CN103545572B - 电池装置 - Google Patents

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Abstract

一种电池装置包括框体、多个电池单元、第一导电片、第一绝缘导热板以及第一导热板。框体包括上表面以及第一侧面;多个电池单元容置于框体内,且各电池单元的第一电极外露于框体的上表面;第一导电片与框体的上表面接触,且与各电池单元中外露于框体的上表面的第一电极连接,借此导出各电池单元的电流;第一绝缘导热板设于第一导电片之上;第一导热板设于第一绝缘导热板之上,且第一导热板与框体的第一侧面接触。

Description

电池装置
技术领域
本发明关于一种由导热效率高的方向导出电池装置内电池单元产生的热的电池装置热管理设计。
背景技术
电池装置通常由数十至数百个电池单元组成,而为了节省空间,各个电池单元往往会很紧密的排列,使电池装置不易散热。此外电池装置大功率运作时,电池装置内温度不均匀也会让电池装置内各电池单元的老化程度不同,进而影响电池装置整体寿命与效能。
而为解决电池装置散热问题的方式有很多种,例如:使用液冷式或气冷式散热装置,但考量成本以及大型系统安装可行性,前述的解决方式并非十分理想,此外,在电池系统上附加耗能的主动式散热装置也违背储能与环保的本意。
因此有必要提供一种新的电池装置,在不须额外加装散热装置的情况下,让电池装置内各个电池单元的热能均匀地散出,以解决先前技术所存在的问题。
发明内容
本发明的主要目的在提供一种电池装置,此电池装置由导热效率高的方向导出电池单元产生的热。
为达成上述的目的,本发明电池装置包括:一框体、一第一导电片、多个电池单元、一第一绝缘导热板、以及一第一导热板。该框体包括一上表面以及一第一侧面;该多个电池单元容置于该框体内,且各电池单元的一第一电极外露于该框体的上表面。该第一导电片与该框体的上表面接触,且与各电池单元中外露于该框体的上表面的该第一电极连接,借此导出各电池单元的电流;该第一绝缘导热板设于该第一导电片之上;该第一导热板设于该第一绝缘导热板之上,且该第一导热板与该框体的第一侧面接触。
根据本发明的一实施例,该框体更包括与该第一侧面相对的一第二侧面以及一第三侧面,其中该第一导热板同时与该框体的上表面、该框体的第一侧面以及该框体的第二侧面接触;该第一导电片包括多个电力连接端,而该第一导电片延伸至该框体的第三侧面,且该多个电力连接端外露于该框体的第三侧面;而该第一导热板为U型。
根据本发明的一实施例,该框体更包括多个凸点,其位于该框体的上表面,且该第一导电片皆包括多个开孔,各开孔分别与对应的该凸点嵌合。
根据本发明的一实施例,该电池装置更包括一导热铜片,其与该多个电力连接端接触。
根据本发明的一实施例,其中部分的该第一绝缘导热板外露于该第一导热板。
根据本发明的一实施例,其中该电池装置更包括一导热铜片,其与该多个电力连接端接触。
根据本发明的另一实施例,该第一导电片包括多个电力连接端,该框体更包括一第三侧面,而该第一导电片延伸至该第三侧面,且该多个电力连接端外露于该框体的第三侧面;而该第一导热板为L型。
根据本发明的再一实施例,其中该框体更包括一下表面、一第一侧面以及与该相对的一第二侧面,且各电池单元的一第二电极外露于该框体的下表面;该电池装置更包括一第二导电片、一第二绝缘导热板、以及一第一导热板,其中该第二导电片与该框体的下表面接触,且与各电池单元中外露于该框体的下表面的该第二电极连接,借此导出各电池单元的电流;该第二绝缘导热板设于该第二导电片上;该第二导热板设于该第二绝缘导热板之上,且该第二导热板与该框体的第二侧面接触。此外,该第二导热板不与该第一导热板接触。
根据本发明又一实施例,该第二导电片包括多个电力连接端,该框体更包括一第四侧面,而该第二导电片延伸至该框体的第四侧面,且该多个电力连接端外露于该框体的第四侧面。
通过上述的电池装置,可以在不须额外加装散热装置的情况下,让电池装置内各个电池单元的热能均匀地散出,以解决先前技术所存在的问题。
附图说明
图1为本发明的电池装置的第一实施例的结构爆炸图;
图2为本发明的电池装置的第一实施例的剖面示意图;
图3为本发明的第一实施例电池装置的示意图;
图4为多个本发明的电池装置结合的示意图,
