CN1218427C - 电池充电和放电系统 - Google Patents

Abstract

提供了一电池充电和放电系统。该系统具有一个托盘，托盘包括一电池插入单元和一包围电池插入单元边缘的框架，其中电池插入单元具有许多电池插入部分和位于其底部的孔，电池盒可插入到电池插入部分内，电池盒的电极可从孔内穿过。系统还可具有电极接触夹，电极接触夹包括相互面对的片弹簧和用于支撑片弹簧的底座，其中片弹簧可夹持住从电池插入单元底部的孔伸出的电极。

Description

电池充电和放电系统

技术领域

本发明涉及电池充电和放电系统，更具体地说，本发明涉及这样的电池充电和放电系统，该系统包括用于给盒式电话充电和放电的托盘和电极接头夹。

背景技术

通常，聚合物蓄电池是这样生产的，即将电板组件密封在用铝形成的盒内，然后进行预定的充电和放电过程。盒包括电池接收部分和气体接收部分，其中电池接收部分用于接收电池组件，气体接收部分用于接收在电池充电和放电过程中产生的气体。电池接收部分通过一个通道与气体接收部分相连。在电池充电和放电过程中从电极组件产生的气体流入到气体接收部分内。然后，在通道紧密关闭状态下将气体接收部分切掉。

图1示意性地表示了通常电池充电和放电系统的用于接收电池的托盘的一部分。参见图1，托盘11为四阶梯式结构。在每个阶梯上形成一个插入部分，电池盒插入在插入部分内。在托盘11内形成了第一电池插入部分12，第二电池插入部分13，第三电池插入部分14和第四电池插入部分15。这些电池插入部分分层布置。距离D1，D2，D3和D4表示单个插入部分的各自宽度。在每段距离内形成的导向装置16用于将电池盒引导到插入部分。

电池盒17包括气体接收部分18，电池接收部分19以及在上面一体形成的盖21。在气体接收部分18和电池接收部分19之间形成有一个气体流动通道(未示出)。在气体接收部分18和电池接收部分19之间形成有凹槽22。凹槽22与托盘11的导向装置16相对应，这样它能将电池盒17引导到电池插入部分12，13，14和15中的任何一个。参考标号20表示电极，电极连接在接收在电池接收部分19内的电极组件(未示出)的电极接头上。当用于加电的电极插针(未示出)与电极20接触时，电池可被充电或放电。

在这种聚合物蓄电池充电和放电系统中，托盘11在每个阶梯上可接收8个电池，即总共可接收32个电池。但是，由于托盘11以多层方式接收电池，所以在托盘11内存在许多不必要的空间。

而且，在电池插入到托盘11内的状态下电极插针(未示出)接触电极20时，在电极和电极插针之间不能获得准确的接触。更具体地，电极插针安装成能上下移动以使其可与电极20接触。驱动装置(未示出)使电极插针向下移动，使得电极插针可与电极20接触。这时，由于电极插针与插针电极横截面区域内的电极20接触，所以不能保证可靠的接触。换句话说，由于许多电极插针同时向下移动并接触许多电极20，所以始终存在接触不良的可能性。

发明内容

为解决上述问题，本发明的第一个目的是提供一种改进的电池充电和放电系统。

本发明的第二个目的是提供具有改进的托盘和电极接触夹的电池充电和放电系统。

相应地，为实现本发明的第一个目的，在一个实施例中提供了包括一托盘的电池充电和放电系统。托盘包括电池插入单元和包围电池插入单元边缘的框架，其中电池插入单元包括许多电池插入部分和位于其底部的孔，电池盒可插入到电池插入部分内，电池盒的电极可从孔中穿过。

具体而言，本发明的第一方面提供一种电池充电和放电系统，其包括托盘，所述托盘包括：一个电池插入单元，其具有许多电池插入部分和位于其底部的孔，其中，所有的电池插入部分位于同一水平面上，电池盒可插入到电池插入部分内，电池盒的电极可穿过孔；和一个框架，其包围电池插入单元的边缘。

