TWI279058B - Apparatus for interconnecting battery cells in a battery pack and method thereof - Google Patents
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Description
1279058 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電池組,而更特定言之,係關於一種具有 藉由一層壓板結構或一撓性印刷電路板而内部互連的複數 個電池單元之電池組。 【先前技術】 使用可再充電電池的無線產品在工作場所及在家裏是很 普遍的。從家庭用品到電源工具,許多元件中都使用可再 充電的電池。一般地,在該些元件中使用鎳鈣或鎳金屬氫 化物電池單元。由於該等元件使用複數個電池單元,因此 該等電池單元一般係封裝為電池組。該些電池組與該無線 元件耦合並固定於該元件。可從該無線元件移除該電池 組,並在-電池充電器中對該電池組充電或在該無線元件 本身中對該電池組充電。 目刖,藉由將一電池組中的單元固持於一固定裝置中並 對各對單元的接觸點之間的個別内部互連帶進行焊接,來 裝配電池組中的單元。此程序包括將每—内部互連帶黏附 且限制於單-的—對單元並且將該内部互連帶電阻焊接至 該等接觸點上。在料此帶後,對τ—單元連續地重複1 程序。該些帶係配置成產生以串聯及/或並聯組態配置的: 凡串列。此程序的難點之―係在該料程序期間必須 黏附並限制該等内部互連帶。另一 斜留— 釈點係一次僅能完成一 對皁7L之焊接程序。 【發明内容】 96636.doc 1279058 /本發月之項具體實施例中,一電池組中的電池單元 係與-層m板結構内部互連,該層m板結構具有散佈有導 電層^非導電層,a等導電層中的至少—層係連接至該等 電池單元以内部互連該等電池單元。 在本發明之一項具體實施例中,一電池組中的電池單元係 與-撓性印刷電路板内部互連,該印刷電路板上面具有附著 於该等電池單元以内部互連該等電池單元之導電跡線。 在本發明之一項具體實施例中,一無線電源工具具有前 述電池組中的一或另一電池組。在本發明之一項具體實施 例中,該電池組係一鋰離子電池組,而該等電池單元係鋰 離子電池單元。 依據下文之詳細說明,將會明白本發明之進一步的應用 領域。應明白,雖然該詳細說明及特定範例標示本發明之 較佳具體實施例’但其目的僅在於說明而並非意欲限制本 發明之範疇。 【實施方式】 以下對較佳具體實施例的說明僅為範例性,並絕非意欲 限制本發明及其應用或其使用。 參考圖1,說明一無線元件(例如一電源工具),並以參考 數子1來^日疋違元件。遠電源工具1 一般包括一蛤殼型外殼 2。該外殼2包括一機構3以將外殼2與一電池組4耦合。該無 線元件1包括電性元件5,該等電性元件5與該電池組4之相 對應的電性元件6耦合。該元件1包括一觸發器7,啟動該觸 發器7以向提供於該外殼2内的一馬達8施加電壓,如此項技 96636.doc 1279058 術中所熟知。一般地,將複數個電池單元9置放於電池組4 之一外喊11内。可在外殼2内提供一控制器丨〇以控制馬達8。 在替代方案(或在補充方案)中,可將控制器10置放於電池組 4内且控制器1〇亦可用於控制電池組4之充電及其放電。 圖2及圖3中,顯示一層壓板結構2〇〇,其係用以内部互連 複數個電池單元,例如電池組4中的電池單元9,並將該等 電池單元9連接至外部元件(例如,電性元件6)。層壓板結構 200包括複數個非導電或絕緣層2〇2,並在相鄰的非導電層 202之間夾有一或多個「導電層」2〇4。本文中所使用的術 語「導電層」表示置放於一平面内之一導電元件層。 在圖2及3所不的具體實施例中,層壓板結構2〇〇包括五 層、二個非導電層2〇2及二個導電層2〇4。從說明性角度而 言,非導電層202可由非導電材料(例如Mylar、紙板或類似 材料)壓印而得。從說明性角度而言,以參考數字2〇6來指定 並將被稱為電源電路層206之一導電層2〇4可提供電源電路 内部互連,並且從說明性角度而言,以參考數字2〇8來指定 並將被稱為信號層208之另一導電層可提供信號内部互連。 電源電路層206包括複數個導電元件21〇。(為簡潔起見, 圖2中參考數字210僅識別該等導電元件21〇之一。)從說明 性角度而言,導電元件210可為導電金屬條,例如藉由從一 導電金屬(例如,鎳、電鍍鋼及類似者)薄片壓印而成。從說 明性角度而言,為在裝配層壓板結構2〇〇期間便於處置導電 層204,可將導電元件210接合在一起,例如,藉由如圖4 所示之連接區段212。從說明性角度而言,連接區段212可 96636.doc 1279058 沿導電元件21G而形成。例如,若藉由從—導電金屬 印導電元件而形成導電元件21G’則同時可藉由從該 屬薄片壓印連接區段形成連接區段2〗2。 ’信號層綱包括複數個具有引線218之端子觸點區214(為 簡潔起見,以參考數字214來指定其中僅_些端子觸點區 2M)。從說明性角度而言’可藉由從—導電材料薄片(例如 金屬)磨印而形成信號層208。亦可使用傳統的印刷電路板 餘刻技術來將該信號層·形成為一印刷電路板,且從說明 性角度而言,可為一撓性印刷電路板。從說明性角度而言, 電源電路層206亦可為—印刷電路板,例如—撓性印刷電°路 板。在此方面,藉由將電源電路層2〇6形成為僅在一側上受 到蝕刻之一印刷電路板,該電源電路層2〇6可充當一導電層 2〇4及該等導電層搬之—。同樣,藉由將信號層208形成: 僅在一侧上受到蝕刻之一印刷電路板而形成該電源電路層 2〇6’該信號層208亦可充當一導電層2〇4與一非導電層2〇2。 從說明性角度而言,每一非導電層2〇2可在其中包括複數 個孔220(為簡潔起見,參考數字22〇僅識別其中一些孔)。當 層壓板結構200係黏附於電池單元9時,每一孔22〇將係置放 於一電池單元9之一端處之一端子222周圍。(為簡潔起見, 參考數子222僅識別電池單元9之端子222中的一些端子。) 從°兒明性角度而言,可將層壓板結構黏附於電池組4的電池 單元9之頂部及底部。 圖6係裝配層壓板結構2〇〇之一說明性方法之流程圖。在 步驟600中,將一或多個導電層2〇4置放於相鄰的非導電層 96636.doc 1279058 202之間,而在步驟6〇2中,將該等非導電層2〇2與該等導電 層204壓縮在一起以形成層壓板結構2〇〇而且從說明性角度 而言其係黏接在一起。從說明性角度而言,信號層2〇8之端 子觸點區214在非導電層202中的個別孔220内居中,而電源 電路層206之導電元件210在個別的相鄰孔22〇之間延伸且 一 &係置放為與該些孔220成轴向間隔。如圖2所示的具體 實施例中,層壓板結構2〇〇具有五層,即三個非導電層2〇2, 且在相鄰的非導電層202之間置放有一導電層。應瞭解,層 壓板結構200可能具有多於或少於五個層,但其較佳的係將 有奇數個層,而由非導電層202提供層壓板結構2〇〇之一頂 部層224與底部層226。 圖7係將層壓板結構200裝配至電池單元9以將該等電池 單元彼此内部互連並將該等電池單元連接至電性元件6之 一說明性方法之流程圖。在步驟700中,將一層壓板結構2〇q 放置於電池單元9之頂部及底部。孔22〇在電池單元9之端子 222上居中。將一焊接嘴(未顯示),例如,一點焊機之焊接 嘴,***其t置放有電源電路206的一導電元件21〇及/或端 子觸點區214之每一孔220,並朝置放於該孔中的電池單元9 之端子222來按壓***的焊接嘴。然後將該導電元件:⑺及/ 或端子觸點區2 14焊接至該電池單元9之端子222。從說明性 角度而言,可採取同時、個別或者按順序但同時進行二或 多個焊接之方式來進行所有焊接。與該焊接同時,或在此 之後,斷開該等連接區段212,例如藉由使用衝壓而沖斷該 等連接區段。在此方面,可在向連接區段212開放的非導電 96636.doc -10- 1279058 層202中提供孔228(為簡潔起見而僅顯示其中_ 助移除連接區段212。 )輔 導電7G件210將二或多個相鄰的電池單元9之端子連 接在一起以串聯或並聯連接該些電池單元9,而端子觸點區 214提供信號連接至電池單元9的正與負端子。例如,若欲 串聯連接二相鄰單元,則使一單元朝向為其正端子向上而 使另一單70朝向為其負端子向上。一導電元件2ι〇之一端係 ,接至該一單元9之正端子,而另一端係焊接至該另一電池 單元9之負端子22。若欲並聯連接二相鄰電池單元9,則使 該等二電池單元9朝向為其正端子向上且將一導電元件21〇 焊接至每一此類電池單元9之正端子以及將一導電元件21〇 焊接至每一此類電池單元9之負端子。同樣,若欲並聯連接 三或更多電池單元9,則使該等電池單元9朝向為其正端子 向上且將一導電元件21〇焊接至每一此類電池單元9之正端 子以及將導電元件210焊接至每一此類電池單元9之負端 子。在此方面,該些導電元件21〇將會在該等三或更多相鄰 孔220之間延伸,該等孔係關於此類電池單元9之端子而居 中。同樣,從說明性角度而言,可將至少一此類導電元件 連接至一引線230,而且,從說明性角度而言,可將至少一 此類元件連接至一引線232,進而可將該引線232連接至電 性元件6(圖1)。由此論述内容應當明白,導電元件21〇之尺 寸適合於且配置於電源電路層206中,以提供電池單元9彼 此之間所需要的内部互連以及電池單元9至電性元件6之内 部互連。 96636.doc -11- 1279058
