(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の頂部に設置された保護回路基板と、電池の底部に設置された電池セルとを含み、前記電池セルは、巻芯と金属ハウジングとを含み、前記電池のケースは、前記金属ハウジングからなり、前記保護回路基板は、保護板支持構造に設置され、前記電池セルと前記保護回路基板とは、前記保護回路基板に設置されたソケットにより電気的に接続され、前記保護回路基板には、前記電池を充電するためのＵＳＢインターフェースが設置されている、ことを特徴とする一体化した電池セルを有する充電可能な電池。
【請求項２】
前記金属ハウジングは、一端が閉鎖された円筒状構造をなし、前記金属ハウジングの開口端は、防爆栓によって前記電池セルをパッケージする、ことを特徴とする請求項１に記載の一体化した電池セルを有する充電可能な電池。
【請求項３】
前記防爆栓は、防爆栓本体を含み、前記防爆栓本体には、前記電池セルの正極が貫通可能である正極ピンホールと、前記電池セルの負極が貫通可能である負極ピンホールとが設置され、前記電池セルの正極及び負極は、前記正極ピンホール及び前記負極ピンホールを貫通して前記保護回路基板に電気的に接続されている、ことを特徴とする請求項２に記載の一体化した電池セルを有する充電可能な電池。
【請求項４】
前記防爆栓は、前記保護回路基板の一部が前記金属ハウジング内に位置できるように前記金属ハウジングの内部に位置し、前記金属ハウジングで、且つ前記防爆栓を設置する位置に凹溝が設置され、前記凹溝は、前記金属ハウジングが内側に凹んで形成され、前記防爆栓は、前記凹溝で設置され、且つ前記電池セルに対する密封を形成するように前記凹溝の内壁に当接されている、ことを特徴とする請求項３に記載の一体化した電池セルを有する充電可能な電池。
【請求項５】
前記防爆栓は、防爆栓本体を含み、前記防爆栓本体には、前記防爆栓本体よりも強度が弱い放圧部を有し、前記放圧部の両端は、それぞれ前記金属ハウジングの内部及び放圧区である、ことを特徴とする請求項４に記載の一体化した電池セルを有する充電可能な電池。
【請求項６】
前記放圧区は、前記保護回路基板の外部に嵌設された正極キャップの内部であり、或いは、前記放圧区は、前記ＵＳＢインターフェースを介して前記正極キャップの内部と連通する電池の外部である、ことを特徴とする請求項５に記載の一体化した電池セルを有する充電可能な電池。
【請求項７】
前記保護回路基板には、前記金属ハウジングに当接可能である負極接地片が設置され、前記負極接地片は、メタルドームで製造される、ことを特徴とする請求項１に記載の一体化した電池セルを有する充電可能な電池。
【請求項８】
前記凹溝は、ローリングの方法で前記金属ハウジング上に形成されたローリング溝である、ことを特徴とする請求項４に記載の一体化した電池セルを有する充電可能な電池。
【請求項９】
前記保護板支持構造は、円柱状構造をなす支持本体を含み、前記支持本体の内部には、前記保護回路基板を取り付けるための貫通孔が設置され、前記保護回路基板は、前記貫通孔を貫通して一端が前記電池セルのピンに連結され、他端が正極柱に連結されている、ことを特徴とする請求項８に記載の一体化した電池セルを有する充電可能な電池。
【請求項１０】
前記正極キャップは、前記保護回路基板の外部に嵌設され、前記正極キャップの外周面は、前記金属ハウジングの外周面のサイズに対応し、前記正極キャップと前記金属ハウジングとの間は、相対的に絶縁である、ことを特徴とする請求項６に記載の一体化した電池セルを有する充電可能な電池。
【請求項１１】
電池セルを取り付けるための金属ハウジングと、前記電池セルを前記金属ハウジング内に密封するための防爆栓とを含み、前記防爆栓と前記金属ハウジングとは、固定連結され、前記防爆栓は、防爆栓本体を含み、前記防爆栓本体には、前記防爆栓本体よりも強度が弱い放圧部を有し、前記放圧部の両端は、それぞれ前記金属ハウジングの内部と前記金属ハウジングの外部と連通しており、
前記防爆栓本体には、前記電池セルの正極が貫通可能である正極ピンホールと、前記電池セルの負極が貫通可能である負極ピンホールとが設置され、前記放圧部は、前記正極ピンホール及び前記負極ピンホールの長さ方向に沿って設置されている、ことを特徴とする防爆構造。
【請求項１２】
前記放圧部は、前記防爆栓本体に設置された非貫通孔構造である、ことを特徴とする請求項１１に記載の防爆構造。
【請求項１３】
前記放圧部は、前記防爆栓本体に設置された放圧孔と、前記放圧孔内に設置された圧力栓とを含み、前記圧力栓と前記防爆栓本体とは、一体構造である、ことを特徴とする請求項１２に記載の防爆構造。
【請求項１４】
前記放圧部は、前記防爆栓本体に設置された放圧孔と、前記放圧孔内に設置された圧力栓とを含み、前記圧力栓と前記防爆栓本体とは、セパレート型構造であり、前記圧力栓は、前記放圧孔に締り嵌めされる、ことを特徴とする請求項１２に記載の防爆構造。
【請求項１５】
前記金属ハウジングは、円形又は矩形であり、前記防爆栓は、前記金属ハウジングの外形に対応する、ことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の防爆構造。
【請求項１６】
前記金属ハウジングは、その周部に沿ってローリング溝が設置され、前記ローリング溝は、前記金属ハウジングが内側に凹んで形成され、前記防爆栓は、前記ローリング溝で設置され、且つ前記電池セルに対する密封を形成するように前記ローリング溝の内壁に当接されている、ことを特徴とする請求項１１に記載の防爆構造。
【請求項１７】
請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の防爆構造が用いられる、ことを特徴とするＵＳＢ充電池。
【請求項１８】
前記金属ハウジングは、電池セルを取り付けるための底部取付空間と、ＵＳＢ充電装置を取り付けるための頂部取付空間とを有し、前記防爆栓は、前記底部取付空間と前記頂部取付空間との間に設置されている、ことを特徴とする請求項１７に記載のＵＳＢ充電池。
【請求項１９】
前記金属ハウジングの前記頂部取付空間から離れた端部に負極プラットフォームが設置されている、ことを特徴とする請求項１８に記載のＵＳＢ充電池。
【請求項２０】
正極アセンブリと保護回路基板と電池セルとを含み、前記電池セルは、剛性ピンを用い、前記保護回路基板にソケットが設置され、前記ソケットに前記ピンと嵌合するジャックが設置され、前記ピンと前記ジャックとは、前記電池セルと前記ソケットとを電気的に接続するように緊密に嵌合して電気的な接続を形成し、前記正極アセンブリは、正極キャップと保護板支持構造とを含み、前記保護回路基板は、前記保護板支持構造に設置されている、ことを特徴とする電池セルの組付構造。
【請求項２１】
前記保護板支持構造と前記保護回路基板とは、取り外し可能に連結され、前記保護板支持構造は、円柱状構造をなす支持本体を含み、前記支持本体の内部には、前記保護回路基板を取り付けるための貫通孔が設置され、前記保護回路基板は、前記貫通孔を貫通して一端が前記電池セルのピンに連結され、他端が正極柱に連結されている、ことを特徴とする請求項２０に記載の電池セルの組付構造。
【請求項２２】
前記ソケットは、ソケット本体を含み、前記ソケット本体の前記電池セルに向かう端部に前記ジャックが設置され、前記ソケット本体の前記ジャックから離れた端部にリードが設置され、前記ピンは、前記ジャックと緊密に嵌合してから前記リードによって前記保護回路基板に電気的に接続されている、ことを特徴とする請求項２１に記載の電池セルの組付構造。
【請求項２３】
