム１７は、電池セル１１の軸方向Ｄ１に延在し、電池セル１１およびキャップアセンブリの外部にあって筒状に覆っているときに、電池セル１１の正極端子１１１と、キャップアセンブリ１３の導電部材１３２が絶縁フィルム１７から露出する。
【００１８】
接着剤を用いて絶縁フィルム１７をキャップアセンブリ１３と電池セル１１に容易に収めることができ、絶縁フィルム１７の設置時にキャップアセンブリ１３が電池セル１１に対して移動することが防止され、それにより急速充電式電池１の構造的強度を向上させることができる。しかしながら、これに限定されるものではなく、キャップアセンブリ１３および電池セル１１は、他の方式で互いに固定されてもよい。他の実施形態では、キャップアセンブリ１３および電池セル１１は、互いにしっかりと固定されることなく、絶縁フィルム１７によって直接筒状に覆われてもよい。
【００１９】
一実施形態では、本体１３１は、電池セル１１と本体１３１との間の短絡を防止するために、例えばプラスチックで形成される。導電部材１３２は、例えば導電性材料からなり、急速充電式電池の端子とみなされる。図２に示すように、回路基板１５１は、本体１３１の第１底部１３１１上に接点１５６を介して積層されている。接点１５６は、回路基板１５１および導電部材１３２に電気的に接続され、回路基板１５１を介して導電部材１３２が電池セル１１に電気的に接続されている。しかしながら、接点１５６は任意であり、導電部材１３２および電池セル１１は、他の方法で電気的に接続されていてもよい。
【００２０】
次に、図４を参照する。図４は、本開示の別の実施形態による急速充電式電池の分解図である。キャップアセンブリ１３は、急速充電アセンブリ１５と電池セル１１との間の短絡を防止するために使用される電気絶縁ガスケット１３３をさらに含むことができる。図４に示すように、電気絶縁ガスケット１３３は本体１３１に配置されるとともに、電池セル１１と回路基板１５１との間に配置され、電気絶縁ガスケット１３３は電池セル１１を急速充電アセンブリ１５から絶縁することができる。ただし、電気絶縁ガスケット１３３は任意であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
図１〜図４に示すように、本実施形態では、キャップアセンブリ１３が電池セル１１の負極端子１１２に配置されると、急速充電アセンブリ１５の第１導電素子１５３は、電池セル１１の側壁に沿ってキャップアセンブリ１３から延び、電池セル１１の正極端子１１１に電気的に接続されている。第１導電素子１５３は、例えば溶接により電池セル１１の正極端子１１１に固定されている。また、急速充電式電池１は、電池セル１１の正極端子１１１と溶接スポットを覆い、第１導電素子１５３と正極端子１１１との間の溶接スポットを保護するカバー１９をさらに備えていてもよい。カバー１９は、急速充電式電池１の正極端子とすることができるキャップ部１９１を有しているが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに、第１導電素子１５３は、導電部分１５３１および電気絶縁部分１５３２をさらに含む。電気絶縁部分１５３２は、電池セル１１と導電部分１５３１との間に配置される。電気絶縁部分１５３２は、電池セル１１を導電部分１５３１から絶縁するように構成されている。他の実施形態では、電気絶縁部分１５３２がなくてもよく、電池セル１１と導電部分１５３１を絶縁するために電池セル１１の外側に絶縁素子を配置してもよく、または電気絶縁部分１５３２および絶縁素子の両方が、電池セル１１および導電部分１５３１を同時に絶縁してもよい。
【００２２】
次に、制御回路１５５の詳細な説明を以下の段落で説明する。図２〜図６を参照のこと。図５は、本発明のさらに他の実施形態による急速充電式電池の制御回路のブロック図である。図６は、本発明のさらに他の実施形態による急速充電式電池の制御回路のブロック図である。図５に示すように、制御回路１５５は、充電回路１５５１と、保護回路１５５２とを有する。充電回路１５５１は、急速充電コネクタ１５２と保護回路１５５２に電気的に接続され、保護回路１５５２は、正極端子１１１、負極端子１１２及び導電部材１３２に電気的に接続されている。具体的には、急速充電コネクタ１５２は、そこに差し込まれた電気配線を介して外部の電気を取り込むように調整され、外部の電気を使用して充電回路１５５１および保護回路１５５２を介して電池セル１１を充電することができる。充電回路１５５１は、外部電力を変換して電池セル１１を充電するように構成されている。保護回路１５５２は、過充電電圧による損傷を防止し、外部電力の電流が導電部材１３２に送られるのを防止するように構成される。電池セル１１が放電している間、保護回路１５５２は電池セル１１の電流が充電回路１５５１及び急速充電コネクタ１５２に伝わることを防止することができる。なお、保護回路１５５２は、導電部材１３２及び電池セル１１とも電気的に接続され、電池セル１１によって生成された電流は導電部材１３２を介して送ることができる。
