本實(shí)用新型涉及電能存儲(chǔ)裝置，特別是包含了多個(gè)單體電池的電池組。

背景技術(shù)：

電池組常常在便攜式的電子設(shè)備和電動(dòng)工具中被使用，從而使這些設(shè)備和工具可以在沒有可用的固定電源的環(huán)境中使用。例如，電動(dòng)工具制造商經(jīng)常產(chǎn)生與電動(dòng)工具配套的、可以在不同類型的電動(dòng)工具例如電鉆、電錘、電動(dòng)螺絲起子、角向磨光機(jī)等中通用的電池組。電池組通常包括安裝在殼體中的多個(gè)單體電池或稱電池單元。通過配置在電池組殼體上的機(jī)械鎖止結(jié)構(gòu)，用戶可以很容易地將整個(gè)電池組安裝到電動(dòng)工具，或者將其從電動(dòng)工具上移除。

然而，傳統(tǒng)的電池組往往在工廠中已經(jīng)被制造為可以立即使用，也就是說(shuō)在電池組出廠付運(yùn)或出售前，電池組已經(jīng)被完全組裝好并可以投入使用。在接收到該電池組時(shí)，最終用戶可以立刻將電池組插入電子設(shè)備中以開始使用電子設(shè)備。以這種方式制造的電池組無(wú)疑為用戶提供了方便，因?yàn)樵陂_始使用電池組之前，在用戶端并沒有額外的設(shè)置步驟需要完成。但是另一方面，這樣的電池組存在的問題在于一旦它在工廠中被制造，電池組會(huì)發(fā)生自放電，從而最終導(dǎo)致電池組中初始電量的能量損耗和電池壽命的減少。另外，在很多國(guó)家的運(yùn)輸規(guī)章中，也規(guī)定電池的容量不可超過某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，否則會(huì)帶來(lái)運(yùn)輸中發(fā)生爆炸等意外的風(fēng)險(xiǎn)。整個(gè)的電池組很容易導(dǎo)致其容量超過這樣的標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種電池組，其克服了或者至少緩解了上述的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型在其中一方面提供了一種電池組，包括殼體、置于殼體內(nèi)部的框架；以及安裝到框架的兩個(gè)或以上的單體電池。該兩個(gè)或以上單體電池通過可配置連接器相互連接。該可配置連接器適于連通或斷開所述兩個(gè)或以上單體電池之間的電連接。其中，可配置連接器包括位于殼體的外表面上的用戶可接觸開關(guān)。該用戶可接觸開關(guān)被配置為在于外表面平行的平面內(nèi)移動(dòng)，從而使得可配置連接器在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間進(jìn)行切換。在第一狀態(tài)下，所述兩個(gè)或以上單體電池之間為電連接；在第二狀態(tài)下，所述兩個(gè)或以上單體電池之間不存在電連接。

優(yōu)選地，可配置連接器還包括兩個(gè)端子以及可同時(shí)與這兩個(gè)端子接觸或者與它們分離的中間導(dǎo)體。中間導(dǎo)體固定到用戶可接觸開關(guān)。所述端子分別連接到兩個(gè)或以上單體電池中的其中一個(gè)。當(dāng)中間導(dǎo)體沒有與所述端子接觸時(shí)，所述端子之間沒有被電連通，因此可配置連接器處于第二狀態(tài)。當(dāng)中間導(dǎo)體與所述端子接觸時(shí)，所述端子通過中間導(dǎo)體被相互連接，這時(shí)可配置連接器處于第一狀態(tài)。

更優(yōu)選地，所述兩個(gè)端子為被配置為彼此之間相互平行布置的兩個(gè)金屬接腳。該金屬接腳具有彈性。中間導(dǎo)體包括能夠可移除地插入到金屬接腳之間并且同時(shí)與金屬接腳接觸的金屬片。