舉例說明, 說明’並應當瞭解,從說明性角度而言 ’但此僅係 信號層208 可能僅具有用於該些需要一信號連接的電池單元之端子觸 點區214。例如,若包含電池單元9的電池組4之電壓受到監 視而無其他參數受到監視,則信號層2〇8可具有僅二端子觸 其將被焊接至適 點區,一者對應於正而另一者對應於負, 當的電池單元9之一正與負端子。 儘管在圖2及3中所示的具體實施例中,每一非導電層 皆具有用於每一電池單元9之一孔22〇,但應瞭解,每一非 導電層202需要具有一孔22〇,該孔22〇僅係用於該些具有將 藉由一焊接嘴(經由該孔220而延伸)而焊接至一導電元件 210及/或一信號端子觸點區214的端子之電池單元。 在圖8至1〇中,顯示一撓性印刷電路板(「pCB」)8⑽用以 内部互連複數個電池單元,例如電池組4中的電池單元9, 並將該等電池單元9連接至外部元件(例如,電性元件6)。撓 性PCB 8〇〇包括由撓性材料(例如Mylar)製成且其上面有導 電跡線804之一基板802。導電跡線8〇4包括觸點區8〇6(從說 明性角度而言可為焊墊)。基板8〇2中具有孔81〇,其係靠近 焊墊806而置放。從說明性角度而言,每一電池單元9可有 孔8 10,且在基板802中置放有孔810,從而在將基板8〇2 放置於電池單元9上時(如下面的說明),一孔81〇將會與每一 電池單元9之一端子11〇〇轴向對齊。每一焊墊8〇6内皆有一 溝槽808以接收一内部互連欄標902之一葉片900(圖9)或一 96636.doc 1279058 端連接欄標1002之一葉片1000,此― — If況之適用係取決於 焊墊嶋内部互連相鄰的電池單元9還是連接至外部元件 (例如,電性元件6)之一端連接。本文中將内部互連欄標9〇2 及端連接欄標1002統稱為連接攔標。内部 片_一般垂直地自内部互連棚標之一主體9:二伸1 體904之相反欄標906在葉片9〇〇之每—側上向外延伸並提 供連接欄標或端子,本文中統稱為連接觸點區906。葉片 1〇〇〇—般垂直地自端連接欄標1002之一主體1〇〇4而延伸。 主體1004提供連接攔標或端子,而本文中亦可將該等連接 欄標或端子統稱為連接攔標1004。 參考圖13,撓性PCB 800之形成如下。在13〇〇中,導電跡 線804以傳統方式形成於基板8〇2上。然後,可視 制電子元件併入於PCB 800上以實施一或多個控制電路。: 些光學控制電路可使用表面黏著組件或穿透孔組件。該等 控制電路可包括平衡電路、電池單元監視電路及/或溫度監 視電路。亦可將用以感測單元9的溫度之熱阻器直接裝配至 PCB 800。將内部互連欄標9〇2之葉片9〇〇與端連接欄標之葉 片1000***個別焊墊806之溝槽8〇8中,然後在13〇2中將其 焊接至焊墊806,例如採用波焊或一類似方法。每一内部互 連攔標902之相反攔標906皆延伸於孔8 1〇上,該等孔與該内 部互連欄標的葉片900所焊接至的焊墊8〇6之每一側皆接 近。每一端連接攔標1002之主體1004皆延伸於接近於該焊 墊806之孔810上,該端連接欄標1〇〇2之葉片1〇〇〇係焊接至 該焊墊80ό 〇 96636.doc -13- 1279058 繼續參考圖13,然後,在1304中將一所產生的撓性ρ(:Β 800放置於電池組4之單元9上,並將内部互連攔標9〇2之主 體904與端連接攔標1〇〇2之主體1004置放於基板8〇2與電池 單元9之間。在此方面,從說明性角度而言,可將一撓性pcB 800放置於單元9頂部上而將一撓性pCB 8〇〇放置於單元9之 底部上。從說明性角度而言,由剛性非導電塑膠製成之單 凡分隔板1102(圖11中僅顯示其中一分隔板)一般係置放於 電池單元9之頂部及底部並具有其中接收電池單元9之孔。 單元分隔板1102固持電池單元9並使該等電池單元彼此間 隔且處於用以放置撓性PCB 800之適當位置。在13〇6中,將 内部互連欄標902之連接觸點區906與端連接攔標104之連 接觸點區1004固定於個別電池單元9之端子11〇〇,例如藉由 以與上文就圖2而說明者類似之方式來進行焊接。導電跡線 804以適當的組態連接其焊墊8〇6,從而使得該(等)撓性pcB 8〇〇因此將電池單元9内部互連為所需組態(例如,串聯及/ 或並聯連接適當數目的電池單元9以提供所需的電壓及功 率)’並使付該(等)撓性PCB 800提供連接點(從說明性角度 而言係在端連接攔標所焊接至的焊墊806處)以將電池組4 連接至外部元件(例如,電性元件6)。 圖12顯示參考數字8〇〇,所指定的撓性pCB 800之一變 化。如圖12所示,基板802’沿電池組4的電池單元9之頂部及 底部而延伸。從說明性角度而言,基板8〇2,在電池單元9的 頂部與底部之間延伸之一部分12〇〇可包括在其上面具有電 子元件(例如用以控制電池組4及/或馬達8之控制器1〇)之一 96636.doc 14 Ϊ279058 電子電路。 基板802亦可具有延伸至外部元件(例如,電性元件6及與該 等電性元件之連接)之一引線部分12〇2。