TWI476982B - 用於具有低磁干擾之ㄧ電池之方法及設備 - Google Patents

Description

用於具有低磁干擾之一電池之方法及設備

本發明係關於電池。更特定而言，本發明係關於一種用於具有低磁干擾之一電池之方法及設備。

本專利申請案主張2009年7月24日提出申請之序列號為61/228,323之美國臨時專利申請案之申請日期之優先權之權益，該申請案之全部內容以引用方式併入本文中。

行動通信裝置係廣泛用於商業及個人使用。此等裝置包含個人數位助理(PDA)、蜂巢式電話、行動電話、智慧電話及電腦。此等行動裝置藉由無線網路提供無線雙向語音及資料通信。該等無線網路可係但不限於GSM/GPRS、CDPD、TDMA、CDMA、iDEN Mobitex、資料TAC、EDGE、EV-DO、UMTS、藍芽、802.11之變型及其他無線網路。

電磁場係由電子裝置所產生。該等電磁場可干擾附近的其他電子裝置。助聽器相容性(HAC)之國際標準建立一助聽器之T-線圈處之一最小信噪比以達成至該助聽器(包含耳蝸植入體及輔助性聽力裝置)之有效磁無線耦合，同時最小化磁干擾。在存在由行動通信裝置產生之電磁場下滿足所需信噪比之傳統方法包含增加至行動通信裝置中之接收器之電流，在該行動通信裝置內安裝一單獨T-線圈以增加信號，及改變該行動通信裝置內之電流迴路及電路板跡線以減少來自磁干擾之雜訊。

已參考(僅以實例之方式)顯示至少一實例性實施例之附圖，以最佳理解本文中所述之各種實施例且更清晰地顯示可如何實行該等實施例。

不同說明性實施例認識到且考量多種不同考量因素。舉例而言，一個或多個說明性實施例認識到由一行動通信裝置產生之雜訊之一實質部分係由該行動通信裝置中之電路所導致。一個或多個不同說明性實施例認識到且考量與該行動通信裝置中之其他組件相比該行動通信裝置中之一電池產生一顯著雜訊量。

鑒於此認識，該等不同說明性實施例可有助於減少由電池產生之雜訊量。電池中之雜訊可係由以下原因所導致：連接片或導體附接在電極之不同側上、該等連接片或導體係非對稱的、使外殼連接處在外殼之內側及外側之不同位置處及外部佈線經選路而不匹配相反電流。

應瞭解，出於圖解說明之簡化及清晰起見，在經考量而適當的情況下，可在該等圖中重複參考編號以指示對應或類似之元件。另外，陳述了眾多特定細節以提供對本文中所述之實施例之一透徹瞭解。然而，熟悉此項技術者應瞭解，本文中所述之實施例可在沒有此等特定細節之情形下而實踐。在其他示例中，未詳細闡述眾所周知之方法、程序及組件，以便不會使本文中所述之實施例模糊不清。而且，不應將本說明視為限定本文中所述之實施例之範疇。

本文中所述之實施例一般而言係關於一無線行動通信裝置，下文中有時稱為「使用者裝備」，其可根據一IT策略而組態。應注意，術語「IT策略」一般而言係指一集IT策略規則，其中IT策略規則可定義為分組或非分組及整體或每使用者。下文將進一步定義術語「分組」、「非分組」、「整體」及「每使用者」。可應用之通信裝置之實例包含呼叫器、蜂巢式電話、蜂巢式智慧電話、無線記事薄、個人數位助理、電腦、膝上型電腦、手持式無線通信裝置、具備無線能力的筆記型電腦及諸如此類。

轉至圖1，其根據一說明性實施例繪示使用者裝備100之一實例性實施例之一方塊圖。使用者裝備100包含一個或多個組件，諸如主處理器102；通信子系統104，其自無線網路134接收訊息且發送訊息至無線網路134；隨機存取記憶體(RAM)106；快閃記憶體108；顯示器110；輔助輸入/輸出(I/O)子系統112；資料埠114；鍵盤116；接收器118；麥克風120；用戶身份模組/可拆卸使用者身份模組卡126；及用戶身份模組/可拆卸使用者身份模組介面128；短程通信122；其他裝置子系統124。

使用者裝備100係一電池供電裝置且包含用於接納至少一可再充電之電池130之電池介面132。在至少某些實施例中，電池130可係一具有一嵌入式微處理器之智慧電池。電池介面132耦合至一調節器(未顯示)，其協助電池130提供電力至使用者裝備100。儘管當前技術使用一電池，但未來技術(諸如微燃料電池)可提供電力至使用者裝備100。

轉至圖2，其根據一說明性實施例繪示一電池之一方塊圖。電池202可係用於使用者裝備(諸如圖1之使用者裝備100)之圖1之電池130之一實施方案。電池202包括外殼204。在外殼204之外側上係負接觸墊266及正接觸墊264。負接觸墊266及正接觸墊264可用於提供電力至使用者裝備中之該等組件中之其餘組件。正接觸墊264及負接觸墊266可分別連接至第一導體212及第二導體216而成為第一導體212及第二導體216之一部分或一延伸部。

外殼204含有捲芯組態262及分別為第一導體212及第二導體216之內側部分240及242。捲芯組態262包括被捲起且壓成扁平的經塗佈金屬膜(諸如複數個層256)，(稱為一「捲芯」電極總成)。在不同實施例中，替代一捲芯組態，外殼204可包括前後摺疊成一手風琴狀之一堆疊組態(稱為一Z型電極總成)。在下文中將參考「捲芯」電極總成之構造及設計；不過熟習此項技術者將瞭解本文中所陳述之原理等同地應用於電極總成之其他設計及組態。

捲芯組態262可包括複數個層256。複數個層256可包括正電極206、分離器210及負電極208。分離器210包括電解質。電池202中之離子流動穿過電解質。在不同說明性實施例中，分離器210可包括位於正電極206與負電極208之間中的一個或多個層之電解質。在不同實施例中，分離器210亦可包括位於正電極206及/或負電極208之另一側上之一個或多個層。