【００２３】
急速充電式電池１が従来の充電器を介して充電されている間、保護回路１５５２は、急速充電式電池１および従来の充電器が導電部材１３２を介して電気的に導通することを可能にする。しかしながら、保護回路１５５２が導電部材１３２および電池セル１１の間の接続をいつどのように開始するかは制限されない。例えば、保護回路１５５２は、特定の電圧値を受け取るとき、導電部材１３２と電池セル１１との間の接続を誘発することができる。別の例では、保護回路１５５２は、機械的スイッチまたは光スイッチから信号を受信したときに、その状態を切り替えることができる。
【００２４】
例えば、急速充電式電池１が１８６５０電池となるために、電池セル１１が１８５００電池である場合には、制御回路１５５を図５に示すように配置することができる。これは、１８５００電池の出力電圧が１８６５０電池と等しいためであるが、本開示はこれに限定されない。別の例として、急速充電式電池１の出力電圧が電池セル１１の出力電圧と異なる場合、制御回路１５５は、図６に示すような電圧調整モジュール１５５３をさらに備える必要がある。電圧調整モジュール１５５３は、保護回路１５５２および導電部材１３２に電気的に接続され、急速充電式電池１の出力電圧を調整するように構成されている。
【００２５】
一実施形態では、急速充電コネクタ１５２は、例えば、タイプＣポートまたは急速充電の機能を提供することができる他のタイプのコネクタである。急速充電コネクタ１５２は、スリーブ部１３１２の開口部１３４および絶縁フィルム１７の開口部１７１から露出している。急速充電コネクタ１５２がタイプＣポートである場合、タイプＣポートは、少なくとも６００ｍＡ以上の電流を出力することができるので、急速充電式電池１は急速充電機能を有する。従って、タイプＣのポートを介して、電池セル１１を完全に充電するのに約３０分から１時間しかかからない。一方、充電器の出力電流は約３２０ｍＡであるので、完全に充電するために約４〜５時間かかり、タイプＣポートよりも充電時間が長い。
【００２６】
図７を参照のこと。図７は、本開示のさらに別の実施形態による急速充電式電池の分解図である。この実施形態および他の実施形態では、回路基板１５１の表面にコーティングされた熱伝導性材料１５７が設けられる。熱伝導性材料１５７は急速充電池の充電効率を向上させるために急速充電コネクタ１５２によって生成された熱を散逸させるのに役立つ。熱伝導性材料１５７は、例えば、熱伝導性接着転写テープである３Ｍ（登録商標）の８８１０である。熱伝導性材料は、感圧接着剤および熱伝導性セラミック充填材料を採用し、複数のプレートが熱固化の代わりに圧力によって接合され、良好な接合および熱界面を達成することができる。熱伝導性材料テープは、さらなる加工および切断に都合がよいように、ポリエステルシリコーンパッドを備えている。熱伝導性材料テープは、良好な接着性、良好な熱伝導率、および電気絶縁性を提供する。
【００２７】
図８および図９を参照のこと。図８は、本開示のさらに別の実施形態による急速充電式電池の分解図である。図９は、図８の急速充電式電池の断面図である。図８及び図９に示すように、本実施形態は、急速充電式電池を提供する。急速充電式電池２は、電池セル２１と、キャップアセンブリ２３と、急速充電アセンブリ２５と、絶縁フィルム２７とを含む。電池セル２１、急速充電アセンブリ２５および絶縁フィルム２７については、先の実施形態で示したものと同様であるので、ここでは省略する。
【００２８】
この実施形態では、キャップアセンブリ２３は、本体２３１と導電部材２３２とを有する。本体２３１は、第１ピース２３３と第２ピース２３４とを含む。第１ピース２３３は、第１底部２３３１、湾曲部２３３２、第２底部２３３３と、第１切り欠き部２３３４と、第２切り欠き部２３３５と、貫通孔２３３６とを含む。第１底部２３３１は、電池セル２１から離れた湾曲部２３３２の一方の端部に接続される。第２底部２３３３は、湾曲部２３４２の電池セル２１側に近接した他方の端部に接続され、すなわち、第２底部２３３３と第１底部２３３１は、湾曲部２３３２の２つの対向する両側にそれぞれ連結されている。第１切り欠き部２３３４は、第１底部２３３１を貫通し、湾曲部２３３２から離れた第１底部２３３１の端部に配置されている。この実施形態では、第１切り欠き部２３３４は、湾曲部２３４２と同じ曲率の半円形の切り欠き部であるが、本開示はこれに限定されない。いくつかの他の実施形態では、第１切り欠き部２３３４は他の形状であってもよい。第２切り欠き部２３３５の形状は長方形である。第２切り欠き部２３３５は、第２底部２３３３を貫通し、湾曲部２３４２から離れた第２底部２３３３の端部に位置する。貫通孔２３３６の形状は、長方形である。貫通孔２３３６は、第２底部２３３３を貫通している。また、本実施形態の第２切り欠き部２３３５および貫通孔２３３６の形状は、長方形であるが、これに限定されるものではない。