引線部分1202因此提 供電池組4與外部元件(例如,電性元件6)之間的引線連接。 在本發明之一項具體實施例中,在撓性PCB 800的基板 802’與電池單元9的頂部及底部之間提供密封體12〇4。從說 明性角度而言,密封體1204可由合成泡沫或一塑膠薄片製 成’並在其頂部及底部表面上具有黏合層以將其黏附於電 池單元9及撓性PCB 800,之基板802,。 圖14至16顯示複數個單元9之間使用一高電流撓性Pcb 1400至單元9之接觸表面(例如,端子1100)的直接黏接之内 部互連。在此方面,應瞭解端子1100可為與突出的端子元 件相對之扁平接觸表面。此方法與剛才說明的方法類似並 提供許多相同的優點。主要差異在於使用一直接的黏接連 接而非連接欄標。此舉使裝配簡化並提供任何包括於其中 的溫度感測熱阻器(例如熱阻器1416)與藉由該等熱阻器 1416來監視的單元之間更佳的耦合。 撓性PCB 1400包括由一撓性材料(例如Mylar)製成並在 其上面具有導電跡線14〇4及14〇6之一或多個基板14〇2。若 PCB 14〇〇具有多個基板,則可將導電跡線 放置於該等基板1402中的不同基板上。在製造pCB 14〇〇期 間移除該Mylar之部分以曝露該等導電跡線14〇4之部分,如 1408處所示。pcb 1400具有孔141〇,該等孔延伸穿過所有 基板1402及其上面的導電跡線14()4,以允許電阻焊接設備 96636.doc 1279058 之焊接嘴接觸該等單元9之接觸表面1100。或者,可使用非 電阻焊接方法’例如摩擦或超音波焊接,以將跡線丨4〇4黏 合至接觸表面1100而允許消除孔1410。亦可使用標準的製 造技術而在PCB 1400上形成用於電子組件(該等電子組件 係代表性地顯示於1414處)之觸點區1412 (圖14僅顯示其中 之一)。本文中所使用的一電子組件係用在一電子電路中之 一組件並包括被動組件(例如,電阻器、電容器、電感器、 熱阻器)與主動組件(例如電晶體、運算放大器及積體電 路)。可將該些觸點區1412放置於基板14〇2上的可用空間中 並允許藉由該些電子組件之適當組態來整合該電池組4之 各種電子功能。將熱阻器1416裝配到該些觸點區1412上與 PCB 1400連接至該等單元9之處緊密接近之位置,以使得從 單元9更精確地讀取溫度。使用傳統的波焊或類似方法,將 包括熱阻器1416之電子組件1414裝配到PCB 1400上。 為將PCB 1400裝配至單元9,將單元分隔板1418放置於該 等個別單元9之頂部及底部,以在裝配期間將該等單元固持 於適當的位置。然後將PCB 1400放置於該等單元9之頂部上 且使該曝露區域1408與單元9之接觸表面11〇〇對齊。經由一 或多個孔1410***放置一焊接嘴,例如點焊電極(未顯示), 以接觸該個別單元9的接觸表面1100之一部分。一第二點焊 電極接觸跡線1404之曝露部分1408並將焊接電流施加於曝 露部分1408,以將跡線14〇4焊接至該單元9之接觸表面 1100。亦可藉由焊接而將曝露部分14〇8附著於該單元9之接 觸表面1100。導電跡線1408内部互連該等電池單元9,而 96636.doc •16- 1279058 且’具有導電跡線1404之基板1402提供一電源電路層而具 有導電跡線1406之基板1402提供一信號層。 參考圖17,形成上面有導電跡線14〇4、1406的一或多個 撓性材料基板層1402之撓性PCB 1400。在此pCB 14〇〇形成 期間’圍繞導電跡線1404、1406之部分1408而移除該撓性 材料。但疋’應瞭解,可能在形成上面有導電跡線1404、 1406的一或多個基板1402之PCB 14〇〇後移除該撓性材料。 然後,將該等熱阻器1416及該等電子組件1414中的任何其 他組件裝配至導電跡線1404、1406之觸點區1412。然後將 PCB 1400附著於單元9。 在、憂化中’藉由導電黏合劑而將跡線1404之曝露部分 1408黏接至該等單元9之接觸表面丨丨〇〇。將該黏合劑放置於 該等曝露部分1408與該等單元9的頂部或底部上的接觸表 面1100之間。然後,在固化階段按壓PCB 1400並朝該等單 兀9而固持PCB 1400。使用相同程序以將PCB 14〇〇附著於單 元9之另一側。然後將PCB 14〇〇與單元9之裝配件放置於外 殼11内。 撓性PCB 1400有利地提供一較厚的封裝,該封裝由於其 係由封裝於任何絕緣材料(例如Mylar)中的薄導電層組成, 因此比一標準印刷電路板更薄。使用表面黏著零件允許低 輪廓控制電路。由於在將撓性PCB 1400附著於單元9之前在 撓性PCB 1400上密佈所有溫度監視及平衡電路,因此其亦 提供更便利的製造。撓性PCB 1400與該等控制電路實際上 起成為一「***件」模組。