CN108063193B - 具有等电阻充放电路径的电池并联装置 - Google Patents

具有等电阻充放电路径的电池并联装置 Download PDF

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Abstract

本发明是一具有等电阻充放电路径的电池并联装置,包含有至少一并联单元,分别包含有多个电池单元、一正极导电体及一负极导电体。各该电池单元分别包含有多个电池。该正极导电体电连接该些电池的正极。该负极导电体电连接该些电池的负极。该正极导电体的一端形成一单元正极,且该单元正极分别与各电池之间具有一第一路径。该负极导电体的一端形成一单元负极,且该单元负极分别与各电池之间具有一第二路径,而各第一电池对应的第一路径与第二路径相加的长度总和皆相同。当开始放电时,电流通过各第一电池的路径长度皆相同,以减少涌浪电流,延长使用寿命。

Description

具有等电阻充放电路径的电池并联装置
技术领域
本发明是一种电池并联装置,尤指一种具有等电阻充放电路径的电池并联装置。
背景技术
利用电力作为能量来源的车辆系统早已开发多年,而其供电装置可通过组合多个蓄电池或是使用单一大型电池提供电力给车辆,惟前述两种方式均存在相当大的缺点。以前者为例,若电池组是以多个蓄电池连接而成,仅仅单个蓄电池即具有相当重量,而占据体积更是不可忽略,如此为数众多的蓄电池所构成的电池组,若是应用于电动车辆系统,其庞大的体积及重量对车辆而言反而造成一极大的负担。
若是以单颗高容量的特殊电池作为供电装置,其制造技术本身即比一般电池更为复杂,然而最重要的考虑是使用上的安全性,此类电池随着其体积的加大(端面直径变大),发生爆炸的机率亦随之提高,其危险及伤害不容轻视。
现已开发出一种由多个小型电池集合连接而构成的电池组装置。如中国台湾专利第094103584号申请案,揭露了一种电池组,请一并参阅图15所示,该电池组150由多个小型电池1500集合连接而构成,且该些小型电池1500通过串并联的混合连接,形成网状式矩阵排列组合。该电池组150具有一正极1501及一负极1502,用以连接负载(图未示),提供电能供负载运作。
于该电池组150通过将该些小型电池1500串并联混合连接,而形成网状式矩阵排列组合的架构。如此一来,即使其中有一小型颗电池1500故障,其余电池仍然可以正常运作。此外,因为电池组150的电流是平均流过各串接分支,将总电流分散,故不必使用粗导体做连接,因此能有效降低整体电池组150的重量。
一般而言,该电池组150中的各该小型电池1500需要相同,且每个小型电池1500在输出端往内看的电阻需要相等,也就是直流内阻及正负极耳的总电阻要相等,使并联架构平衡。若并联架构不平衡,通电的瞬间各小型电池1500的输出电流不一样,导致各小型电池1500产生不同的压降。举例来说,一般锂电池内阻大多小于1mΩ,产生的压降可能只有零点几伏,但却可能造成几百安培的内部涌浪电流。
但该电池组150在提供电能供负载运作时,电流在该电池组150内部的电流路径由该负极1502流向该正极1501,且由于该些小型电池1500形成网状式矩阵排列组合的架构,导致每个小型电池1500在输出端往内看的电阻不相等,使得并联架构不平衡。
而一般测量电流的方式如电流钩表、电流表、霍尔感测器和分流器等,都很难测量此种涌浪电流,故通常将其忽视。由于涌浪电流的产生会对该些小型电池1500造成不良影响,进而减少了该些小型电池1500的使用寿命。因此,该电池组150势必要做进一步的改良。
发明内容
有鉴于前揭电池组因其中多个小型电池形成网状式矩阵排列组合的架构,导致涌浪电流的产生,减少了使用寿命的缺点,本发明提供一种具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其中一技术手段令该具有等电阻充放电路径的电池并联装置包含有:
至少一第一并联单元,包含有:
多个第一电池单元,各该第一电池单元分别包含有多个第一电池,且各第一电池分别具有相对的一正极及一负极;
一第一正极导电体,电连接至该些第一电池单元中的该些第一电池的正极;
一第一负极导电体,电连接至该些第一电池单元中的该些第一电池的负极;
一第一单元正极,形成于该第一正极导电体的一端,且该第一单元正极分别与各第一电池的正极之间具有一第一路径;
一第一单元负极,形成于该第一负极导电体的一端,且该第一单元负极分别与各第一电池的负极之间具有一第二路径;
其中每一个第一电池对应的第一路径与第二路径相加的长度总和皆相同;
其中,每一个第一电池仅具有一个第一路径与一个第二路径;
该至少一第一并联单元的第一正极导电体具有多个梳部,该些梳部彼此间具有一间隔,并分别相对一第一方向延伸;
该至少一第一并联单元的第一负极导电体具有多个梳部,该些梳部彼此间具有一间隔,并分别向该第一方向延伸;
该第一正极导电体的各该梳部的相对二侧边分别延伸出多个焊接部以分别与该些第一电池单元的各该第一电池的正极焊接;
