[发明专利]用于由电池供电的便携式设备的电池组件

说明书

技术领域

描述的实施例一般地涉及便携式计算设备的电池。更具体地，实施例涉及适于平板设备的具有适应性形状的(conformally shaped)电池封装设计。

背景技术

便携式计算设备的设计可能涉及复杂的取舍。在设计过程中可能被考虑的几个因素是外观、重量、可制造性、耐久性、热兼容性以及功耗。基于其对这些设计因素之一的正面贡献而被选择的部件可能对一个或多个其它设计因素产生相反影响。

便携式电源(典型地为某种类型的电池)是便携式计算设备的设计中的重要部件。便携式电源在便携式计算设备不靠近固定电源(例如墙上插座)时为其提供运行电力。选择便携式电源的因素可以是能量密度、形状因数(form factor)和耐久性。

能量密度可以表示对于每给定体积或每给定质量，便携式电源能够传递给便携式计算设备的能量的数量。形状因数可以表示包含便携式电源的封装的形状。例如，纤细的便携式计算设备要求便携式电源的整体形状因数也是纤细的。耐久性可以涉及对与电池单元(battery cell)相关的任何有害元件(damaging element)的密封。例如，便携式电源通常包括需要被容纳以防止损坏其它电子部件的液体或凝胶型电解液/电解质(electrolyte，下文统称为电解质)，该封装需要足够持久以在正常运行状态下容纳这些有害元件。

便携式电力设备(例如电池)的能量密度可能受所采用的电池单元的类型及其相关封装的影响。封装设计可以以多种方式影响能量密度。首先，每质量能量密度将随着封装质量的增加而减小。封装使每质量能量密度减小是因为其增加了系统的质量而没有提供增加的能量。封装设计的质量可以被耐久性考虑所限制。

其次，每体积能量密度受充填效率影响，而充填效率可以被封装设计的期望形状因数所限制。低效率封装的电池单元可能比高效率封装的电池单元具有更低的每体积能量密度。当每体积能量密度减小时，便携式电力设备占用的体积增加，这对于与便携式计算设备一起使用而言可能是不期望的。

在便携式计算设备中，通常期望最小化每个部件的重量和体积，同时仍保持期望的功能和性能水平。因此，为至少可用在便携式计算设备中的电池提供持久、重量轻并且高效封装的壳体组件是有益的。提供满足上述条件并在设备的运行周期期间令人满意地执行的用于组装电池的方法也是有益的。

发明内容

本文档描述了涉及用于用在便携式计算应用中——更特别地，用在平板式设备中——的外壳的系统、方法和装置的各种实施例。

一种方法可以通过以下操作来执行：接收位于运输配置中的多个电池单元，所述多个电池单元中的每一个都未电连接；处理所述运输配置以形成所述多个电池单元的预组装配置；将所述多个电池单元中的至少第一电池单元电连接至相应的分布式电池管理单元(BMU)；预形成与第二电池单元相关的电池接头，所述第二电池单元与外部电路封装相关，预形成的电池接头具有与所述外部电路封装相一致的形状；移动第二电池单元以使得所述预形成的电池接头邻近BMU触点；将所述预形成的电池接头电连接至所述BMU触点；将第二电池单元返回到原始方位；以及提供适于小形状因数计算设备的电池组件。

一种电池组件至少包括：多个电池单元，每个电池单元至少包括：具有阳极和阴极的电极组件和电解质，以及用于包封电极和电解质的密封结构，所述密封结构被配置为防止电解质或在电池组件运行过程中产生的气体泄露。所述多个电池单元至少包括第一电池单元和第二电池单元，每个电池单元都附着到分布式电池管理单元，第二电池单元与外部电路相关，第二电池单元借助于预形成的、形状与所述外部电路相适应的电池接头连接到电池管理单元(BMU)。所述多个电池单元至少电连接至所述BMU以使得所述多个电池单元中的每个电池单元彼此基本对齐，由此保持与未连接的电池单元相对应的电池轮廓。

一种小形状因数计算设备至少包括附着到壳体的内部的电池组件。所述电池组件又包括多个电池单元和分布式电池管理单元(dBMU)。在所描述的实施例中，所述多个电池单元至少包括第一电池单元和第二电池单元，每个电池单元都连接至分布式电池管理单元(dBMU)，并且邻近连接到dBMU的外部电路。第二电池单元借助于预形成的、形状与所述外部电路相适应的电池接头连接至分布式电池管理单元(dBMU)。所述多个电池单元至少电连接至dBMU以使得所述多个电池单元中的每个电池单元彼此基本对齐，由此保持与未连接的电池单元相对应的电池轮廓，所述电池组件直接附着到所述壳体的内部。

在一个方面，小形状因数计算设备是平板计算机。