CN108206246B - 液态电池连接模块及电池装置 - Google Patents

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Abstract

一种液态电池连接模块及电池装置，电池装置包含一电池箱及一液态电池连接模块。液态电池连接模块包括一封盖单元及一电路单元。封盖单元包括一盖板及多个密封件。盖板具有一板体及多个塞体。密封件分别设于塞体的外周。电路单元包括一设置于板体的上表面的电路板、多个埋设于盖板的汇流连接件及多个分别对应将汇流连接件与电路板连接的导电连接片。每一汇流连接件具有一主体部及至少两个电极连接部。汇流连接件呈相间隔的两排埋设于板体。每一塞体的位置涵盖两排汇流连接件中位置相对应的两个电极连接部。盖板还具有多个形成于板体的上表面以露出各主体部的一部分的第一开口及多个分别形成于塞体以露出各电极连接部的第二开口。

Description

液态电池连接模块及电池装置
技术领域
本发明涉及一种液态电池连接模块，特别是指一种用以电连接并密封多个液态电池单元的液态电池连接模块及电池装置。
背景技术
目前常见的由多个电池单元(cell)组成的电池装置(battery)，其中的电池单元大多是使用固态的电池块，例如美国专利公开号第US 2014/0127551 A1号、美国专利公开号第US 2014/0356668 A1号所揭露者。
由于固态电池块的结构与液态电池单元的结构有很大的差异，所以以多个固态电池块组成的电池装置，与以多个液态电池单元组成的电池装置相较，两者在整体组装结构及电极连接结构的设计需求必然有所不同。然而如前述公开的专利大多是用于固态电池块的组装技术，而如何使液态电池单元的组装更便利且密封效果更好，仍有发展的空间。
发明内容
因此，本发明的其中一目的，即在提供一种用于密封多个液态电池单元且串接所述多个电池单元的电极的液态电池连接模块。
因此，本发明的其中另一目的，即在提供一种具有多个液态电池单元且密封良好的电池装置。
于是，本发明液态电池连接模块在一些实施形式中，是包含一封盖单元及一电路单元。该封盖单元包括一盖板及多个密封件。该盖板具有一沿一第一方向延伸的板体及多个沿该第一方向排列的塞体，该板体具有一上表面及一相反于该上表面的下表面，所述多个塞体由该板体的下表面一体突出，且每一塞体沿一垂直该第一方向的第二方向延伸而呈长条形，所述多个密封件分别设于所述多个塞体的外周。该电路单元包括一设置于该板体的上表面的电路板、多个埋设于该盖板的汇流连接件及多个分别对应所述多个汇流连接件以将所述多个汇流连接件与该电路板连接的导电连接片。每一汇流连接件具有一主体部及至少两个电极连接部，所述多个汇流连接件呈相间隔的两排埋设于该板体，且每排沿该第一方向排列，每排的所述多个电极连接部的位置分别对应所述多个塞体，而使每一塞体的位置涵盖两排汇流连接件中在该第二方向上位置相对应的两个电极连接部。该盖板还具有多个第一开口及多个第二开口，所述多个第一开口形成于该板体的上表面且位置分别对应所述多个汇流连接件的主体部以露出各该主体部的一部分，所述多个第二开口分别形成于所述多个塞体且位置分别对应所述多个汇流连接件的电极连接部以露出各该电极连接部，且所述多个第一开口与所述多个第二开口之间不相通。每一导电连接片通过对应的第一开口连接于对应的主体部以将该电路板与对应的主体部连接。
在一些实施形式中，每一密封件为垫圈形式并套设于对应的塞体的外周。
在一些实施形式中，该电路板为柔性电路板。
在一些实施形式中，每一汇流连接件的各电极连接部由该主体部突伸于对应的第二开口处并呈凸块状。
在一些实施形式中，每一导电连接片的一端焊接于该电路板且另一端通过对应的第一开口焊接于对应的汇流连接件的主体部。
在一些实施形式中，该盖板还具有多个分别贯穿所述多个塞体及该板体的注液孔。
