CN215119076U - 电池导电架及电池模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池导电架及电池模块，其中电池导电架包括至少一第一导电件、至少一弹片与一传导基板。第一导电件包括有一第一表面及一与该第一表面相对应的第二表面，其中第一导电件的第一表面电性连接至少一电池芯。弹片设置于第一导电件的第二表面上。传导基板与弹片接触，其中传导基板与电池芯的间通过弹片而存在一间隙。由此简易构造，可使电池芯充放电时产生的热由弹片传导至传导基板，以达到散热效果。而在电池芯发生热失控而爆开时，可利用间隙来疏导喷出的高热电解物质。

Description

电池导电架及电池模块

技术领域

本实用新型为有关于一种电池导电架及电池模块，用以将电池芯互相连接，并可帮助运作中的电池芯散热并防止热失控。

背景技术

目前，二次电池主要包括镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池与锂高分子电池等，其中锂电池具有能量密度高、操作电压高、使用温度范围大、无记忆效应、寿命长、可历经多次充放电等优点，并被广泛的使用在可携式电子产品如手机、笔记本电脑、数码相机等，近年来更扩及汽车领域。

电池芯(Cell)的构造主要包括正极材料、电解液、负极材料、隔离层及壳体，其中隔离膜将正极材料及负极材料隔开以避免短路，而电解液则设置在多孔隙的隔离膜中，并作为离子电荷的传导工作。壳体用以包覆上述的正极材料、隔离膜、电解液及负极材料，一般而言，壳体通常由金属材质所制成。

在使用时会通过电池导电架串联及/或并联复数个电池芯以形成一电池组，使得电池组可输出产品需要的电压或电量。一般而言，会通过电焊或电阻焊等方式连接电池导电架及电池芯。然而，仅以电焊或电阻焊等方式接合电池导电架及电池芯，容易因外力的碰撞或电池组的晃动而造成电池导电架与电池芯间的接合产生脱离。

再者，锂电池是使用具激烈化学活性材料的强力电池，常有安定性方面的问题，若锂电池温度过热亦将可能会急遽反应而导致热失控。

有鉴于此，本实用新型将提供一种创新架构的电池导电架，其构造的设计不仅可以提升与电池芯间的接合的紧密度，且能够提供较佳的热传导效果，以便降低电池芯热失控的几率，将会是本实用新型的目的。

实用新型内容

为了克服现有技术的技术问题，本实用新型的一目的，在于提供一种电池导电架，包括至少一第一导电件、至少一弹片与一传导基板，第一导电件一边连接电池芯而另一边设有弹片来接触传导基板，并通过弹片而使传导基板与电池芯的间隔出一间隙。通过如此简易构造，可使电池芯充电或放电时产生的热由弹片传导至传导基板，以达到散热效果。甚至，在无法抑制热失控而导致电池芯爆开时，可利用间隙来疏导喷出的高热电解物质。

为了达成上述目的，本实用新型提供一种电池导电架，包括至少一第一导电件、至少一弹片与一传导基板。第一导电件包括有一第一表面及一与该第一表面相对应的第二表面，其中第一导电件的该第一表面电性连接至少一电池芯。弹片是设置于第一导电件的第二表面上，且传导基板与弹片接触，其中传导基板与电池芯之间通过弹片而存在一间隙。

如前述的电池导电架，其中第一导电件与传导基板分别为金属材质的构件，且传导基板的厚度大于第一导电件的厚度为佳，通过厚重的传导基板可有效压制第一导电件上的弹片，进而使得第一导电件紧密地电性接触电池芯，以发挥好的热传导效果。

如前述的电池导电架，其中弹片可以一冲压方式直接在第一导电件的第二表面上成形。如此第一导电件与弹片可一体成形，方便制造。

如前述的电池导电架，其中该弹片可包括一支撑部与一承靠部，支撑部的一端连接承靠部而另一端连接至第一导电件的第二表面，而传导基板抵靠在弹片的承靠部上。

如前述的电池导电架，其中第一导电件可包括一第一主干部与复数个第一分枝部，各第一分枝部分别设置于第一主干部的两侧。并且，每一第一分枝部包括至少一第一凸出焊部，而第一导电件利用第一分枝部的第一凸出焊部来电性连接电池芯。

