CN201797025U - 具有过充自动断电装置的电池结构 - Google Patents

具有过充自动断电装置的电池结构 Download PDF

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Abstract

一种具有过充自动断电装置的电池结构，包括：一电池本体，于其顶、底缘面间形成一电池表面，顶缘面上设有二电柄；及一断电装置，包含一牵引组件与一截断组件，牵引组件一端与截断组件连接、另一端固设于底缘面；其中，截断组件具有二刀锋，另于电池本体的二电柄任一一个上设有一穿孔，牵引组件穿过穿孔，而二刀锋则相对于穿孔处，且牵引组件紧贴于电池表面上；借此，当电池本体过充时，牵引组件即可因膨胀而拉动截断组件来切断电柄。

Description

具有过充自动断电装置的电池结构
技术领域
本实用新型涉及一种电池的自动断电，尤其涉及一种具过充自动断电装置的电池结构。
背景技术
随着移动电子设备的普及化及高性能化，具有高能量密度的蓄电池正受期待，在此一背景之下，使用可作负极活物质锂的电化学掺杂及去掺杂的碳材料，及使用含锂过渡金属化合物作为正极活物质的锂离子电池正快速普及中。
然而，此种二次锂电池中，若充电过度则将形成过充电状态，将从正极抽出过剩的锂离子，并在负极发生锂离子的过剩介入(insertion)而析出锂金属，在失去锂离子的正极侧，将生成非常不安定的高氧化物。又，过充电下的电池电压上升至一特定电压值以上时，则电解液的有机溶剂发生分解反应，同时产生多量的可燃性气体，并发生急激的发热反应而造成电池有异常发热的情况，结果产生电池的安全性受损问题。
现有用于充电电池的保护结构，如本发明人先前所申请的中国台湾专利第TWM292169及TWM275625号，其中TWM292169的专利案揭露一种锂电池保护结构，其主要包括一异常检知电路及一光耦合电路，其中该异常检知电路是对充电电池的电压作检查，并输出一检测信号；而光耦合电路是电性耦接至该异常检知电路，并根据该检测信号调整该光耦合电路的一阻抗，用以断开该充电电池与该外接电路的连接或令该充电电池放电或充电。另TWM275625的专利案也揭露一种充电电池的保护结构，其主要包括一第一保护回路及一第二保护回路，其中该第一保护回路包含有主电路连接的主电流负荷与电池、及连接于前述电池与主电路的热电偶感应开关；该第二保护回路包含有保护电路及加热器，该保护电路连接主电路并检测比较电池电压输出启动信号，而加热器则连接前述保护电路，经启动相对前述热电偶感应开关为加热运作。又，目前普遍用于圆筒型硬壳锂电池的机械式保护装置，乃利用锂电池被过充时，内部压力会增加而启动泄压阀，借着泄压阀的动作，扯断电池内部的导电柄。
前述的锂电池过充保护结构，虽然可对电池的过度充电具有一定程度的保护作用，但该些组件与电路在长时间的使用下，不免造成部分组件的损坏与耗损而丧失原有的作用；而圆筒型硬壳锂电池的机械式安全保护装置，又无法用于软壳锂电池；且前述的各种保护结构或装置，在组件的组合及配置方面皆相当的复杂与烦琐；因此，若能在前述的各组件或电路受损的情况下，仍可对电池进行安全断电作用，及以简单结构来克服造价高昂的问题，则为本发明所欲解决的课题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的，在于可提供一种具有过充自动断电装置的电池结构，其是利用电池被过度充电后所产生的体积膨胀现象，以截断手段破坏电柄而使之断电，以达到防止过充的安全性。如此不仅可简化整体结构而大幅降低成本，且能有效防止电池的爆炸及其所衍生的重大损害等。
为了达到上述的目的，本实用新型提供一种具过充自动断电装置的电池结构，包括：
一电池本体，具有一顶缘面与一底缘面，且于该顶缘而、底缘面间形成有一电池表面，并于该顶缘面上设有二电柄；及
一断电装置，包含一牵引组件与一截断组件，该牵引组件一端与该截断组件连接、另一端则固设于该底缘面处；
其中，该截断组件具有二相交接的刀锋，另于该电池本体的二电柄任一一个上设有一穿孔，该牵引组件穿过该穿孔，而该截断组件的二刀锋相交的尖端点则相对于该穿孔处，且该牵引组件紧贴于该电池表面上。
上述的具有过充自动断电装置的电池结构，其中，该断电装置的牵引组件为一细绳。
上述的具有过充自动断电装置的电池结构，其中，该断电装置的截断组件上设有一套孔，该牵引组件一端穿入该套孔并固结。
上述的具有过充自动断电装置的电池结构，其中，该套孔位于该二刀锋相交接的邻近处。
上述的具有过充自动断电装置的电池结构，其中，该断电装置的截断组件的二刀锋呈一V字形。
上述的具有过充自动断电装置的电池结构，其中，该断电装置的截断组件为一刀片。
上述的具有过充自动断电装置的电池结构，其中，所述刀片呈三角形。
本实用新型的功效在于，本实用新型提供的具有过充自动断电装置的电池结构，是利用电池被过度充电后所产生的体积膨胀现象，以截断手段破坏电柄而使之断电，以达到防止过充的安全性。如此不仅可简化整体结构而大幅降低成本，且能有效防止电池的爆炸及其所衍生的重大损害等。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