使用該溫度監視電路中的所 96636.doc 1279058 有金屬連接(即’焊接至鐵罐的銅、焊接至觸點區⑷2的表 面黏著熱阻器)消除將熱阻器1416膠合於適當位置之需要 或者消除偵測整個紙絕緣體溫度之嘗試。如參考圖說 明,該撓性印刷電路板可以係延伸而終止於該電池組之端 子處,該電池組内無需額外導線。由於覆蓋於撓性pcBi4㈧ 上的Mylar提供所需要的絕緣,因此,此舉亦可消除單元9 的頂部及底部上對紙絕緣的需要。 上文所論述的電池組以及用以内部互連電池組中的電池 單元之技術可有利地用在高電壓電池組中,例如當單元9 係鐘離子電池單元時。上面所說明的内部互連技術能處置 鋰離子電池組之較高輸出。同樣,在鋰離子電池組中,應 個別監視每一單元9之溫度。此係(例如)藉由如上面參考圖 14至16之論述而將一熱阻器1416用於每一單元9來實現。可 將電子組件1414配置成提供使用熱阻器1416及其他適當電 子組件(例如熱熔絲)之一溫度監視電路。亦可將電子組件 1414配置成提供一單元平衡電路並且從說明性角度而言將 會包括一表面黏著微處理器及適當的被動與主動表面黏著 元件。 本發明說明之性質僅為範例性,而且,因此希望不偏離 本發明要義之變化歸屬本發明之範脅内。並不將此類變化 視為偏離本發明之精神及範嘴。 【圖式簡單說明】 從洋細說明及隨附圖式可更充分地瞭解本發明,該等圖 式中: 96636.doc -18- 1279058 圖1係一無線電源工具之側面斷面圖; 圖2係依據本發明之一項具體實施例於電池組中内部互 連電池單元之一層壓板結構之分解裝配圖; 圖3係圖2的層壓板結構之俯視圖; 圖4係圖2的層壓板結構之一導電元件柵格之俯視圖; 圖5係圖2的層壓板結構之一信號層之俯視圖; 圖6係形成圖2的層壓板結構之一程序之流程圖; 圖7係藉由圖2的層壓板結構而内部互連電池組中的電池 單元之流程圖; 圖8係依據本發明之一項具體實施例於電池組中用以内 部互連電池單元之一撓性印刷電路板之仰視圖; 圖9係圖8之撓性印刷電路板之一内部互連攔標之側面透 視圖; 圖10係圖8之撓性印刷電路板之一端連接攔標之侧面透 視圖; 圖11係圖8中依據本發明之一項具體實施例於電池組中 内部互連電池單元之撓性印刷電路板之側面分解視圖; 圖12係依據本發明之一項具體實施例於電池組中内部互 連電池單元之撓性印刷電路板之變化之側視圖; 圖13係依據本發明之一項具體實施例形成圖8中的撓性 印刷電路板並使用該撓性印刷電路板來内部互連一電池組 中的電池單元之流程圖; 圖14係使用該撓性印刷電路板至該等電池單元的導電跡 線之一直接連接來内部互連電池單元之一撓性印刷電路板 96636.doc -19- 1279058 之頂部透視圖; 電池單π的撓性印刷電路板之側 電池單元的撓性印刷電路板之側 圖15係圖14令内部互連 視圖; 圖16係圖14中内部互連 面分解圖;以及 圖17係依據本發明之一項具體眚 只八趙實施例形成圖14中的撓性 印刷電路板並使用該撓性印刷電路板來内部互連一電池組 中的電池單元之流程圖。 【主要元件符號說明】 1 無線元件 2 外殼 3 機構 4 電池組 5 電性元件 6 電性元件 7 觸發器 8 馬達 9 電池單元 10 控制器 11 外殼 22 負端子 200 層壓板結構 202 非導電或絕緣層 204 導電層 96636.doc -20- 1279058 206 208 210 212 214 218 220 222 224 226 228 230 232 800 802 802 804 806 810 900 902 904 906 電源電路層 信號層 導電元件 連接區段 端子觸點區 引線 孔 端子 頂部層 底部層 孔 引線 引線 撓性印刷電路板 基板 基板
導電跡線 焊墊 子L 葉片 内部互連欄標 内部互連欄標之主體 欄標/連接觸點區 葉片 96636.doc -21 - 1000 1279058 1002 1004 1100 1102 1200 1202 1204 1300 1302 1304 1306 1400 1402 1404 1406 1408 1410 1412 1414 1416 1418 800, 端連接欄標 端連接欄標之主體 電池單元9之端子 單元分隔板 基板802f在電池單元9的頂部與底部之間延 伸之一部分 引線部分 密封體 步驟 步驟 步驟 步驟 高電流撓性PCB 基板 導電跡線 導電跡線 曝露區域 孔 觸點區 電子組件 熱阻器 單元分隔板 參考數字 基板 96636.doc -22- 802,
Claims (1)