在一個(gè)變化實(shí)施方式中，用戶可接觸開關(guān)還包括指示物。該指示物隨著用戶可接觸開關(guān)的移動(dòng)與位于外表面上的不同標(biāo)記對(duì)齊，從而指示兩個(gè)或以上的單體電池的連接狀態(tài)。

在另一個(gè)變化實(shí)施方式中，電池組還包括電路板?？膳渲眠B接器的兩個(gè)端子被固定在該電路板上。

在另一個(gè)變化實(shí)施方式中，中間導(dǎo)體通過一個(gè)偏置元件被偏置到與兩個(gè)端子分離的位置。

在另一個(gè)變化實(shí)施方式中，電池組包括多個(gè)可配置連接器。多個(gè)可配置連接器具有相應(yīng)的多個(gè)中間導(dǎo)體，這些中間導(dǎo)體都連接到用戶可接觸開關(guān)。

因此，本實(shí)用新型提供了許多的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)在工廠制造根據(jù)本實(shí)用新型的電池組時(shí)，其并非處于可使用狀態(tài)。這樣的非可使用狀態(tài)一直持續(xù)，例如在倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存過程中、運(yùn)輸過程中、位于商店的電池組銷售過程中、甚至是當(dāng)最終用戶已經(jīng)和該電池組所適用的電動(dòng)工具一起購(gòu)買或者單獨(dú)地購(gòu)買了該電池組之后，但是沒有打開該電池組的包裝而只是閑置在那里的時(shí)候。電池組開始變?yōu)榭墒褂脿顟B(tài)的時(shí)候，就是當(dāng)用戶切換位于殼體上的滑動(dòng)開關(guān)，使得電池組內(nèi)部的單體電池之間的電連接由斷開狀態(tài)變?yōu)檫B通狀態(tài)時(shí)，這樣一來(lái)整個(gè)電池組內(nèi)部的電路被接通，然后電池組變?yōu)橐褱?zhǔn)備使用。因此，在用戶操作電池組外殼的滑動(dòng)開關(guān)之前，電池組內(nèi)部的電路實(shí)際上是沒有接通，或者說(shuō)是“閉合”，這樣的方式使得由于多個(gè)單體電池連接到一起而產(chǎn)生的自放電效應(yīng)被消除。另一方面，本實(shí)用新型的電池組很容易和方便用戶使用，因?yàn)樵跍?zhǔn)備使用前用戶只需要簡(jiǎn)單地滑動(dòng)開關(guān)，而無(wú)需接觸到電池組的內(nèi)部組件或者進(jìn)行任何復(fù)雜的步驟，這將不會(huì)引起對(duì)于普通用戶而言的任何困難。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)于用戶而言可配置連接器所暴露出來(lái)的部件只有用戶可接觸開關(guān)，而可配置連接器的其它部分特別是帶電部分例如金屬接腳、中間導(dǎo)體等都是位于電池組殼體的內(nèi)部。這樣一來(lái)，用戶不會(huì)有觸電或者意外造成電池組內(nèi)部短路的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)橥饨缥矬w如手指等根本無(wú)法達(dá)到位于電池組殼體內(nèi)部的空間。這樣一來(lái)，電池組的安全性得到了最大的保證。此外，由于可配置連接器整體是集成在電池組上的，不需要任何可拆卸或者外在的零部件，因此用戶的使用也得到了方便，不必?fù)?dān)心在收到電池組的時(shí)候由于運(yùn)輸過程等原因缺少零件而無(wú)法使用電池組。同理，用戶在自己將電池組配置為非使用狀態(tài)(例如閑置)的時(shí)候也不用擔(dān)心零件丟失或者找不到。

附圖說(shuō)明

參照本說(shuō)明書的余下部分和附圖可以對(duì)本實(shí)用新型的性能和優(yōu)點(diǎn)作進(jìn)一步的理解；這些附圖中同一個(gè)組件的標(biāo)號(hào)相同。在某些情況下，子標(biāo)記被放在某個(gè)標(biāo)號(hào)與連字符后面以表示許多相似組件的其中一個(gè)。當(dāng)提到某個(gè)標(biāo)號(hào)但沒有特別寫明某一個(gè)已有的子標(biāo)記時(shí)，就是指所有這些類似的組件。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的電池組的俯視圖，其中示出了電池組的具有端子和開關(guān)等的頂部。