前記保護回路基板上に負極接地片が設置され、前記負極接地片は、メタルドームで製造され、前記負極接地片は、前記保護回路基板に電気的に接続された接地片の第１の端と、前記保護回路基板から離れた接地片の第２の端とを有し、前記保護回路基板を金属ハウジング内に取り付けた場合、前記接地片の第２の端は、前記金属ハウジングに当接されている、ことを特徴とする請求項２１に記載の電池セルの組付構造。
【請求項２４】
前記支持本体の外部に環状ボスが設置され、組立状態で、前記環状ボスは、前記正極キャップと金属ハウジングとが相対的に絶縁であるように前記正極キャップと前記金属ハウジングとの間に位置する、ことを特徴とする請求項２１に記載の電池セルの組付構造。
【請求項２５】
電池セルを取り付けるための金属ハウジングを更に含み、前記金属ハウジングは、一端が閉鎖された円筒状構造をなし、前記金属ハウジングの開口端は、防爆栓によって前記電池セルをパッケージする、ことを特徴とする請求項２０に記載の電池セルの組付構造。
【請求項２６】
前記防爆栓は、前記金属ハウジングと固定連結され、前記防爆栓は、防爆栓本体を含み、前記防爆栓本体には、前記防爆栓本体よりも強度が弱い放圧部が設置され、前記放圧部の両端は、それぞれ前記金属ハウジングの内部と前記金属ハウジングの外部と連通している、ことを特徴とする請求項２５に記載の電池セルの組付構造。
【請求項２７】
前記正極キャップと前記保護板支持構造とは、一体構造であり、インモールド射出で一体に加工成形されている、ことを特徴とする請求項２０に記載の電池セルの組付構造。
【請求項２８】
正極アセンブリと保護回路基板と電池セルとを含み、前記電池セルは、剛性ピンを用い、前記正極アセンブリは、正極キャップと保護板支持構造とを含み、前記保護回路基板は、前記保護板支持構造に設置され、前記ピンは、半田付けの方法で前記保護回路基板に電気的に接続されている、ことを特徴とする電池セルの組付構造。
【請求項２９】
請求項２０〜２８のいずれか一項に記載の電池セルの組付構造を用いて電池セルを組み付ける、ことを特徴とするＵＳＢ充電池。
【請求項３０】
金属ハウジングと、正極アセンブリと、保護回路基板と、電池セルと、前記電池セルを前記金属ハウジング内に密封するための防爆栓とを含み、
前記電池セルは、巻芯と、正極ピンと、負極ピンと、金属ハウジングとを含み、前記電池のケースは、前記金属ハウジングからなり、
前記保護回路基板は、保護板支持構造に設置され、前記電池セルと前記保護回路基板とは、前記保護回路基板に設置されたソケットにより電気的に接続され、前記保護回路基板には、前記電池を充電するためのＵＳＢインターフェースが設置され、
前記防爆栓は、防爆栓本体を含み、前記防爆栓本体には、前記防爆栓本体よりも強度が弱い放圧部を有し、前記放圧部の両端は、それぞれ前記金属ハウジングの内部と放圧区と連通している、ことを特徴とする安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池。
【請求項３１】
前記金属ハウジングは、一端が閉鎖された円筒状構造をなし、前記金属ハウジングの開口端は、防爆栓によって前記電池セルをパッケージし、前記防爆栓は、防爆栓本体を含み、前記防爆栓本体には、前記電池セルの正極ピンが貫通可能である正極ピンホールと前記電池セルの負極ピンが貫通可能である負極ピンホールとが設置され、前記電池セルの正極ピン及び負極ピンは、それぞれ前記正極ピンホール及び前記負極ピンホールを貫通して前記保護回路基板に電気的に接続され、前記放圧部は、前記正極ピンホール及び前記負極ピンホールの長さ方向に沿って設置されている、ことを特徴とする請求項３０に記載の安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池。
【請求項３２】
前記防爆栓は、前記保護回路基板の一部が前記金属ハウジング内に位置できるように前記金属ハウジングの内部に位置し、前記金属ハウジングで、且つ前記防爆栓を設置する位置に凹溝が設置され、前記凹溝は、前記金属ハウジングが内側に凹んで形成され、前記防爆栓は、前記凹溝で設置され、且つ前記電池セルに対する密封を形成するように前記凹溝の内壁に当接されている、ことを特徴とする請求項３１に記載の安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池。
【請求項３３】
前記防爆栓本体には、前記防爆栓本体よりも強度が弱い放圧部を有し、前記放圧部の両端は、それぞれ前記金属ハウジングの内部及び放圧区である、ことを特徴とする請求項３２に記載の安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池。
【請求項３４】
前記放圧部は、前記防爆栓本体に設置された非貫通孔構造であり、
前記放圧部は、前記防爆栓本体に設置された放圧孔と、前記放圧孔内に設置された圧力栓とを含み、前記圧力栓と前記防爆栓本体とは、一体構造であり、或いは、前記圧力栓と前記防爆栓本体とは、セパレート型構造であり、前記圧力栓は、前記放圧孔に締り嵌めされる、ことを特徴とする請求項３０に記載の安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池。
【請求項３５】
前記ソケットには、前記正極ピン及び前記負極ピンと嵌合するジャックが設置され、前記正極ピンと前記負極ピンとは、前記電池セルと前記ソケットとを電気的に接続するように前記ジャックと緊密に嵌合して電気的な接続を形成し、前記正極アセンブリは、正極キャップと保護板支持構造とを含み、前記保護回路基板は、前記保護板支持構造に設置されている、ことを特徴とする請求項３０に記載の安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池。
【請求項３６】
前記保護板支持構造と前記保護回路基板とは、取り外し可能に連結され、前記保護板支持構造は、円柱状構造をなす支持本体を含み、前記支持本体の内部には、前記保護回路基板を取り付けるための貫通孔が設置され、前記保護回路基板は、前記貫通孔を貫通して一端が前記電池セルのピンに連結され、他端が正極柱に連結されている、ことを特徴とする請求項３５に記載の安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池。
【請求項３７】
前記ソケットは、ソケット本体を含み、前記ソケット本体の前記電池セルに向かう端部に前記ジャックが設置され、前記ソケット本体の前記ジャックから離れた端部にリードが設置され、前記ピンは、前記ジャックと緊密に嵌合してから前記リードによって前記保護回路基板に電気的に接続されている、ことを特徴とする請求項３６に記載の安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池。
【請求項３８】
前記放圧区は、前記保護回路基板の外部に嵌設された正極キャップの内部であり、或いは、前記放圧区は、前記ＵＳＢインターフェースを介して前記正極キャップの内部と連通する電池の外部である、ことを特徴とする請求項３０に記載の安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池。
【請求項３９】