12790^校13而號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(95年8"谢 年j曰修(更)正替換!j 8.30 )5. 十、申請專利範圍: 1 · 一種用於一無線電源工具之電池組,其包含: a· —外殼; b·複數個置放於該外殼内的電池單元;以及 c· 一層壓板,其係置放於該等電池單元之一頂部與一底 部中之至少一處,該層壓板包括一導電層與一非導電 層,該導電層包括黏附於該等電池單元之端子之複數 個端子觸點區以及内部互連該等端子觸點區之複數 個導電元件,因而以内部互連該等電池單元。 2·如請求項1之電池組,其中該導電層包括至少一電源電路 層與至少一信號層,該電源電路層包括該等複數個導電 元件而δ亥彳5 5虎層包括該荨複數個端子觸點區。 3.如請求項2之電池組,其中該非導電層包括複數個非導電 層’並在該等非導電層的個別層之間夾有該電源電路層 與該信號層,該等非導電層中的至少—層係置放於該電 源電路層與該信號層之間。 4·如:求項2之電池組,其中該電源電路層與該信號層中的 至少一層包括一印刷電路板。 5.=求項4之電池組,其中該印刷電路板係—撓性印刷電 6·^求項4之電池組,其中該印刷電路板僅在-側上受到 :,、從而使得該印刷電路板亦提供該非導電層。 7.如明求@ 3m # te -印刷電路板。 曰ά唬層包括 96636-950830.doc |2翠905&_轉換# 8·如明求項7之電池組,其中該電源電路層之該印刷電路板 〜及L號層之該印刷電路板係撓性印刷電路板。 9.如凊求項7之電池組,其中該印刷電路板僅在一側上受到 蝕刻,從而使得該印刷電路板亦提供該等非導電層。 1〇·如凊求項丨之電池組,其中該等導電元件包括導電的金屬 條。 11·如請求項丨之電池組,其中該非導電層包括複數個孔,該 等電池單元之個別端子經由該等孔而延伸。 12·如請求項2之電池組,其中該信號層具有用於該等僅需要 一 k號連接的電池單元之端子觸點區。 13·如凊求項丨之電池組,其中該等電池單元係鋰離子電池單 14·如請求項丨之電池組,其中該等導電元件包括複數個導電 金屬條,該非導電層包括置放於連接區段周圍的複數個 孔,在形成該電池組期間於該等連接區段斷掉之前,該 等連接區段接合該等複數個導電金屬條以提供接取至該 等連接區段,。 15. —種用於一無線電源工具之電池組,其包含: a· —外殼; b·複數個置放於該外殼内的電池單元;以及 C· 一第一層壓板,其係置放於該等電池單元之一頂部 上,以及一第二層壓板,其係置放於電池單元之一底 部上,每一層壓板皆包括一導電層與一非導電層,該 導電層包括黏附於該等電池單元之端子複數 96636-950830.doc _ 2 _ ^ ^ ,L4 m 子觸點區以及内部互連該等端子觸點區之複數個導 電元件,因而以内部互連該等電池單元。 16. 如請求項15之電池組’其中該導電層包括至少一電源電 路層與至少—信號層,該電源電路層包括該等複數個導 電π件’而該信號層包括該等複數個端子觸,點區,該非 導電層包括複數㈣導電層,且料非導電層之個別層 ,間失有該電源電路層與該信號層而在該電源電路層: 該信號層之間置放有至少一非導電層。 17. 如請求項15之電池組’其中電源電路層與信號層中的每 一層皆包括一撓性印刷電路板。 18·如請^項16之電池組’其中該信號層具有用於該等僅需 要一 ^號連接的電池單元之端子觸點區。 19.如請求項16之電池組,其中該等電池單元係鋰離子電池 單元。 / 20· —種用於一無線電源工具之電池組,其包含: a_ 一外殼; b·複數個置放於該外殼内的電池單元;以及 C, 一層壓板,其係置放於該等電池單元之一頂部上,以 及一第二層壓板,其係置放於電池單元之一底部上, 每一層壓板皆包括第一、第二及第三非導電層,一電 源電路層係夾在該等第一與第二非導電層之間,而一 信號層係夾在該等第二與第三非導電層之間,該信號 層包括黏附於該等電池單元的端子之複數個端子觸 點區以及該電源電路層包括内部互連該等 96636-950830.doc ⑽ 丁,黑占 糊正麵 **** "»·Μ_ιι—i IKI|μ^ι^»ιι-ιι·|ι Wih,>i rnmmm*,》f i _W" I» “》1** 區之複數個導電元件,因而以内部互連該等電、、也單 元。 21·如請求項20之電池組,其中該電源電路層與該信號層中 的至少一層包括一印刷電路板。 22.如請求項2 1之電池組,其中該印刷電路板係—撓性印刷 電路板。 23·如請求項20之電池組,其中該等導電元件包括導電的金 屬條。 “ 24·如請求項20之電池組,其中該信號層具有用於該等僅需 要一信號連接的電池單元之端子觸點區。 而 25·如請求項20之電池組,其中該等電池單元係鋰離子電池 一 早7L。 26. —種製造用於一無線電源工具之一電池組之方法,其包 含: ^ a·將一第一層壓板放置於一外 -…” v l/Ό 〒一刀 頂部上’而將一第二層壓板放置於該等電池單元底奇 上,該層壓板包括夾在非導電層之間的一導電層,驾 導電層具有端子觸點區與内部互連該等端子觸點區 之導電元件’該非導電層具有孔,每—㈣板之放置 皆使得該等孔在該等電池單元之端子上居中;以及 b·將一焊接嘴***其中置放右s /丨、增兩 τ置敦有至少一導電元件與一端 子觸點區之备—J] , .