该第一负极导电体的各该梳部的相对二侧边分别延伸出多个焊接部以分别与该些第一电池单元的各该第一电池的负极焊接。
本发明的另一技术手段令该具有等电阻充放电路径的电池并联装置包含有:
至少一第一并联单元,包含有:
多个第一电池单元,各该第一电池单元是一软包电池,且各该第一电池单元分别包含有一电芯、一第一外壳及一第二外壳,该电芯夹设在该第一外壳及该第二外壳之间,该些第一电池单元的电芯分别具有相对的一正极及一负极,且该些电芯的正极朝相同方向设置;
一第一正极导电体,具有一连接部及多个梳部,该些梳部彼此间具有一间隔,并分别相对一第一方向延伸,且该些梳部沿该第一方向的一端与该连接部连接,而该些梳部分别电连接其中一第一电池单元的电芯的正极;
一第一负极导电体,具有一连接部及多个梳部,该些梳部彼此间具有一间隔,并分别沿该第一方向延伸,且该些梳部相对该第一方向的一端与该连接部连接,而该些梳部分别电连接其中一第一电池单元的电芯的负极;
一第一单元正极,形成于该第一正极导电体的连接部;且该第一单元正极分别与各第一电池单元的电芯的正极之间具有一第一路径;
一第一单元负极,形成于该第一负极导电体的连接部,且该第一单元负极分别与各第一电池单元的电芯的负极之间具有一第二路径;
其中,每一个第一电池单元对应的第一路径与第二路径相加的长度总和皆相同;
其中,每一个第一电池单元仅具有一个第一路径与一个第二路径。
由于各该第一电池对应的第一路径与第二路径相加的长度总和皆相同,如此一来,当该具有等电阻充放电路径的电池并联装置供电至一负载(图未示)开始放电时,流经该具有等电阻充放电路径的电池并联装置内部的电流由该第一单元负极进入该具有等电阻充放电路径的电池并联装置,再由该第一单元正极流出,且该电流通过各该第一电池单元中的各第一电池及各该第一电池单元的路径长度皆相同,以平衡并联架构,藉此抑制涌浪电流的产生,以延长该具有等电阻充放电路径的电池并联装置的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明较佳实施例的立体示意图。
图2为本发明较佳实施例另一视角的立体示意图。
图3为本发明较佳实施例的侧视示意图。
图4为本发明较佳实施例的电路示意图。
图5为本发明较佳实施例的立体示意图。
图6为本发明较佳实施例另一视角的立体示意图。
图7为本发明较佳实施例的立体示意图。
图8为本发明较佳实施例另一视角的立体示意图。
图9为本发明较佳实施例的电路示意图。
图10为本发明较佳实施例的立体示意图。
图11为本发明较佳实施例的分解示意图。
图12为本发明较佳实施例的立体示意图。
图13为本发明较佳实施例的部分分解示意图。
图14为本发明较佳实施例另一视角的立体示意图。
图15为常用电池组的简易电路示意图。
附图标号:
10 具有等电阻充放电路径的电池并联装置
11 第一并联单元
111 第一电池单元
1111 第一圆柱型电池
112 第一正极导电体
113 第一负极导电体
1130 长形穿孔
1131 连接部
1132 梳部
1133 焊接部
114 第一单元正极 115 第一单元负极
具体实施方式
以下配合图式及本发明较佳实施例,进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段。
请参阅图1、图2、图3所示,本发明是一种具有等电阻充放电路径的电池并联装置10,该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10的较佳实施例包含有至少一第一并联单元11,各该第一并联单元11分别包含有多个第一电池单元111、一第一正极导电体112、一第一负极导电体113、一第一单元正极114及一第一单元负极115。
各该第一电池单元111分别包含有多个第一电池,且各第一电池分别具有相对的一正极及一负极。
该第一正极导电体112电连接至该些第一电池单元111中的该些第一电池的正极。而该第一负极导电体113电连接至该些第一电池单元111中的第一电池的负极。
该第一单元正极114形成于该第一正极导电体112的一端,且该第一单元正极114分别与各第一电池的正极之间具有一第一路径。而该第一单元负极115形成于该第一负极导电体113的一端,且该第一单元负极115分别与各第一电池的负极之间具有一第二路径。而其中每一个第一电池对应的第一路径与第二路径相加的长度总和皆相同。
由于各该第一电池对应的第一路径与第二路径相加的长度总和相同,如此一来,当该具有等电阻充放电路径的电池并联装置供电至一负载(图未示)开始放电时,电流通过各该第一电池单元中的各第一电池的路径长度皆相同,以平衡并联架构,藉此抑制涌浪电流的产生,以延长该具有等电阻充放电路径的电池并联装置的使用寿命。
在本较佳实施例中,该些第一路径的长度指电流由该第一单元正极114流至各该第一电池的正极的距离,且各该第一电池对应的第一路径各不相同。而该些第二路径的长度指电流由各该第一电池的负极流至该第一单元负极115的距离,且各该第一电池对应的第二路径各不相同。