如前述的电池导电架，其中第一导电件的每一第一分枝部的两侧可分别设置有一个弹片。两个相邻的弹片为互相对称，而每一弹片的支撑部的一端连接承靠部而另一端连接至第一导电件的第一分枝部上，并且支撑部是以一倾斜的态样配置在第一分枝部与承靠部间。

本实用新型的另一目的，在于提供一种电池模块，其使用如前述的电池导电架来电性连接复数个电池芯，并以壳体做包覆、包装。如此可利用该电池导电架的简易构造，使电池芯充电或放电时产生的热通过传导基板来耗散排出。另在电池芯热失控而爆开时，可通过间隙内的空气来疏导喷出的高热电解质和其他内容物，另也利用较厚重的传导基板来吸收爆炸冲击的能量。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种电池模块，包括复数个电池芯、一电池导电架、一收纳箱及一封盖。电池导电架具有：至少一第一导电件，包括有一第一表面及一与该第一表面相对应的第二表面，其中第一导电件的第一表面电性连接各电池芯的一端；至少一弹片，设置于第一导电件的第二表面上；一传导基板，与弹片接触，其中传导基板与电池芯之间通过弹片而存在一间隙；及至少一第二导电件，电性连接复数个电池芯的另一端。收纳箱形成有一收纳空间与复数个接脚口，其中收纳空间用以收纳各电池芯与电池导电架，而各接脚口与收纳空间连通且分别供第一导电件的部分区域与第二导电件的部分区域伸出外露于该收纳箱之外。封盖则是用以遮覆收纳箱的收纳空间，其中封盖通过传导基板抵压该弹片。

另外，在本实用新型的一种实施例中，电池导电架的传导基板可设置有复数个散热鳍片，如此构造可更加帮助散热、冷却。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种如前述的电池导电架，其中传导基板的一表面接触该弹片，而在传导基板的另一表面设置有复数个散热鳍片。

在本实用新型的一实施例中，其中，电池模块的电池导电架的传导基板的厚度大于第一导电件的厚度，且传导基板的一表面接触弹片，而在传导基板的另一表面设置有复数个散热鳍片；并且，封盖抵靠在传导基板的散热鳍片上，以更加帮助散热、冷却。

在本实用新型的一实施例中，其中，电池模块的第一导电件包括一第一主干部与复数个第一分枝部，第一分枝部分别设置于第一主干部的两侧且分别电性连接至少一对应的电池芯的一端，第一导电件的每一第一分枝部的两侧分别设置有一个弹片，两个相邻的弹片为互相对称，弹片包括一支撑部与一承靠部，支撑部的一端连接承靠部而另一端连接至第一导电件的第一分枝部，传导基板抵靠在弹片的承靠部上；并且，第二导电件包括一第二主干部与复数个第二分枝部，各第二分枝部分别设置于第二主干部的两侧且分别电性连接至少一对应的电池芯的另一端。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的电池导电架的立体分解示意图。

图2是本实用新型一实施例的电池导电架的前视图。

图3是本实用新型一实施例的第一导电件的俯视图。

图4是本实用新型一实施例的电池模块的前视剖面图。

图5是本实用新型一实施例的电池模块的第二导电件的俯视图。

图6是本实用新型又一实施例的电池导电架的前视图。

图7是本实用新型又一实施例的电池模块的前视剖面图。

附图标记说明：10-电池导电架；10a-电池导电架；10b-电池导电架；100-电池模块；100a-电池模块；11-第一导电件；111-第一主干部；112-第一分枝部；113-第一凸出焊部；115-第一表面；116-第二表面；12-弹片；121-支撑部；122-承靠部；13-传导基板；132-散热鳍片；14-第二导电件；141-第二主干部；142-第二分枝部；143-第二凸出焊部；2-电池芯；21-正极；22-负极；31-收纳箱；311-收纳空间；312-接脚口；32-封盖；G-间隙。

具体实施方式

为充分了解本实用新型的目的、特征及功效，兹通过下述具体的实施例，并配合所附的图式，对本实用新型做一详细说明，说明如下。

请参阅图1～图3，分别为本实用新型电池导电架10一实施例的立体分解示意图、前视图及俯视图。电池导电架10包括至少一第一导电件11、复数个弹片12与一传导基板13，其中第一导电件11是用以电性连接复数个电池芯2。本实施例的电池芯2主要为镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池，或锂高分子电池等二次电池。

