CN108206259B - 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电路基板、多个汇流连接件及一封盖机构。汇流连接件呈相间隔的两排设于电路基板的底面。每一汇流连接件具有一连接电路基板的主体部及至少两个电极连接部。封盖机构设于电路基板的底面，并包括多个密封单元。每一密封单元包括一盖体、两个第一密封件及一第二密封件。盖体具有两个开孔，两开孔分别套组于两个分别位于两排汇流连接件中位置相对应的电极连接部，两第一密封件分别位于两开孔处并液密地封闭盖体与对应的电极连接部之间的间隙。第二密封件位于对应的隔间处并液密地封闭盖体与箱体之间的间隙。

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，是包含一电路基板、多个汇流连接件及一封盖机构。该电路基板沿一第一方向延伸且设有电路迹线。所述多个汇流连接件呈相间隔的两排设于该电路基板的底面并与该电路迹线电连接，且每排沿该第一方向排列，每一汇流连接件具有一连接该电路基板的主体部及至少两个电极连接部。该封盖机构设于该电路基板的底面，并包括多个沿该第一方向排列的密封单元，每一密封单元包括一盖体、两个第一密封件及一第二密封件，该盖体沿一垂直该第一方向的第二方向延伸并具有两个沿该第二方向排列的开孔，该两开孔分别套组于两个分别位于该两排汇流连接件中在该第二方向上位置相对应的电极连接部，该两第一密封件分别位于该两开孔处并介于该盖体与对应的电极连接部之间以液密地封闭该盖体与对应的电极连接部之间的间隙，该第二密封件设于该盖体的外周。
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朝远离该电路基板的底面方向突出并呈凸块状。
在一些实施形式中，每一密封单元的各第一密封件为垫圈形式并套设于对应的电极连接部的外周。
在一些实施形式中，每一密封单元的盖体还具有一连接该电路基板的基部及一突出该基部且其外周较该基部的外周往内缩的塞部，且所述多个开孔贯穿该基部及该塞部。
在一些实施形式中，每一密封单元的第二密封件为垫圈形式，且套设于该塞部的外周。
在一些实施形式中，每一密封单元的盖体还具有多个固定柱，该电路基板及所述多个汇流连接件各自具有对应的固定孔，以供对应的固定柱穿设并固定。
在一些实施形式中，每一汇流连接件具有两个固定孔，每一密封单元的盖体的固定柱为两个，且分别位于该盖体的两个斜对角处，以分别穿设位于两排中的各一汇流连接件的固定孔，且每一汇流连接件的两固定孔分别被相邻的两个盖体的各自其中一固定柱穿设。
在一些实施形式中，所述多个固定柱以热熔的方式固定扣接在对应的固定孔内。
在一些实施形式中，所述多个密封单元的盖体彼此分离且各自独立地设置于该电路基板。
在一些实施形式中，该电路基板的电路迹线设于该电路基板的底面，且所述多个汇流连接件的主体部焊接于该电路迹在线。
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电路基板、多个汇流连接件及一封盖机构。该电路基板沿该第一方向延伸且设有电路迹线。所述多个汇流连接件呈相间隔的两排设于该电路基板的底面并与该电路迹线电连接，且每排沿该第一方向排列，每一汇流连接件具有一连接该电路基板的主体部及至少两个电极连接部，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。该封盖机构设于该电路基板的底面，并包括多个沿该第一方向排列的密封单元，且所述多个密封单元分别对应所述多个隔间，每一密封单元包括一盖体、两个第一密封件及一第二密封件，该盖体沿一垂直该第一方向的第二方向延伸并具有两个沿该第二方向排列的开孔，该两开孔分别套组于两个分别位于该两排汇流连接件中在该第二方向上位置相对应的电极连接部，该两第一密封件分别位于该两开孔处并介于该盖体与对应的电极连接部之间以液密地封闭该盖体与对应的电极连接部之间的间隙，该第二密封件位于对应的隔间处并介于该盖体与该箱体之间以液密地封闭该盖体与该箱体之间的间隙。