图1本实用新型的局部立体分解示意图；
图2本实用新型的立体组合示意图；
图3为图2的2-2断面剖视图；
图4为图3的A部分放大详图；
图5为图2过充后自动断电的示意图；
图6为图5的B部分放大详图；
图7为本实用新型另一实施例过充后自动断电的示意图。
其中，附图标记
电池本体  1
顶缘面    10    电池表面    100
底缘面    11    正极电柄    12
导电片    120   负极电柄    13
导电片    130   穿孔        14
断电装置  2
牵引组件  20    端          200
端        201   截断组件    21
刀锋      210   套孔        211
具体实施方式
为了更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
请参阅图1、图2及图3，分别为本实用新型局部立体分解示意图、立体组合示意图及图2的2-2断面剖视图。本实用新型提供一种具有过充自动断电装置的电池结构，包括一电池本体1、以及一断电装置2；其中：
该电池本体1呈一扁平板状体，其具有一顶缘面10与一底缘面11，且于顶、底缘面10、11间至少形成有一电池表面100，并于顶缘面10上设有一正极电柄12与一负极电柄13，该正、负极电柄12、13皆包含一分别连接其上的导电片120、130；如此，以构成本发明的电池本体1。
该断电装置2包含一牵引组件20与一截断组件21所构成，其中的牵引组件20可为一细绳，其一端200与截断组件连接，再则由电池本体1顶缘面10沿着电池表面100延伸至底缘面11，以使牵引组件20的另一端201固设于该底缘面11处；另，截断组件21为一刀片，其具有二相交接的刀锋210，该二刀锋210相交接而呈一“V”字形，以使截断组件21构成一呈三角形的刀片。
承上所述，截断组件21上可设有一套孔211，以供上述牵引组件20的一端200穿入而固结，该套孔211系于二刀锋相交接的邻近处。此外，上述电池本体1的正、负极电柄12、13任一一个上设有一穿孔14，该牵引组件20即穿入穿孔14而使截断组件21叠置于负极电柄13背侧(若该穿孔14设于正极电柄12上，则叠置于正极电柄12背侧)，且截断组件21的二刀锋210相交的尖端点是相对于该穿孔14处(即如图4所示)，并令牵引组件20由电池本体1的顶缘面10延伸至底缘面11时，该牵引组件20紧贴于电池本体1的电池表面100上，也就是通过牵引组件20的另一端201固设于底缘面11，提供截断组件21维持一适度的拉持力。
所以，借由上述的构造组成，即可得到本实用新型具有过充自动断电装置的电池结构。
据此，如图5及图6所示，当电池本体1进行充电时，一旦发生过度充电后，将使得电池本体1产生体积膨胀的现象，也就是电池本体1的电池表面100向外呈弧状扩张。此时，通过断电装置2的牵引组件20与电池表面100紧贴之故，牵引组件20将随着电池表面100一并呈弧状，以致牵引组件20得以借由电池表面100的膨胀现象而对截断组件21提供拉力；当截断组件21受拉力而朝向穿孔14位移时，即可利用截断组件21的二刀锋将正极电柄12或负极电柄13切断(本实用新型所举的实施例是为负极电柄13)，以达到断电而避免过充后可能造成的危险，进而提供可于过充自动断电的安全性。
再者，如图7所示，若运用在多个电池本体1作串联或并联的场合上时，本实用新型也可通过单一电池本体1因过充产生的膨胀现象，来达到自动断电的安全目的。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有过充自动断电装置的电池结构，其特征在于，包括：
一电池本体，具有一顶缘面与一底缘面，且于该顶缘面、底缘面间形成有一电池表面，并于该顶缘面上设有二电柄；及
一断电装置，包含一牵引组件与一截断组件，该牵引组件一端与该截断组件连接、另一端则固设于该底缘面处；
其中，该截断组件具有二相交接的刀锋，另于该电池本体的二电柄任一一个上设有一穿孔，该牵引组件穿过该穿孔，而该截断组件的二刀锋相交的尖端点则相对于该穿孔处，且该牵引组件紧贴于该电池表面上。
2.根据权利要求1所述的具有过充自动断电装置的电池结构，其特征在于，该断电装置的牵引组件为一细绳。
3.根据权利要求1所述的具有过充自动断电装置的电池结构，其特征在于，该断电装置的截断组件上设有一套孔，该牵引组件一端穿入该套孔并固结。
4.根据权利要求3所述的具有过充自动断电装置的电池结构，其特征在于，该套孔位于该二刀锋相交接的邻近处。
5.根据权利要求1所述的具有过充自动断电装置的电池结构，其特征在于，该断电装置的截断组件的二刀锋呈一V字形。
6.根据权利要求1或5所述的具有过充自动断电装置的电池结构，其特征在于，该断电装置的截断组件为一刀片。
7.根据权利要求6所述的具有过充自动断电装置的电池结构，其特征在于，所述刀片呈三角形。 
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