如图所示，第一导电件11包括有一第一表面115，以及与第一表面115相对应的一第二表面116，并具有一第一主干部111及复数个第一分枝部112。第一主干部111是概略呈长条状，而各第一分枝部112是分别设置于第一主干部111的两侧，并在远离第一主干部111的一端分别设有复数个第一凸出焊部113。各第一凸出焊部113凸出于第一表面115侧，且用以分别与各电池芯2电性连接，另外各第一分枝部112的第一凸出焊部113主要以电阻焊方式与电池芯2做电性连接的固定，于此第一凸出焊部113会随着电池芯2的外壳因高温产生些微熔化而嵌入电池芯2。

另一方面，各弹片12是分别设置于第一导电件11的每一第一分枝部112的两侧，且两个相邻的弹片12为互相对称。具体上，各弹片12包括有一支撑部121与一承靠部122。支撑部121的一端连接承靠部122，而另一端连接至第一导电件11的第一分枝部112(第二表面116侧)，且支撑部121以一倾斜的态样配置在第一分枝部112与承靠部122间。

此外，第一导电件11与各弹片12可例如是由一个平面的金属框片来一同制成，金属框片的材质可为铜、银或金等导电性与可挠性佳的金属，且厚度约0.3公厘为佳。该金属框片例如是已经过模具成形或切割加工，而形成在概略同一平面上的第一主干部111、复数个第一分枝部112，以及连接于各第一分枝部112的复数个预定形成弹片区域，接着通过冲压加工方式来弯折此等预定形成弹片区域以使弹片12成型于第二表面116上。

另一方面，传导基板13则是厚度大于第一导电件11的厚板，且由铜、铝合金等导热性佳(甚至可导电)的金属材质所制成为佳。较厚的传导基板13可压制第一导电件11上的各弹片12而使得第一导电件11的各凸出焊部113更紧密地电性接触各电池芯2。如图2所示，传导基板13接触各弹片12的承靠部122，并通过第一导电件11与各弹片12来连接(也可电性连接)各电池芯2，且与各电池芯2之间通过各弹片12隔开而存在一间隙G。

通过第一导电件11、各弹片12及传导基板13所组成的简单构造，本实用新型的电池导电架10可由第一导电件11的第一分枝部112电性连接各电池芯2，并由第一导电件11的第一主干部111来电性连接一外部的电器设备，以使电池芯2可供电至外部的电器设备。并且，在电池芯2充放电产生热时，可经由各弹片12将热能传导至传导基板13，以利用传导基板13的厚度及较佳的材料导热特质来快速散热。如此，将可以防止电池芯2急遽升热增温而发生热失控，以避免其他电池芯2及其使用的电器设备的损坏。甚至，在无法抑制热失控而导致电池芯2爆开时，可利用间隙G来疏导喷出的高热电解物质，且利用厚重的传导基板13吸收爆炸冲击的能量，以减轻爆炸造成的损害。此外，电池导电架10由于构造简单，因此也具有容易生产、节约成本等效益。

请参阅图4，为本实用新型一实施例的电池模块100的前视剖面图。电池模块100包括有复数个电池芯2、一电池导电架10a、一收纳箱31及一封盖32。各电池芯2如前述主要为二次电池，且外型呈圆柱状，并于分别于两端具有一正极21与一负极22。另外，电池芯2在构造上通常会于正极21侧设有安全阀并施盖封装，以在电池芯2过热爆炸时由正极21处爆开来疏导其内部的高热电解物质，以及爆炸能量等。

本实施例的电池导电架10a与前述的电池导电架10大致相同，主要差异在于本实施例电池导电架10a进一步增设至少一第二导电件14。此外，本实施例中，第一导电件11的各第一分枝部112上的第一凸出焊部113是与各电池芯2的正极21电性连接。

一方面，如图5所示，第二导电件14在构造上也类似第一导电件11，具有一第二主干部141、复数个第二分枝部142与各第二分枝部142上的复数个第二凸出焊部143，其中第二凸出焊部143是与各电池芯2的负极22电性连接。如此，第一导电件11与第二导电件14与各电池芯2呈并联形态。

收纳箱31具有一收纳空间311用以收纳各电池芯2与电池导电架10a，以及复数个接脚口312。收纳箱31的各接脚口312与收纳空间311空间连通，部分的第一导电件11的第一主干部111及部分的第二导电件14的第二主干部141分别通过各接脚口312而外露于收纳箱31之外，以作为对外电性连接用的接脚。