分離器210含有一電解質，諸如在一有機溶劑(諸如醚)中之鋰鹽(諸如LiPF₆ 、LiBF₄ 或LiClO₄ )。電解質亦可係酸(諸如於一鉛酸電池中)、可係鹼性電解質(在一鎳金屬氫化物或鎳鎘中通常為氫氧化鉀)。正電極206可包括兩側上(例如，每側60至70微米)塗佈有鋰鈷氧化物(LiCoO₂ )或其他適宜材料之一鋁薄板(例如，15微米)，而負電極208可包括兩側上(例如，每側60至70微米)塗佈有石墨之一銅箔薄板(例如，10微米)，以使得電流自正電極206流動至負電極208。分離器210在其中具有若干個開口，該等開口允許電解質液體在正電極206及負電極208之間滲透。分離器210由此實體地分離該兩個電極板同時允許離子在其等之間流動。分離器210可具有約20微米之一厚度。然而，在不同實施例中，分離器210可具有其他厚度。

不同實施例認識到電池(諸如電池202)中之磁雜訊之源包含來自如下電流的雜訊：諸如流動於捲芯組態262中的第一電流、電解質液體中的離子電流、於導體212及216的內側部分240及242中自正電極206及負電極208流動至正饋通244及流動至負饋通246的電流、流動於外殼204中的電流、流動於導體212及216之外側部分250及252中的電流。

正電極206包括導電性236及最後一層258。導電性236係一物件或電路在兩點之間傳導一電流之能力的量測。導電性236可取決於該物件之材料及形狀。最後一層258係捲芯組態262中之最後一層，且係在捲芯組態262上之一外側層。最後一層258包含端部268。端部268可係最後一層258之任一端部。端部268可垂直於或水平於捲芯組態262之捲之一軸線。端部268可係最後一層258之邊緣或可係最後一層258之一部分，該部分逐漸引導至最後一層258之一邊緣。舉例而言，端部268可係5毫米，其逐漸引導至最後一層258之一邊緣。端部268可多於或少於5毫米。端部268包括部分228。部分228可係沿端部268之任一長度。部分228可包括全長270。全長270係當部分228延伸跨越端部268之全長時的長度。

負電極208包括導電性238及最後一層260。最後一層260係捲芯組態262中之最後一層，且具有在捲芯組態262上之一外側層。最後一層260包含端部272。端部272可係最後一層260之任一端部。端部272可垂直於或水平於捲芯組態262之捲之一軸線。端部272可係最後一層260之邊緣或可係最後一層260之一部分，該部分逐漸引導至最後一層260之一邊緣。舉例而言，端部272可係5毫米，其逐漸引導至最後一層258之一邊緣。端部272可多於或少於5毫米。端部272包括部分230。部分230可係沿端部272之任一長度。部分230可包括全長274。全長274係當部分230延伸跨越端部272之全長時的長度。

第一導體212係沿部分228連接至正電極206之一導體。第一導體212亦連接至正接觸墊264。第一導體212包括導電性232、第一電流214、內側部分240及外側部分250。第一導體212之導電性232高於正電極206之導電性236，從而允許電流(諸如第一電流214)收集於第一導體212中。第一導體212之材料可比正電極206之材料更具導電性。

第一電流214包括方向220及量值224。方向220係電流214之方向且量值224係電流214之量值。第一電流214導致一磁場。一正電流將產生與在相反方向上流動之一負電流之磁場相反之磁場。而且，當一正電流在一相反方向上流動時一正電流將產生相反磁場。

內側部分240包括第一導體212之保持於外殼204內側之部分。外側部分250包括第一導體212之保持於外殼204外側之部分。

第二導體216係沿部分230連接至負電極208之一導體。第二導體216亦連接至負接觸墊266。第二導體216包括導電性234、第二電流218、內側部分242及外側部分252。第二導體216之導電性234高於負電極208之導電性238，從而允許電流(諸如第二電流218)收集於第二導體216中。第二導體216之材料可比負電極208之材料更具導電性。而且，儘管在圖2中顯現為第一導體212及第二導體216兩者皆連接至外殼204，但應認識到在任一既定時間僅一個導體可實體地觸及或連接至外殼204。

第二電流218包括方向222及量值226。方向222係電流218之方向且量值226係電流218之量值。第二電流218導致一磁場。

內側部分242包括第二導體216之保持於外殼204內側之部分。外側部分252包括第二導體216之保持於外殼204外側之部分。

正饋通244及負饋通246係外殼204之其中第一導體212及第二導體216分別退出外殼204之部分。正饋通244及負饋通246藉由分離距離248而分離。分離距離可係任一距離254。

第一導體212及第二導體216可具有為正電極206及負電極208約10倍或更多倍之導電性。可達成導電性之增加，此乃因第一導體212及第二導體216比第一及第二電極厚約十倍或更多。正電極206及負電極208通常僅為10微米厚。

電池202於圖2中之圖解說明並非意欲暗示對其中可實施不同說明性實施例之方式之實體或架構限制。除所圖解說明之組件外及/或替代所圖解說明之組件，可使用其他組件。在某些說明性實施例中，某些組件可係不必需的。而且，區塊經呈現以圖解說明某些功能組件。當在不同說明性實施例中實施時，可將此等區塊中之一者或多者組合及/或分成不同區塊。

另外，負接觸墊266及正接觸墊264可並非係僅有類型之接觸墊。舉例而言，亦可存在一溫度接觸墊及一密碼編譯接觸墊以及其他類型之墊。而且，在複數個層256中可存在更多層。舉例而言，可存在一第二正電極、一第二負電極及一第二分離器。第二組電極及分離器可與第一層、正電極206、分離器210及負電極208捲在一起。

轉至圖3，其根據一說明性實施例繪示用於給使用者裝備供電之一電池。電池302係圖2中之電池202之一個實施方案之一實例。在此說明性實例中，電池302包含組裝於外殼304內側之一電極總成且包含正接觸墊306、負接觸墊312、溫度接觸墊310及用於測試電池302之製造商之真實性之密碼編譯接觸墊308。外殼304可係圖2之外殼204之一個實施方案。