【００２９】
第２ピース２３４は、第１底部２３４１と、湾曲部２３４２と、第２底部２３４３と、第１切り欠き部２３４４と、第２切り欠き部２３４５と、開口部２３４６とを含む。第１底部２３４１は、電池セル２１から離れた湾曲部２３４２の一方の端部に接続されている。第２底部２３４３は、湾曲部２３４２の電池セル２１に近接する湾曲部の他方の端部に接続されている。すなわち、第２底部２３４３および第１底部２３４１は、湾曲部２３４２の２つの対向する両側に位置する。第１切り欠き部２３４４は、第１底部２３４１を貫通し、湾曲部から離れた第１底部の一方の端部に位置する。この実施形態では、第１切り欠き部２３４４は、湾曲部２３４２と同じ曲率の半円形の切り欠き部であるが、本開示はこれに限定されない。いくつかの他の実施形態では、第１切り欠き部２３４４は他の形状であってもよい。第２切り欠き部２３４５の形状は長方形である。第２切り欠き部２３４５は、第２底部２３４３を貫通し、湾曲部２３４２の端部から離れた第２底部２３４３上に位置する。開口部２３４６は、キャップアセンブリ２３から急速充電コネクタ２５２を露出するように湾曲部を貫通しているので、急速充電コネクタ２５２の形状は開口部２３４６の形状に対応する設計である。他の実施形態では、開口部２３４６は、第１ピース２３３の湾曲部２３４２上に配置されてもよい。
【００３０】
第１ピース２３３と第２ピース２３４は一緒に組み立てることができる。第１ピース２３３と第２ピース２３４によって囲まれて形成された収容空間２３５がある。収容空間２３５は、急速充電アセンブリ２５を収容するように構成されている。さらに、第１ピース２３３の第１切り欠き部２３３４および第２ピース２３４の第１切り欠き部２３４４によって形成された開口部２３６があり、開口部２３６は、収容空間２３５内の構成要素を露出するように収容空間２３５に接続される。この実施形態では、導電部材２３２は、開口部２３６から露出している。詳細には、導電部材２３２は、第１切り欠き部２３３４および第１切り欠き部２３４４と整列している。いくつかの他の実施形態では、導電部材２３２は、第１底部２３３１および第１底部２３４１よりも電池セル２１に非常に近くてもよく、依然として開口部２３６から露出しうる。
【００３１】
さらに、第２底部２３３３の第２切り欠き部２３３５および第２底部２３４３の第２切り欠き部２３４５によって形成される開口部２３７がある。開口部２３７はまた、収容空間２３５に接続され、第１導電素子２５３または第２導電素子２５４を貫通して配置することができる。同様に、開口部２３４６はまた、第１導電素子２５３または第２導電素子２５４が貫通して配置することを可能にする。一例では、第１導電素子２５３および第２導電素子２５４は、それぞれ貫通孔２３３６および開口部２３７を介して配置され、この構成は、磁界が発生しないように第１導電素子２５３および第２導電素子２５４が適切な距離だけ離間することを維持するのに役立つが、これに限定されるものではない。いくつかの他の実施形態では、第２切り欠き部２３３５または第２切り欠き部２３４５がなくてもよく、このとき第２導電素子２５４が第２切り欠き部２３３５または第２切り欠き部２３４５を通ってキャップアセンブリ２３から突出する。
【００３２】
同様に、キャップアセンブリ２３は、電池セル２１の負極端子２１２から軸方向Ｄ１に突出して、全長を長くする。このような場合、急速充電式電池２の長さは、電池セル２１の長さにキャップアセンブリ２３の軸方向Ｄ１の厚みを加えた長さである。急速充電アセンブリ２５は、電池セル２１を充電するための外部電力に接続される急速充電コネクタ２５２を提供するように、キャップアセンブリ２３に配置され、導電部材２３２よりも電池セル２１に近接している。絶縁フィルム２７は軸方向Ｄ１に延び、電池セル２１およびキャップアセンブリ２３の外部に筒状に覆われ、軸方向Ｄ１に垂直な電池セル２１及びキャップアセンブリ２３の２つの面は絶縁フィルム２７から露出する。