图5为本发明的电池装置的第二实施例的结构爆炸图,
图6为本发明的电池装置的第二实施例的剖面示意图。
其中,附图标记:
1、1a电池装置10框体
11上表面12下表面
13第一侧面14第二侧面
15第三侧面16第四侧面
17凸点20电池单元
21第一电极22第二电极
31第一导电片32第二导电片
311、321电力连接端312、322开孔
41第一绝缘导热板42第二绝缘导热板
51、51a第一导热板52、52a第二导热板
71导热铜片80铜排
90螺丝100电缆线
具体实施方式
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举出本发明的具体实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
以下请一并参考图1至图4关于本发明的电池装置1的第一实施例。图1为本发明的电池装置的第一实施例的结构爆炸图;图2为本发明的电池装置的第一实施例的剖面示意图;图3为本发明的第一实施例电池装置的示意图;图4为多个本发明的电池装置结合的示意图。
如图1所示,在第一实施例中,本发明的电池装置1包括一框体10、多个电池单元20、一第一导电片31、一第二导电片32、一第一绝缘导热板41、一第二绝缘导热板42、一第一导热板51以及一第二导热板52。
如图1所示,在第一实施例中,该框体10包括一上表面11、一下表面12、一第一侧面13、一第二侧面14、一第三侧面15、一第四侧面16以及多个凸点17,其中该上表面11与该下表面12相对;该第一侧面13与该第二侧面14相对;该第三侧面15与该第四侧面16相对;而如图2所示,该上表面11以及该下表面12上分别设有该多个凸点17。
如图1与图2所示,本实施例的该第一导电片31与该第二导电片32皆为镍片,且厚度皆小于0.5mm;各个电池单元20皆包括一第一电极21以及一第二电极22;该第一绝缘导热板41与该第二绝缘导热板42皆由绝缘导热材质制成;该第一导热板51与该第二导热板52皆为L型,且该第一导热板51与该第二导热板52皆为铝板。
如图1与图2所示,各个电池单元20皆容置于该框体10内,该第一电极21外露于该上表面11且该第二电极22外露于该下表面12,而本实施例的该第一电极21为电正极;该第二电极22为电负极。
如图1与图2所示,在本实施例中,该第一导电片31包括三个电力连接端311以及多个开孔312,该第一导电片31分别与该框体10的该上表面11以及该第三侧面15接触,且该第一导电片31分别与各电池单元20中外露于该上表面11的各第一电极21连接,借此将各第一电极21的电流引导至该外露于该第三侧面15的该三个电力连接端311(如图3所示),以供电性连接至另一电池装置1(如图4所示)或与一外部装置电性连接。如图1与图2所示,各开孔312则分别与该上表面11上的该凸点17对应嵌合。
通过多个电力连接端311的设计,可降低本发明的电池装置1运作时,流经个别电力连接端311的电流,借以降低电力连接端311的温度,以避免电流过度集中于单一电力连接端311,而使该电力连接端311过热。并且使用多个电力连接端311也可以提高让本发明的电池装置1运作的稳定性,因为当多个电力连接端311中的某一电力连接端311失效,各个该电池单元20的电流将被引导至其他仍正常运作的电力连接端311。
并且,为将强该多个电力连接端311散热效率,如图1所示,本发明的电池装置1的该导热铜片71乃与该多个电力连接端311接触,通过铜片的高热传导性来协助多个电力连接端311散热。而本实施例的该导热铜片71设于该多个电力连接端311与该第三侧面15之间,但本发明不以此为限,并且该第二导电片32的多个电力连接端321也可以设置导热铜片71。
如图1与图2所示,在本实施例中,该第二导电片32包括三个电力连接端321以及多个开孔322,该第二导电片32分别与该框体10的该下表面12以及该第四侧面16接触,且该第二导电片32与各个该电池单元20中外露于该下表面12的该第二电极22连接,以将各第二电极22的电流引导至外露于该第四侧面16的该多个电力连接端321,以供电性连接至另一电池装置(图未示,请参考图4)或与一外部装置电性连接。如图1与图2所示,各开孔322则分别与该下表面12上的该凸点17对应嵌合。