在不同實施例中，該等墊可呈一不同次序或位置。另外，某些墊可不在外殼上(諸如密碼編譯接觸墊308)。在其他實施例中，可使用其他類型之墊。電池302可包含一內部微處理器及與正接觸墊306及負接觸墊312串聯之一開關，若電池302放電到低於一預定位準，則內部微處理器斷開該開關以避免損壞該電池。同樣，若該電池溫度升高超過一預定位準(如溫度接觸墊310上所指示)，則該微處理器可致使該開關斷開。

轉至圖4，其根據一說明性實施例繪示正電極及負電極在一電池之其他層呈一未捲起組態時之一示意性表示。電極總成400係一未捲起「捲芯」。電極總成400可係圖2之捲芯組態262之一實施方案。電極總成400包括：夾在一起的一正電極板402(陰極)及一負電極板404(陽極)，該等電極板之間具有分離器板406；及一更外分離器板408，其可於捲芯之最內區段處捲繞於正電極板402之端部上以便完全隔離正電極與負電極。分離器板406及外分離器板408可係圖2之分離器210之一實施方案。正電極板402及負電極板404可係圖2之正電極206及負電極208之一實施方案。

可經由負導體410進行負電極板404與圖3之負接觸墊312之間的一電連接，該負導體410延伸至連接至藉由一絕緣體與外殼絕緣之一導電條帶之一絕緣饋通。可藉由以下操作進行正電極板402及圖3之正接觸墊306之間的一電連接：使鋁電極在捲芯結構之其最後一捲中不塗佈以便曝露裸露鋁電極且將正電極板402之最後一捲點銲至或壓接至圖3之外殼304(其可係導電的)，或將正導體412點銲至或壓接至圖3之外殼304，由此形成自正電極板402穿過圖3之外殼304之一外部連接。

電力通常係經由導電墊(諸如圖3之正接觸墊306及負接觸墊312)自一電池(諸如圖3之電池302)提供至一裝置(諸如圖1之使用者裝備100)。

現在轉至圖5，其根據一說明性實施例繪示正電極及負電極在一電池之其他層呈一捲起組態時之一示意性表示。電極總成500可係圖2之捲芯組態262之一個實施方案。

電極總成500之一說明性實施例可具有正連接片504及負連接片502，正連接片504及負連接片502在正電極與負電極之間具有一絕緣體506之情形下於電極總成500之同一點處分別連接至正電極及負電極。因此，電極中之電流可在相反方向上流動。此外，電極之每一者中之電流之量值可大致相同。較佳地，電極係彼此極接近，通常以大約150微米之一距離分離。所選擇之距離係使得由相反電流產生之磁場彼此大致抵消之一距離。

在替代實施例中，正連接片及負連接片可在沿捲芯之任一點處連接至各別正電極及負電極。作為一實例，正連接片及負連接片可在捲芯中連接於各別正電極及負電極之中點處。其他替代實施例可具有位於係捲芯之長度之三分之一或捲芯之長度之任一其他分率之一點處的正連接片及負連接片。

正連接片504與負連接片502係對稱的，因為其等自捲芯之相同側突出、相對於捲芯成相同角度且兩者係相同大小。

即使進一步緊密地選路將電流自捲芯載運至外殼之正導體及負導體或以該外殼作為分離在相反方向上選路一導體，仍可減少由電池外殼內側及外側之電流產生之磁場。

現在轉至圖6，其根據一說明性實施例繪示正電極及負電極在一電池之其他層呈一捲起組態時之一示意性表示。捲芯602可係圖2之捲芯組態262之一個實施方案。而且，捲芯602可係如圖4中所示之電極總成400之一個實施例的一個實施方案之一實例。

如所繪示，捲芯602包括一正電極板、一負電極板、絕緣體606、正導體604及負導體608。正導體604可係圖2之第一導體212之一個實施方案。負導體608可係圖2之第二導體216之一個實施方案。絕緣體606可係圖2之分離器210之一個實施方案。

正導體604及負導體608分別沿正電極及負電極之一端部之全長而連接。在其他實施例中，正導體604及負導體608可位於捲芯602之不同區域中、係不同大小、不沿正電極及負電極之全長而連接、或連接至一不同端部(諸如垂直於捲芯602之軸線之一端部)。因此，電極610中之電流可在相反方向上流動。此外，電極之每一者中之電流之量值可大致相同。在最終總成中，較佳地，電極610係彼此足夠緊密以使得由相反電流產生之磁場彼此抵消掉。在此等說明性實例中，在無限制之情形下，電極610之間的距離可係(舉例而言)大約150微米。

現在轉至圖7，其繪示具有一正連接片及一負連接片之一目前已知的電池設計之最終層之一示意性表示以助於解釋同說明性實例。層702係可處於圖2中之電池202中之一層之一實例。

在此說明性實例中，層702係一捲芯之最後一層。層702包括電流708。儘管在圖7中顯現為層702係一單個層，但應認識到層702可表示複數個層，諸如圖2之電池202中之複數個層256。該複數個層可包括一正電極、一負電極及一分離器。另外，儘管在圖7中顯現為負連接片704及正連接片706兩者皆連接至一單個層，但應認識到負連接片704及正連接片706連接至不同層。舉例而言，正連接片706可連接至層702之一正電極。

電流708包括正電流及負電流。如圖7中所示，電流708之正電流與負電流在層702之距負連接片704及正連接片706最遠之部分710中在方向及量值上大致均勻。當電流708在層702之部分712中靠近負連接片704時，負電流變得強於正電流。而且，電流708之方向發生畸變以在部分712中自負連接片704向外輻射。相似地，當電流708在部分712中靠近正連接片706時，正電流變得強於負電流。而且，電流708之方向發生畸變以向內輻射至正連接片706。此等量值改變與正電流及負電流之畸變可在電池附近處產生磁場。

現在轉至圖8，其根據一說明性實施例繪示具有一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示，其允許電流在電極中以相似量值及相反方向而流動。層802係可處於圖2中之電池202中之一層之一實例。