于是，本发明电池装置在一些实施形式中，是包含一电池箱及一液态电池连接模块。该电池箱具有一箱体及多个电池单元，该箱体具有多个沿一第一方向相间隔排列的隔间墙以界定出多个隔间，且所述多个电池单元分别设于所述多个隔间，每一电池单元包括电池液及电池电极。该液态电池连接模块包括一封盖单元及一电路单元。该封盖单元盖设于该箱体的顶部，包括一盖板及多个密封件。该盖板具有一沿该第一方向延伸的板体及多个沿该第一方向排列的塞体，该板体具有一上表面及一相反于该上表面的下表面，所述多个塞体由该板体的下表面一体突出以分别塞入所述多个隔间，且每一塞体沿一垂直该第一方向的第二方向延伸而呈长条形，所述多个密封件分别设于所述多个塞体与该箱体之间以液密地封闭对应的塞体与该箱体之间的间隙。该电路单元包括一设置于该板体的上表面的电路板、多个埋设于该盖板的汇流连接件及多个分别对应所述多个汇流连接件以将所述多个汇流连接件与该电路板连接的导电连接片。每一汇流连接件具有一主体部及至少两个电极连接部，所述多个汇流连接件呈相间隔的两排埋设于该板体，且每排沿该第一方向排列，每排的所述多个电极连接部的位置分别对应所述多个塞体，而使每一塞体的位置涵盖两排汇流连接件中在该第二方向上位置相对应的两个电极连接部。该盖板还具有多个第一开口及多个第二开口，所述多个第一开口形成于该板体的上表面且位置分别对应所述多个汇流连接件的主体部以露出各该主体部的一部分，所述多个第二开口分别形成于所述多个塞体且位置分别对应所述多个汇流连接件的电极连接部以露出各该电极连接部，使所述多个电极连接部分别连接不同隔间内的电池电极，以将所述多个隔间内的电池电极串接，且所述多个第一开口与所述多个第二开口之间不相通。每一导电连接片通过对应的第一开口连接于对应的主体部以将该电路板与对应的主体部连接。
在一些实施形式中，每一密封件为垫圈形式并套设于对应的塞体的外周。
在一些实施形式中，该电路板为柔性电路板。
在一些实施形式中，每一汇流连接件的各电极连接部由该主体部突伸于对应的第二开口处并呈凸块状。
在一些实施形式中，每一导电连接片的一端焊接于该电路板且另一端通过对应的第一开口焊接于对应的汇流连接件的主体部。
在一些实施形式中，该盖板还具有多个分别贯穿所述多个塞体及该板体的注液孔以分别连通所述多个隔间。
在一些实施形式中，该板体的下表面与该箱体的顶部表面密封接合。
在一些实施形式中，该板体的下表面与该箱体的顶部表面通过热熔接密封接合。
本发明至少具有以下功效：该液态电池连接模块能够模块化地预先组装完成，使得与电池箱的组装程序更为简便而容易操作，且能确实密封电池液，并能电连接电池箱内的多个电池电极。
附图说明
本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：
图1是本发明电池装置的一实施例的一立体图；
图2是该实施例的一立体分解图；
图3是该实施例的一液态电池连接模块的一立体分解图；
图4是将该实施例的液态电池连接模块的多个埋设于一盖板的汇流连接件分离显示的立体分解图；
图5是该实施例的液态电池连接模块的一立体分解图；
图6是类似图5的视图且其中所述多个汇流连接件与该盖板分离显示；
图7是该实施例的一俯视图；
图8是沿图7中的VIII-VIII直线所取的剖视图；
图9是图8中的局部区域的放大图；及
图10是沿图7中的X-X直线所取的剖视图。
其中，附图标记说明如下：
1 电池箱
11 箱体
111 隔间墙
112 隔间
12 电池单元
121 电池电极
2 液态电池连接模块
3 封盖单元
31 盖板
311 板体
311a 上表面
311b 下表面
312 塞体
313 第一开口
314 第二开口
315 注液孔
32 密封件
4 电路单元
41 电路板
411 穿孔
42 汇流连接件
42’汇流连接件
421 主体部
422 电极连接部
422a 凹槽
423 连外部
43 导电连接片
D1 第一方向
D2 第二方向
具体实施方式