如图1所示,本实施例的该第一绝缘导热板41乃设于该第一导电片31之上,且如与图2所示,该第一绝缘导热板41除了会与该第一导电片31接触外,该第一绝缘导热板41也会与该上表面11上的该凸点17接触。此外,为提高本发明的电池装置1的绝缘等级,如图3所示,该第一绝缘导热板41外露于该第一导热板51。
如图1所示,本实施例的该第二绝缘导热板42乃设于该第二导电片32上,且如与图2所示,该第二绝缘导热板42除了会与该第二导电片32接触外,该第二绝缘导热板42也会与该下表面12上的该凸点17接触。此外,该第二绝缘导热板42亦会外露于该第二导热板52,以提高本发明的电池装置1的绝缘等级。
如图1所示,该第一导热板51设于该第一绝缘导热板41之上,并与该第一绝缘导热板41紧密结合,借以导出该框体10内各个该电池单元20的热,且该第一导热板51与该第一侧面13接触。在此需注意的是,若是与该第一导热板51直接接触的该第一绝缘导热板41出现破损,该第一导热板51会先触碰到该上表面11上的该凸点17,而不直接与该第一导电片31接触。通过该凸点17间隔,可避免在该第一绝缘导热板41破损的情况下,该第一导热板51直接与该第一导电片31接触而漏电。
如图1所示,该第二导热板52设于该第二绝缘导热板42之上,并与该第二绝缘导热板42紧密结合,以导出该框体10内各个该电池单元20的热,且该第二导热板52与该第二侧面14接触。在此需注意的是,若是与该第二导热板52接触的该第二绝缘导热板42出现破损,该第二导热板52会先触碰到该下表面12上的该凸点17,而不与该第二导电片32接触,以避免漏电的情况发生。在此需注意的是,如图2所示,为避免本发明的电池装置1在漏电时有短路风险,该第一导热板51不与该第二导热板52接触。
如图2所示,本发明的该第一导热板51以及该第二导热板52是分别设在各个电池单元20的该第一电极21与该第二电极22上方,而此方向(顺电流方向)是电池装置1内导热效率高的方向,可有效地导出各个电池单元20运作时产生的热,以提高散热效率。并且该框体10内各个电池单元20皆会被本发明的该第一导热板51以及该第二导热板52覆盖,使得位于电池装置1中间的电池单元20的热也可被导出,借以解决先前技术的电池装置中间部分不易散热,而造成电池装置内部温度分布不均的问题。
如图4所示,当多个电池装置1电性连接时,各个该电池装置1的该第一导热板51或该第二导热板52,会与邻近电池装置1的该第一导热板51或该第二导热板52接触,借此将各个该电池装置1产生的热引导到机壳外箱,借以散热。此外,该第一导热板51与该第二导热板52除了可导出电池装置1内部的热之外,当多个电池装置1彼此连接而形成一供电系统时(如图4所示),各个该电池装置1的该第一导热板51与该第二导热板52可在该供电系统内建立导热路径,通过该导热路径让位于该供电系统中央的电池装置1的热也可被导出。
如图4所示,本发明的电池装置1与多个电池装置1电性连接后,可形成一电池供电系统,而电性连接多个电池装置1的一可行实施例是:将铜排80分别与两电池装置1的第一导电片31的该多个电力连接端311接触并透过螺丝90固定,让本实施例的与多个电池装置1以并联方式电性连接,最后再透过电缆线100与一外部装置电性连接,让多个电池装置1对该外部装置供应电源,但本发明不以此为限,多个电池装置1串联亦可,此一连接方式可依系统需求不断延伸,而电性连接多个电池装置1的实施方式也不限上述实施例。
以下请参考图5与图6,以了解本发明的电池装置1a的第二实施例。图5为本发明的电池装置的第二实施例的结构爆炸图;图6为本发明的电池装置的第二实施例的剖面示意图。
如图5所示,第二实施例的电池装置1a与第一实施例最大的不同在于,电池装置1a的该第一导热板51a与该第二导热板52a皆为U型。该第一导热板51a分别与该框体10的该上表面11、该第一侧面13以及该第二侧面14接触;并且该第二导热板52a分别与该框体10的该下表面12、该第一侧面13以及该第二侧面14接触。但须注意的是,如图6所示,为避免本发明的电池装置1a短路,该第一导热板51a不与该第二导热板52a接触。此外,如图5所示,为辅助电力连接端311散热,该导热铜片71只与该多个电力连接端311的外露面接触。