層802係一捲芯之最後一層。層802包括電流808。儘管在圖8中顯現為層802係一單個層，但應認識到層802可表示複數個層，諸如圖2之電池202中之複數個層256。該複數個層可包括一正電極、一負電極及一分離器。另外，儘管在圖8中顯現為負導體804及正導體806兩者皆連接至一單個層，但應認識到負導體804及正導體806連接至不同層。舉例而言，正導體806可連接至層802之一正電極。而且，儘管在圖8中顯現為負導體804與正導體806係並排的，但應認識到負導體804與正導體806係重疊的且僅以出於清晰之目的而顯示該等導體之一方式顯示。

與圖7之電流708相比，電流808之正電流與負電流在整個層802中係在大致相反方向上且在量值上大致相等，此亦可稱為電流808「匹配」、「大致匹配」、係「大致匹配的」或係「匹配的」。匹配可定義為具有在量值上大致相等且在方向上相反之一相反電流之一電流。由於該等電流經匹配而具有相等量值但方向相反，因此由此等電流導致之磁場將彼此大致抵消掉。

電流808因負導體804與正導體806係大致對稱且彼此大致接近而匹配。負導體804連接至層802之負電極且正導體806連接至層802之正電極。由於負導體804及正導體806皆延伸跨越層802之邊緣之全長且具有高於電極之一導電性，因此電流808之正電流相等地經牽引而跨越層802。相比之下，在圖7之層702中，電流708之正電流經牽引而朝向層702之具有正連接片706之部分且負電流經牽引而朝向層702之具有負連接片704之部分。

儘管電流808係匹配的，但負導體804及正導體806中之電流並非匹配的。負電流將被朝向負導體804之連接片810牽引且正電流將被朝向正導體806之連接片812牽引。

現在轉至圖9，其根據一說明性實施例繪示具有選路至接觸墊之一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示。電池900係圖2中之電池202之一個實施方案之一實例。

在此說明性實施例中，電池900包括外殼902、一捲芯、層904、正導體906及負導體908。外殼902包括具有層904之一捲芯。層904係一捲芯之最後一層。儘管在圖9中顯現為層904係一單個層，但應認識到層904可表示複數個層，諸如圖2之複數個層256。該複數個層可包括一正電極、一負電極及一分離器。另外，儘管在圖9中顯現為負導體908及正導體906兩者皆連接至一單個層，但應認識到負導體908及正導體906連接至不同層。舉例而言，正導體906可連接至層904之一正電極。

而且，儘管在圖9中顯現為負導體908與正導體906係並排的，但應認識到負導體908與正導體906係重疊的。此呈現係出於清晰之目的而顯示以闡述一說明性實施例。而且，儘管層904顯現為係一單個矩形，但應認識到距第一區段916最遠且在圖頂部處之部分將纏繞在下面以形成捲芯之其餘部分而最接近於第一區段916且在圖底部處之部分停止且係該捲芯之最後一部分。此處，捲芯將具有一水平軸線。

層904包括電流914。電流914之正電流可在箭頭912所指示之方向上流動且電流914之負電流可在箭頭910所指示之方向上流動。電流914僅為電流之流動之一圖解說明。電流914可在其他方向上流動；舉例而言，正電流及負電流可在相反方向上流動。層904可包括複數個層。該複數個層可包含但不限於一正電極、一分離器及一負電極。電流914之正電流與負電流在整個層904中係在大致相反方向上且在量值上大致相等，此亦可稱為電流914「匹配」、「大致匹配」、係「大致匹配的」或係「匹配的」。或者，正電流或負電流可獨立地在一相反方向上匹配。舉例而言，一導體之具有一負電流之一部分可由該導體之在一相反方向上具有相同負電流之一部分匹配。

在此等所繪示之實例中，與靠近圖7之導體704及706之電流不同，電流914係匹配的，此乃因當負導體908及正導體906自正電極及負電極牽引電流時，負導體908與正導體906係跨越負電極與正電極而對稱。術語「對稱」定義為彼此接近且在形狀上相似。當負導體908與正導體906係跨越負電極與正電極而對稱時，電極中之電流914被均勻地牽引至負導體908及正導體906以保持正電流與負電流匹配。在不同實施例中，負導體908及正導體906可延伸跨越層904之一端部之全長、延伸跨越層904之一不同端部及/或一端部之僅一部分。負導體908連接至層904之負電極且正導體906連接至層904之正電極。由於負導體908及正導體906係延伸跨越層904之端部之全長，因此電流914之正電流及負電流被均勻地牽引而垂直跨越層904。

正導體906中之正電流與負導體908中之負電流皆為大致匹配的。在第一區段916中，負導體908重疊正導體906且與正導體906對稱。或者，正導體906可重疊負導體908。而且，在第二區段918及第五區段926中，負導體908重疊正導體906。在第一區段916、第二區段918及第五區段926中，正導體906中之正電流與負導體中908之負電流係在大致相反方向上且在量值上大致相等且由此係匹配的。第二區段918自第一區段916接收電流且傳輸該電流至正導體906及負導體908之其餘部分。在第三區段920中，在負導體908中僅存在負電流而不存在任何正電流以供負電流來匹配。第三區段920係沿正饋通與負饋通之間的分離距離。該分離距離可係任一距離。另外，第三區段920中之負導體908之兩個部分可藉助該兩個部分之間的外殼902而分離大約1 mm或更少。然而，負電流自身匹配，此乃因電流在一個方向上流動而流動穿過外殼內側之負導體908且接著接近地在相反方向上穿過外殼外側之負導體908。另外，第四區段924類似於第三區段920而操作。外殼902內側之正電流與外殼902外側之正電流自身匹配。另外，第一區段916、第二區段918、第三區段920之外殼內側之部分及第四區段924之外殼內側之部分皆位於層904之端部上。由於第一區段916延伸跨越層904之一端部之全長，因此來自正電極及負電極之電流914不能流動至第三區段920及第四區段924。不同說明性實施例認識到當電流係匹配的或大致匹配的時，減少導體及電極周圍之電磁場。如本文中所示，當電流係匹配的時，可使電池900周圍之電磁場減少約20至30 dB。

現在轉至圖10，其根據一說明性實施例繪示具有選路至接觸墊之一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示。電池1000係圖2中之電池202之一個實施方案之一實例。電池1000亦可係圖9之電池900之一個實施方案，只是負導體1008及正導體1006延伸跨越一捲芯之最後一層之一不同端部及一端部之僅一部分。