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朝远离该电路基板的底面方向突出并呈凸块状。
在一些实施形式中，每一密封单元的各第一密封件为垫圈形式并套设于对应的电极连接部的外周。
在一些实施形式中，每一密封单元的盖体还具有一连接该电路基板的基部及一突出该基部且其外周较该基部的外周往内缩的塞部，且所述多个开孔贯穿该基部及该塞部。
在一些实施形式中，每一密封单元的第二密封件为垫圈形式，且套设于该塞部的外周。
在一些实施形式中，该塞部具有两个沿该第二方向延伸且彼此位于相对两侧并朝对应的隔间突出的侧凸肋，而且每一侧凸肋形成一沿该第二方向延伸并相邻该基部的扣沟，每一隔间墙的顶部形成两个分别往相邻隔间突出的扣缘，以伸入对应的扣沟并供对应的侧凸肋卡抵。
在一些实施形式中，每一侧凸肋还形成一与该扣沟相间隔且较该扣沟远离该基部并供该第二密封件卡置的卡槽。
在一些实施形式中，每一密封单元的盖体还具有多个固定柱，该电路基板及所述多个汇流连接件各自具有对应的固定孔，以供对应的固定柱穿设并固定。
在一些实施形式中，每一汇流连接件具有两个固定孔，每一密封单元的盖体的固定柱为两个，且分别位于该盖体的两个斜对角处，以分别穿设位于两排中的各一汇流连接件的固定孔，且每一汇流连接件的两固定孔分别被相邻的两个盖体的各自其中一固定柱穿设。
在一些实施形式中，所述多个固定柱以热熔的方式固定扣接在对应的固定孔内。
在一些实施形式中，每一密封单元的盖体形成一可连通对应隔间的第一注液孔，该电路基板形成多个分别对应所述多个密封单元的第一注液孔的第二注液孔。
在一些实施形式中，所述多个密封单元的盖体彼此分离且各自独立地设置于该电路基板。
在一些实施形式中，该电路基板的电路迹线设于该电路基板的底面，且所述多个汇流连接件的主体部焊接于该电路迹在线。
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，并整合汇流连接件及封盖机构在电路基板上，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立体图；
图2是该实施例的一立体分解图，说明一液态电池连接模块与一电池箱的组装关系；
图3是该实施例的一立体分解图，说明该液态电池连接模块的一封盖机构与一电路基板及多个汇流连接件的组装关系；
图4是该实施例的一立体分解图，说明该电路基板及所述多个汇流连接件的组装关系；
图5是该实施例的一立体分解图，说明该封盖机构的每一密封单元及对应汇流连接件的组装关系；
图6是该实施例的一立体剖视图，说明该液态电池连接模块与该电池箱的组装关系；
图7是该实施例的一俯视图；
图8是一沿图7中VIII-VIII直线所取的剖视图；
图9是图8中局部区域的放大图；
图10是该实施例的一立体分解图，说明该液态电池连接模块的封盖机构的固定柱在热熔前与电路基板及汇流连接件的组装关系；
图11是图10组合后的一仰视图；
图12是一沿图11中的XII-XII直线所取的剖视图；及
图13是图12中局部区域的放大图。
其中，附图标记说明如下：
1 电池箱
11 箱体
111 隔间墙
112 隔间
113 扣缘
12 电池单元
121 电池电极
2 液态电池连接模块
3 电路基板
31 电路迹线
311 焊垫部
32 固定孔
33 第二注液孔
4 汇流连接件
4’汇流连接件
41 主体部
42 电极连接部
421 凹槽
43 固定孔
44 连外部
5 封盖机构
51 密封单元
52 盖体
521 开孔
522 基部
523 塞部
524 侧凸肋
525 扣沟
526 卡槽
527 固定柱
528 第一注液孔
53 第一密封件
54 第二密封件
6 螺丝
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)及电池电极121(一般为正极及负极)。