^ 孔中,以朝置放於該孔中的該電池單 元之该端子而按麼該道 ^ 導電70件及鈿子觸點區,以及將 该V電元件及端子觸點 96636-950830.doc ’ 區¥接至该電池單元之該端 * 4 - 子。 27.如請求項26之方法,其中該等導電元件包括藉由連接區 段而接合之複數個導電金屬條,該方法包括在焊接期^ 或在焊接後斷開該等連接區段。 28· —種用於一無線電源工具之電池組,其包含其中置放有 複數個電池單元之一外殼,該等複數個電池單元係藉由 附著於該等電池單元之一撓性印刷電路板上的第一導電 跡線而内部互連。 29. 如請求項28之電池組,其中該印刷電路板包括電子組件 所附著之第二導電跡線。 30. 如請求項29之電池組,其中該等電性組件包括至少一熱 阻器。 … 3 1 ·如請求項30之電池組,其中該等電性組件包括與每一電 池單元相關的至少一熱阻器,每一熱阻器皆係附著於該 等第二導電跡線中緊密接近與其相關的該電池單元之一 跡線。 32.如請求項3 1之電池組,其中該等電池單元係鋰離子電池 單元而該等電子組件包括配置為一溫度監視電路之電子 組件與配置為一單元平衡電路之電子組件。 33·如請求項29之電池組,其中該等電子組件包括配置於至 少一控制電路中之電子組件。 34.如請求項28之電池組,其中該等第一導電跡線包括與該 等電池單元的端子對齊之觸點區,該等觸點區包括連接 欄標延伸穿過之溝槽,該等連接攔標係黏合至該 96636-950830.doc »5- 12交賴曰修(更)正替換Γ; V .· -I 單元端子及該等觸點區 35.如請求項28之電池組, 池單元之單元分隔板, 固持於適當位置以將該 單元。 其進一步包括其中置放有該等電 該等單元分隔板將該等電池單元 撓性印刷電路板附著於該等電池 36. 如請求項28之電池組,其進一步包括置放於該挽性印刷 電路板與該等電池單元之頂部及底部之間的密封體。 37. 如請求項28之電池組’其中該撓性印刷電路板包括複數 個基板’且該等第-導電跡線在該等基板中的至少一基 板上。 38.如請求項37之電池組,其中該等基板中的至少—基板具 有電子組件所附著之第二導電跡線。 3 9 ·如請求項3 8之電池組,其 八r β寺電子組件包括至少一執 阻器。 μ 40.如請求項39之電池組’其中該等電性組件包括與每一電 池單元相關的至少一熱阻器,每一熱阻器皆係附著於該 等第二導電跡線中緊密接近與其相關的該電池單元之一 跡線。 41 ·如請求項4〇之電池組,豆一 Υ邊寺電池早兀係鋰離子電池 早元’而該等電子組件句拓献署炎 卞匕枯配置為一溫度監視電路之電 子組件與配置為一單元平衡電路之電子組件。 42·如請求項37之電池組, 、 八Υ Θ寺電子組件包括配置於至 少一控制電路中之電子組件。 43.如請求項37之電池組,豆 96636-950830.doc ”甲寻第一及第二導電跡線係 -6 - I2Kl _更)正替換r“ ——.................... 在分離的基板上。 44.如凊求項37之電池組,其中該撓性印刷電路板包括複數 個孔以及複數個導電跡線,該等㈣孔與料電池單元 ,個別單元對齊並延伸穿過該等基板,以提供接取至該 等電池單元之端子從而接取至焊接嘴。 X 45·如請求項44之電池組,其進-步包括其中置放有該等電 池單元之單元分隔板,該等單元分隔板將該等電池單元 固持於適當位置以將該撓性印刷電路板附著於該等電池 單元。 认如請求項28之電池組,其中該撓性印刷電路板皆係附著 於該等電池單元之頂部及底部。 47. 如明求項29之電池組’其中該撓性印刷電路板皆係附著 於該等電池單元之頂部及底部’該等電子組件係配置於 &至少-控制電路中’該至少—控制電路係置放於該挽 性印刷電路板在該等電料元的料頂部與底部之間延 伸的一部分上。 48. 一種製造用於-無線電源工具之一電池組之方法,且包 含: ’、 a·形成其上有第-導電跡線之一撓性印刷電路板;以及 b·將該等第1電跡線附著於置放在—外殼中的複數 個電池單元,以内部互連該等電池單元。 49. 如請求項48之方法,其包括形成具有第二導電跡線之挽 性印刷電路,並將電子組件附著於該等第二導電跡線。 96636-95_1,員49之方法’其I將電子組件附著於該等第二導 -7 - l27im 曰修(更)正替抟F丨 電跡線包括將用於每一電池單元之一熱阻器附著於緊密 接近該電池單元之該等第二導電跡線。 51_如請求項49之方法,其中將電子組件附著於該等第二導 電跡線包括將電子組件配置於至少一控制電路中。 52·如請,項48之方法’其包括藉由將連接攔標附著於該等 電池單元之端子以及附著於該等導電跡線之觸點區,而 將該等第一導電跡線附著於該等電池單元。 