前記保護回路基板上に負極接地片が設置され、前記負極接地片は、メタルドームで製造され、前記負極接地片は、前記保護回路基板に電気的に接続された接地片の第１の端と、前記保護回路基板から離れた接地片の第２の端とを有し、前記保護回路基板を金属ハウジング内に取り付けた場合、前記接地片の第２の端は、前記金属ハウジングに当接されている、ことを特徴とする請求項３０に記載の安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の技術分野に関し、特に一体化した電池セルを有する充電可能な電池の防爆構造、電池セルの組付構造、安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池は、日用品としておもちゃ、キーボード・マウス、リモコン、カメラ、模型飛行機、懐中電灯、電子ドアロック、電子時計などの様々な機器に広く使われている。市販されている電池には、主に使い捨ての炭素電池、アルカリ電池、及び充電可能なニッケル−マンガン、ニッケル−クロム、ニッケル−水素電池などがある。リチウム電池技術の成熟度のますますの高まり、ならびにそのエネルギー密度が高く、充電が速く、環境保護に有利であり、メモリ効果がないなどの利点により、市場には徐々に充電可能なリチウム電池が出現し、且つ普及する傾向がある。しかしながら、リチウム電池は、その高いエネルギー密度及びその充電・放電特性により、使用過程において内部で正負極の短絡による発熱、燃焼、さらに爆発を引き起しやすく、使用者に安全上の危険性をもたらす。
【０００３】
現在、リチウム電池の電池セルには、ソフトパックと金属ハウジング（スチールハウジング、アルミニウムハウジングなど）の２種類のパッケージ方法があり、ソフトパック電池セルの内部で発熱して発生した気体によって電池セルのケースが膨らみ、製品のケースが変形して一定の圧力が解放されるため、一般的に爆発する確率が低い。しかしながら、金属ハウジングでパッケージされた電池セルは、電池セルのケースの変形によって電池セルの内部圧力を調整することができないため、電池セルの異常時に電池セルの内部に圧力が多く蓄積し、最終的に爆発する。したがって、金属ハウジングの電池セルに対して、内部圧力が一定のレベルに達すると、安全のために電池セルを放圧する効果的な方法を講じなければならない。
【０００４】
充電可能なリチウム電池には、主に２つのタイプがある。１つは、ＵＳＢ充電インターフェースを備えた一体型ＵＳＢ電池であり、もう１つは、電池と充電器が分離する充電可能なリチウム電池である。後者は、別のアダプターが必要であるため、ユーザーにとっては不便である。
【０００５】
ＵＳＢインターフェースを備えた（内蔵）従来の充電可能なリチウム電池構造は、電池セル、保護及び電圧変換回路基板、ケースなどの部材からなる。電池セルは、ソフトパック又は金属ハウジングでパッケージされ、保護及び電圧変換回路基板は、リチウム電池保護回路、電圧変換回路、充電管理回路からなる。充電時に、ＵＳＢインターフェースを通して電池の充電及び放電を行い、変換された電圧、例えば、１．５Ｖを電池の正極キャップを通して出力し、その他の電池、例えば、９Ｖ角形電池は、＋９Ｖ電圧を出力し、負極は電池ケースである。
【０００６】
従来のＵＳＢ電池は、「電池保護、充電管理、電圧変換回路、ＵＳＢインターフェース」を集成し、電池自体での大きな空間を占有するので、電池容量は大きく制限される。もう１つの重要な点は、電池セルが個別に設計されているため、空間使用率がさらに低下し、全体の電池容量が大幅に減少する。現在、市販されているＡＡ型リチウム電池は、約１０００ｍＡＨまでしか達成できず、ＡＡＡ型リチウム電池は、約４００ｍＡＨまでしか達成できない。また、電池セルを個別に設計した場合、電池の組み立ても複雑になり、特に電池の正極・負極の半田付け及び接地半田付け作業は、非常に困難である。また、電池セルが個別に設計されてスチールハウジングに内蔵されているので、電池セルが放圧設計を有しても、外側のスチールハウジングが放圧チャネルを有しない場合、同様に電池が爆発して事故を引き起こしやすい。
【０００７】
市場に出現した他の製品形態は、「電池管理回路、電圧変換回路」だけが電池の内部に集成され、充電管理回路は、ＡＣアダプター又はＵＳＢインターフェースに接続できる個別な充電器として設計される。電池セルも個別に設計されており、電池は、電池セル、保護及び変換回路、ケースの３部分で構成されている。正極キャップを通して変換された電圧を出力し、例えば、ＡＡ型、ＡＡＡ型の場合、＋１．５Ｖ電圧を出力し、９Ｖの場合、＋９Ｖ電圧を出力し、負極は、ケースである。従来の技術と比較して、ＵＳＢインターフェースは、外付けされ、多くの空間を節約することができ、電池容量を増やすこともできる。
【０００８】
この方法では、ＵＳＢが外付けされ、電池自体の空間が節約されるが、外付けされるため、コストが増加し、電池使用の携帯性及び利便性にも悪い結果をもたらす。電池セルは、依然として個別に設計されているので、容量も制限されており、防爆の問題も解決されておらず、組み付けも複雑である。
【０００９】
ＵＳＢインターフェースを備えた（内蔵）従来の充電可能なリチウム電池構造は、電池セル、保護及び電圧変換回路基板（まとめて保護回路基板と呼ばれる）、ケースなどの部材からなる。電池セルは、ソフトパック又は金属ハウジングでパッケージされ、保護基板は、リチウム電池保護回路、電圧変換回路、充電管理回路からなる。電池セルと保護回路基板との間の電気的な接続は、半田付けの方法が用いられる。この方法は、製造に大きな問題をもたらし、生産性が低く、コストが高く、また半田付け不良及び短絡などの現象を起こしやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の実施例の１つの目的は、従来技術に存在する上記技術問題を解決可能である一体化した電池セルを有する充電可能な電池を提供することにある。
【００１１】
本発明の実施例の他の目的は、従来技術に存在する上記技術問題を解決可能である防爆構造を提供することにある。
【００１２】
本発明の実施例の他の目的は、従来技術に存在する上記技術問題を解決可能である電池セルの組付構造を提供することにある。
【００１３】
本発明の実施例の他の目的は、従来技術に存在する上記技術問題を解決可能である安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の技術案を講じた。
一体化した電池セルを有する充電可能な電池を提供しており、当該充電可能な電池は、電池の頂部に設置された保護回路基板と、電池の底部に設置された電池セルとを含み、前記電池セルは、巻芯と金属ハウジングとを含み、前記電池のケースは、前記金属ハウジングからなり、前記保護回路基板は、保護板支持構造に設置され、前記電池セルと前記保護回路基板とは、前記保護回路基板に設置されたソケットにより電気的に接続され、前記保護回路基板には、前記電池を充電するためのＵＳＢインターフェースが設置されている。
【００１５】
防爆構造を提供しており、当該防爆構造は、電池セルを取り付けるための金属ハウジングと、前記電池セルを前記金属ハウジング内に密封するための防爆栓とを含み、前記防爆栓と前記金属ハウジングとは、固定連結され、前記防爆栓は、防爆栓本体を含み、前記防爆栓本体には、前記防爆栓本体よりも強度が弱い放圧部を有し、前記放圧部の両端は、それぞれ前記金属ハウジングの内部と前記金属ハウジングの外部と連通している。
【００１６】
上述した防爆構造を用いたＵＳＢ充電池を提供する。
【００１７】
電池セルの組付構造を提供しており、当該電池セルの組付構造は、正極アセンブリと、保護回路基板と、電池セルとを含み、前記電池セルは、剛性ピンを用い、前記保護回路基板にソケットが設置され、前記ソケットに前記ピンと嵌合するジャックが設置され、前記ピンと前記ジャックとは、前記電池セルと前記ソケットとを電気的に接続するように緊密に嵌合して電気的な接続を形成し、前記正極アセンブリは、正極キャップと保護板支持構造とを含み、前記保護回路基板は、前記保護板支持構造に設置されている。