在本较佳实施例中,各该第一电池单元111中的各第一电池分别是一第一圆柱型电池1111,该些第一圆柱型电池1111沿一第一方向X排列,且该些第一电池单元111的该些第一圆柱型电池1111正极朝相同方向设置。而各该第一电池单元111之间具有一间隔。
该第一正极导电体112具有一连接部1121及多个梳部1122。该些梳部1122彼此间具有一间隔,并分别相对该第一方向X延伸,且该些梳部1122沿该第一方向X的一端与该连接部1121连接。而该些梳部1122分别电连接其中一第一电池单元111的该些第一圆柱型电池1111的正极。
该第一负极导电体113具有一连接部1131及多个梳部1132。该些梳部1132彼此间具有一间隔,并分别向该第一方向X延伸,且该些梳部1132相对该第一方向X的一端与该连接部1131连接。而该些梳部1132分别电连接其中一第一电池单元111的该些第一圆柱型电池1111的负极。
该第一单元正极114形成于该第一正极导电体112的连接部1121。而该第一单元负极115形成于该第一负极导电体113的连接部1131。
本发明通过将该些第一电池单元111的该些第一圆柱型电池1111沿该第一方向X排列,且将该第一单元正极114形成于该第一正极导电体112沿该第一方向X的一端,并将该第一单元负极115形成于该第一负极导电体113相对该第一方向X的一端。如此一来,当该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10供电至一负载(图未示)开始放电时,流经该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10内部的电流由该第一单元负极115进入该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10,再由该第一单元正极114流出,且该电流通过每个圆柱型电池1111的路径长度皆相同,以平衡并联架构。
反之,当该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10连接至一电源(图未示)开始充电时,流经该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10内部的电流由该第一单元正极114进入该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10,再由该第一单元负极115流出,且该电流通过每个第一圆柱型电池1111的路径长度皆相同。
举例来说,请参阅图4所示,当该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10放电时,流经最靠近该第一单元负极115的第一圆柱型电池1111a的电流a,由该第一单元负极115进入,且在该第一负极导电体113梳部1132流过一小段距离即进入该最靠近该第一单元负极115的第一圆柱型电池1111a的负极,但流出该最靠近该第一单元负极115的第一圆柱型电池1111a的正极后,则必须在该第一正极导电体112梳部1122流过较长的距离才可由该第一单元正极114流出。
而流经最靠近该第一单元正极114的第一圆柱型电池1111b的电流b,由该第一单元负极115进入,且在该第一负极导电体113梳部1132流过较长的距离后才进入该最靠近该第一单元正极114的第一圆柱型电池1111b的负极,但流出该最靠近该第一单元正极114的第一圆柱型电池1111b的正极后,在该第一正极导电体112梳部1122仅流过一小段距离即由该第一单元正极114流出。如此一来,内部电流a、b流经各第一电池单元111的路径长度皆相同,藉此抑制涌浪电流的产生,以延长该具有等电阻充放电路径的电池并联装置的使用寿命。
进一步而言,请再参阅图1、图2所示,各该第一电池单元111的该些第一圆柱型电池1111沿该第一方向X呈两并排且彼此交错排列。
该第一正极导电体112的该些梳部1122是一长方形片体,且该第一正极导电体112的各该梳部1122的相对二侧边分别延伸出多个焊接部1123以分别与该些呈两并排沿该第一方向X彼此交错排列的其中一第一电池单元111的该些第一圆柱型电池1111的正极焊接,而该第一正极导电体112的该些梳部1122分别形成有一沿长边方向延伸的长形穿孔1120,以将该第一正极导电体112的该些梳部1122设有该些焊接部1123的相对二侧边分隔开。
该第一负极导电体113的该些梳部1132是一长方形片体,且该第一负极导电体113的各该梳部1132的相对二侧边分别延伸出多个焊接部1133以分别与该些呈两并排沿该第一方向X彼此交错排列的其中一第一电池单元111的该些第一圆柱型电池1111的负极焊接,而该第一负极导电体113的该些梳部1132分别形成有一沿长边方向延伸的长形穿孔1130,以将该第一负极导电体113的该些梳部1132设有该些焊接部1133的相对二侧边分隔开。