封盖32则是与收纳箱31连接，以遮覆收纳箱31的收纳空间311，并与收纳箱31共同包覆各电池芯2与电池导电架10a。此外，封盖32也抵压电池导电架10a的传导基板13，使传导基板13与各弹片12紧密接触，以利于热传导，一方面也压制各弹片12而使第一导电件11与各电池芯2紧密地电性接触，进而也使各电池芯2与第二导电件14紧密地电性接触以利于电传导。

通过如此构造，本实用新型的电池模块100可通过第一导电件11与第二导电件14所外露于收纳箱31的接脚部分，来电性连接外部的电器设备以做充电，或者是放电以供电器设备运作。而且，在电池模块100中的各电池芯2充放电而产生热时，利用电池导电架10a的传导基板13来帮助导热。甚至，在电池芯2过热而从其正极21处爆开时，也可利用间隙G来疏导喷出的高热电解物质，且也通过厚重的传导基板13来帮助抑制、减轻其爆炸冲击的能量，以避免电池模块100直接爆开而波及周遭。

再者，本实用新型的电池导电架10及电池模块100中，第一导电件11与弹片12可一体成形制造，且传导基板13可使用单纯的金属厚板，因此构造简单且容易生产制造，可以低成本来有效达到电池芯2的散热与防爆的效果。

以上的实施态样，是以第一导电件11与第二导电件14分别与各电池芯2的正极21及负极22做电性连接而呈并联形态，如此达到更大的电流、电量，然而本实用新型的电池导电架与电池模块不限于此，在其他实施例中，也可以更多数量的导电件11、14来分别连接至少一个电池芯2，甚至将各电池芯2做正极21与负极22的交替排列而呈串联，以达到更大的输出电压。

此外，本实用新型的导电件11、14的各分枝部112、142上的凸出焊部113、143的数量虽分别设置复数个以加强与电池芯2的间的连接，然而在实际应用上也可能基于成本、生产效率等考虑而仅设一个凸出焊部。甚至，在本实用新型的其他实施例中，各分枝部112、142也可不设凸出焊部并以电焊或卡合等方式与电池芯2做连接固定。一方面，在又其他的实施例中，导电件11、14也可能不设分枝部，仅主干部111、141设置凸出焊部113、143并以其第一表面115侧来电性连接复数个电池芯2。

再者，在本实用新型的其他实施例中，弹片12也可仅设于各第一分枝部112的一侧或者是多侧设置，甚至仅有一部份的第一分枝部112设置弹片12也可。在又其他实施例中，也可将一部份的第一分枝部112弯折作为弹片12而形成于第一导电件11的第二表面116上，基本上能与传导基板13接触并使传导基板13与电池芯2的间隔出间隙G即可。甚至是基于结构强度等考虑，弹片12在其他实施例中也可是与第一导电件11分开制造的构件，并以卡合或黏接等方式连接第一导电件11。

另一方面，本实用新型的电池芯2也不限于二次电池，在其他实施例中也可使用碳锌电池或碱性电池等一次电池，基本上有散热需要的电池皆可适用。而且，本实用新型的电池芯的外型也不限于圆柱状，在其他实施例中也可为多角形棒状、方块状、圆盘状或者板状等等。

此外，本实用新型的收纳箱31上的接脚口312的数量不限于两个，且其设置位置也不限于图4所示的同一侧，在其他实施例中也可基于接地、透气散热等考虑而有更多数的接脚口，且设于不同侧。

请参阅图6，为本实用新型又一实施例的电池导电架10b的前视图。本实施例的电池导电架10b与前述实施例的电池导电架10大致相同，主要差异在于传导基板13有加设复数个散热鳍片132。本实施例中，传导基板13的一表面接触各弹片12，而传导基板13的另一表面则分隔设置有各散热鳍片132。

通过此构造，电池导电架10b可将电池芯2充放电时所生的热，更进一步分散至各散热鳍片132，再利用各散热鳍片132之间的空隙中的空气等介质来带走此热能。

另也当然，如图7所示，本实用新型的散热鳍片132构造也可以应用于电池模块100a上来发挥效能，此时封盖32则是抵压各散热鳍片132，以使传导基板13与各弹片12紧密接触。

再者，本实施例中传导基板13的各散热鳍片132的构造虽呈板片状且直线排列，但在其他实施例也基于散热效率等考虑，而将外形改成波浪状或柱状等，而排列方式也可改为棋盘状或螺旋状等等。