参阅图3至图6，该液态电池连接模块2包括一电路基板3、多个汇流连接件4及一封盖机构5。该电路基板3沿该第一方向D1延伸且设有电路迹线31。该电路基板3可以是印刷电路板，或者是在一绝缘板体上以已知的埋设、蚀刻电镀等方式设置电路迹线31，而且该电路基板3亦可另外设置电子元件、传感器、保险丝、连接器等各种元件。在本实施例中，电路迹线31包含多个设于该电路基板3的底面用于连接汇流连接件4的焊垫部311。
所述多个汇流连接件4呈相间隔的两排设于该电路基板3的底面并与该电路迹线31电连接，且每排沿该第一方向D1排列。每一汇流连接件4具有一连接该电路基板3的主体部41及至少两个突出该主体部41的电极连接部42。所述多个电极连接部42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。在本实施例中，每一汇流连接件4具有两个电极连接部42，且两排汇流连接件4的位置在一垂直该第一方向D1的第二方向D2上相错位，而使每一汇流连接件4的两个电极连接部42的位置分别在该第二方向D2上对应于另一排汇流连接件4中的两个相邻汇流连接件4的各一彼此相邻的电极连接部42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4亦可具有两个以上的电极连接部42，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4的两端分别设有一仅有一个电极连接部42的汇流连接件4’，且各汇流连接件4’还具有一由主体部41延伸的连外部44，以外接导线(未图标)。在本实施例中，每一汇流连接件4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4的电极连接部42可以为不同材料制成，例如图5所示的一汇流连接件4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，所述多个汇流连接件4的主体部41焊接于该电路迹线31上，且每一汇流连接件4的各电极连接部42由该主体部41朝远离该电路基板3的底面方向突出并呈凸块状。每一电极连接部42具有一凹槽421以连接对应的电池电极121。在其他实施例中，电极连接部42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。
该封盖机构5设于该电路基板3的底面，并包括多个沿该第一方向D1排列的密封单元51，且所述多个密封单元51分别对应所述多个隔间112。每一密封单元51包括一盖体52、两个第一密封件53及一第二密封件54。该盖体52为绝缘材料制成，例如塑料材料，较佳如聚酯材料。第一密封件53及第二密封件54以能够压缩弹性变形的材料制成，例如橡胶材料。该盖体52沿该第二方向D2延伸并具有两个沿该第二方向D2排列的开孔521。参阅图6至图9，该两开孔521分别套组于两个分别位于该两排汇流连接件4中在该第二方向D2上位置相对应的电极连接部42，该两第一密封件53分别位于该两开孔521处并介于该盖体52与对应的电极连接部42之间以液密地封闭该盖体52与对应的电极连接部42之间的间隙，该第二密封件54位于对应的隔间112处并介于该盖体52与该箱体11之间以液密地封闭该盖体52与该箱体11之间的间隙。
另配合参阅图5，在本实施例中，每一密封单元51的盖体52还具有一连接该电路基板3的基部522及一突出该基部522且其外周较该基部522的外周往内缩的塞部523，且所述多个开孔521贯穿该基部522及该塞部523。每一密封单元51的各第一密封件53为垫圈形式并套设于对应的电极连接部42的外周。每一密封单元51的第二密封件54为垫圈形式，且套设于该塞部523的外周。该塞部523具有两个沿该第二方向D2延伸且彼此位于相对两侧并朝对应的隔间112突出的侧凸肋524，而且每一侧凸肋524形成一沿该第二方向D2延伸并相邻该基部522的扣沟525。每一隔间墙111的顶部形成两个分别往相邻隔间112突出的扣缘113，以伸入对应的扣沟525并供对应的侧凸肋524卡抵，藉此可使盖体52与箱体11更稳固地结合。再者，每一侧凸肋524还形成一与该扣沟525相间隔且较该扣沟525远离该基部522并供该第二密封件54卡置的卡槽526，如此，当盖体52盖合于该箱体11时，塞部523塞置于对应的隔间112内，且塞部523的两侧凸肋524卡抵于对应隔间墙111的扣缘113，而该第二密封件54位于扣缘113下方，可具有更佳的密封效果。藉由所述多个密封单元51将所述多个隔间112密封，以防止隔间112内的电池液漏出。