【００１８】
安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池を提供しており、当該安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池は、金属ハウジングと、正極アセンブリと、保護回路基板と、電池セルと、前記電池セルを前記金属ハウジング内に密封するための防爆栓とを含み、
前記電池セルは、巻芯と、正極ピンと、負極ピンと、金属ハウジングとを含み、前記電池のケースは、前記金属ハウジングからなり、
前記保護回路基板は、保護板支持構造に設置され、前記電池セルと前記保護回路基板とは、前記保護回路基板に設置されたソケットにより電気的に接続され、前記保護回路基板には、前記電池を充電するためのＵＳＢインターフェースが設置され、
前記防爆栓は、防爆栓本体を含み、前記防爆栓本体には、前記防爆栓本体よりも強度が弱い放圧部を有し、前記放圧部の両端は、それぞれ前記金属ハウジングの内部と放圧区と連通している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係る電池セル、金属ハウジング及び防爆栓の分解構造の模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施例１に係る電池の構造断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施例１に係る電池の別の角度から見た構造断面図である。
【図４】図４は、図３におけるＩ箇所の拡大図である。
【図５】図５は、本発明の実施例１に係る電池の分解状態の模式図である。
【図６】図６は、本発明の実施例２に係る電池セル、金属ハウジング及び防爆栓の分解構造の模式図である。
【図７】図７は、本発明の実施例２に係る電池セル、金属ハウジング及び防爆栓の組立状態の断面図である。
【図８】図８は、図７におけるＩＩ箇所の拡大図である。
【図９】図９は、本発明の実施例２に係る防爆栓の構造模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例２に係る防爆栓の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例３に係る電池セル、金属ハウジング及び防爆栓の分解構造の模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例３に係る電池の構造断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施例３に係る電池の別の角度から見た構造断面図である。
【図１４】図１４は、図１３におけるＩＩＩ箇所の拡大図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施例３に係る電池の分解状態の模式図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施例４に係る電池セル、金属ハウジング及び防爆栓の分解構造の模式図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施例４に係る電池の断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施例４に係る電池の別の角度から見た構造断面図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、図１８におけるＩＶ箇所の拡大図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、図１８におけるＶ箇所の拡大図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施例４に係る電池セル、金属ハウジング及び防爆栓の組立状態の断面図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、図１９におけるＶＩ箇所の拡大図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施例４に係る防爆栓の構造模式図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施例４に係る防爆栓の断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施例４に係る電池の分解状態の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の解決すべき技術的問題、使用される技術案及び実現される技術効果をより明確にするために、以下、図面を参照しながら本発明の実施例に係る技術案を更に詳細に説明する。説明される実施例は、本発明の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではないことは明らかである。本発明の実施例に基づき、当業者が創造的な労働を行わない前提で得られるすべての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属している。
【００２１】
本発明の説明において、「繋がる」、「連結」、「固定」という用語は、別途明確に規定・限定されない限り、広義に理解されるべきである。例えば、固定連結であってもよく、取り外し可能な連結であってもよく、或いは、一体になってもよく、機械的連結であってもよく、電気的接続であってもよく、直接繋がってもよく、中間媒体を介して間接的に繋がってもよく、２つの部品の内部の連通又は２つの部品の相互作用の関係であってもよい。当業者であれば、本発明における上記用語の具体的な意味は、具体的な状況に応じて理解できる。
【００２２】
本発明の説明において、別途明確に規定・限定されない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」又は「下」にあることは、第１の特徴と第２の特徴との直接接触を含んでもよく、第１の特徴と第２の特徴とが直接接触せず、それらの間に他の特徴を介して接触することを含んでもよい。さらに、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方」及び「上面」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真上及び斜め上にあることを含むか、或いは単に第１の特徴の水平高さが第２の特徴よりも高いことを示す。第１の特徴が第２の特徴の「下」、「下方」及び「下面」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真下及び斜め下にあることを含むか、或いは単に第１の特徴の水平高さが第２の特徴よりも低いことを示す。
【００２３】
実施例１
図１〜５に示すように、本実施例において、本発明に係る一体化した電池セルを有する充電可能な電池は、電池の頂部に設置された保護回路基板１１と、電池の底部に設置された電池セル１２とを含み、前記電池セル１２は、巻芯１２１と金属ハウジング１２２とを含み、前記電池のケースは、前記金属ハウジング１２２からなり、前記保護回路基板１１は、保護板支持構造１３に設置され、前記電池セル１２と前記保護回路基板１１とは、前記保護回路基板１１に設置されたソケット１４により電気的に接続され、前記保護回路基板１１には、前記電池を充電するためのＵＳＢインターフェース１５が設置されている。