在此說明性實例中，電池1000包括外殼1002、一捲芯、層1004、正導體1006及負導體1008。外殼1002包括具有層1004之一捲芯。層1004係一捲芯之最後一層。儘管在圖10中顯現為層1004係一單個層，但應認識到層1004可表示複數個層，諸如圖2之複數個層256。該複數個層可包括一正電極、一負電極及一分離器。另外，儘管在圖10中顯現為負導體1008及正導體1006兩者皆連接至一單個層，但應認識到負導體1008及正導體1006連接至不同層。舉例而言，正導體1006可連接至層1004之一正電極。

而且，儘管在圖10中顯現為負導體1008與正導體1006係並排的，但應認識到負導體1008與正導體1006係重疊的。此呈現係出於清晰之目的而顯示以闡述一說明性實施例。而且，儘管層1004顯現為係一單個矩形，但應認識到距第三區段1020最遠且在圖頂部處之部分將纏繞在下面以形成捲芯之其餘部分且最接近於第三區段1020且在圖底部處之部分停止且係該捲芯之最後一部分。此處，捲芯將具有一水平軸線。

層1004包括電流1014。層1004亦包括複數個層。複數個層可包含但不限於一正電極、一分離器及一負電極。即使電流1014並非如圖9中之電流914跨越層1004完全水平或垂直，電流1014之正電流與負電流在整個層1004中係在大致相反方向上且在量值上大致相等。

在圖10中，負導體1008及正導體1006係位於與圖9之負導體908及正導體906不同之一端部上。而且，在圖10中，負導體1008及正導體1006延伸跨越層1004之端部之一部分而非全長。在不同實施例中，負導體1008及正導體1006可延伸跨越層1004之端部之全長。與圖9相似，負導體1008及正導體1006中之正電流及負電流係匹配的。在不同說明性實施例中，負導體1008及正導體1006可位於層1004之一不同區段中，延伸至除層1004之一端部之外的區域，或可延伸至捲芯之不同層。

在此等所繪示之實例中，與靠近圖7之導體704及706之電流不同，電流1014係匹配的，此乃因當負導體1008及正導體1006自正電極及負電極牽引電流時負導體1008與正導體1006係跨越負電極與正電極而對稱。當負導體1008與正導體1006係跨越負電極與正電極而對稱時，電極中之電流1014被均勻地牽引至負導體1008及正導體1006以保持正電流與負電流匹配。在不同實施例中，負導體1008及正導體1006可延伸跨越層1004之一端部之全長、延伸跨越層1004之一不同端部及/或一端部之僅一部分。負導體1008連接至層1004之負電極且正導體1006連接至層1004之正電極。由於負導體1008及正導體1006並非延伸跨越層1004之端部之全長，因此電流1014之正電流及負電流並非被均勻地牽引而垂直或水平跨越層1004，但仍保持匹配。

正導體1006中之正電流與負導體1008中之負電流皆為大致匹配的。在第一區段1016中，負導體1008重疊正導體1006且與正導體1006對稱。或者，正導體1006可重疊負導體1008。而且，在第二區段1018及第五區段1026中，負導體1008重疊正導體1006。在第一區段1016、第二區段1018及第五區段1026中，正導體1006中之正電流與負導體中1008之負電流係在大致相反方向上且在量值上大致相等且由此係匹配的。第二區段1018自第一區段1016接收電流且傳輸電流至正導體1006及負導體1008之其餘部分。在第三區段1020中，在負導體1008中僅存在負電流而不存在任何正電流以供負電流來匹配。第三區段1020係沿正饋通與負饋通之間的分離距離。該分離距離可係任一距離。另外，第三區段1020中之負導體1008之兩個部分可藉助該兩個部分之間的外殼1002而分離大約1 mm或更少。然而，負電流自身匹配，此乃因電流在一個方向上流動而流動穿過外殼內側之負導體1008且接著接近地在相反方向上穿過外殼外側之負導體1008。另外，第四區段1024類似於第三區段1020而操作。外殼1002內側之正電流與外殼1002外側之正電流自身匹配。另外，與圖9之區段相比，僅第一區段1016位於層1004之端部上。不同說明性實施例認識到當電流係匹配的或大致匹配的時，減少導體及電極周圍之電磁場。

與圖9及圖11相比，第一區段1016不能防止電流1014在不穿過第一區段1016之情形下而直接到達圖10之區段之其餘部分。然而，圖10之區段之其餘部分保持不連接至層1004；因此，電流1014不能到達該等區段之其餘部分。

現在轉至圖11，其根據一說明性實施例繪示具有選路至接觸墊之一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示。電池1100係圖2中之電池202之一個實施方案之一實例。

在此說明性實例中，電池1100包括外殼1102、一捲芯、層1104、正導體1106及負導體1108。外殼1102包括具有層1104之一捲芯。層1104係一捲芯之最後一層。儘管在圖11中顯現為層1104係一單個層，但應認識到層1104可表示複數個層，諸如圖2之複數個層256。該複數個層可包括一正電極、一負電極及一分離器。另外，儘管在圖11中顯現為負導體1108及正導體1106兩者皆連接至一單個層，但應認識到負導體1108及正導體1106連接至不同層。舉例而言，正導體1106可連接至層1104之一正電極。

而且，儘管在圖11中顯現為負導體1108與正導體1106係並排的，但應認識到負導體1108與正導體1106係重疊的。此呈現出於清晰之目的而顯示以闡述一說明性實施例。而且，儘管層1104顯現為係一單個矩形，但應認識到距第五區段1126最遠且在圖左側處之部分將纏繞在下面以形成捲芯之其餘部分且最接近於第五區段1126且在圖右側處之部分停止且係該捲芯之最後一部分。此處，捲芯將具有一垂直軸線。

層1104包括電流1114。層1104亦包括複數個層。該複數個層可包含但不限於一正電極、一分離器及一負電極。電流1114之正電流與負電流在整個層1104中係在大致相反方向上且在量值上大致相等。電流1114不同於圖9中之電流914，此乃因電流1114並非完全水平或垂直地跨越層1104。