综上所陈,本发明无论就目的、手段及功效,在在均显示其迥异于公知技术的特征,为一大突破,恳请贵审查委员明察,早日授权。惟须注意,上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明的范围。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的技术原理及精神下,对实施例作修改与变化。本发明的权利保护范围应如权利要求书所述。

Claims (20)

1.一种电池装置,其特征在于,包括:
一框体,包括一上表面以及一第一侧面;
多个电池单元,容置于该框体内,各电池单元彼此并联连接且各电池单元的一第一电极外露于该上表面;
一第一导电片,该第一导电片与该框体的上表面接触,且与各电池单元中外露于该框体的上表面的该第一电极连接,借此导出各电池单元的电流;
一第一绝缘导热板,设于该第一导电片之上;以及
一第一导热板,设于该第一绝缘导热板之上,且该第一导热板同时与该框体的上表面以及该框体的第一侧面接触,借此协助各电池单元散热。
2.如权利要求1所述的电池装置,其特征在于,该框体更包括与该框体的第一侧面相对的一第二侧面,其中该第一导热板同时与该框体的上表面、该框体的第一侧面以及该框体的第二侧面接触。
3.如权利要求2所述的电池装置,其特征在于,该第一导热板为U型。
4.如权利要求3所述的电池装置,其特征在于,该第一导电片包括多个电力连接端,该框体更包括一第三侧面,而该第一导电片延伸至该框体的第三侧面,且该多个电力连接端外露于该框体的第三侧面。
5.如权利要求4所述的电池装置,其特征在于,该框体更包括多个凸点,其位于该框体的上表面,且该第一导电片皆包括多个开孔,各开孔分别与对应的该凸点嵌合。
6.如权利要求4所述的电池装置,其特征在于,该电池装置更包括一导热铜片,其与该多个电力连接端接触。
7.如权利要求4所述的电池装置,其特征在于,部分的该第一绝缘导热板外露于该第一导热板。
8.如权利要求1所述的电池装置,其特征在于,该第一导热板为L型。
9.如权利要求8所述的电池装置,其特征在于,该第一导电片包括多个电力连接端,该框体更包括一第三侧面,而该第一导电片延伸至该框体的第三侧面,且该多个电力连接端外露于该框体的第三侧面。
10.如权利要求9所述的电池装置,其特征在于,该框体更包括多个凸点,其位于该框体的上表面,且该第一导电片皆包括多个开孔,各开孔分别与对应的该凸点嵌合。
11.如权利要求9所述的电池装置,其特征在于,该电池装置更包括一导热铜片,其与该多个电力连接端接触。
12.如权利要求9所述的电池装置,其特征在于,部分的该第一绝缘导热板外露于该第一导热板。
13.如权利要求1所述的电池装置,其特征在于,该框体更包括一下表面以及与该框体的第一侧面相对的一第二侧面,且各电池单元的一第二电极外露于该框体的下表面;该电池装置更包括一第二导电片、一第二绝缘导热板、以及一第二导热板,其中该第二导电片与该框体的下表面接触,且与各电池单元中外露于该框体的下表面的该第二电极连接,借此导出各电池单元的电流;该第二绝缘导热板设于该第二导电片上;该第二导热板设于该第二绝缘导热板之上,且该第二导热板与该框体的第二侧面接触。
14.如权利要求13所述的电池装置,其特征在于,该第二导电片包括多个电力连接端,该框体更包括一第四侧面,而该第二导电片延伸至该框体的第四侧面,且该多个电力连接端外露于该框体的第四侧面。
15.如权利要求13所述的电池装置,其特征在于,该第二导热板不与该第一导热板接触。
16.如权利要求13所述的电池装置,其特征在于,该第二导热板为L型。
17.如权利要求13所述的电池装置,其特征在于,部分的该第二绝缘导热板外露于该第二导热板。
18.如权利要求13所述的电池装置,其特征在于,该框体更包括多个凸点,其位于该框体的上表面及该下表面,且该第一导电片与第二导电片皆包括多个开孔,各开孔分别与对应的该凸点嵌合。
19.如权利要求13所述的电池装置,其特征在于,该第二导热板同时与该框体的下表面、该框体的第一侧面以及该框体的第二侧面接触。
20.如权利要求19所述的电池装置,其特征在于,该第二导热板为U型。
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