【００２４】
本態様では、一体化した電池セル１２を用い、即ち、電池の外部にケースを別途増加せず、電池セル１２のケースをそのまま電池のケースとすることで、電池の組付構造を簡略化すると同時に、取付空間をコンパクトにすることができる。
【００２５】
本実施例では、電池セル１２と電池ケースとを一体にする技術案を用いることで、電池セル１２の容量を約２０〜５０％増加させ、材料コストを大幅に削減することができると同時に、保護回路基板１１を電池セル１２に直接半田付け、組み付け時に上端の保護回路基板１１と電池セル１２とをコネクタにより連結させることで、組付工程全体を簡略化させる。
【００２６】
前記金属ハウジング１２２は、一端が閉鎖された円筒状構造をなし、前記金属ハウジング１２２の開口端は、防爆栓１６によって前記電池セル１２をパッケージする。
【００２７】
具体的には、前記防爆栓１６は、防爆栓１６本体を含み、前記防爆栓１６本体には、前記電池セル１２の正極が貫通可能である正極ピンホールと、前記電池セル１２の負極が貫通可能である負極ピンホールとが設置され、前記電池セル１２の正極及び負極は、前記正極ピンホール及び前記負極ピンホールを貫通して前記保護回路基板１１に電気的に接続されている。
【００２８】
本実施例では、前記正極と前記負極とはいずれも剛性構造であるため、前記正極及び前記負極は、前記正極ピンホール及び前記負極ピンホールを容易に貫通し、且つ前記ソケット１４に挿着することができる。前記正極ピンホールと前記正極とは、締り嵌めとなり、前記負極ピンホールと前記負極とは、締り嵌めとなっている。締り嵌めは、そこから電解液が漏れることを防ぎ、電池の密封性能を保証することができる。
【００２９】
好ましい技術案として、本実施例において、前記防爆栓１６は、前記保護回路基板１１の一部が前記金属ハウジング１２２内に位置できるように前記金属ハウジング１２２の内部に位置し、前記金属ハウジング１２２で、且つ前記防爆栓１６を設置する位置に凹溝１７が設置され、前記凹溝１７は、前記金属ハウジング１２２が内側に凹んで形成され、前記防爆栓１６は、前記凹溝１７で設置され、且つ前記電池セル１２に対する密封を形成するように前記凹溝１７の内壁に当接されている。本態様に係る電池セル１２のハウジングは、従来の電池セル１２のハウジングの構造とは異なり、電池セル１２は、一部の空間のみを占めるようにその中に取り付けられ、残りの空間は、防爆栓１６、保護回路基板１１を取り付けるために用いられることができる。
【００３０】
前記防爆栓１６は、防爆栓本体を含み、前記防爆栓本体には、前記防爆栓本体よりも強度が弱い放圧部を有し、前記放圧部の両端は、それぞれ前記金属ハウジングの１２２の内部及び放圧区１８である。防爆栓本体よりも強度が弱い放圧部を設置することで、圧力が設定範囲を超える場合、放圧部は放圧し、内部圧力が大きすぎて電池が爆発することを防止する。
【００３１】
放圧を効果的に達成するために、圧力が放圧部から解放される場合、さらなる圧力解放空間が必要であり、本態様の実施例では、圧力を解放するための放圧区１８を提供しており、具体的には、前記放圧区１８は、前記保護回路基板１１の外部に嵌設された正極キャップ１１０の内部であり、正極キャップ１１０の内部には、部品により充填されていない一定の空間を有するので、電池セル１２の内部圧力を当該空間に解放することで放圧することができる。
【００３２】
正極キャップ１１０の内部空間は限られているので、さらに好ましい技術案として、他の実施例では、前記放圧区１８は、前記ＵＳＢインターフェース１５を介して前記正極キャップ１１０の内部と連通する電池の外部であってもよい。当該技術案により、電池内部の圧力を一度に電池の外部空間に解放し、電池の爆発をより効果的に回避することができる。
【００３３】
前記保護回路基板１１には、前記金属ハウジング１２２に当接可能である負極接地片１９が設置され、前記負極接地片１９は、メタルドームで製造される。前記凹溝１７は、ローリングの方法で前記金属ハウジング１２２上に形成されたローリング溝である。
【００３４】
前記保護板支持構造は、円柱状構造をなす支持本体を含み、前記支持本体の内部には、前記保護回路基板１１を取り付けるための貫通孔が設置され、前記保護回路基板１１は、前記貫通孔を貫通して一端が前記電池セル１２のピンに連結され、他端が正極柱に連結されている。
【００３５】
前記正極キャップ１１０は、前記保護回路基板１１の外部に嵌設され、前記正極キャップ１１０の外周面は、前記金属ハウジング１２２の外周面のサイズに対応し、前記正極キャップ１１０と前記金属ハウジング１２２との間は、相対的に絶縁である。
【００３６】
なお、正極キャップ１１０の設置は、本態様の必須の部品ではなく、他の実施例では、保護板支持構造をそのまま充電可能な電池の頂部ケースとしてもよく、その外形のサイズは、必要な電池タイプを形成するために金属ケースのサイズに対応する。
【００３７】
実施例２
図６〜１０に示すように、本実施例において、本発明に係る防爆構造は、電池セル２１を取り付けるための金属ハウジング２２と、前記電池セル２１を前記金属ハウジング２２内に密封するための防爆栓とを含み、前記防爆栓と前記金属ハウジング２２とは、固定連結され、前記防爆栓は、防爆栓本体２３を含み、前記防爆栓本体２３には、前記防爆栓本体２３よりも強度が弱い放圧部２３１を有し、前記放圧部２３１の両端は、それぞれ前記金属ハウジング２２の内部と前記金属ハウジング２２の外部と連通している。
【００３８】
本実施例では、防爆栓本体２３よりも強度が弱い放圧部２３１を設置することで、内部圧力が大きすぎる場合、圧力の作用で放圧部２３１が先ず破壊され、圧力が放圧部２３１で解放されるため、爆発の発生を回避することができる。
【００３９】
本態様の実施のキーポイントは、放圧部２３１の強度が、金属ハウジング２２の強度、及び防爆栓本体２３と金属ハウジング２２との連結位置の強度よりも小さいこと、即ち、圧力が大すぎるときに放圧部２３１が他の位置よりも先に破壊されることを保証できることにあり、このように特定の方向に圧力を解放することで圧力の解放を制御可能にし、それにより爆発の発生を効果的に防止し、事故の発生を防止する。
【００４０】
具体的には、本実施例に係る前記防爆栓本体２３には、前記電池セル２１の正極が貫通可能である正極ピンホール２３２と、前記電池セル２１の負極が貫通可能である負極ピンホール２３３が設置され、前記放圧部２３１は、前記正極ピンホール２３２及び前記負極ピンホール２３３の長さ方向に沿って設置されている。
【００４１】
正極ピンホール２３２及び負極ピンホール２３３の設置方向は、防爆栓本体２３の厚み方向に沿って設置され、防爆栓本体２３の周部は、金属ハウジング２２の内壁に当接されている。
【００４２】
放圧部２３１の強度が防爆栓本体２３の強度よりも弱いことは、さまざまな手段により達成され、本実施例では、前記放圧部２３１は、前記防爆栓本体２３に設置された非貫通孔構造である形態が用いられる。
【００４３】
具体的には、本実施例において、前記放圧部２３１は、前記防爆栓本体２３に設置された放圧孔２３１１と、前記放圧孔２３１１内に設置された圧力栓２３１２とを含み、前記圧力栓２３１２と前記防爆栓本体２３とは、一体構造である。
【００４４】
本実施例では、圧力栓２３１２と防爆栓本体２３とを一体構造に設置し、即ち、防爆栓本体２３に座ぐり穴構造を形成し、座ぐり穴の底部を放圧部２３１とし、座ぐり穴の底部の壁厚によってその耐えられる圧力の範囲が決定される。