此外,该第一正极导电体112的该些梳部1122与该第一正极导电体112的该连接部1121垂直,而该第一负极导电体113的该些梳部1132与该第一负极导电体113的该连接部1131垂直。
由于该第一正极导电体112的梳部1122形成有该长形穿孔1120,将该第一正极导电体112的梳部1122设有该些焊接部1123的相对二侧边分隔开,如此一来,来自该些第一圆柱型电池1111正极流出的电流即可顺着被分隔开的该第一正极导电体112的梳部1122直接流至该第一单元正极114,避免电流流至该第一正极导电体112的梳部1122相对侧边的焊接部1123连接的第一电池单元111,进一步减少涌浪电流的产生。而该第一负极导电体113的梳部1132同样形成有该长形穿孔1130,将该第一负极导电体113的梳部1132设有该些焊接部1133的相对二侧边分隔开,如此一来,来自该第一单元负极115流入的电流即可顺着被分隔开的该第一正极导电体112的梳部1122直接流至该些第一电池单元111的负极,减少涌浪电流的产生。
此外,请参阅图5及图6所示,该第一正极导电体112的该些梳部1122相对该第一方向X的一端形成有一缺口1124,且该缺口1124连通该长形穿孔1120。该第一负极导电体113的该些梳部1132向该第一方向X的一端形成有一缺口1134,且该缺口1134连通该长形穿孔1130。
通过该缺口1124及该缺口1134的设置,能进一步限制电流在该第一正极导电体112的该些梳部1122及在该第一负极导电体113的该些梳部1132上的电流流向,减少涌浪电流的产生。
请参阅图7、图8所示,该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10进一步包含有至少一第二并联单元12,该第二并联单元12包含有多个第二电池单元121、一第二正极导电体122、一第二负极导电体123、一第二单元正极124及一第二单元负极125。
各该第二电池单元121分别包含有多个第二电池,且各第二电池分别具有相对的一正极及一负极。
该第二正极导电体122电连接至该些第二电池单元121中的该些第二电池的正极。而该第二负极导电体123电连接至该些第二电池单元121中的第二电池的负极。
该第二单元正极124形成于该第二正极导电体122的一端,且与各第二电池的正极间分别具有一第一路径。而该第二单元负极125形成于该第二负极导电体123的一端,且与各第二电池的负极间分别具有一第二路径。且各第二电池对应的第一路径与第二路径相加的长度总和皆相同。
由于各该第二电池对应的第一路径与第二路径相加的长度总和皆相同,且通过将具有相同电路架构的第一并联单元11与第二并联单元12串联,能提供更弹性的设计方式。如此一来,当该具有等电阻充放电路径的电池并联装置供电至一负载(图未示)开始放电时,电流通过各该第一电池单元中的各第一电池的路径长度皆相同,且电流通过各该第二电池单元中的各第二电池的路径长度亦相同,以平衡并联架构,藉此抑制涌浪电流的产生,以延长该具有等电阻充放电路径的电池并联装置的使用寿命。
在本较佳实施例中,各该第二电池单元121中的各第二电池分别是一第二圆柱型电池1211,该些第二圆柱型电池1211沿一第二方向Y排列,且该些第二电池单元121的该些第二圆柱型电池1211正极朝相同方向设置。而各该第二电池单元121之间具有一间隔。
该第二正极导电体122具有一连接部1221及多个梳部1222。该些梳部1222彼此间具有一间隔,并分别相对该第二方向Y延伸,且该些梳部1222沿该第二方向Y的一端与该连接部1221连接。而该些梳部1222分别电连接其中一第二电池单元121的该些第二圆柱型电池1211的正极。
该第二负极导电体123具有一连接部1231及多个梳部1232。该些梳部1232彼此间具有一间隔,并分别向该第二方向Y延伸,且该些梳部1232相对该第二方向Y的一端与该连接部1231连接。而该些梳部1232分别电连接其中一第二电池单元121的该些第二圆柱型电池1211的负极。
该第二单元正极124形成于该第二正极导电体122的连接部1221。而该第二单元负极125形成于该第二负极导电体123的连接部1231。且该第二并联单元12的该第二单元正极124电连接至该第一并联单元11的该第一单元负极115。在本较佳实施例中,该第二并联单元12第二正极导电体122的连接部1221与该第一并联单元11该第一负极导电体113的连接部1131为一体成形的构件,令该第二并联单元12的该第二单元正极124电连接至该第一并联单元11的该第一单元负极115。
本发明进一步将具有相同电路架构的第一并联单元11与第二并联单元12串联,提供更弹性的设计方式,让该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10能针对不同的需求设计不同的款式,利用串并联的方式改变该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10的输出电压,且根据上述针对该第一并联单元11的说明,可得知该第二并联单元12同样地能有效抑制涌浪电流的产生,故该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10能延长使用寿命。