圖2是圖1中的電池組在移除了外殼之后示出電路板和內(nèi)部單元電池等的立體圖。

圖3是圖2中的電池組的可配置連接器的端子的放大展示圖。

圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的電池組內(nèi)部單元電池的電路連接圖。

圖5a和5b分別展示了圖1中的電池組上的用戶可接觸開關(guān)分別處于OFF狀態(tài)和ON狀態(tài)時(shí)的外觀立體圖。

圖6a和6b分別展示了圖1中的電池組上的用戶可接觸開關(guān)分別處于連通狀態(tài)和斷開狀態(tài)時(shí)的端子接觸示意圖，其中圖6a對(duì)應(yīng)圖5b的狀態(tài)，而圖6b對(duì)應(yīng)圖5a的狀態(tài)。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的實(shí)施例使用了利用滑動(dòng)開關(guān)而促使電池組內(nèi)部電路接通和斷開的可重配置過程。從以下的敘述可以輕易得知本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施例所提供的其它不同的好處和優(yōu)點(diǎn)。

首先參見圖1，根據(jù)本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例的電池組20是一種電動(dòng)工具電池組，其可被安裝在一種或多種電動(dòng)工具(未示出)機(jī)身上或者從機(jī)身上移除?；蛘撸姵亟M20也可以單獨(dú)安裝到電池充電器(未示出)上，以對(duì)其進(jìn)行充電。電池組20具有大體長(zhǎng)方體的形狀，而圖1中示出的是其殼體的頂面21。頂面21在這里是指包括電池組20較多的與外部連接的部件的外表面。具體來(lái)說(shuō)，圖1中示出了對(duì)應(yīng)電池組20的四個(gè)接口端子(未示出)的四個(gè)標(biāo)記28。這些接口端子可以與上述的電動(dòng)工具或者充電器上的相應(yīng)電端子接觸并傳輸電力或訊號(hào)。雖然在圖1中沒有示出，但是沿著圖中從上至下的方向，四個(gè)接口端子分別對(duì)應(yīng)四個(gè)標(biāo)記28，即“+”、“T2”、“T1”、“-”。其中，“+”、“-”為輸出電力的功率端子，而“T2”、“T1”是用于信號(hào)或者控制的端子。這些接口端子實(shí)際上位于在頂面21上的蓋板25的下方，因此外部充電器或者電動(dòng)工具的相應(yīng)端子可以沿著與紙面平行的方向插入到蓋板25下方并接合電池組20的接口端子。

另外，在頂面21上還有一個(gè)用戶可接觸開關(guān)，具體而言是一個(gè)滑動(dòng)開關(guān)22。該滑動(dòng)開關(guān)22具有大體為片狀的形狀，其部分暴露在頂面21上的開口23。在滑動(dòng)開關(guān)22的表面，配置了一個(gè)凸出肋30作為供用戶扳動(dòng)滑動(dòng)開關(guān)22的部位，以及一個(gè)三角形31作為指示物。凸出肋30可以在水平面(即平行于電路板34以及頂面21的平面)上在兩個(gè)位置之間左右移動(dòng)。三角形31隨著滑動(dòng)開關(guān)22的移動(dòng)分別與頂面21上標(biāo)記的字樣ON 24以及OFF 26對(duì)齊。字樣ON 24以及OFF 26可以是直接印刷在頂面21上的，或者是作為單獨(dú)的標(biāo)記例如粘貼在頂面21上的。凸出肋30可以直接由用戶扳動(dòng)，從而帶動(dòng)滑動(dòng)開關(guān)22一起移動(dòng)。