为实现第二个目的，有利的是，电池充电和放电系统还可包括电极接触夹。电极接触夹包括相互面对的片弹簧和用于支持片弹簧的底座，片弹簧可夹持住从电池插入单元底部的孔伸出的电极。

有利的是，电池插入单元顶面比框架顶面低，电池插入单元的底面比框架底面高。有利的是，与每个电池盒的凹槽对应的导向装置在每个电池插入部分的内侧沿插入部分的纵向延伸。

在另一个实施例中，为实现第一个目的，提供了电池充电和放电系统，该系统包括一个套和一个托盘，其中套具有电池插入部分，电池插入部分的顶部是开口的，这样电池盒可插入到电池插入部分内；托盘包括电池插入单元和包围电池插入单元边缘的框架，其中电池插入单元具有许多套插入部分，套可插入到套插入部分内。

具体而言，本发明的第二方面提供一种电池充电和放电系统，包括：一个套，其具有顶部开口的电池插入部分，电池盒可插入到电池插入部分内；和一个托盘，其包括一个电池插入单元和一个围绕电池插入单元边缘的框架，其中电池插入单元具有许多套插入单元，套可插入到套插入单元内，所有的套插入单元位于同一水平面上。

为实现第二个目的，有利的是，电池充电和放电系统还包括电极接触夹，电极接触夹包括相互面对的片弹簧和用于支持片弹簧的底座，其中片弹簧可夹持住突出到套上面的电池盒的电极。

有利的是，套具有底部开口的底部插入部分，并且托盘的每个套插入部分具有从套插入部分的底部向上延伸的凸出部分，这样凸出部分可插入到套的底部插入部分内。有利的是，在套的上部形成有弧形表面的电极支撑，这样电池盒的电极可由电极支撑来支撑，并且在套的电池插入部分内侧形成有从电池插入部分顶部向底部延伸的导向装置，这样导向装置与电池盒的凹槽相对应。

附图说明

通过参考附图对优选实施例进行详细描述，本发明的上述目的和优点将会更清楚，其中：

图1为一示意图，其展示了传统电池充电和放电系统用的电池插入托盘的一部分；

图2为一示意性的局部透视图，其展示了用于根据本发明的电池充电和放电系统的托盘的实施例；

图3为一示意性的局部透视图，其展示了用于根据本发明的电池充电和放电系统的托盘的另一个实施例；

图4为一示意性的放大透视图，其展示了图3的套；

图5A至5C为正视图和侧视图，其展示了可用于根据本发明的电池充电和放电系统的电极接触夹。

具体实施方式

下面通过参考附图来详细描述本发明的实施例。

图2为一示意性透视图，其展示了用于根据本发明的电池充电和放电系统的托盘的实施例。参见图2，托盘25包括插入单元33。插入单元33包括许多插入部分30。带有朝下的电极20的电池盒17可插入到插入部分30内。电池插入单元33被托盘23的框架26包围。框架26的顶面29比具有插入部分30的插入单元33的顶面27高。在每个插入部分30的底部形成有许多孔(未示出)。这些孔是这样形成的，即使得电池盒17的电极20可穿过这些孔，但整个电池盒17却不能穿过。从而，当电池盒17插入到插入部分30内时，电池盒17被具有孔的插入部分30的底部支撑，只有电极20穿过这些孔伸出。框架29的底面31比用点线表示的插入单元33的底面32低，这样在插入单元33的底面32和框架29的底面31之间可形成空间。因此，从插入部分30底部的孔伸出的电极20可悬在空中，而不会与放托盘25的地面接触。

插入部分30的尺寸限定为与电池盒17的横截面面积相对应。导向装置28从每个插入部分30的顶面27向底部延伸。导向装置28与电池盒17的凹槽22相对应。电池盒17的凹槽22由导向装置28向下引导，使得电池盒17可被准确地插入到插入部分30内，并且不会在电池盒17的横向上晃动。此外，电极20可准确地穿过插入部分30底部上的孔(未示出)并伸出。而且，电池盒17的位置可在横向上保持，不受取决于电池类型的宽度变化影响，这样电池的中心在横向上可处于正确的位置。换句话说，由于导向装置与凹槽22相对应，所以即使电池的宽度变化了，电池盒17也可处于正确的位置。