举例来说,请参阅图9所示,当该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10放电时,流经最靠近该第二单元负极125的第二圆柱型电池1211c的电流c,由该第二单元负极125进入,且在该第二负极导电体123梳部1232流过一小段距离即进入该最靠近该第二单元负极125的第二圆柱型电池1211c的负极,但流出该最靠近该第二单元负极125的第二圆柱型电池1211c的正极后,则必须流经该第二正极导电体122梳部1222较长距离后才可流至该第二单元正极124,并进一步流入该第一单元负极115。当流入该第一单元负极115后,则如前揭有关于该第一并联单元11的举例说明,在该第一并联单元11内的电流路径长度皆相同,故在此不再赘述。
而流经最靠近该第二单元正极124的第二圆柱型电池1211d的电流d,由该第二单元负极125进入,且在该第二负极导电体123梳部1232流过较长的距离后才进入该最靠近该第二单元正极124的第二圆柱型电池1211d的负极,但流出该最靠近该第二单元正极124的第二圆柱型电池1211d的正极后,在该第二正极导电体122梳部1222仅流过一小段距离即可流至该第二单元正极124,并进一步流入该第一单元负极115。当流入该第一单元负极115后,则如前揭有关于该第一并联单元11的举例说明,在该第一并联单元11内的电流路径长度皆相同,故在此不再赘述。
如此一来,内部电流c、d在该第二并联单元12中流经各第二圆柱型电池121的路径长度皆相同,且流入该第一单元负极115后,在该第一并联单元11内的电流路径长度亦皆相同,藉此抑制涌浪电流的产生,以延长该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10的使用寿命。
进一步而言,请再参阅图7、图8所示,各该第二电池单元111的该些第二圆柱型电池1211呈两并排沿该第二方向Y彼此交错排列。
该第二正极导电体122的该些梳部1222是一长方形片体,且该第二正极导电体122的各该梳部1222相对二侧边分别延伸出多个焊接部1223以分别与该些呈两并排沿该第二方向Y彼此交错排列的其中一第二电池单元121的该些第二圆柱型电池1211的正极焊接,而该第二正极导电体122的该些梳部1222分别形成有一沿长边方向延伸的长形穿孔1220,以将该第二正极导电体122的该些梳部1222设有该些焊接部1223的相对二侧边分隔开。
该第二负极导电体123的该些梳部1232是一长方形片体,且该第二负极导电体123的各该梳部1232相对二侧边分别延伸出多个焊接部1233以分别与该些两并排沿该第二方向Y彼此交错排列的其中一第二电池单元121的该些第二圆柱型电池1111的负极焊接,而该第二负极导电体123的该些梳部1232分别形成有一沿长边方向延伸的长形穿孔1230,以将该第二负极导电体123的该些梳部1232设有该些焊接部1233的相对二侧边分隔开。
此外,该第二正极导电体122的该些梳部1222与该第二正极导电体122的该连接部1221垂直,而该第二负极导电体123的该些梳部1232与该第二负极导电体123的该连接部1231垂直。
同样地,通过该第二正极导电体122该些梳部1222的长形穿孔1220,及该第二负极导电体123该些梳部1232的长形穿孔1230,即可限制电流流向,减少涌浪电流的产生。
此外,该第二正极导电体122的该些梳部1222相对该第二方向Y的一端形成有一缺口(图未示),且该缺口连通该穿孔1220。该第二负极导电体123的该些梳部1232向该第二方向Y的一端形成有一缺口(图未示),且该缺口连通该穿孔1230。
同样地,通过设置该第二正极导电体122该些梳部1221的缺口及该第二负极导电体123该些梳部1232的缺口,能进一步限制电流在该第二正极导电体122的该些梳部1222及在该第二负极导电体123的该些梳部1232上的电流流向,减少涌浪电流的产生。
请参阅图10及图11所示,该具有等电阻充放电路径的电池并联装置10还包含有一壳体13,该壳体13包含有一容置空间130、一第一半壳131及一第二半壳132,该第一半壳131与该第二半壳132组合而构成该壳体13,且该壳体13分设于该第一半壳131及该第二半壳132的两相对侧面分别形成有多个第一电池电极开口1311及多个第二电池电极开口1321。该些第一并联单元11第一电池单元111的该些第一圆柱型电池1111及该些第二并联单元12第二电池单元121的该些第二圆柱型电池1211设置于该壳体13的容置空间130中,且该些第一圆柱型电池1111及该些第二圆柱型电池1211的正极及负极分别对应设置于该些第一电池电极开口1311及该些第二电池电极开口1321中。