参阅图1与图2，本发明电池装置的一实施例，包含一电池箱1及一液态电池连接模块2。该电池箱1具有一箱体11及多个电池单元12。该箱体11具有多个沿一第一方向D1相间隔排列的隔间墙111以界定出多个隔间112，且所述多个电池单元12分别设于所述多个隔间112。每一电池单元12包括电池液(未示出，通常为电解液)及电池电极121(一般为正极及负极)。
参阅图2至图6，该液态电池连接模块2包括一封盖单元3及一电路单元4。该封盖单元3盖设于该箱体11的顶部，并包括一盖板31及多个密封件32。该盖板31具有一沿该第一方向D1延伸的板体311及多个沿该第一方向D1排列的塞体312。该板体311具有一上表面311a及一相反于该上表面311a的下表面311b，所述多个塞体312由该板体311的下表面311b一体突出，且每一塞体312沿一垂直该第一方向D1的第二方向D2延伸而呈长条形。所述多个密封件32分别设于所述多个塞体312的外周。在本实施例中，每一密封件32为垫圈形式并套设于对应的塞体312的外周。密封件32以能够压缩弹性变形的材料制成，例如氟橡胶或类似的橡胶材料。
该电路单元4包括一设置于该板体311的上表面311a的电路板41、多个埋设于该盖板31的汇流连接件42及多个分别对应所述多个汇流连接件42以将所述多个汇流连接件42与该电路板41连接的导电连接片43。每一汇流连接件42具有一主体部421及至少两个电极连接部422。所述多个汇流连接件42呈相间隔的两排埋设于该板体311，且每排沿该第一方向D1排列，每排的所述多个电极连接部422的位置分别对应所述多个塞体312，而使每一塞体312的位置涵盖两排汇流连接件42中在该第二方向D2上位置相对应的两个电极连接部422。该盖板31还具有多个第一开口313及多个第二开口314，所述多个第一开口313形成于该板体311的上表面311a且位置分别对应所述多个汇流连接件42的主体部421以露出各该主体部421的一部分，所述多个第二开口314分别形成于所述多个塞体312且位置分别对应所述多个汇流连接件42的电极连接部422以露出各该电极连接部422。另配合参阅图10，每一导电连接片43通过对应的第一开口313连接于对应的主体部421以将该电路板41与对应的主体部421连接。
在本实施例中，每一汇流连接件42具有两个电极连接部422，且两排汇流连接件42的位置在该第二方向D2上相错位，而使每一汇流连接件42的两个电极连接部422的位置分别在该第二方向D2上对应于另一排汇流连接件42中的两个相邻汇流连接件42的各一彼此相邻的电极连接部422的位置，以将所述多个电池单元12串联。在变化的实施形式，每一汇流连接件42亦可具有两个以上的电极连接部422，而使部分电池单元12为并联，而部分电池单元12为串联。在本实施例中，所述多个成排排列的汇流连接件42的两端分别设有一仅有一个电极连接部422的汇流连接件42’，且各汇流连接件42’还具有一由主体部421延伸的连外部423，以外接导线(未图标)。在本实施例中，每一汇流连接件42是由相同材质制成，例如铜基金属、铝基金属。但是在变化的实施形式，汇流连接件42的电极连接部422可以为不同材料制成，例如图4所示的一汇流连接件42在假想线L的两侧可以分别为铝基金属及铜基金属制成。此外，在本实施例中，每一汇流连接件42的各电极连接部422由该主体部421突伸于对应的第二开口314处并呈凸块状。每一电极连接部422具有一凹槽422a以容置对应的电池电极121。在其他实施例中，电极连接部422的构造及形状可以配合电池电极121的构造形状而加以改变。所述多个汇流连接件42、42’以埋入式模造方式于成形该盖板31时，一起埋设于该盖板31内，因此该盖板31的所述多个第一开口313与所述多个第二开口314之间不相通。