在圖11中，負導體1108及正導體1106係位於與圖9之負導體908及正導體906不同之一端部上。而且，在圖11中，負導體1108及正導體1106延伸跨越層1104之端部之一部分而非全長。在不同實施例中，負導體1108及正導體1106可延伸跨越層1104之端部之全長。與圖9相似，負導體1108及正導體1106中之正電流與負電流係匹配的。在不同說明性實施例中，負導體1108及正導體1106可位於層1104之一不同區段中，延伸至除層1104之一端部之外的區域，或可延伸至捲芯之不同層。

在此等所繪示之實例中，與靠近圖7之導體704及706之電流不同，電流1114係匹配的，此乃因當負導體1108及正導體1106自正電極及負電極牽引電流時負導體1108與正導體1106係跨越負電極與正電極而對稱。當負導體1108及正導體1106係跨越負電極與正電極而對稱時，電極中之電流1114被均勻地牽引至負導體1108及正導體1106以保持正電流與負電流匹配。在不同實施例中，負導體1108及正導體1106可延伸跨越層1104之一端部之全長、延伸跨越層1104之一不同端部及/或一端部之僅一部分。負導體1108連接至層1104之負電極且正導體1106連接至層1104之正電極。由於負導體1108與正導體1106並不延伸跨越層1004之端部之全長，因此電流1114之正電流及負電流並非被均勻地牽引而垂直或水平跨越層1004，但仍保持匹配。

正導體1106中之正電流與負導體1108中之負電流皆為大致匹配的。在第一區段1116中，負導體1108重疊正導體1106且與正導體1106對稱。或者，正導體1106可重疊負導體1108。而且，在第二區段1118、第五區段1126及第六區段1128中，負導體1108重疊正導體1106。在第一區段1116、第二區段1118、第五區段1126及第六區段1128中，正導體1106中之正電流與負導體中1108之負電流係在大致相反方向上且在量值上大致相等，因此係匹配的。第二區段1118自第一區段1116及第六區段1128接收電流且傳輸電流至正導體1106及負導體1108之其餘部分。在第三區段1120中，在負導體1108中僅存在負電流而不存在任何正電流以供負電流來匹配。第三區段1120係沿著正饋通與負饋通之間的分離距離。該分離距離可係任一距離。另外，第三區段1120中之負導體1108的兩個部分可藉助該兩個部分之間的外殼1102而分離大約1 mm或更少。然而，負電流自身匹配，此乃因電流在一個方向上流動而流動穿過外殼內側的負導體1108，且接著接近地在相反方向上穿過外殼外側的負導體1108。另外，第四區段1124類似於第三區段1120而操作。外殼1102內側之正電流與外殼1102外側之正電流自身匹配。另外，第一區段1116、第二區段1118、第三區段1120之外殼內側的部分、第四區段1124之外殼外側的部分及第六區段1128皆位於層1104之端部上。由於第一區段1116自其中捲芯停止之點延伸至第六區段1128且第六區段1128向下延伸至層1104之一邊緣，來自正電極及負電極之電流1114不能流動至第三區段1120及第四區段1124，從而使電流1114與第三區段1120及第四區段1124中之電流的匹配發生畸變。不同說明性實施例認識到當電流係匹配的或大致匹配的時，減少導體及電極周圍的電磁場。

應認識到圖9至圖11中之說明性實施例僅係可能實施例中的幾個實施例。應認識到圖9中之正導體及負導體之第一區段916防止電極中之大部分電流到達位於該等電極上之區段的其餘部分。應認識到由於僅圖10中之第一區段1016位於電極上，因此無需防止電極之電流到達圖10中之正導體及負導體的其他區段。應認識到圖11中之第一區段1116與第六區段1128之一組合防止電極中之大部分電流到達位於該等電極上之區段的其餘部分。不同實施例可具有不同結構。在圖9至圖11中，無論負導體之內側部分是否在負電極上，未由正導體匹配但由負導體之外側部分匹配之負導體的內側部分並不自負電極接收電流。亦應認識到儘管本文中說明防止電流到達，或負導體之內側部分並不自電極接收電流，仍可存在一標稱量之電流到達負導體的內側部分。在不同實施例中，負導體之結構可由正導體代替，且反之亦然。

參考圖12，其根據一說明性實施例繪示用於傳輸電之一過程之一流程圖。圖12中所圖解說明之過程可實施於一裝置中，例如其中使用一電池(諸如圖2中之電池202)之圖1中之使用者裝備100。

該過程藉由提供一正電極而開始(步驟1202)。該過程亦提供一負電極(步驟1204)。該過程藉由一分離器將負電極與正電極分離(步驟1206)。該過程亦藉由一第一導體自正電極傳輸一第一電流(步驟1208)。另外，該過程藉由一第二導體自負電極傳輸一第二電流(步驟1210)。透過第一導體傳輸第一電流之一方向與透過第二導體傳輸第二電流之一方向大致相反。第一電流之一量值大致相於第二電流之一量值。而且，第一導體與第二導體彼此接近。

圖13至圖18係根據說明性實施例之具有一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示。

轉至圖13，其根據一說明性實施例繪示具有選路至接觸墊之一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示。電池1300係圖2中之電池202之一個實施方案之一實例。電池1300包括外殼1302。區段1304可重疊正連接片及負連接片，正連接片與負連接片之間具有一絕緣體。導線1306經安置而自一正電極於正饋通1308處穿過外殼。電池1300包括負饋通1310。電池1300亦包括電池墊1312。

轉至圖14，其根據一說明性實施例繪示具有選路至電池之接觸墊之一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示。電池1400係圖2中之電池202之一個實施方案之一實例。電池1400包括外殼1402。區段1404可重疊正連接片及負連接片，正連接片與負連接片之間具有一絕緣體。導線1406經安置而自一負電極於負饋通1408處穿過外殼。電池1400包括正饋通1410。正饋通1410可係外殼。電池1400亦包括電池墊1412。

轉至圖15，其根據一說明性實施例繪示具有一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示。電池1500係圖2中之電池202之一個實施方案之一實例。