【００４５】
本実施例では、非貫通孔構造の加工方法は、防爆栓の加工過程に防爆栓と一体的に射出成形することであり、他の実施例では、防爆栓本体２３に切削加工で一部の材料を除去して形成することであっでもよい。
【００４６】
本実施例では、防爆栓本体２３は、コム材又は他の弾性材であり、放圧部２３１は、同様にコム材又は他の弾性材であり、他の実施例では、防爆栓本体２３はコム材又は他の弾性材であり、放圧部２３１は金属材である設計方式を用いてもよい。
【００４７】
例えば、好ましい実施例において、前記放圧部２３１は、前記防爆栓本体２３に設置された放圧孔２３１１と、前記放圧孔２３１１内に設置された圧力栓２３１２とを含み、前記圧力栓２３１２と前記防爆栓本体２３とは、セパレート型構造であり、前記圧力栓２３１２は、前記放圧孔２３１１に締り嵌めされる。締り嵌めの方法で圧力栓２３１２を形成する構造は、摩擦力の大きさによって圧力に対する制御を実現することであり、内部圧力が摩擦力の大きさを超えると、放圧部２３１が外部に押し出されて放圧孔２３１１から徐々に離れることで内部圧力の解放を実現する。
【００４８】
本実施例において、前記金属ハウジング２２は、円形構造であり、前記防爆栓は、前記金属ハウジング２２の外形に対応する。前記防爆栓に２つの放圧孔２３１１が設置され、本実施例において、放圧孔２３１１の形状は円形である。
【００４９】
放圧孔２３１１の数及び形状は、本実施例に係る形態に限定されず、他の実施例では、必要に応じて放圧孔２３１１を１つや２つ以上設置してもよく、放圧孔２３１１の形状を矩形や多角形構造に設置してもよい。
【００５０】
前記金属ハウジング２２は、その周部に沿ってローリング溝２４が設置され、前記ローリング溝２４は、前記金属ハウジング２２が内側に凹んで形成され、前記防爆栓は、前記ローリング溝２４で設置され、且つ前記電池セル２１に対する密封を形成するように前記ローリング溝２４の内壁に当接されている。
【００５１】
ローリング溝２４構造を設置して防爆栓に当接させることで、防爆栓を十分にクランプすることができ、これにより、内部圧力の作用で放圧部２３１が失効しないように防爆栓本体２３の位置が変わらないことを保証できる。本態様では、防爆栓と金属ハウジング２２との間の相互作用力は、放圧部２３１が耐えられる極限圧力よりも大きく、放圧部２３１が力の作用で破壊された場合でも、防爆栓はその位置が変わらないように保持することができる。
【００５２】
同時に、本実施例では、上述した防爆構造を用いたＵＳＢ充電池を更に提供する。前記金属ハウジング２２は、電池セル２１を取り付けるための底部取付空間２６と、ＵＳＢ充電装置を取り付けるための頂部取付空間２５とを有し、前記防爆栓は、前記底部取付空間２６と前記頂部取付空間２５との間に設置されている。前記金属ハウジングの前記頂部取付空間２５から離れた端部に負極プラットフォーム２７が設置されている。
【００５３】
実施例３
図１１〜１５に示すように、本実施例において、本発明に係る電池セルの組付構造は、正極アセンブリ３１と保護回路基板３２と電池セル３３とを含み、前記電池セル３３は、剛性ピン３４を用い、前記保護回路基板３２にソケット３５が設置され、前記ソケット３５に前記ピン３４と嵌合するジャック３９が設置され、前記ピン３４と前記ジャック３９とは、前記電池セル３３と前記ソケット３５とを電気的に接続するように緊密に嵌合して電気的な接続を形成し、前記正極アセンブリ３１は、正極キャップと保護板支持構造３６とを含み、前記保護回路基板３２は、前記保護板支持構造３６に設置されている。
【００５４】
上記構造を用いることにより、保護回路基板３２の生産テストが完了した後に、電池セル３３に直接挿入するだけで組み付けが完了し、組み付けが簡単で製造自動化が容易に実現すると同時に、製品の信頼性も保証できる。本態様は、電池の電池セル３３と保護回路基板３２及び金属ケースとの連結問題を解決し、製品コスト及び人工半田付けによる安全上の危険性を効果的に低減することができる。
【００５５】
保護回路基板３２の設置の安定性を向上させるために、本態様の実施例では、保護回路基板３２を支持する保護板支持構造３６を提供しており、保護基板支持構造体３６と保護回路基板３２との間の連結方法及び相対的な位置関係は、様々な形態であってもよい。本実施形態に係る保護基板支持構造３６と保護回路基板３２とは、取り外し可能に連結されている。
【００５６】
具体的には、本実施例において、前記保護板支持構造３６は、円柱状構造をなす支持本体３７を含み、前記支持本体３７の内部には、前記保護回路基板３２を取り付けるための貫通孔が設置され、前記保護回路基板３２は、前記貫通孔を貫通して一端が前記電池セル３３のピン３４に連結され、他端が正極柱に連結されている。
【００５７】
本態様では、金属ハウジング３１３と電池セル３３の負極とを連結して電池の負極を形成し、保護回路基板３２上に正極柱を設置し、正極柱と電池セル３３の正極とを電気的に接続させ、電池の正極を構成する。保護回路基板３２上の正極柱は、前記支持本体３７上の貫通孔を貫通して支持本体３７の外部に延出している。
【００５８】
前記ソケット３５は、ソケット本体３８を含み、前記ソケット本体３８の前記電池セル３３に向かう端部に前記ジャック３９が設置され、前記ソケット本体３８の前記ジャック３９から離れた端部にリード３１０が設置され、前記ピン３４は、前記ジャック３９と緊密に嵌合してから前記リード３１０によって前記保護回路基板３２に電気的に接続されている。
【００５９】
本態様では、保護回路基板３２にソケット３５を設置することにより、電池セル３３の正極と負極とは、ソケット３５に挿着する方法で保護回路基板３２に電気的に接続可能であり、半田付け構造と比較して、作業効率を効果的に向上させ、製品の歩留まりをより確実に保証し、製造コストを低減することができる。
【００６０】
前記保護回路基板３２上に負極接地片３１１が設置され、前記負極接地片３１１は、メタルドームで製造され、前記負極接地片３１１は、前記保護回路基板３２に電気的に接続された接地片の第１の端と、前記保護回路基板３２から離れた接地片の第２の端とを有し、前記保護回路基板３２を金属ハウジング３１３内に取り付けた場合、前記接地片の第２の端は、前記金属ハウジング１３に当接されている。
【００６１】
本態様では、メタルドームで支持された負極接地片３１１を設置して金属ハウジング３１３に当接させて接地を達成することにより、接触抵抗を効果的に低減し、且つ接触の信頼性を保証することができる。
【００６２】
具体的には、本実施例において、前記支持本体３７の外部に環状ボス３１２が設置され、組立状態で、前記環状ボス３１２は、前記正極キャップと前記金属ハウジング３１３とが相対的に絶縁であるように前記正極キャップと金属ハウジング３１３との間に位置する。
【００６３】
本実施例では、電池セル３３を取り付けるための金属ハウジング３１３を更に含み、前記金属ハウジング３１３は、一端が閉鎖された円筒状構造をなし、前記金属ハウジング３１３の開口端は、防爆栓３１４によって前記電池セル３３をパッケージする。前記防爆栓３１４は、前記金属ハウジング３１３と固定連結され、前記防爆栓３１４は、防爆栓本体を含み、前記防爆栓本体には、前記防爆栓本体よりも強度が弱い放圧部が設置され、前記放圧部の両端は、それぞれ前記金属ハウジング３１３の内部と前記金属ハウジング３１３の外部と連通している。
【００６４】
他の実施例では、前記正極キャップと前記保護板支持構造３６とは、インモールド射出で一体に加工成形された一体構造であってもよい。
【００６５】