現(xiàn)在來(lái)看圖2，電池組20的內(nèi)部具有多個(gè)相互連接的單體電池32，每一個(gè)單體電池32具有大概圓柱形的形狀。不同的單體電池32之間通過金屬制成的連接條38實(shí)現(xiàn)電連接。但是注意，并非所有的單體電池32都被連接條38相互連接。相反，連接條38只是用于連接一部分的單體電池32，例如將所有的單體電池32分成幾個(gè)組(未示出)，每組中的單體電池32永久性地通過連接條38連接，但不同的組之間并不是永久性地存在電連接。相反，組和組之間的連接需要依靠可配置連接器進(jìn)行，這在下面會(huì)作更詳細(xì)的解釋。

在所有單體電池32的上面，覆蓋了電路板34，其長(zhǎng)度和寬度大概等于整個(gè)電池組20的長(zhǎng)度和寬度。電路板34上固定了上述的四個(gè)接口端子40，這些端子40以L形從電路板34向上并向水平方向伸出。

在電池板34上，還固定有若干連接器端子42和一個(gè)開關(guān)端子43。這些連接器端子42是本實(shí)施例中的可配置連接器中的組成部分。與接口端子40不同的是，連接器端子42并非用于和外部設(shè)備連接，而是用于電池組20的內(nèi)部電路的接通和斷開。上述的不同的單體電池32的組，通過連接條34連接到連接器端子42。

圖3示出了一個(gè)上述的連接器端子42的結(jié)構(gòu)。每個(gè)端子42包括兩個(gè)相互之間平行設(shè)置并且相互隔開的接腳44。每一個(gè)接腳44都具有大體為鉤狀的形狀。這樣的鉤狀形狀的彎曲是在水平面中發(fā)生的。靠近鉤狀的末端的彎曲部分47是兩個(gè)接腳44之間最接近的部分，然而在通常情況下它們并沒有產(chǎn)生接觸以發(fā)生電連接，而是具有一定空隙。每一個(gè)接腳44分別通過其鄰近的引腳46連接到上述的連接條34。引腳46被焊接到電路板34。接腳44和引腳46的連接位處于電路板34的下方，因此圖3中無(wú)法示出。另外，接腳44具有彈性，因?yàn)槠涫怯杀〉慕饘倨瑥澢傻?。開關(guān)端子43和連接器端子42的結(jié)構(gòu)一樣，它們只是用途不同。

另外，雖然沒有在圖1-3中示出，片狀的滑動(dòng)開關(guān)22下方固定連接了多個(gè)中間導(dǎo)體，具體來(lái)說(shuō)為多個(gè)金屬觸點(diǎn)。隨著滑動(dòng)開關(guān)22的移動(dòng)，這些金屬觸點(diǎn)也會(huì)在水平面上左右來(lái)回移動(dòng)，從而選擇性地同時(shí)與多個(gè)端子42接觸，或者與之脫離接觸?；瑒?dòng)開關(guān)22還具有一個(gè)金屬觸點(diǎn)與端子43接觸和脫離接觸。

圖4中示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的電池組內(nèi)部的電路圖。多個(gè)單體電池(未示出)被劃分為不同的組50，在圖4中所示組50的數(shù)量總共有十個(gè)。某些組50之間通過上述的連接條38永久電連接，但是某些組50之間是通過可配置連接器52相互連接的。這些可配置連接器52包括上述的中間導(dǎo)體、連接器端子等。整個(gè)電池組內(nèi)部電路的輸出端分別為一個(gè)負(fù)極54和一個(gè)正極56，該負(fù)極54和正極56用于連接到充電器或者電動(dòng)工具等外部設(shè)備。由于可配置連接器52可以選擇性地處于電連接的接通和斷開狀態(tài)，因此，在接通狀態(tài)下圖4中所示的整個(gè)電路將接通形成回路，使得連接到電池組的電動(dòng)工具能夠獲得電池組輸出的電流，而連接到電池組的充電器能夠?qū)㈦娐份斎氲诫姵亟M。相反，在斷開狀態(tài)下圖4中所示的整個(gè)電路將無(wú)法形成回路，使得連接到電池組的電動(dòng)工具不能夠獲得電池組輸出的電流，而連接到電池組的充電器也不能夠?qū)㈦娐份斎氲诫姵亟M。