参阅图10至图13，每一密封单元51的盖体52还具有多个由该基部522突出的固定柱527，且所述多个固定柱527与该塞部523位于该基部522的相反两侧，对应固定柱527的位置，该电路基板3及所述多个汇流连接件4的主体部41上各自具有对应的固定孔32及固定孔43，以供对应的固定柱527穿设并固定，并且加强电路基板3、汇流连接件4及盖体52三者之间的固定。图10至图13所示为所述多个固定柱527在热熔前的状态，在本实施例中，所述多个固定柱527以热熔的方式固定扣接在对应的固定孔32内，参阅图9所示，为固定柱527热熔后固定扣接在对应的固定孔32内的状态。要说明的是，在本实施例中，所述多个密封单元51的盖体52彼此分离且各自独立地设置于该电路基板3，但是在变化的实施形式，所述多个密封单元51的盖体52亦可一体成形地连接在一起，不以本实施例为限。如图10所示，在本实施例中每一汇流连接件4具有两个固定孔43，每一盖体52具有两个固定柱527且分别设在斜对角处，也就是说每一盖体52的两个固定柱527分别穿设两个汇流连接件4的固定孔43，换而言之，汇流连接件4的两个固定孔43分别被相邻的两个盖体52的各自其中一固定柱527穿设。
再参阅图1至图3，每一密封单元51的盖体52形成一可连通对应隔间112的第一注液孔528，该电路基板3形成多个分别对应所述多个密封单元51的第一注液孔528的第二注液孔33，藉由连通各隔间112的第一注液孔528及第二注液孔33以注入电池液(通常为电解液)，待电池液注入后再将第一注液孔528及第二注液孔33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，再于四个角落锁上螺丝6即可将液态电池连接模块2与电池箱1结合固定。将液态电池连接模块2与电池箱1组合后，再利用第一注液孔528及第二注液孔33注入电池液，最后将第一注液孔528及第二注液孔33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，并整合汇流连接件4、4’及封盖机构5在电路基板3上，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范围内。

Claims (21)

1.一种液态电池连接模块，包含：
一电路基板，沿一第一方向延伸且设有电路迹线；
多个汇流连接件，呈相间隔的两排设于该电路基板的底面并与该电路迹线电连接，且每排沿该第一方向排列，每一汇流连接件具有一连接该电路基板的主体部及至少两个电极连接部；及
一封盖机构，设于该电路基板的底面，并包括多个沿该第一方向排列的密封单元，每一密封单元包括一盖体、两个第一密封件及一第二密封件，该盖体沿一垂直该第一方向的第二方向延伸并具有两个沿该第二方向排列的开孔，该两开孔分别套组于两个分别位于该两排汇流连接件中在该第二方向上位置相对应的电极连接部，该两第一密封件分别位于该两开孔处并介于该盖体与对应的电极连接部之间以液密地封闭该盖体与对应的电极连接部之间的间隙，该第二密封件设于该盖体的外周。
2.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朝远离该电路基板的底面方向突出并呈凸块状。
3.如权利要求2所述的液态电池连接模块，其中，每一密封单元的各第一密封件为垫圈形式并套设于对应的电极连接部的外周。
4.如权利要求1所述的液态电池连接模块，其中，每一密封单元的盖体还具有一连接该电路基板的基部及一突出该基部且其外周较该基部的外周往内缩的塞部，且所述多个开孔贯穿该基部及该塞部。
5.如权利要求4所述的液态电池连接模块，其中，每一密封单元的第二密封件为垫圈形式，且套设于该塞部的外周。