参阅图7至图10，该封盖单元3盖设于该箱体11的顶部，且所述多个塞体312分别塞入所述多个隔间112，所述多个密封件32分别设于所述多个塞体312与该箱体11之间以液密地封闭对应的塞体312与该箱体11之间的间隙。所述多个电极连接部422分别连接不同隔间112内的电池电极121，以将所述多个隔间112内的电池电极121串接。藉由所述多个汇流连接件42埋设在该盖板31内，使得所述多个第一开口313与所述多个第二开口314之间不相通，且所述多个密封件32能液密地封闭对应的塞体312与该箱体11之间的间隙，所以使每个隔间112都能良好地密封，以防止电池液泄漏。
在本实施例中，每一导电连接片43的一端焊接于该电路板41且另一端通过对应的第一开口313焊接于对应的汇流连接件42的主体部421。导电连接片43可以例如是镍基金属片，并可经由热回焊的表面焊接(Reflow SMT)方式先将一端焊接在电路板41上，然后另一端采用例如雷射焊接的方式焊接在对应的汇流连接件42的主体部421。此外，在本实施例中，该电路板41为柔性电路板，可使电路板41的厚度较薄，且该电路板41亦可另外设置电子元件、传感器、保险丝、连接器等各种元件。然而，在变化实施形式，电路板41为印刷电路板亦可实施，不以本实施例为限。
在本实施例中，该盖板31及该箱体11为绝缘材料制成，例如塑料材料，较佳如聚酯材料。该板体311的下表面311b与该箱体11的顶部表面通过热熔接密封接合，热熔接方式可例如超音波焊接(ultrasonic welding)、摩擦焊接(friction welding)、热板焊接(heatboard welding)及雷射焊接(laser welding)等，藉由该板体311与该箱体11密封接合，可更增进对于隔间112内的电池液的密封效果。在变化的实施形式，该盖板31亦可例如用螺丝与该箱体11锁接固定，其固定方式不以本实施例为限。
再参阅图1、图2、图5与图10，该盖板31还具有多个分别贯穿所述多个塞体312及该板体311的注液孔315以分别连通所述多个隔间112，且该电路板41具有多个分别对应所述多个注液孔315的穿孔411，以露出所述多个注液孔315。藉由连通各隔间112的注液孔315及穿孔411注入电池液，待电池液注入后再将注液孔315以塞子(未图示)或其他方式封孔。
该液态电池连接模块2可预先组装完成，再与电池箱1组装。将液态电池连接模块2与电池箱1组装时，只要将液态电池连接模块2对应电池箱1盖合，再利用热熔接方式将盖板31与箱体11结合固定。将液态电池连接模块2与电池箱1组合后，再利用注液孔315注入电池液，最后将注液孔315封孔。藉此可使液态电池连接模块2与电池箱1组装程序简单、容易操作。
综上所述，该液态电池连接模块2能够模块化地预先组装完成，使得与电池箱1的组装程序更为简便而容易操作，且能确实密封电池液，并能电连接电池箱1内的多个电池电极121。
然而以上所述，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明申请专利范围及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求书所涵盖的范围内。

Claims (14)

1.一种液态电池连接模块，包含：
一封盖单元，包括一盖板及多个密封件，该盖板具有一沿一第一方向延伸的板体及多个沿该第一方向排列的塞体，该板体具有一上表面及一相反于该上表面的下表面，所述多个塞体由该板体的下表面一体突出，且每一塞体沿一垂直该第一方向的第二方向延伸而呈长条形，所述多个密封件分别设于所述多个塞体的外周；及
一电路单元，包括一设置于该板体的上表面的电路板、多个埋设于该盖板的汇流连接件及多个分别对应所述多个汇流连接件以将所述多个汇流连接件与该电路板连接的导电连接片，每一汇流连接件具有一主体部及至少两个电极连接部，所述多个汇流连接件呈相间隔的两排埋设于该板体，且每排沿该第一方向排列，每排的所述多个电极连接部的位置分别对应所述多个塞体，而使每一塞体的位置涵盖两排汇流连接件中在该第二方向上位置相对应的两个电极连接部；
