專利名稱：帶電池供電部件的便攜電子設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及便攜電子設備并特別涉及包括多個電池供電部件的電子設備，其中至少兩個部件要求不同的電源電壓或電流。
電池供電電子設備利用，例如，單一電源或后備電源中的可充電電池為該設備的不同部件供電。傳統上，后備電池是可更換的，因為電池總的來說比設備本身有較短的壽命。后備電池概念有一些明顯的缺點，例如電池是一個分立部件并不能以任何有效的方式與設備集成到一起。此外，有多個不同功率消耗功能和不同電氣需求的元件的設備中的單一電池電源要求在電壓和電流上上進行轉換，這就產生功率損耗，和在后備電池和當前設備間引入附加的接觸電阻。
用于電子設備的可充電電池由一個電化學反應電偶組成，它們由一個離子傳輸媒體或電解質分割。這種電池使用液體電解質，需要一個罐來存儲。而且，罐用于保持電池中不同層之間的緊密接觸(陽極/隔離物/陰極)。
但是，由于有了有較低的總體離子阻抗并能夠制成電氣隔離部件的固體促進了固體電解質電池的發展。一些類型的電池可以在市場上得到并且是，例如，易失型計算機存儲器和其他需要長儲藏期和使用壽命的低功率應用在正常溫度下的重要的電源。新的電池發展包括固態，凝膠或混合聚合物電解質。這種電池中沒有自由移動的液體電解質。而且，這種電池的內部結構由聚合物保持。因此，不再需要罐來建造電池。
這種電池一般基于鋰(Li)或鋰離子技術。鋰作為陽極材料有一些優點。它在重量和體積上都有高單位容量。而且，它是強正電性的，當與典型的陰極材料耦合時有高電壓。適合的鋰離子導體可用作固體電解質。
聚合物電解質電池相對于有流動電極部件的液體電解質電池的其他優點是它們的低自放大率，在環境條件的較大范圍內運行，和高能量密度。而且這些結構在設計上較靈活，制成薄電池和總體上有更好的性能。
US-A-5 124 508公開了一個發明，使用薄片(sheet)電池材料作為電路板襯底消除作為分立電路元件的電池的重量和體積并且消除玻璃纖維襯底或彎曲襯底作為印刷電路材料的重量和體積。本發明的目的是通過在電池單元的一面或兩面上的薄片電池材料的中性絕緣覆蓋層上安裝電路而加強電子電路。
印刷電路和表明安裝技術和蒸敷電路技術被用于纖維板和彎曲電路薄膜兩者上。而且，本發明的一個目的是容易組裝和容易現場更換獨立于電池單元的電路結構的電池單元。
根據WO92/19090所公開的發明，它提供了帶電源的電路板，該電源包括集成到電路板中的電池。通過將電池集成到電路板中，不再需要單獨的外殼，因為電路板提供了這個功能。相似的，發明US-A-5 124 508也用于電路板。
本發明提供了便攜式電子設備，包括多個電池供電單元，其中采用了新的電池技術，能夠最有效地利用電池能量和最有效地利用設備的空間。
這是通過使用多個獨立的電池來實現的，每個電池用于為特定的設備提供電力，電池位于一個空腔內并與相應的設備集成。
本發明特別的目的是為例如便攜式計算機的不同部件供電，每個部件，例如，顯示器，PCB，硬盤，CD-ROM驅動器等，使用一個電池。
本發明的另一個目的是為例如移動電話的不同部件提供電源。這些部件是邏輯單元，無線電單元，和顯示器。
本發明的一個方面是所述電池包括固態，凝膠或混合聚合物電解質。
這樣，本發明公開了用于便攜式電子設備的裝置，它帶有薄膜電池，其中采用了使電子設備的能量效率和空間效率都有益處的新技術。
為了更詳細地說明本發明和本發明的優點和特征，以下將參考附圖描述本發明的最佳實施例，其中
圖1是采用本發明的電池的便攜式計算機的前視圖；圖2是圖1的計算機的側視圖3是采用本發明的電池的移動電話裝置；和圖4是圖3的移動電話裝置的側視圖。
本發明公開了一種裝置，用于包括多個電池供電部件的便攜式電子設備，其中多個部件需要不同的電源電壓或電流。
為了給電子設備的不同部件供電，電池被集成到設備中并且不同電池為給裝置的特定功能或部件供電適于達到不同的要求，例如電壓。這些電池集成到設備中并有適于安裝到空腔中并與設備的表面嚙合的外形。
圖1和圖2示出便攜式計算機1，例如膝上型計算機和筆記本計算機，帶有本發明的電池。第一電池2安裝在計算機1的顯示器3后的表面。第二電池4安裝在計算機1的外殼5內。外殼5內的PCB6帶有第三電池7。在這個便攜式計算機1形式的電子設備實施例中，第一電池2和第三電池7兩者都有平面矩形區域。但是，第二電池4有可以安裝在外殼5內部的形狀。
如上所述，不同電子設備和裝置可裝備根據本發明的電池裝置。圖3和4示出帶有一組根據本發明的電池的移動電話裝置8。使用了例如2-3伏電壓的低容量電池9。電池9在本實施例中安裝在PCB10上。在圖中未示出的無線單元帶有一個例如5-6伏電壓的高容量電池。這個電池也可連接至PCB10。例如6-12伏電壓的第二低容量電池11連接至電話裝置8的顯示器12。此外，一個小鍵盤電池13連接至小鍵盤14，一個揚聲器電池15連接至揚聲器16而供電，一個麥克風電池17連接至麥克風18，和最后一個指示器電池19連接至光指示器20。
作為電化學系統，鋰或鋰離子技術用于根據本發明的電池。而且，這些電池是聚合物型的，使用固態，凝膠或混合聚合物電解質。這種電池可以用多種方式制作，在陽極和陰極上選擇活性材料。使用聚合物電解質的概念使電池自己支撐(self-supporting)和消除或限制了自由移動的液體電解質，如果它用于電池中。結果，這使得電池產品可以是幾乎任何形狀，其中電池由薄電池部件組成。本發明的最佳形式是薄電池，但不一定是平面電池(flat cell)。
通過選擇活性電極材料和/或串聯電池的方法以達到特定的電壓特征，使用這種新技術在某種程度上可達到特定的電氣特征。另一個可控制基本產品特性是容量，由電池的活性材料容量決定。
應該清楚，本發明提供了一個改進的電池裝置，為電子設備的有不同功率消耗的部件供電，其中多個電池與設備集成而為特定的功能或部件供電。每個電池有適合的電氣特性，例如電壓和當前供電功能的容量。根據已描述的實施例，這些設備帶有由當前設備形狀決定其形狀的電池設備，其中設備中的空腔和表面用于安裝電池。
已結合實施例描述了本發明，這只是為了舉例說明本發明的概念并不為了將本發明限制在已描述的實施例內。在本發明的其他實施例中，這種電池裝置可用于例如，PDA(個人數字助理)，記事簿(organizer)，手持磁帶錄音機，或CD播放機等的部件中。
權利要求
1．一種便攜式電子設備，包括多個電池供電部件(3，6；10，12，14，16，18，20)，其中至少兩個要求不同的電源電壓或電流，其特征在于，多個獨立電池(2，4，7；9，13，15，17，19)與相應的設備(1；8)集成，每個電池適于為特定的部件供電，并且有適于安裝在空腔中和與相應部件的表面嚙合的形狀。
2．如權利要求1的便攜式電子設備，其特征在于，便攜式計算機(1)有第一電池(2)，連接至顯示器(3)，第二電池連接至計算機(1)外殼(5)的內表面，和第三電池連接至PCB(6)(圖2)。
3．如權利要求1的便攜式電子設備，其特征在于，移動電話裝置(8)包括一個邏輯單元，一個無線單元，和一個顯示器(16)，移動電話裝置有一個低容量電池(9)連接至邏輯單元(10)，一個高容量電池連接至無線單元，和一個低容量電池(15)連接至顯示器(16)(圖4)。
4．如權利要求3的便攜式電子設備，其特征在于，一個小鍵盤電池(13)連接至小鍵盤(14)，一個揚聲器電池(15)連接至揚聲器(16)，一個麥克風電池(17)連接至麥克風(18)，和一個指示器電池(19)連接至光指示器(20)。
5．如前述權利要求中任一個的便攜式電子設備，其特征在于，所述電池包括固態，凝膠或混合聚合物電解質。
6．在便攜式電子設備中使用根據權利要求5的新的電池技術，包括多個電池供電部件(3，6；10，12，14，16，18，20)，其中至少兩個要求不同電源電壓或電流，其特征在于，使用與相應的設備(1；8)集成的獨立電池，每個電池適于為特定的部件供電，并且有適于安裝在空腔中并與相應部件的表面嚙合的形狀以達到電池能量的最高效使用和特定設備(1；8)空間的最高效使用。
7．如權利要求6的使用，其特征在于，使用第一電池(2)連接至便攜式計算機(1)的顯示器(3)，第二電池(4)連接至計算機(1)外殼(5)的內表面，和第三電池(7)連接至PCB(6)(圖2)。
8．如權利要求6的使用，其特征在于，使用一個低容量電池(9)連接至移動電話(8)的邏輯單元(10)，一個高容量電池連接至無線單元，和一個低容量電池(15)連接至移動電話(8)的顯示器(16)(圖4)。
9．如權利要求7或8的使用，其特征在于，使用一個小鍵盤電池(13)連接至小鍵盤(14)，一個揚聲器電池(15)連接至揚聲器(16)，一個麥克風電池(17)連接至麥克風(18)，和一個指示器電池(19)連接至光指示器(20)。
全文摘要
一種便攜式電子設備,包括多個電池供電單元(3,6;10,12,14,16,18,20),其中至少兩個要求不同的電源電壓或電流。多個獨立的電池(2,4,7;9,13,17,19)適于分別為特定部件供電,位于一個空腔內并與相應的設備(1;8)集成。
文檔編號H01M6/50GK1283312SQ9881259
公開日2001年2月7日 申請日期1998年12月22日 優先權日1997年12月23日
發明者M·E·沃夫 申請人:艾利森電話股份有限公司