该些第一并联单元11的第一负极导电体113设置于该第一半壳131外侧,且通过该些第一电池电极开口1311与该些第一圆柱型电池1111的负极焊接。且该些第二并联单元12的第二正极导电体122设置于该第一半壳131外侧,且通过该些第一电池电极开口1311与该些第二圆柱型电池1211的正极焊接。
而该些第一并联单元11的第一正极导电体112设置于该第二半壳132外侧,且通过该些第二电池电极开口1321与该些第一圆柱型电池1111的正极焊接。且该些第二并连单元12的第二负极导电体123设置于该第二半壳132外侧,且通过该些第二电池电极开口1321与该些第二圆柱型电池1211的负极焊接。如此一来,电连接的该些第一圆柱型电池1111即形成并联连接,且电连接的该些第二圆柱型电池1211亦形成并联连接。
并进一步令其中一第二并联单元12的该第二单元正极124电连接至其中一第一并联单元11的该第一单元负极115,使得连接得第一并联单元11与第二并联单元12串联,如此一来,便可提供弹性的设计方式,让使用者能针对不同的输出电压与不同的使用环境,通过串并联的方式分别设计不同具有等电阻充放电路径的电池并联装置10,让本发明能更弹性的适用于不同的状况,且同时能有效抑制涌浪电流的产生,增加使用的寿命。
请参阅图12、图13、图14所示,本发明具有等电阻充放电路径的电池并联装置20的另一较佳实施例,包含有至少一第一并联单元21,各该第一并联单元21分别包含有多个第一电池单元211、一第一正极导电体212、一第一负极导电体213、一第一单元正极214及一第一单元负极215。
各该第一电池单元211一软包电池,且各该第一电池单元211分别包含有一电芯2111、一第一外壳2112及一第二外壳2113,该电芯2111夹设在该第一外壳2112及该第二外壳2113之间。该些第一电池单元211的电芯2111分别具有相对的一正极及一负极,且该些电芯2111的正极朝相同方向设置。
该第一正极导电体212具有一连接部2121及多个梳部2122。该些梳部2122彼此间具有一间隔,并分别相对一第一方向X延伸,且该些梳部2122沿该第一方向X的一端与该连接部2121连接。而该些梳部2122分别电连接其中一第一电池单元211的电芯2111的正极。
该第一负极导电体213具有一连接部2131及多个梳部2132。该些梳部2132彼此间具有一间隔,并分别沿该第一方向X延伸,且该些梳部2132相对该第一方向X的一端与该连接部2131连接。而该些梳部2132分别电连接其中一第一电池单元211的电芯2111的负极。
该第一单元正极214形成于该第一正极导电体212的连接部2121。而该第一单元负极215形成于该第一负极导电体213的连接部2131。
同样地,通过将该第一单元正极214形成于该第一正极导电体212沿该第一方向X的一端,并将该第一单元负极215形成于该第一负极导电体213相对该第一方向X的一端。如此一来,当该具有等电阻充放电路径的电池并联装置20供电至一负载(图未示)开始放电时,流经该具有等电阻充放电路径的电池并联装置20内部的电流由该第一单元负极215进入该具有等电阻充放电路径的电池并联装置20,再由该第一单元正极214流出,且该电流通过每个第一电池单元211的路径长度皆相同,以平衡并联架构,减少涌浪电流产生,增加使用寿命。
该具有等电阻充放电路径的电池并联装置20进一步包含有至少一第二并联单元22,该第二并联单元22包含有多个第二电池单元221、一第二正极导电体222、一第二负极导电体223、一第二单元正极224及一第二单元负极225。
各该第二电池单元221是一软包电池,且各该第二电池单元221分别包含有一电芯2211、一第一外壳2212及一第二外壳2213,该电芯2211夹设在该第一外壳2212及该第二外壳2213之间。该些第二电池单元221的电芯2211分别具有相对的一正极及一负极,且该些第二电池单元221的电芯2211正极朝相同方向设置。
该第二正极导电体222具有一连接部2221及多个梳部2222。该些梳部2222彼此间具有一间隔,并分别相对一第二方向Y延伸,且该些梳部2222沿该第二方向Y的一端与该连接部2221连接。而该些梳部2222分别电连接其中一第二电池单元221的电芯2211的正极。
该第二负极导电体223具有一连接部2231及多个梳部2232。该些梳部2232彼此间具有一间隔,并分别向该第二方向Y延伸,且该些梳部2232相对该第二方向Y的一端与该连接部2231连接。而该些梳部2232分别电连接其中一第二电池单元221的电芯2211的负极。
该第二单元正极224形成于该第二正极导电体222的连接部2221。而该第二单元负极225形成于该第二负极导电体223的连接部2231。且该第二并联单元22的该第二单元正极224电连接至该第一并联单元21的该第一单元负极215。在本较佳实施例中,该第二并联单元22第二正极导电体222的连接部2221与该第一并联单元21该第一负极导电体213的连接部2131为一体成形的构件,令该第二并联单元22的该第二单元正极224电连接至该第一并联单元21的该第一单元负极215。