【００３３】
前述の実施形態で説明された回路基板２５１と電池セル２１との接続態様、絶縁フィルム２７の適用、導電部材２３２と電池セル２１との電気的接続方法、制御回路２５５の適用方法などは、当業者であれば、電池セル２１、キャップアセンブリ２３、急速充電アセンブリ２５および絶縁フィルム２７をどのように修正または調節するかを知ることができるので、繰り返して記載しない。
【００３４】
本実施形態では、第２底部２３３３および第２底部２３４３は、電池セル１１と急速充電アセンブリ１５との間の短絡を防止するための図４の電気絶縁ガスケット１３３のような電気絶縁部分材とみなすことができる。さらに、本開示は、第１ピース２３３と第２ピース２３４とからなる本体２３１に限定されない。いくつかの他の実施形態では、本体は、スリーブ部分、第１底部分および第２底部分でもあるが、単一部品に一体化された、分離不可能な単一部品であってもよい。
【００３５】
上述の実施形態では、キャップアセンブリは、電池セルの負極端子に配置されている。以下の段落は、キャップアセンブリが電池セルの正極端子に配置される一実施形態を説明する。図１０を参照する。図１０は、本開示のさらに別の実施形態による急速充電式電池の断面図である。図１０に示すように、急速充電式電池３は、電池セル３１と、キャップアセンブリ３３と、急速充電アセンブリ３５と、絶縁フィルム３７とを含む。キャップアセンブリ３３は、正極端子から軸方向Ｄ１に突出し、全体の長さを長くする。このような場合、急速充電式電池３の長さは、電池セル３１の長さにキャップアセンブリ３３の厚さを加えたものである。
【００３６】
キャップアセンブリ３３は、図１〜図３または図８〜図９のタイプに限定されない。相違する点は、キャップアセンブリ３３が正極端子３１１に配置されるとき、導電部材３３２はキャップ部３３２１をさらに有することである。詳細には、本実施形態では、導電部材３３２は、本体３３１の開口部３３１１に配置され、整列している。開口部３３１１は導電部材３３２を露出させ、キャップ部３３２１が本体を通して突出している。別の実施形態では、導電部材３３２は、本体に配置され、開口部３３１１から離れて配置され、開口部３３１１から露出することができる。絶縁フィルム３７は、軸方向Ｄ１に延び、電池セル３１およびキャップアセンブリ３３の外部に筒状に覆われて装着され、電池セル３１の負極端子と導電部材３３２とが絶縁フィルム３７から露出している。また、急速充電コネクタ３５２は本体３３１上の穴及び穴に対応する絶縁フィルム３７の位置を通って本体３３１から露出している。
【００３７】
図１０の急速充電アセンブリ３５の詳細な適用は、先の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。本実施形態では、本体３３１の底面に回路基板３５１が積層され、電池セル３１から離れた回路基板３５１の面に接点３５６が配置されている。接点３５６は、導電部材３３２に電気的に接続されるように構成され、導電部材３３２は回路基板３５１を介して電池セル３１に電気的に接続されている。他の実施形態では、接点３５６は任意であり、導電部材３３２および電池セル３１は他の方法で互いに電気的に接続されてよい。
【００３８】
上述した急速充電式電池によれば、キャップアセンブリは、電池セルのための急速充電コネクタを提供するように、電池のいずれかの端部に配置することができる。すなわち、急速充電式電池は、それ自体の急速充電コネクタを有するので、外部電源に接続するだけでなく充電器によって充電することができる。したがって、ユーザは充電器を持ち運ぶことを忘れた場合でも電池を充電することができる。
【００３９】
加えて、キャップアセンブリは、電池セルに設置されるとき、電池セルの軸方向に延びる。このため、キャップアセンブリは、急速充電式電池の全長を長くすることができ、急速充電式電池を別のタイプの電池としても捉えることができ、製造において有益である。
【００４０】
さらに、急速充電式電池は、円筒形、長方形または他の形状の電池セルに適用することができる。
【００４１】
当業者には、本開示に様々な変更および変形がなされ得ることは明らかであろう。本明細書および実施例は、例示的な実施形態としてのみ考慮され、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲およびそれらの等価物によって示されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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