轉至圖16，其根據一說明性實施例繪示具有一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示。電池1600係圖2中之電池202之一個實施方案之一實例。

轉至圖17，其根據一說明性實施例繪示具有一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示。電池1700係圖2中之電池202之一個實施方案之一實例。

轉至圖18，其根據一說明性實施例繪示具有一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示。電池1800係圖2中之電池202之一個實施方案之一實例。

在不同所繪示之實施例中之流程圖及方塊圖圖解說明在不同說明性實施例中之設備及方法之某些可能實施方案之架構、功能性及操作。就此而言，流程圖或方塊圖中之每一方塊可表示一模組、段、功能及/或一操作或步驟之一部分。在某些替代實施中，方塊中所注明之功能或多個功能可不以圖中所注明之次序而發生。舉例而言，在某些情形下，可端視所涉及之功能性，大致同時執行兩個連續顯示之方塊，或有時可按照相反次序執行該等方塊。

另外，儘管上述電池設計規則係結合載運高電流之電池導體而論述，但熟習此項技術者將瞭解不汲取任何顯著電流之其他電池導體及端子無需遵循上述設計規則。舉例而言，若電流係一小分率(例如高電流載運導體及端子之電流之十三分之一至十四分之一)，則不必應用前述設計規則於此等電池導體及端子。而且，儘管上文已論述一鋰電池之一實例性實施例，但本文所陳述之原理仍應用於其他電池，諸如鋰離子聚合物電池、鋰離子方形電池、鉛酸電池、鎳氫電池電池、鎳鎘電池、鹼性電池或尚待設計之電池。

據信所有此等實施例及應用皆以最廣闊樣態且如以下申請專利範圍中所陳述存在於本發明之範疇內。

100．．．使用者裝備

102．．．主處理器

104．．．通信子系統

106．．．隨機存取記憶體(RAM)

108．．．快閃記憶體

110．．．顯示器

112．．．輔助輸入/輸出(I/O)子系統

114．．．資料埠

116．．．鍵盤

118．．．接收器

120．．．麥克風

122．．．短程通信124其他裝置子系統

126．．．用戶身份模組/可拆卸使用者身份模組卡

128．．．用戶身份模組/可拆卸使用者身份模組介面

130．．．電池

132．．．電池介面

134．．．無線網路

202．．．電池

204．．．外殼

206．．．正電極

208．．．負電極

210．．．分離器

212．．．第一導體

214．．．第一電流

216．．．第二導體

218．．．第二電流

220．．．方向

222．．．方向

224．．．量值

226．．．量值

228．．．部分

230．．．部分

232．．．導電性

234．．．導電性

236．．．導電性

238．．．導電性

240．．．內側部分

242．．．內側部分

244．．．正饋通

246．．．負饋通

248．．．分離距離

250．．．外側部分

252．．．外側部分

254．．．距離

256．．．複數個層

258．．．最後一層

260．．．最後一層

262．．．捲芯組態

264．．．正接觸墊

266．．．負接觸墊

268．．．端部

270．．．全長

272．．．端部

274．．．全長

302．．．電池

304．．．外殼

306．．．正接觸墊

308．．．密碼編譯接觸墊

310．．．溫度接觸墊

312．．．負接觸墊

400．．．電極總成

402．．．正電極板

404．．．負電極板

406．．．分離器板

408．．．分離器板

410．．．負導體

412．．．正導體

500．．．電極總成

502．．．負連接片

504．．．正連接片

506．．．絕緣體

602．．．捲芯

604．．．正導體

606．．．絕緣體

608．．．負導體

610．．．電極

702．．．層

704．．．負連接片

706．．．正連接片

708．．．電流

710．．．部分

712．．．部分

802．．．層

804．．．負導體

806．．．正導體

808．．．電流

810．．．連接片

812．．．連接片

900．．．電池

902．．．外殼

904．．．層

906．．．正導體

908．．．負導體

910．．．箭頭

912．．．箭頭

914．．．電流

916．．．第一區段

918．．．第二區段

920．．．第三區段

924．．．第四區段

926．．．第五區段

1000．．．電池

1002．．．外殼

1004．．．層

1006．．．正導體

1008．．．負導體

1014．．．電流

1016．．．第一區段

1018．．．第二區段

1020．．．第三區段

1024．．．第四區段

1026．．．第五區段

1100．．．電池

1102．．．外殼

1104．．．層

1106．．．正導體

1108．．．負導體

1114．．．電流

1116．．．第一區段

1118．．．第二區段

1120．．．第三區段

1124．．．第四區段

1126．．．第五區段

1128．．．第六區段

1300．．．電池

1302．．．外殼

1304．．．區段

1306．．．導線

1308．．．正饋通

1310．．．負饋通

1312．．．電池墊

1400．．．電池

1402．．．外殼

1404．．．區段

1406．．．導線

1408．．．負饋通

1410．．．正饋通

1412．．．電池墊

1500．．．電池

1600．．．電池

1700．．．電池

1800．．．電池

圖1係根據一說明性實施例圖解說明一無線行動通信裝置之一方塊圖；

圖2係根據一說明性實施例圖解說明一電池之一方塊圖；

圖3係根據一說明性實施例之一電池之一透視圖；

圖4係根據一說明性實施例之正電極及負電極在一電池之其他層呈一未捲起組態時之一示意性表示；

圖5係根據一說明性實施例之正電極及負電極在一電池之其他層呈一捲起組態時之一示意性表示；

圖6係根據一說明性實施例之正電極及負電極在一電池之其他層呈一捲起組態時之一示意性表示；

圖7係繪示具有一正連接片及一負連接片之一先前技術之電池之最終層之一示意性表示，以助於解釋說明性實施例；

圖8係根據一說明性實施例之具有一正導體及一負導體之一電池捲芯之最終層之一示意性表示，其允許電流在電極中以相似量值及相反方向而流動；

圖9係根據一說明性實施例之具有選路至電池之接觸墊之一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示；

圖10係根據一說明性實施例之具有選路至電池之接觸墊之一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示；

圖11係根據一說明性實施例之具有選路至電池之接觸墊之一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示；