本発明の他の実施例では、電池セルの組付構造を更に提供しており、当該電池セルの組付構造は、正極アセンブリと保護回路基板と電池セルとを含み、前記電池セルは、剛性ピンを用い、前記正極アセンブリは、正極キャップと保護板支持構造とを含み、前記保護回路基板は、前記保護板支持構造に設置され、前記ピンは、半田付けの方法で前記保護回路基板に電気的に接続されている。
【００６６】
同時に、本実施例では、上述した電池セルの組付構造を用いて電池セル３３を組み付けるＵＳＢ充電池を更に提供する。
【００６７】
実施例４
図１６〜２２に示すように、本実施例において、本発明に係る安全で高エネルギーのＵＳＢ充電可能な電池は、金属ハウジング４４と、正極アセンブリ４２３と、保護回路基板４１と、電池セル４２と、前記電池セル４２を前記金属ハウジング４４内に密封するための防爆栓４８とを含み、
前記電池セル４２は、巻芯４３と、正極ピン４２４と、負極ピン４２４と、金属ハウジング４とを含み、前記電池のケースは、前記金属ハウジング４４からなり、本態様では、一体化した電池セル４２を用い、即ち、電池の外部にケースを別途増加せず、電池セル４２のケースをそのまま電池のケースとすることで、電池の組付構造を簡略化すると同時に、取付空間をコンパクトにすることができる。
【００６８】
本実施例では、電池セル４２と電池ケースとを一体にする技術案を用いることで、電池セル４２の容量を約２０〜５０％増加させ、材料コストを大幅に削減することができると同時に、保護回路基板４１を電池セル４２に直接半田付け、組み付け時に上端の保護回路基板４１と電池セル４２とをコネクタにより連結させることで、組付工程全体を簡略化させる。
【００６９】
前記保護回路基板４１は、保護板支持構造４５に設置され、前記電池セル４２と前記保護回路基板１とは、前記保護回路基板４１に設置されたソケット４６により電気的に接続され、前記保護回路基板４１には、前記電池を充電するためのＵＳＢインターフェース４７が設置され、ソケット４６を用いた連結方法により、保護回路基板４１の生産テストが完了した後に、電池セル４２に直接挿入するだけで組み付けが完了し、組み付けが簡単で製造自動化が容易に実現すると同時に、製品の信頼性も保証できる。電池の電池セル４２と保護回路基板４１及び金属ケースとの連結問題を解決し、製品コスト及び人工半田付けによる安全上の危険性を効果的に低減することができる。本態様に係るＵＳＢ電池は、より優れた使用性能を有する。
【００７０】
前記防爆栓４８は、防爆栓本体４１３を含み、前記防爆栓本体４１３には、前記防爆栓本体４１３よりも強度が弱い放圧部４１４を有し、前記放圧部４１４の両端は、それぞれ前記金属ハウジング４４の内部と放圧区４１０と連通している。防爆栓本体４１３よりも強度が弱い放圧部４１４を設置することで、内部圧力が大きすぎる場合、圧力の作用で放圧部４１４が先ず破壊され、圧力が放圧部４１４で解放されるため、爆発の発生を回避することができる。
【００７１】
前記金属ハウジング４４は、一端が閉鎖された円筒状構造をなし、前記金属ハウジング４４の開口端は、防爆栓４８によって前記電池セル４２をパッケージし、前記防爆栓４８は、防爆栓本体４１３を含み、前記防爆栓本体４１３には、前記電池セル４２の正極ピン４２４が貫通可能である正極ピンホール４１７と、前記電池セル４２の負極ピン４２４が貫通可能である負極ピンホール４１８とが設置され、前記電池セル４２の正極ピン４２４及び負極ピン４２４は、それぞれ前記正極ピンホール４１７及び前記負極ピンホール４１８を貫通して前記保護回路基板４１に電気的に接続され、前記放圧部４１４は、前記正極ピンホール４１７及び前記負極ピンホール４１８の長さ方向に沿って設置されている。
【００７２】
本実施例において、前記金属ハウジング４４は、円形構造であり、前記防爆栓４８は、前記金属ハウジング４４の外形に対応し、他の実施例では、金属ハウジング４４の外形は、他の形状を採用してもよく、防爆栓４８は金属ハウジング４４の外形に対応することを保証し、その密封性能を保証できればよい。
【００７３】
具体的には、前記金属ハウジング４４は、電池セル４２を取り付けるための底部取付空間４２１と、ＵＳＢ充電装置を取り付けるための頂部取付空間４２０とを有し、前記防爆栓４８は、前記底部取付空間４２１と前記頂部取付空間４２０との間に設置され、且つ前記保護回路基板４１の一部が前記金属ハウジング４４内に位置できるように前記金属ハウジング４４の内部に位置し、前記金属ハウジング４４で、且つ前記防爆栓４８を設置する位置に凹溝４９が設置され、前記凹溝４９は、前記金属ハウジング４４が内側に凹んで形成され、前記防爆栓４８は、前記凹溝４９で設置され、且つ前記電池セル４２に対する密封を形成するように前記凹溝４９に当接されている。前記凹溝４９は、ローリングの方法で前記金属ハウジング４４上に形成されたローリング溝４１９である。
【００７４】
前記防爆栓本体４１３には、前記防爆栓本体４１３よりも強度が弱い放圧部４１４を有し、前記放圧部４１４の両端は、それぞれ前記金属ハウジング４４の内部と放圧区４１０である。
【００７５】
具体的には、前記放圧部４１４は、前記防爆栓本体４１３に設置された非貫通孔構造であり、前記放圧部４１４は、前記防爆栓本体４１３に設置された放圧孔４１５と、前記放圧孔４１５内に設置された圧力栓４１６とを含む。
【００７６】
本実施例では、圧力栓４１６と防爆栓本体４１３とを一体構造に設置し、即ち、防爆栓本体４１３に座ぐり穴構造を形成し、座ぐり穴の底部を放圧部４１４とし、座ぐり穴の底部の壁厚によってその耐えられる圧力の範囲が決定される。
【００７７】
本実施例では、非貫通孔構造の加工方法は、防爆栓４８の加工過程に防爆栓４８と一体的に射出成形することであり、他の実施例では、防爆栓本体４１３に切削加工で一部の材料を除去して形成することであっでもよい。
【００７８】
本実施例では、防爆栓本体４１３は、コム材又は他の弾性材であり、放圧部４１４は、同様にコム材又は他の弾性材であり、他の実施例では、防爆栓本体４１３はコム材又は他の弾性材であり、放圧部４１４は金属材である設計方式を用いてもよい。
【００７９】
例えば、好ましい実施例において、前記放圧部４１４は、前記防爆栓本体４１３に設置された放圧孔４１５と、前記放圧孔４１５内に設置された圧力栓４１６とを含み、前記圧力栓４１６と前記防爆栓本体４１３とは、セパレート型構造であり、前記圧力栓４１６は、前記放圧孔４１５に締り嵌めされる。締り嵌めの方法で圧力栓４１６を形成する構造は、摩擦力の大きさによって圧力に対する制御を実現することであり、内部圧力が摩擦力の大きさを超えると、放圧部４１４が外部に押し出されて放圧孔４１５から徐々に離れることで内部圧力の解放を実現する。
【００８０】
好ましい技術案として、前記ソケット４６には、前記正極ピン４２４及び前記負極ピン４２４と嵌合するジャック４２７が設置され、前記正極ピン４２４と前記負極ピン４２４とは、前記電池セル４２と前記ソケット４６とを電気的に接続するように前記ジャック４２７と緊密に嵌合して電気的な接続を形成し、前記正極アセンブリ４２３は、正極キャップ４１２と保護板支持構造とを含み、前記保護回路基板４１は、前記保護板支持構造に設置されている。
【００８１】
前記正極キャップ４１２は、前記保護回路基板４１の外部に嵌設され，前記正極キャップ４１２の外周面は、前記金属ハウジング４４の外周面のサイズに対応し、前記正極キャップ４１２と前記金属ハウジング４４との間は、相対的に絶縁である。前記支持本体４２５の外部に環状ボス４２９が設置され、組立状態で、前記環状ボス４２９は、前記正極キャップ４１２と前記金属ハウジング４４とが相対的に絶縁するように前記正極キャップ４１２と金属ハウジング４４との間に位置する。前記正極キャップ４１２と前記保護板支持構造とは、一体構造であり、インモールド射出で一体に加工成形されている。