月长員48之方法,其包括在將該撓性印刷電路板附著 於°亥等電池單元之前先將該等電池單元置放於一單元分 隔板中,以在將該撓性印刷電路板附著於該等電池單元 時將該等電池單元固持於適當位置。 54.如咕求項48之方法,其包括將該撓性印刷電路板附著於 該等電池單元之頂部及底部。 如吻求項48之方法,其包括形成具有複數個基板並具有 第二導電跡線之撓性印刷電路板,其中該等第一及第二 導電跡線在分離的基板上。 女咕求項55之方法’其包括形成具有複數個孔以及複數 條第一導電跡線之撓性印刷電路板,該等孔與該等電池 |二之端子對齊並延伸穿過該等基板,並經由該等孔使 4等電/也單it之該等端子接觸_焊接嘴,而且將該等第 一導電跡線焊接至該等電池單元之該等端子。 57·如明求項55之方法,其包括藉由非電阻焊接而將該等第 一導電跡線接合至該等電池單元之端子。 5 8 ·如請求項5 5之方法 96636-950830.doc 其-t括藉由摩擦焊接而將該等第一 明*)正替換一 導電跡線接合至該等電池單元 59.如請求項55之方法,复勺 知子。 一導電跡線接合至由超音波桿接而將該等第 一、 亥4電池單元之端子。 00.如祜求項55之方法,其 導電跡線。 、㈣電子組件附著於該等第二 61. 如請求項48之方法, 孔而使該等f池單元之^^由4撓性印刷電路板中的 -導電跡魄Μ 、子接觸-焊接嘴’並將該等第 ¥電跡料接至該等電池單元之該等端子。 62. —種無線電源工具,其包含·· a. b. 外设’其具有置放於其中之-馬達;以及 電、且其係耦合至該外殼,該電池組包括其中置 j有複數個電池單元之—電池組外殼,且在該等電池 早:之-頂部與底部中至少一處置放有一層壓板,該 層壓板包括一導電層與一非導電層,該導電層包括黏 附於β亥等電池單元之端子之複數個端子觸點區以及 内I5互連β亥等舳子觸點區之複數個導電元件,以内部 互連該等電池單元。 63. 如請求項62之無線電源工具,其中該層壓板包括第_與 第一層Μ才反i在该等電池單元之該頂部置放有該第一 層壓板,而在該等電池單元之該底部置放有該第二層壓 板。 64. 如請求項62之無線電源工具,其中該導電層包括至少一 電源電路層與至少一信號層,該電源電路層包括該等複 %63上fd。,電件’而该信號層包括該等複數個端子觸點 • y - li/yUjo I 9|^月曰修(更)正替片:·| ϊ,分非導電層包括複數個非導電層,且在該等非導電 層之個別層之間夾有該電源電路層與該信號層,而在該 電源電路層與該信號層之間置放有至少一非導電層。 65. 如凊求項64之無線電源工具,其中該電源電路層與該信 號層中的至少一層包括一印刷電路板。 66, 如請求項65之無線電源工具,其中該印刷電路板係一挽 性印刷電路板。 67.如請求項64之無線電源卫具,其中該等電池單元包括裡 離子電池單元。 68. 種無線電源工具,其包含: a. b. 一外殼,其具有置放於其中之一馬達;以及 一電池組’其_合至該外殼,該電池組包括其中置 放=複數個電池單元之一電池組外殼,該等複數個電 池早70係藉由附著於該等電池單元的-撓性印刷電 路板上之第一導電跡線而内部互連。 括雷早Γ68之無線電源卫具,其中該撓性印刷電路板包 組件所附著之第二導電跡線。 70·如請求項7〇之1妗+、 ^ ^ ^ .…、、、、電源工具,其中該撓性印刷電路板包 板± °亥專第一及第一導電跡線在分離的基 71·如請求項70之無線 少一熱阻器。 72.如請求項70之無線 子電池單元, 96636-950830.doc 寻 電源工具,其中該等電子組件包括至 電源工具,其中該等電池單元係鋰離 電性組件包括與每一電池單元相關之 -10- I27E®L 曰修(更)正替換頁I W,.*J 至少-熱阻器’而且每-熱阻器係附著於該等第二導電 跡線中緊密接近與該熱阻器相關的該電池單元之一跡 線,該等電子組件亦包括配置為—溫度監視電路之電子 組件與配置為一單元平衡電路之電子組件。 R如請求項70之無線電源工具’其中該等電子組件包括配 置於至少一控制電路中之電子組件。 7(如,求項7G之無線電源工具,其中該撓性印刷電路板係 附著於該等電池單元之頂部與底部。 7^請求項68之電池組’其中該等第—導電跡線包括與該 等電池單元的端子對齊之觸點區,該等觸點區包括連接 欄軚延伸所穿過之溝槽,該等連接欄標係黏合至該等電 池單元端子及該等觸點區。 76·如請求項68之無線電源工具,其進一步包括其中置放有 等電池單元之單元分隔板,該等單元分隔板將該等電 池早疋固持於適當位置以將該撓性印刷電路板附著於該 等電池單元。 96636-950830.doc
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MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |