專利名稱：感應(yīng)式充電電池的制作方法
感應(yīng)式充電電池
所屬技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種充電電池，尤其涉及通過感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流進(jìn)行充電的感應(yīng)式充 電電池。
背景技術(shù)：
目前，便攜式電子裝置，例如MP3、手機(jī)、PDA等，在其中具有蓄電池，從而用戶可以 移動(dòng)的過程中使用便攜式電子裝置。該類便攜式電子裝置單獨(dú)地配備專門用來為蓄電池充 電的充電器，充電器通過線纜連接到普通電源后，為了使充電器可以向便攜式電子裝置的 蓄電池提供充電電流，充電器與便攜式電子裝置的蓄電池必須電性連接。為了將充電器和 便攜式電子裝置或蓄電池電性連接，在充電器及便攜式電子裝置中必須分別設(shè)置與線纜連 接的端口，該端口內(nèi)部設(shè)置有對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電端子，用來傳輸電能。然而，所述的充電器及便攜式電子裝置內(nèi)部的端子設(shè)置，必須配合有端口，灰塵及 外界雜質(zhì)容易侵入，容易導(dǎo)致端子之間的接觸不良，而且損壞了便攜式電子裝置的美觀度。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種感應(yīng)式充電電池，無需便攜式電子裝置設(shè) 置充電接口，即可進(jìn)行直接充電，提高了便攜式電子裝置的美觀度，而且無需考慮接觸不良 的問題。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種感應(yīng)式充電電 池，其包括用于存儲(chǔ)電能的電池單元，以及與電池單元相連接的電子電路系統(tǒng)，該電子電路 系統(tǒng)用于向電池單元提供電能，該感應(yīng)式充電電池還包括與所述電子電路系統(tǒng)相連接的充 電接收板，所述充電接收板內(nèi)設(shè)置有一個(gè)或者多個(gè)感應(yīng)線圈。本發(fā)明的感應(yīng)式充電電池具有下列優(yōu)點(diǎn)通過使用本發(fā)明的感應(yīng)式充電電池，用戶無需插拔動(dòng)作即可進(jìn)行充電，使用方便， 而且便攜式裝置無需設(shè)置充電接口，可以提高美觀度，同時(shí)沒有了充電接口，避免了端子損 壞而導(dǎo)致整個(gè)充電器無法使用的狀況，提高了充電器的使用壽命。

圖1是安裝有本發(fā)明感應(yīng)式充電電池的手機(jī)置于一無線充電器上的立體圖。圖2是本發(fā)明的感應(yīng)式充電電池的部分分解圖。圖3是本發(fā)明的感應(yīng)式充電電池內(nèi)的感應(yīng)線圈的第一種設(shè)置方式示意圖。圖4是本發(fā)明的感應(yīng)式充電電池內(nèi)的感應(yīng)線圈的第二種設(shè)置方式示意圖。圖5是本發(fā)明的感應(yīng)式充電電池的第二個(gè)實(shí)施例示意圖。圖6是無線充電器內(nèi)的初級(jí)線圈的設(shè)置示意圖。圖7A是無線充電器內(nèi)設(shè)置單個(gè)初級(jí)線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)密度曲線示意圖。圖7B是無線充電器內(nèi)設(shè)置兩個(gè)初級(jí)線圈時(shí)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)密度線示意圖。
具體實(shí)施方式為進(jìn)一步闡述本發(fā)明達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對(duì)本發(fā)明的感應(yīng)式充電電池的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)特征及其功效，詳細(xì)說明如下。如圖1所示，為安裝有本發(fā)明感應(yīng)式充電電池的便攜式電子設(shè)備，如手機(jī)1置于無 線充電器2上的立體圖，該無線充電器2包括定位體20，其內(nèi)設(shè)置有用于產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的初 級(jí)線圈201、202(圖5所示)；座體21，自定位體20 —側(cè)延伸，用于放置待充電手機(jī)1或該 手機(jī)的感應(yīng)式充電電池10(圖2所示)，根據(jù)需要，該座體21內(nèi)也可設(shè)置初級(jí)線圈201、202 ； 電路單元(未標(biāo)號(hào))，包括安裝在座體20內(nèi)的用于產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)的初級(jí)電路、與外部線纜相 連接的線路以及連接交/直流電源的插頭裝置22。所述定位體20上設(shè)有指示區(qū)23，用于 向用戶提示充電狀態(tài)，如當(dāng)充電正在進(jìn)行中，則指示區(qū)的燈亮，如果充電完成，則指示區(qū)的 燈熄滅，或者通過待充電裝置上的顯示屏顯示充電狀態(tài)，而且當(dāng)充電完成后，電路單元將自 動(dòng)關(guān)閉充電狀態(tài)。如圖2所示，為本發(fā)明的感應(yīng)式充電電池10的部分分解圖，該感應(yīng)式充電電池10 包括電池單元101，用于存儲(chǔ)電能；若干個(gè)防護(hù)板102，圍設(shè)于電池單元101的外側(cè)，將整 個(gè)電池單元101包覆，用于屏蔽電池單元101周圍的磁場(chǎng)；電子電路系統(tǒng)(未標(biāo)號(hào))，其包 括電能接收電路108及正負(fù)極設(shè)備109-a、109-b，所述電能接收電路108通過正負(fù)極設(shè)備 109-a、109-b與電池單元101相連接，向電池單元101內(nèi)提供電能；防護(hù)部件105，將電能接 收電路108保護(hù)于其內(nèi)，用于屏蔽電能接收電路108周圍的磁場(chǎng)；絕緣板103，設(shè)置在位于 電池單元背面的防護(hù)板102與電池單元101背面之間，該絕緣板103可以由Ni-Cu構(gòu)成的 網(wǎng)絲或者絕緣體構(gòu)成，用于釋放電池單元101產(chǎn)生的熱量，防止電池單元101的溫度過高； 磁性板104及充電接收板106，磁性板104置于防護(hù)板102與充電接收板106之間，該磁性 板104具有高透射比的磁體從而使無線充電器2內(nèi)的初級(jí)線圈感應(yīng)的磁場(chǎng)可以被容易地引 入到充電接收板106內(nèi)的感應(yīng)線圈107中；以及電池外殼100，包覆于該感應(yīng)充電電池的外 側(cè)，由于金屬外殼會(huì)吸收電池周圍的磁場(chǎng)，影響充電效率，因此該外殼100用非金屬材質(zhì)制 成。充電接收板106可以設(shè)置在電池單元101的任意側(cè)，因此絕緣板103及磁性板104可 以對(duì)應(yīng)充電接收板106設(shè)置于電池單元101的任意側(cè)。所述的電能接收電路108包括整流 和濾波電路(未圖示)，該整流和濾波電路可采用常規(guī)的電路和器件，因此不再祥述。具體 實(shí)施時(shí)，也可只設(shè)置一個(gè)防護(hù)板102，該防護(hù)板與充電接收板106位于電池單元的相對(duì)面。以下將詳細(xì)介紹所述充電接收板106內(nèi)的感應(yīng)線圈107的幾種設(shè)置方式。如圖3所示，為所述感應(yīng)線圈107的第一種設(shè)置方式，于多層印刷電路板1060的 每層印刷電路板上設(shè)置一個(gè)線圈，相鄰層印刷電路板上的線圈是相互連接的，而且每個(gè)線 圈繞制成多個(gè)匝數(shù)，繞制的方向相同，即各層印刷電路板上的線圈同時(shí)沿順時(shí)針或者逆時(shí) 針方向繞制。所述感應(yīng)線圈是通過以下方式設(shè)置的采用銅或鋁具有良好導(dǎo)電性的金屬薄 膜層疊在每層印刷電路板的基板上或者例如由聚酰亞胺制成的繞行絕緣膜上，接著將其蝕 刻成如圖3中所示的圖案。通過在多層印刷電路板1060上設(shè)置感應(yīng)線圈107，在豎直方向 上，該等線圈相互連接，形成一個(gè)堆疊的立體線圈，在水平方向上每個(gè)線圈都可以根據(jù)需求 繞制成多個(gè)匝數(shù)的線圈，因此，在豎直方向上及水平方向上同時(shí)增加線圈匝數(shù)，可以在提高 充電效率的同時(shí)降低充電接收板的厚度。當(dāng)然，在具體實(shí)施時(shí)，每層印刷電路板上也可以設(shè)置兩個(gè)或者兩個(gè)以上線圈。從多層印刷電路板1060上延伸出的兩端107-a、107-b用于與 電池單元的正負(fù)極設(shè)備109-a、109-b對(duì)應(yīng)電性連接。較佳實(shí)施例中，所述印刷電路板可為 柔性印刷電路板。