【００８２】
保護回路基板４１の設置の安定性を向上させるために、本態様の実施例では、保護回路基板４１を支持する保護板支持構造を提供しており、保護板支持構造と保護回路基板４１との間の連結方法及び相対的な位置関係は、様々な形態であってもよい。本実施例に係る前記保護板支持構造と前記保護回路基板４１とは、取り外し可能に連結されている。
【００８３】
前記保護板支持構造と前記保護回路基板４１との連結構造は、本実施例に係る形態に限定されず、他の実施例では、正極ピン４２４及び負極ピン４２４が半田付けの方法で前記保護回路基板４１に電気的に接続される形態を用いてもよい。
【００８４】
具体的には、本実施例において、前記保護板支持構造は、円柱状構造をなす支持本体４２５を含み、前記支持本体４２５の内部には、前記保護回路基板４１を取り付けるための貫通孔が設置され、前記保護回路基板４１は、前記貫通孔を貫通して一端が前記電池セル４２のピン４２４に連結され、他端が正極柱に連結されている。
【００８５】
本態様では、金属ハウジング４４と電池セル４２の負極とを連結して電池の負極を形成し、保護回路基板４１上に正極柱を設置し、正極柱と電池セル４２の正極とを電気的に接続させ、電池の正極を構成する。保護回路基板４１上の正極柱は、前記支持本体４２５上の貫通孔を貫通して支持本体４２５の外部に延出している。前記金属ハウジングの前記頂部取付空間４２０から離れた端部に負極プラットフォーム４２２が設置されている。
【００８６】
前記ソケット４６は、ソケット本体４２６を含み、前記ソケット本体４２６の前記電池セル４２に向かう端部に前記ジャック４２７が設置され、前記ソケット本体４２６の前記ジャック４２７から離れた端部にリード４２８が設置され、前記ピン４２４は、前記ジャック４２７と緊密に嵌合してから前記リード４２８によって前記保護回路基板４１に電気的に接続されている。
【００８７】
前記放圧区４１０は、前記保護回路基板４１の外部に嵌設された正極キャップ４１２の内部であり、或いは、前記放圧区４１０は、前記ＵＳＢインターフェース４７によって前記正極キャップ４１２の内部と連通する電池の外部である。放圧を効果的に達成するために、圧力が放圧部４１４から解放される場合、さらなる圧力解放空間が必要であり、本態様の実施例では、圧力を解放するための放圧区４１０を提供しており、具体的には、前記放圧区４１０は、前記保護回路基板４１の外部に嵌設された正極キャップ４１２の内部であり、正極キャップ４１２の内部には、部品により充填されていない一定の空間を有するので、電池セル４２の内部圧力を当該空間に解放することで放圧することができる。
【００８８】
正極キャップ４１２の内部空間は限られているので、さらに好ましい技術案として、他の実施例では、前記放圧区４１０は、前記ＵＳＢインターフェース４７を介して前記正極キャップ４１２の内部と連通する電池の外部であってもよい。当該技術案により、電池内部の圧力を一度に電池の外部空間に解放し、電池の爆発をより効果的に回避することができる。
【００８９】
前記保護回路基板４１上に負極接地片４１１が設置され、前記負極接地片４１１は、メタルドームで製造され、前記負極接地片４１１は、前記保護回路基板４１に電気的に接続された接地片の第１の端と、前記保護回路基板４１から離れた接地片の第２の端とを有し、前記保護回路基板４１を金属ハウジング４４内に取り付けた場合、前記接地片の第２の端は、前記金属ハウジング４に当接されている。
【００９０】
本態様では、メタルドームで支持された負極接地片４１１を設置して金属ハウジング４４に当接させて接地を達成することにより、接触抵抗を効果的に低減し、且つ接触の信頼性を保証することができる。
【００９１】
本明細書の説明において、用語「上」、「下」、「右」などの方位や位置関係は、図面に示す方位や位置関係に基づくものであり、説明を容易にし、操作を簡略化するためのものにすぎず、言及した装置又は部品は、特定の方位を有し、特定の方位から構成及び操作しなければならないことを指示又は暗示するものではないと理解すべきである。したがって、本発明を限定するものではないと理解すべきである。また、用語「第１の」「第２の」は、説明で区分するために使用されるものにすぎず、特別な意味を含まない。
【００９２】
本明細書の説明において、参照用語「一実施例」、「例」などの説明は、当該実施例又は例に関連して説明される具体的な特徴、構造、材料又は特性が本発明の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語に対する模式的な表現は、必ずしも同じ実施例又は例を指すものではない。
【００９３】
また、本明細書は、実施形態に従って記載されているが、各実施形態が独立した技術案を１つしか含まないものではなく、明細書の記載方法は、明瞭化のためのものにすぎず、当業者は、明細書を全体として扱い、各実施例に係る技術案は、当業者が理解可能な他の実施形態を形成するために適宜組み合わせられてもよいことを理解すべきである。
【００９４】
以上、具体的な実施例を参照しながら本発明の技術的な原理を説明したが、この説明は、本発明の原理を解釈するためのものにすぎず、任意の態様で本発明の保護範囲を限定するものであると解釈されるべきではない。ここでの解釈に基づき、当業者は、創造的な労力を伴うことなく、本発明の他の具体的な実施形態を想到することができ、これら実施形態は、すべて本発明の保護範囲に入る。
【符号の説明】
【００９５】
１１  保護回路基板、１２  電池セル、１２１  巻芯、１２２  金属ハウジング、１３  保護板支持構造、１４  ソケット、１５  ＵＳＢインターフェース、１６  防爆栓、１７  凹溝、１８  放圧区、１９  負極接地片、１１０  正極キャップ、２１  電池セル、２２  金属ハウジング、２３  防爆栓本体、２３１  放圧部、２３１１  放圧孔、２３１２  圧力栓、２３２  正極ピンホール、２３３  負極ピンホール、２４  ローリング溝、２５  頂部取付空間、２６  底部取付空間、２７  負極プラットフォーム、３１  正極アセンブリ、３２  保護回路基板、３３  電池セル、３４  ピン、３５  ソケット、３６  保護板支持構造、３７  支持本体、３８  ソケット本体、３９  ジャック、３１０  リード、３１１  負極接地片、３１２  環状ボス、３１３  金属ハウジング、３１４  防爆栓、４１  保護回路基板、４２  電池セル、４３  巻芯、４４  金属ハウジング、４５  保護板支持構造、４６  ソケット、４７  ＵＳＢインターフェース、４８  防爆栓、４９  凹溝、４１０  放圧区、４１１  負極接地片、４１２  正極キャップ、４１３  防爆栓本体、４１４  放圧部、４１５  放圧孔、４１６  圧力栓、４１７  正極ピンホール、４１８  負極ピンホール、４１９  ローリング溝、４２０  頂部取付空間、４２１  底部取付空間、４２２  負極プラットフォーム、４２３  正極アセンブリ、４２４  ピン、４２５  支持本体、４２６  ソケット本体、４２７  ジャック、４２８  リード、４２９  環状ボス
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図１９Ａ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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