圖12係根據一說明性實施例之用於傳輸電之一過程之一流程圖；

圖13係根據一說明性實施例之具有選路至電池之接觸墊之一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示；

圖14係根據一說明性實施例之具有選路至電池之接觸墊之一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示；

圖15係根據一說明性實施例之具有一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示；

圖16係根據一說明性實施例之具有一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示；

圖17係根據一說明性實施例之具有一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示；及

圖18係根據一說明性實施例之具有一正導體及一負導體之一電池捲芯之一最終層之一示意性表示。

100．．．使用者裝備

102．．．主處理器

104．．．通信子系統

106．．．隨機存取記憶體(RAM)

108．．．快閃記憶體

110．．．顯示器

112．．．輔助輸入/輸出(I/O)子系統

114．．．資料埠

116．．．鍵盤

118．．．接收器

120．．．麥克風

122．．．短程通信

124．．．其他裝置子系統

126．．．用戶身份模組/可拆卸使用者身份模組卡

128．．．用戶身份模組/可拆卸使用者身份模組介面

130．．．電池

132．．．電池介面

134．．．無線網路

Claims (16)

1. 一種用於具有低磁干擾之一電池之設備，其包括：一正電極；一負電極；一分離器，該正電極與該負電極藉由該分離器而分離；一第一導體，其經組態以自該正電極傳輸一第一電流；一第二導體，其經組態以自該負電極傳輸一第二電流，透過該第一導體傳輸該第一電流之一方向與透過該第二導體傳輸該第二電流之一方向大致相反，該第一電流之一量值大致等於該第二電流之一量值，且該第一導體與該第二導體彼此接近；一外殼，其中該正電極及該負電極位於該外殼內側，且其中該第一導體及該第二導體之至少一部分位於該外殼外側；一正饋通及一負饋通，該正饋通與該負饋通彼此間隔開一分離距離，其中該第一導體及該第二導體中之一者之一第一部分沿該分離距離而位於該外殼內側，且該第一導體及該第二導體中之該一者之一第二部分沿該分離距離而位於該外殼外側。
2. 如請求項1之設備，其中該第一導體及該第二導體中之該一者之該第一部分與該第二部分沿該分離距離而彼此間隔開約1mm或更小之一距離。
3. 如請求項1之設備，其中該第一電流之該量值與該第二電流之該量值相差不超過約百分之十。
4. 如請求項1之設備，其中該正電極及該負電極各自包括複數個層，且其中該第一導體延伸跨越該負電極之一最後一層之端部的一部分，且該第二導體延伸跨越該負電極之一最後一層之該端部的一部分。
5. 如請求項4之設備，其中該正電極及該負電極經組態以形成一捲芯組態。
6. 如請求項1之設備，進一步包括：一正接觸墊，其位於該外殼外側；及一負接觸墊，其位於該外殼外側，其中該第一導體連接至該正接觸墊，且該第二導體連接至該負接觸墊。
7. 如請求項1之設備，其中該第一電導體及該第二電導體之每一者包括高於該正電極及該負電極之導電性之一導電性。
8. 如請求項7之設備，其中該第一導體及該第二導體之該導電性係高於該正電極及該負電極之該導電性至少約10倍。
9. 如請求項1之設備，其中該第一導體附接至該正電極且延伸跨越該正電極之一端部的一部分，且該第二導體附接至該負電極且延伸跨越該負電極之一端部的一部分。
10. 如請求項9之設備，其中該正電極之一端部之該部分大致包括該正電極之該端部之一全長，且其中該負電極之一端部之該部分大致包括該負電極之該端部之一全長。
11. 如請求項1之設備，其中該正電極、該負電極、該分離器、該第一導體、該第二導體及該外殼形成一可再充電電池，該設備進一步包括：一無線行動通信裝置，其具有一電池介面，其中該電池經組態以連接至該可再充電電池介面，且提供電力至該無線行動通信裝置。
12. 一種用於具有低磁干擾之一電池之方法，其包括：藉助一第一導體之一第一部分，自一第一電極收集第一電流；藉助一第二導體之一第一部分，自一第二電極收集第二電流；藉助該第一導體或該第二導體中之至少一者之一第三部分，在一第一方向上載運該第一電流或該第二電流中之一者；及藉助該第一導體或該第二導體中之該至少一者之一第四部分，在一第二方向上載運該第一電流或該第二電流中之一者，其中該第一導體之該第一部分與該第二導體之該第一部分係大致對稱且接近；且其中該第三部分係在包括該第一電極及第二電極之一外殼內側，且該第四部分係在該外殼外側，且該第一方向與該第二方向係大致相反。
13. 如請求項12之方法，其中該第一導體之該第一部分及該第二導體之該第一部分經組態以防止該第一電流及該第 二電流在不穿過該第一導體之該第一部分及該第二導體之該第二部分之情形下到達該第一導體或該第二導體中之該至少一者之該第三部分及該第四部分。
14. 一種用於具有低磁干擾之一電池之設備，其包括：一第一導體，其具有一第一部分以用於自一第一電極收集一第一電流；一第二導體，其具有一第一部分以用於自一第二電極收集第二電流；該第一導體或該第二導體中之該至少一者之一第三部分，其用於在一第一方向上載運該第一電流或該第二電流中之該至少一者；及該第一導體或該第二導體中之該至少一者之一第四部分，其用於在一第二方向上載運該第一電流或該第二電流中之該至少一者；其中該第一導體之該第一部分與該第二導體之該第一部分係大致對稱且接近；且其中該第三部分係在包括該第一電極及該第二電極之一外殼內側，且該第四部分係在該外殼外側，且該第一方向與該第二方向係大致相反。
15. 如請求項14之設備，進一步包括：該第一導體之一第二部分，用於載運該第一電流；及該第二導體之一第二部分，用於載運該第二電流，其中該第一導體之該第二部分及該第二導體之該第二部分係大致對稱且接近。
16. 如請求項14之設備，其中該第一導體之該第一部分及該第二導體之該第一部分經組態以防止該第一電流及該第二電流在不穿過該第一導體之該第一部分及該第二導體之該第二部分之情形下到達該第一導體或該第二導體中之該至少一者之該第三部分及該第四部分。