如圖4所示，為本發(fā)明中感應(yīng)線圈的第二種設(shè)置方式，感應(yīng)線圈通過以下方式進(jìn) 行設(shè)置利用一根導(dǎo)線110繞定位柱11沿一定方向進(jìn)行纏繞，在豎直方向上形成一個(gè)堆疊 式的立體線圈。當(dāng)然為了增加線圈的匝數(shù)，導(dǎo)線110可以在定位柱11上進(jìn)行多層纏繞，導(dǎo) 線的兩端110-a、110-b分別與電池單元的兩個(gè)正負(fù)極設(shè)備109-a、109-b電性連接。當(dāng)然， 在充電接收板106內(nèi)可以設(shè)置兩個(gè)或者兩個(gè)以上相互連接的所述的感應(yīng)線圈，各感應(yīng)線圈 的纏繞方向是相同的，即同時(shí)沿順時(shí)針或者逆時(shí)針方向進(jìn)行繞制。具體實(shí)施時(shí)，導(dǎo)線110也 可沿一定方向纏繞形成中空狀的線圈，而無需設(shè)置所述的定位柱11。如圖5所示，為本發(fā)明的感應(yīng)式充電電池的第二個(gè)實(shí)施例示意圖，該實(shí)施例中的 感應(yīng)式充電電池10’的電池單元101’、設(shè)置于電池單元101’周圍的防護(hù)板102’、位于電池 單元一側(cè)的防護(hù)部件105’和電能接收電路108，以及設(shè)置于電池單元底部的絕緣板103’與 第一實(shí)施例中的相同，不同的是該實(shí)施例中的充電接收板106’位于電能接收電路108’的 一側(cè)，磁性板104’位于電能接收電路108’和充電接收板106’之間。充電接收板106’上 的感應(yīng)線圈107’可以采用上述兩種方式進(jìn)行設(shè)置。用非金屬材質(zhì)制成的外殼100’包覆于 該感應(yīng)式充電電池10’的外部。用戶使用本發(fā)明的無線充電器2進(jìn)行充電時(shí)，可以通過將安裝有本發(fā)明的感應(yīng)式 充電電池的手機(jī)置于無線充電器2上，將無線充電器2的插頭22插入到帶有交/直流電 的插座上，即可以進(jìn)行充電，也可以將感應(yīng)式充電電池從手機(jī)上取下后放置于無線充電器2 的座體21上進(jìn)行充電。所述無線充電器2內(nèi)的初級(jí)線圈可以設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)，如圖6所 示，設(shè)置兩個(gè)相互連接的線圈201、202，每個(gè)線圈可以通過在印刷電路板上通過蝕刻的方式 形成，也可以用導(dǎo)線繞制而成。在無線充電器2內(nèi)設(shè)置多個(gè)初級(jí)線圈，可以使得產(chǎn)生的感應(yīng) 磁場(chǎng)較均勻，如圖7A所示，為單個(gè)初級(jí)線圈200所產(chǎn)生的磁場(chǎng)密度曲線30，圖6B為兩個(gè)初 級(jí)線圈201、202所產(chǎn)生的磁場(chǎng)密度線31，圖7B中的感應(yīng)磁場(chǎng)較均勻，則待充蓄電池或者便 攜式電子裝置的位置擺放有較大的靈活性，而且通過多個(gè)初級(jí)線圈的設(shè)置，用戶可以同時(shí) 在一個(gè)充電器的座體上放置多個(gè)蓄電池或者便攜式電子裝置。當(dāng)然，具體實(shí)施時(shí)，所述充電器內(nèi)的多個(gè)初級(jí)線圈可以串聯(lián)的方式連接，進(jìn)行同步 的工作方式，也可以通過分別給每個(gè)成分組線圈一個(gè)控制電路后再將各線圈并列，進(jìn)行分 別控制，這樣當(dāng)其中一個(gè)感應(yīng)線圈具有負(fù)載/待充感應(yīng)式充電電池時(shí)，與該感應(yīng)線圈連接 的控制電路會(huì)控制將主要電流通過該感應(yīng)線圈，其他感應(yīng)線圈則處于休息狀態(tài)，以便減少 損耗。通過使用本發(fā)明的感應(yīng)式充電電池，用戶無需插拔動(dòng)作即可進(jìn)行充電，使用方便，而 且便攜式裝置無需設(shè)置充電接口，可以提高美觀度。以上僅對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例加以描述，但并非用以限制本發(fā)明，依本發(fā)明精神所作 出的各種變化或修飾，都在本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范疇之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)式充電電池，其包括用于存儲(chǔ)電能的電池單元，以及與電池單元相連接的 電子電路系統(tǒng)，該電子電路系統(tǒng)用于向電池單元提供電能，其特征在于該感應(yīng)式充電電池 還包括與所述電子電路系統(tǒng)相連接的充電接收板，所述充電接收板內(nèi)設(shè)置有一個(gè)或者多個(gè) 感應(yīng)線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式充電電池，其特征在于所述感應(yīng)線圈設(shè)置在多層的 印刷電路板內(nèi)，相鄰層印刷電路板上的感應(yīng)線圈是相互連接的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)式充電電池，其特征在于所述多層印刷電路板的每層 印刷電路板上設(shè)有兩個(gè)或者兩個(gè)以上感應(yīng)線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的感應(yīng)式充電電池，其特征在于所述每層印刷電路板上的感 應(yīng)線圈相互連接，且各感應(yīng)線圈的繞制方向相同，即各感應(yīng)線圈同時(shí)沿順時(shí)針或者逆時(shí)針 方向繞制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的感應(yīng)式充電電池，其特征在于所述多層印刷電路板上的多 個(gè)感應(yīng)線圈在豎直方向上對(duì)應(yīng)設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式充電電池，其特征在于所述感應(yīng)線圈是通過以下方 式設(shè)置成的，利用一根導(dǎo)線沿一定方向進(jìn)行纏繞，在豎直方向上形成一個(gè)堆疊式的立體線 圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式充電電池，其特征在于其還包括設(shè)置于電池單元外 側(cè)的防護(hù)板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的感應(yīng)式充電電池，其特征在于所述防護(hù)板與充電接收板設(shè) 于電池單元的相對(duì)面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的感應(yīng)式充電電池，其特征在于其還包括絕緣板，該絕緣板與 充電接收板設(shè)于電池單元的同側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的感應(yīng)式充電電池，其特征在于其還包括設(shè)于防護(hù)板與充電 接收板之間的磁性板。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10任意項(xiàng)所述的感應(yīng)式充電電池，其特征在于該感應(yīng)式充電 電池還包括非金屬外殼，設(shè)于該電池的外側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11項(xiàng)所述的感應(yīng)式充電電池，其特征在于所述的電子電路系統(tǒng)包 括電能接收電路及正負(fù)極設(shè)備，所述電能接收電路通過正負(fù)極設(shè)備與電池單元相連接，向 電池單元內(nèi)提供電能。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式充電電池，其特征在于所述的充電接收板位于電池 單元的底部或者側(cè)部。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種感應(yīng)式充電電池，其包括用于存儲(chǔ)電能的電池單元，以及與電池單元相連接的電子電路系統(tǒng)，該電子電路系統(tǒng)用于向電池單元提供電能，該感應(yīng)式充電電池還包括與所述電子電路系統(tǒng)相連接的充電接收板，所述充電接收板內(nèi)設(shè)置有一個(gè)或者多個(gè)感應(yīng)線圈。通過本發(fā)明的感應(yīng)式充電電池，用戶可以方便的進(jìn)行充電，而且無需設(shè)置充電接口，可以提高安裝有該感應(yīng)式充電電池的美觀度，同時(shí)可以延長(zhǎng)使用壽命。
文檔編號(hào)H01M10/44GK102005623SQ20091009065
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者林威廉 申請(qǐng)人:北京華旗資訊數(shù)碼科技有限公司, 林威廉