在介紹了圖1-3中的電池組20的結(jié)構(gòu)之后，接下來(lái)結(jié)合圖5a-6b描述電池組20的使用方法。在圖5a中，示出的是電池組20處于倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、出廠等狀態(tài)下的外觀，此時(shí)可配置連接器處于第二狀態(tài)。具體來(lái)說(shuō)，在該第二狀態(tài)下滑動(dòng)開關(guān)22位于其可到達(dá)的兩個(gè)位置中的較右位置(在電池組20的寬度方向上)。因此，此時(shí)三角形31所指向的是OFF 26字樣，也就是提示用戶此時(shí)電池組處于非操作狀態(tài)。圖6b顯示了此狀態(tài)下可配置連接器的內(nèi)部狀態(tài)。此時(shí)，滑動(dòng)開關(guān)22下方所配置的金屬觸點(diǎn)58都沒有接觸到其對(duì)應(yīng)的連接器端子42的接腳44，而是與其隔開一定距離。這樣一來(lái)，兩個(gè)相對(duì)的接腳44之間不存在中間導(dǎo)體，使得該可配置連接器的電連接處于斷開狀態(tài)。因此，整個(gè)電池組20此時(shí)內(nèi)部電路沒有接通。

當(dāng)最終用戶想要將電池組20放置在電動(dòng)工具(未示出)使用，或者是放入充電器(未示出)對(duì)電池組20進(jìn)行充電的話，那么他/她需要改變可配置連接器的狀態(tài)。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于圖5a中所示的電池組20而言，用戶需要用手指扳動(dòng)凸出肋30向左移動(dòng)，這樣會(huì)使得滑動(dòng)開關(guān)22也同時(shí)向左移動(dòng)到達(dá)較左的位置。扳動(dòng)完成之后的電池組20外觀如圖5b所示，此時(shí)三角形31指向的是ON 24。此時(shí)，可配置連接器處于第一狀態(tài)。

圖6a顯示了第一狀態(tài)下可配置連接器的內(nèi)部狀態(tài)。在上述的扳動(dòng)過程中，滑動(dòng)開關(guān)22下方所配置的金屬觸點(diǎn)58隨著滑動(dòng)開關(guān)22的向左移動(dòng)也會(huì)一同朝向其對(duì)應(yīng)的連接器端子42的接腳44移動(dòng)(在圖6a中是向下的方向)。接腳44之間存在的空隙要比金屬觸點(diǎn)58的寬度要小，不足以容納金屬觸點(diǎn)58。但是，在金屬觸點(diǎn)58移動(dòng)并被迫使進(jìn)入空隙的時(shí)候，金屬觸點(diǎn)58會(huì)強(qiáng)迫兩個(gè)平行的接腳44相互分開，因?yàn)榻幽_44具有彈性。被分開的接腳44會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的回復(fù)力作用在金屬觸點(diǎn)58上，這種回復(fù)力使得金屬觸點(diǎn)58與接腳44保持緊密接觸而不會(huì)輕易地相互分離。這樣一來(lái)，兩個(gè)相對(duì)的接腳44之間具有了由金屬觸點(diǎn)58形成的中間導(dǎo)體，使得該可配置連接器的電連接處于連通狀態(tài)。因此，整個(gè)電池組20此時(shí)內(nèi)部電路完全閉合，使得電池組20的充電和放電成為可能。

因此，在介紹了幾個(gè)實(shí)施例之后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，不同的改動(dòng)、另外的結(jié)構(gòu)、等同物，都可以被使用而不會(huì)背離本實(shí)用新型的本質(zhì)。相應(yīng)的，以上的描述不應(yīng)該被視為對(duì)如以下的權(quán)利要求所確定的本實(shí)用新型范圍的限制。