通过将具有相同电路架构的第一并联单元21与第二并联单元22串联,提供更弹性的设计方式,让该具有等电阻充放电路径的电池并联装置20能针对不同的需求设计不同的款式,利用串并联的方式改变该具有等电阻充放电路径的电池并联装置20的输出电压,且根据上述针对该第一并联单元21的说明,可得知该第二并联单元22同样地能有效抑制涌浪电流的产生,故该具有等电阻充放电路径的电池并联装置20能延长使用寿命。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (13)

1.一种具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其特征在于,包含有:
至少一第一并联单元,包含有:
多个第一电池单元,其中各该第一电池单元分别包含有多个第一电池,且各第一电池分别具有相对的一正极及一负极;
一第一正极导电体,电连接至该些第一电池单元中的该些第一电池的正极;
一第一负极导电体,电连接至该些第一电池单元中的该些第一电池的负极;
一第一单元正极,形成于该第一正极导电体的一端,且该第一单元正极分别与各第一电池的正极之间具有一第一路径;
一第一单元负极,形成于该第一负极导电体的一端,且该第一单元负极分别与各第一电池的负极之间具有一第二路径;
其中每一个第一电池对应的第一路径与第二路径相加的长度总和皆相同
其中,每一个第一电池仅具有一个第一路径与一个第二路径;
该至少一第一并联单元的第一正极导电体具有多个梳部,该些梳部彼此间具有一间隔,并分别相对一第一方向延伸;
该至少一第一并联单元的第一负极导电体具有多个梳部,该些梳部彼此间具有一间隔,并分别向该第一方向延伸;
该第一正极导电体的各该梳部的相对二侧边分别延伸出多个焊接部以分别与该些第一电池单元的各该第一电池的正极焊接;
该第一负极导电体的各该梳部的相对二侧边分别延伸出多个焊接部以分别与该些第一电池单元的各该第一电池的负极焊接。
2.如权利要求1所述的具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其特征在于:
该些第一路径的长度指电流由该第一单元正极流至各该第一电池的正极的距离,且各该第一电池对应的第一路径各不相同;
该些第二路径的长度指电流由各该第一电池的负极流至该第一单元负极的距离,且各该第一电池对应的第二路径各不相同。
3.如权利要求1所述的具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其特征在于:
该至少一第一并联单元的各该第一电池单元的各第一电池分别是一第一圆柱型电池,该些第一圆柱型电池沿该第一方向排列,且该些第一电池单元的该些第一圆柱型电池正极朝相同方向设置,而各该第一电池单元之间具有一间隔;
该至少一第一并联单元的第一正极导电体具有一连接部,且该些梳部沿该第一方向的一端与该连接部连接,而该些梳部分别电连接其中一第一电池单元的该些第一圆柱型电池的正极;
该至少一第一并联单元的第一负极导电体具有一连接部,且该些梳部相对该第一方向的一端与该连接部连接,而该些梳部分别电连接其中一第一电池单元的该些第一圆柱型电池的负极;
该至少一第一并联单元的第一单元正极形成于该第一正极导电体的连接部;
该至少一第一并联单元的第一单元负极形成于该第一负极导电体的连接部。
4.如权利要求3所述的具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其特征在于:
各该第一电池单元的该些第一圆柱型电池沿该第一方向呈两并排且彼此交错排列;
该第一正极导电体的该些梳部是一长方形片体,该多个焊接部分别与该些呈两并排沿该第一方向彼此交错排列的其中一第一电池单元的该些第一圆柱型电池的正极焊接,而该第一正极导电体的该些梳部分别形成有一沿长边方向延伸的长形穿孔;
该第一负极导电体的该些梳部是一长方形片体,该多个焊接部分别与该些呈两并排沿该第一方向彼此交错排列的其中一第一电池单元的该些第一圆柱型电池的负极焊接,而该第一负极导电体的该些梳部分别形成有一沿长边方向延伸的长形穿孔。
5.如权利要求4所述的具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其特征在于:
该第一正极导电体的该些梳部相对该第一方向的一端形成有一缺口,且该缺口连通该穿孔;
该第一负极导电体的该些梳部向该第一方向的一端形成有一缺口,且该缺口连通该穿孔。
6.如权利要求3所述的具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其特征在于:
该第一正极导电体的该些梳部与该第一正极导电体的该连接部垂直;
该第一负极导电体的该些梳部与该第一负极导电体的该连接部垂直。
7.如权利要求1至6中任一项所述的具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其特征在于,进一步包含有:
至少一第二并联单元,包含有:
多个第二电池单元,其中各该第二电池单元分别包含有多个第二电池,且各第二电池分别具有相对的一正极及一负极;
一第二正极导电体,电连接至该些第二电池单元中的该些第二电池的正极;
一第二负极导电体,电连接至该些第二电池单元中的该些第二电池的负极;
一第二单元正极,形成于该第二正极导电体的一端,且与各第二电池的正极间分别具有一第一路径;
一第二单元负极,形成于该第二负极导电体的一端,且与各第二电池的负极间分别具有一第二路径;
其中每一个第二电池对应的第一路径与第二路径相加的长度总和皆相同。
8.如权利要求7所述的具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其特征在于:
该至少一第二并联单元的各该第二电池单元的各第二电池分别是一第二圆柱型电池,该些第二圆柱型电池沿一第二方向排列,且该些第二电池单元的该些第二圆柱型电池正极朝相同方向设置,而各该第二电池单元之间具有一间隔;
该至少一第二并联单元的第二正极导电体具有一连接部及多个梳部,该些梳部彼此间具有一间隔,并分别相对该第二方向延伸,且该些梳部沿该第二方向的一端与该连接部连接,而该些梳部分别电连接其中一第二电池单元的该些第二圆柱型电池的正极;
该至少一第二并联单元的第二负极导电体具有一连接部及多个梳部,该第二负极导电体的该些梳部彼此间具有一间隔,并分别向该第二方向延伸,且该第二负极导电体的该些梳部相对该第二方向的一端与该第二负极导电体的该连接部连接,而该第二负极导电体的该些梳部分别电连接其中一第二电池单元的该些第二圆柱型电池的负极;
该至少一第二并联单元的第二单元正极形成于该第二正极导电体的连接部;
该至少一第二并联单元的第二单元负极形成于该第二负极导电体的连接部;
其中该第二并联单元的该第二单元正极电连接至该第一并联单元的该第一单元负极。
9.如权利要求8所述的具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其特征在于,该第二并联单元第二正极导电体的连接部与该第一并联单元该第一负极导电体的连接部为一体成形的构件。
10.如权利要求8所述的具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其特征在于:
各该第二电池单元的该些第二圆柱型电池呈两并排沿该第二方向彼此交错排列;
该第二正极导电体的该些梳部是一长方形片体,且该第二正极导电体的各该梳部相对二侧边分别延伸出多个焊接部以分别与该些呈两并排沿该第二方向彼此交错排列的其中一第二电池单元的该些第二圆柱型电池的正极焊接,而该第二正极导电体的该些梳部分别形成有一沿长边方向延伸的长形穿孔;
该第二负极导电体的该些梳部是一长方形片体,且该第二负极导电体的各该梳部相对二侧边分别延伸出多个焊接部以分别与该些两并排沿该第二方向彼此交错排列的其中一第二电池单元的该些第二圆柱型电池的负极焊接,而该第二负极导电体的该些梳部分别形成有一沿长边方向延伸的长形穿孔。
11.如权利要求10所述的具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其特征在于:
该第二正极导电体的该些梳部相对该第二方向的一端形成有一缺口,且该缺口连通该穿孔;
该第二负极导电体的该些梳部向该第二方向的一端形成有一缺口,且该缺口连通该穿孔。
12.如权利要求8所述的具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其特征在于:
该第二正极导电体的该些梳部与该第二正极导电体的该连接部垂直;
该第二负极导电体的该些梳部与该第二负极导电体的该连接部垂直。
13.如权利要求8所述的具有等电阻充放电路径的电池并联装置,其特征在于,进一步包含有:
一壳体,具有:
一容置空间;
一第一半壳;
一第二半壳,与该第一半壳组合而构成该壳体;
其中该壳体分设于该第一半壳及该第二半壳的两相对侧面分别形成有多个第一电池电极开口及多个第二电池电极开口;
其中该些第一并联单元第一电池单元的第一圆柱型电池及该些第二并联单元第二电池单元的第二圆柱型电池设置于该壳体的容置空间中,且该些第一圆柱型电池及该些第二圆柱型电池的正极及负极分别对应设置于该些第一电池电极开口及该些第二电池电极开口中;
其中该些第一并联单元的第一负极导电体设置于该第一半壳外侧,且通过该些第一电池电极开口与该些第一圆柱型电池的负极焊接,而该些第一并联单元的第一正极导电体设置于该第二半壳外侧,且通过该些第二电池电极开口与该些第一圆柱型电池的正极焊接;
其中该些第二并联单元的第二正极导电体设置于该第一半壳外侧,且通过该些第一电池电极开口与该些第二圆柱型电池的正极焊接,而该些第二并连单元的第二负极导电体设置于该第二半壳外侧,且通过该些第二电池电极开口与该些第二圆柱型电池的负极焊接。
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