该盖板还具有多个第一开口及多个第二开口，所述多个第一开口形成于该板体的上表面且位置分别对应所述多个汇流连接件的主体部以露出各该主体部的一部分，所述多个第二开口分别形成于所述多个塞体且位置分别对应所述多个汇流连接件的电极连接部以露出各该电极连接部，且所述多个第一开口与所述多个第二开口之间不相通；
每一导电连接片通过对应的第一开口连接于对应的主体部以将该电路板与对应的主体部连接。
2.如权利要求1所述的液态电池连接模块，其中，每一密封件为垫圈形式并套设于对应的塞体的外周。
3.如权利要求1所述的液态电池连接模块，其中，该电路板为柔性电路板。
4.如权利要求1所述的液态电池连接模块，其中，每一汇流连接件的各电极连接部由该主体部突伸于对应的第二开口处并呈凸块状。
5.如权利要求1所述的液态电池连接模块，其中，每一导电连接片的一端焊接于该电路板且另一端通过对应的第一开口焊接于对应的汇流连接件的主体部。
6.如权利要求1所述的液态电池连接模块，其中，该盖板还具有多个分别贯穿所述多个塞体及该板体的注液孔。
7.一种电池装置，包含：
一电池箱，具有一箱体及多个电池单元，该箱体具有多个沿一第一方向相间隔排列的隔间墙以界定出多个隔间，且所述多个电池单元分别设于所述多个隔间，每一电池单元包括电池液及电池电极；及
一液态电池连接模块，包括：
一封盖单元，盖设于该箱体的顶部，包括一盖板及多个密封件，该盖板具有一沿该第一方向延伸的板体及多个沿该第一方向排列的塞体，该板体具有一上表面及一相反于该上表面的下表面，所述多个塞体由该板体的下表面一体突出以分别塞入所述多个隔间，且每一塞体沿一垂直该第一方向的第二方向延伸而呈长条形，所述多个密封件分别设于所述多个塞体与该箱体之间以液密地封闭对应的塞体与该箱体之间的间隙，及
一电路单元，包括一设置于该板体的上表面的电路板、多个埋设于该盖板的汇流连接件及多个分别对应所述多个汇流连接件以将所述多个汇流连接件与该电路板连接的导电连接片，每一汇流连接件具有一主体部及至少两个电极连接部，所述多个汇流连接件呈相间隔的两排埋设于该板体，且每排沿该第一方向排列，每排的所述多个电极连接部的位置分别对应所述多个塞体，而使每一塞体的位置涵盖两排汇流连接件中在该第二方向上位置相对应的两个电极连接部，
该盖板还具有多个第一开口及多个第二开口，所述多个第一开口形成于该板体的上表面且位置分别对应所述多个汇流连接件的主体部以露出各该主体部的一部分，所述多个第二开口分别形成于所述多个塞体且位置分别对应所述多个汇流连接件的电极连接部以露出各该电极连接部，使所述多个电极连接部分别连接不同隔间内的电池电极，以将所述多个隔间内的电池电极串接，且所述多个第一开口与所述多个第二开口之间不相通，
每一导电连接片通过对应的第一开口连接于对应的主体部以将该电路板与对应的主体部连接。
8.如权利要求7所述的电池装置，其中，每一密封件为垫圈形式并套设于对应的塞体的外周。
9.如权利要求7所述的电池装置，其中，该电路板为柔性电路板。
10.如权利要求7所述的电池装置，其中，每一汇流连接件的各电极连接部由该主体部突伸于对应的第二开口处并呈凸块状。
11.如权利要求7所述的电池装置，其中，每一导电连接片的一端焊接于该电路板且另一端通过对应的第一开口焊接于对应的汇流连接件的主体部。
12.如权利要求7所述的电池装置，其中，该盖板还具有多个分别贯穿所述多个塞体及该板体的注液孔以分别连通所述多个隔间。
13.如权利要求7所述的电池装置，其中，该板体的下表面与该箱体的顶部表面密封接合。
14.如权利要求13所述的电池装置，其中，该板体的下表面与该箱体的顶部表面通过热熔接密封接合。
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