综合上述，本实用新型的电池导电架以及使用该电池导电架的电池模块，通过传导基板13可帮助导电件11、14与各电池芯2间的电传导，且也在电池芯2充放电而生热时帮助散热、冷却。并且，通过传导基板13与第一导电件11之间的弹片12而隔出的间隙G，可在电池芯2热失控而爆开时帮助疏导喷出的高热电解物质等。另也由于传导基板13、第一导电件11与弹片12方便生产制造，因此也具有节省成本的效益。

以上所述者，仅为本实用新型的一较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种电池导电架，其特征在于，包括：

至少一第一导电件，包括有一第一表面及一与该第一表面相对应的第二表面，其中该第一导电件的该第一表面电性连接至少一电池芯；

至少一弹片，设置于该第一导电件的该第二表面上；及

一传导基板，与该弹片接触，其中该传导基板与该电池芯的间通过该弹片而存在一间隙。

2.根据权利要求1所述的电池导电架，其特征在于，该第一导电件与该传导基板分别为金属材质的构件，且该传导基板的厚度大于该第一导电件的厚度。

3.根据权利要求2所述的电池导电架，其特征在于，该传导基板的一表面接触该弹片，而在该传导基板的另一表面设置有复数个散热鳍片。

4.根据权利要求1所述的电池导电架，其特征在于，该弹片为以一冲压方式在该第一导电件的该第二表面上成形。

5.根据权利要求1所述的电池导电架，其特征在于，该弹片包括一支撑部与一承靠部，该支撑部的一端连接该承靠部而另一端连接至该第一导电件的该第二表面，该传导基板抵靠在该弹片的该承靠部上。

6.根据权利要求5所述的电池导电架，其特征在于，该第一导电件包括一第一主干部与复数个第一分枝部，该复数个第一分枝部分别设置于该第一主干部的两侧；每一该第一分枝部包括至少一第一凸出焊部，该第一导电件利用该第一分枝部的该第一凸出焊部来电性连接该电池芯。

7.根据权利要求6所述的电池导电架，其特征在于，该第一导电件的每一该第一分枝部的两侧分别设置有一个该弹片，两个相邻的该弹片为互相对称，而每一该弹片的该支撑部的一端连接该承靠部而另一端连接至该第一导电件的该第一分枝部上，该支撑部以一倾斜的态样配置在该第一分枝部与该承靠部间。

8.一种电池模块，其特征在于，包括：

复数个电池芯；

一电池导电架，包括：

至少一第一导电件，包括有一第一表面及一与该第一表面相对应的第二表面，其中该第一导电件的该第一表面电性连接该复数个电池芯的一端；

至少一弹片，设置于该第一导电件的该第二表面上；

一传导基板，与该弹片接触，其中该传导基板与该电池芯之间通过该弹片而存在一间隙；及

至少一第二导电件，电性连接该复数个电池芯的另一端；以及

一收纳箱，形成有一收纳空间与复数个接脚口，其中该收纳空间用以收纳该复数个电池芯与该电池导电架，该复数个接脚口与该收纳空间连通，该电池导电架的部分的该第一导电件及部分的该第二导电件分别通过该复数个接脚口而外露于该收纳箱之外；及

一封盖，用以遮覆该收纳箱的该收纳空间，其中该封盖抵靠在该传导基板上且通过该传导基板抵压该弹片。

9.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，该电池导电架的该传导基板的厚度大于该第一导电件的厚度，且该传导基板的一表面接触该弹片，而在该传导基板的另一表面设置有复数个散热鳍片；并且，该封盖抵靠在该传导基板的该复数个散热鳍片上。

10.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，该第一导电件包括一第一主干部与复数个第一分枝部，该复数个第一分枝部分别设置于该第一主干部的两侧且分别电性连接至少一对应的该电池芯的该一端，该第一导电件的每一该第一分枝部的两侧分别设置有一个该弹片，两个相邻的该弹片为互相对称，该弹片包括一支撑部与一承靠部，该支撑部的一端连接该承靠部而另一端连接至该第一导电件的该第一分枝部，该传导基板抵靠在该弹片的该承靠部上；并且，该第二导电件包括一第二主干部与复数个第二分枝部，该复数个第二分枝部分别设置于该第二主干部的两侧且分别电性连接至少一对应的该电池芯的该另一端。

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