在图2所示的电池充电和放电系统的托盘中，在纵向上可形成16个插入部分30，在横向上可形成8个插入部分30，所以总共可形成128个插入部分30。从而，在托盘中可接收最多128个电池。在这里将会注意到，除了托盘中插入部分的数量增加外，还最大限度地利用了托盘中的空间。而且，由于电池是倒过来插入的，所以即使电池盒17的长度变化了，也没有必要准备不同的托盘。换句话说，即使给不同长度的电池盒充电和放电，每个不同盒的电极20从插入单元33底部的孔充分伸出，使得可对各种型式的电池进行充电和放电。

图3为一示意性透视图，其展示了用于根据本发明的电池充电和放电系统的托盘的另一个实施例。参见图3，托盘50包括插入单元36和包围插入单元36的框架35，其中插入单元36具有许多套插入部分39。托盘50还包括套41，套41可插入到套插入部分39中的每一个内。电池盒17可接收在套41内。插入单元36的顶面37比框架35的顶面38低。凸出部分40从每个套插入部分39的底部向上延伸。凸出部分40插入到在套41底部形成的孔内，使得套41可被牢固地固定在套插入部分39内。

一个电池盒17插入到在套41中形成的插入部分42内。在图3的实施例中，电池盒17插入到套41的插入部分42内，插入的状态为电池盒17的电极20向上。套41的插入部分42可这样形成，即其深度随电池盒17的长度变化。从而，在不改变托盘50的情况下，各种尺寸的电池盒都可接收在托盘50内。

图4为一透视图，其展示了图3的套41。套41包括顶部开口的电池插入部分42和底部开口的底部插入部分46。从上述图3的套插入部分39底部向上延伸的凸出部分40插入到底部插入部分46内。导向装置45在电池插入部分42内从上向下延伸。导向装置45与电池盒17的凹槽22对应。当电池盒17插入到电池插入部分42内时，凹槽22被导向装置45引导，使得电池盒17可被稳定地接收在电池插入部分42内并且在其横向上没有晃动。

同时，提供了用于支撑电池盒17的电极20的电极支撑43。如图中所示，电极支撑43具有弧形表面。电极20可保持垂直或沿电极支撑4的表面卷起。在后面的情况下，利用工具如滚子将由金属板形成的电极20压在电极支撑43上，使得电极20可被电极支撑43沿其表面支撑。

在图3所示电池充电和放电系统的托盘50内，在纵向上可形成16个套插入部分39，在横向上可形成8个套插入部分39，所以总共可形成128个套插入部分39。从而，最多可有128个套41插入到各自的套插入部分39内，这些套内接收了128个电池盒17。在图3的实施例中，每个电极20都向上暴露，所以在电池充电和放电过程中可容易地实现加电夹(在后面有详细描述)或插针(未示出)与每个电极20接触的过程，并且可容易地实现电源连接。当使用电极接触夹时，电极20保持垂直。当使用电极接触插针(未示出)时，电极20被压在电极支撑43上，使得插针(未示出)可稳定地接触在电极20上。

如图2和3中所示的托盘和套可利用喷射模制由尼龙形成。此外，托盘中插入部分的数量可进行各种变化。

图5A至5C为正视图和侧视图，其展示了可用于根据本发明的电池充电和放电系统的电极接触夹。参见图5A，电极接触夹60是这样形成的，即将可相互接合的一对片弹簧55安装到底座56上，使得片弹簧55相互面对。相互面对的一对片弹簧55可夹持住或释放电极20。一对片弹簧55中的一片可用于加电，另一片可用于测量电压。

在图5A中，片弹簧55被未示出的外力相互分开。一旦片弹簧55相互分开，由于其形状，这种分开的状态可保持下去。换句话说，如图5A中所示，片弹簧材料被弯成预定的角度，这样片弹簧55可保持分开。

在图5B中，片弹簧55的端部相互靠近。当片弹簧55的端部相互靠近时，片弹簧55可将电池盒17的电极30夹于其中。与分开状态类似，由于片弹簧55的形状，靠近状态也可保持下去。换句话说，只有当向片弹簧55施加外力时，片弹簧55的分开状态或靠近状态才会改变，并且由于片弹簧55的形状，这种分开状态或靠近状态可保持下去。

图5C为图5A的侧视图。有利的是，每个片弹簧55的宽度等于或稍稍大于每个电极20的宽度。通过使片弹簧55比每个电极20稍稍宽一些，电极20可被固定，而与电池的型式无关。

片弹簧55的分开或靠近可用各种方法实施。例如，可通过在片弹簧55之间插入一个小棒并将其抬起来使片弹簧55分开。利用使用一致动器的预定工具来使片弹簧55相互靠近。

具有这种结构的电极接触夹60可与在图2和3中展示并描述的托盘一起使用。当电池盒17倒过来垂直插入到电池托盘25内时，电极接触夹60从下面靠近托盘25并夹持住电极20。在电池托盘50的情况下，电极接触夹60从上面靠近托盘50并夹持住电极20。作为另外一种选择，如果插入到托盘50的套41内的电池的电极20被电极支撑43支撑，则可使用通常的插针。

根据本发明的电池充电和放电系统可在有限的空间内接收最大数量的电池盒，并能对电池进行充电和放电。此外，可稳定地保持电极和电极接触部分之间的电接触，从而可增加电池的生产率。

尽管参考特定实施例描述的本发明，但对该技术领域的普通技术人员来说很明显，可所述实施例可进行各种变型。因此，本发明的真正范围由后附权利要求限定。

Claims (8)

1.电池充电和放电系统，其包括托盘，所述托盘包括：

一个电池插入单元，其具有许多电池插入部分和位于其底部的孔，其中，所有的电池插入部分位于同一水平面上，电池盒可插入到电池插入部分内，电池盒的电极可穿过孔；

一个框架，其包围电池插入单元的边缘。

2.根据权利要求1中所述的电池充电和放电系统，还包括一个电极接触夹，该电极接触夹包括：

相互面对的片弹簧，其可夹持住从电池插入单元底部的孔伸出的一个电极；

一个用于支撑片弹簧的底座。

3.根据权利要求1中所述的电池充电和放电系统，其特征在于，电池插入单元的顶面比框架的顶面低，电池插入单元的底面比框架的底面高。

4.根据权利要求1中所述的电池充电和放电系统，其特征在于，与每个电池盒的凹槽相对应的一个导向装置在每个电池插入部分的内侧沿插入部分的纵向延伸。

5.电池充电和放电系统，包括：

一个套，其具有顶部开口的电池插入部分，电池盒可插入到电池插入部分内；

一个托盘，其包括一个电池插入单元和一个围绕电池插入单元边缘的框架，其中电池插入单元具有许多套插入单元，套可插入到套插入单元内，所有的套插入单元位于同一水平面上，电池插入时电池盒的电极向上。

6.根据权利要求5中所述的电池充电和放电系统，还包括一个电极接触夹，该电极接触夹包括：

相互面对的片弹簧，其可夹持住电池盒的电极，电极突出到套上面；

一个用于支撑片弹簧的底座。

7.根据权利要求5中所述的电池充电和放电系统，其特征在于，套具有底部开口的一个底部插入部分，托盘的每个套插入部分具有从套插入部分底部向上延伸的凸出部分，这样凸出部分可插入到套的底部插入部分内。

8.根据权利要求5中所述的电池充电和放电系统，其特征在于，在套的上部形成有弧形表面的电极支撑，这样电池盒的电极可被电极支撑支撑，在套的电池插入部分内侧上形成有从电池插入部分的顶部向底部延伸的导向装置，使得导向装置与电池盒的凹槽相对应。

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