6.如权利要求1所述的液态电池连接模块，其中，每一密封单元的盖体还具有多个固定柱，该电路基板及所述多个汇流连接件各自具有对应的固定孔，以供对应的固定柱穿设并固定。
7.如权利要求6所述的液态电池连接模块，其中，每一汇流连接件具有两个固定孔，每一密封单元的盖体的固定柱为两个，且分别位于该盖体的两个斜对角处，以分别穿设位于两排中的各一汇流连接件的固定孔，且每一汇流连接件的两固定孔分别被相邻的两个盖体的各自其中一固定柱穿设。
8.如权利要求6所述的液态电池连接模块，其中，所述多个固定柱以热熔的方式固定扣接在对应的固定孔内。
9.如权利要求1至8其中任一项所述的液态电池连接模块，其中，所述多个密封单元的盖体彼此分离且各自独立地设置于该电路基板。
10.一种电池装置，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：
一电路基板，沿该第一方向延伸且设有电路迹线，
多个汇流连接件，呈相间隔的两排设于该电路基板的底面并与该电路迹线电连接，且每排沿该第一方向排列，每一汇流连接件具有一连接该电路基板的主体部及至少两个电极连接部，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，及
一封盖机构，设于该电路基板的底面，并包括多个沿该第一方向排列的密封单元，且所述多个密封单元分别对应所述多个隔间，每一密封单元包括一盖体、两个第一密封件及一第二密封件，该盖体沿一垂直该第一方向的第二方向延伸并具有两个沿该第二方向排列的开孔，该两开孔分别套组于两个分别位于该两排汇流连接件中在该第二方向上位置相对应的电极连接部，该两第一密封件分别位于该两开孔处并介于该盖体与对应的电极连接部之间以液密地封闭该盖体与对应的电极连接部之间的间隙，该第二密封件位于对应的隔间处并介于该盖体与该箱体之间以液密地封闭该盖体与该箱体之间的间隙。
11.如权利要求10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朝远离该电路基板的底面方向突出并呈凸块状。
12.如权利要求11所述的电池装置，其中，每一密封单元的各第一密封件为垫圈形式并套设于对应的电极连接部的外周。
13.如权利要求10所述的电池装置，其中，每一密封单元的盖体还具有一连接该电路基板的基部及一突出该基部且其外周较该基部的外周往内缩的塞部，且所述多个开孔贯穿该基部及该塞部。
14.如权利要求13所述的电池装置，其中，每一密封单元的第二密封件为垫圈形式，且套设于该塞部的外周。
15.如权利要求14所述的电池装置，其中，该塞部具有两个沿该第二方向延伸且彼此位于相对两侧并朝对应的隔间突出的侧凸肋，而且每一侧凸肋形成一沿该第二方向延伸并相邻该基部的扣沟，每一隔间墙的顶部形成两个分别往相邻隔间突出的扣缘，以伸入对应的扣沟并供对应的侧凸肋卡抵。
16.如权利要求15所述的电池装置，其中，每一侧凸肋还形成一与该扣沟相间隔且较该扣沟远离该基部并供该第二密封件卡置的卡槽。
17.如权利要求10所述的电池装置，其中，每一密封单元的盖体还具有多个固定柱，该电路基板及所述多个汇流连接件各自具有对应的固定孔，以供对应的固定柱穿设并固定。
18.如权利要求17所述的电池装置，其中，每一汇流连接件具有两个固定孔，每一密封单元的盖体的固定柱为两个，且分别位于该盖体的两个斜对角处，以分别穿设位于两排中的各一汇流连接件的固定孔，且每一汇流连接件的两固定孔分别被相邻的两个盖体的各自其中一固定柱穿设。
19.如权利要求17所述的电池装置，其中，所述多个固定柱以热熔的方式固定扣接在对应的固定孔内。
20.如权利要求10所述的电池装置，其中，每一密封单元的盖体形成一可连通对应隔间的第一注液孔，该电路基板形成多个分别对应所述多个密封单元的第一注液孔的第二注液孔。
21.如权利要求10至20其中任一项所述的电池装置，其中，所述多个密封单元的盖体彼此分离且各自独立地设置于该电路基板。
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