TW201236243A - Battery charging module having cutoff structure - Google Patents

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201236243 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明係有關於一種二次電池的充電模組，尤其是一種 具有斷電功能的充電模組。 【先前技術"】 [0002] 鋰電池（或稱為二次電池、充電電池）因具有高能量密度 、高操作電壓、可電力回充等諸多優點，將多數個鋰電 池單元予以串聯或並聯而組成一電池裝置，現已廣泛地 用作為各種電力產品之能量來源，如用於汽車或電動車 …等的電池裝置…等；惟，因鋰電池單元中含有各種的 可燃性材料而具有相當程度的風險性，當鋰電池單元過 度充電時會造成電池溫度升高，甚至可能會產生燃燒或 爆炸而存有潛在的危險性。 [0003] 基於上述原因，目前市售鋰電池之充電模組通常附保護 裝置，於先前技術中，該保護裝置通常使用一高價、結 構複雜、且面積龐大之充電/放電控制電路來避免鋰電池 過壓，因其控制電路需根據串聯的鋰電池數目不同而設 計並重新製作，且串聯越多顆鋰電池時，其保護電路的 設計越複雜，再者，由於控制電路的導接線可能會因老 化衰退不均而產生不平衡的問題，因此，有必要對於習 知防止鋰電池過充的方法加以改善。 [0004] 有鑑於此，本發明人為達到上述目的，乃特潛心研究並 配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上 述缺失之本發明。 【發明内容】 100105866 表單編號A0101 第4頁/共28頁 1002010017-0 201236243 [0005] 本發明之一目的，在於提供一種具斷電結構之充電模組 ’以確保鋰電池在充電過程的安全性。 [0006] 本發明之另一目的，在於提供一種具斷電結構之充電模 組，以降低鋰電池發生爆炸或燃燒的發生率，並大為提 升充電模組的安全性。 [0007] 為了達成上述之目的，本發明係為一種具斷電結構之充 電模組，係導接外部電源用以對鋰電池進行充電，該充 電模組包括框體、第一電極、第二電極及導電片，框體 0 具有可供容置鋰電池的容置空間，且框體在對應容置空 間的一侧邊具有可動懸臂，第一電極固定在框體上，且 設置在可動懸臂的一側邊，第二電極固定在框體上’並 對應第一電極設置在可動懸臂的另一側邊，導電片設置 在可動懸臂的自由端，並分別電性連接第一電極及第二 電極；其中，當链電池的體積膨脹並持續頂抵可動懸臂 時，導電片會被鋰電池推抵而脫離與第一電極及第二電 極的電性導接。 [0008] 為了達成上述之目的，本發明係為一種具斷電結構之充 電模組，係導接外部電源用以對鋰電池進行充電，該充 電模組包括框體、第—電極、第二電極及導電懸臂’框 體具有可供容置鋰電池的容置空間’第一電極固定在框 體的一側，第二電極對應第一電極而固定在框體的相對 側，導電懸臂跨置在第一電極及第二電極之間，並分別 導接第一電極及第二電極；其中，當裡電池的體積膨脹 並持續頂抵導電懸臂時，導電懸臂會被鋰電池推抵而脫 離與第一電極及該第二電極的電性導接。 100105866 表單編號A0101 第5頁/共28頁 1002010017-° 201236243 [0009] 本發明之再一目的，在於提供一種具斷電結構之充電模 組，其係不使鋰電池經歷反覆地斷電又回充的過程，故 可降低鋰電池發生爆炸或燃燒的發生率，並大為提升充 電模組的安全性。 [0010] 為了達成上述之目的，本發明係為一種具斷電結構之充 電模組，係導接外部電源用以對鋰電池進行充電，該充 電模組包括框體、第一電極、第二電極及導電片，框體 具有可供容置鋰電池的容置空間，第一電極固定在框體 的一侧，第二電極對應第一電極而固定在框體的相對侧 ，導電懸臂跨置在第一電極及第二電極之間，並分別導 接第一電極及第二電極，其中，當鋰電池的體積膨脹並 持續頂抵導電懸臂時，導電懸臂會被推抵而脫離與第一 電極及第二電極的電性導接。 [0011] 相較於習知，本發明之具斷電結構之充電模組係為一種 機械式防止鋰電池過充的裝置，其係在充電模組的框體 設置可動懸臂，當鋰電池的體積膨脹並持續頂抵可動懸 臂時，導電片會被推抵而脫離與第一電極及第二電極的 電性導接，或是在將一次性使用的導電帶跨置在可動懸 臂的二側，並分別電性連接第一電極及第二電極，導電 片在鋰電池的體積膨脹至某一程度後即產生斷裂，進而 使充電模組的充電迴路形成斷路，且因鋰電池不會經歷 反覆地斷電又回充的過程，其内部不致因過充或高溫而 改變原來的材料特性而處於不穩定的狀態，故可降低爆 炸或燃燒的發生機率及提高充電模組的安全性。 【實施方式】 100105866 表單編號A0101 第6頁/共28頁 1002010017-0 201236243 [0012] [0013] [0014] Ο [0015] G [0016] 有關本發明之詳細說明及技術内容，配合圖式說明如下 ，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發 明加以限制者。 請參照第一圖及第二圖，係分別為本發明具斷電結構之 充電模組的組合示意圖及部分組合剖視圖；本發明之具 斷電結構之充電模組1係包括一框體1〇、一第一電極2〇、 一第二電極30、及一導電片40。 該框體10具有一容置空間100，且該框體10在對應該容置 空間1 0 0的一側邊具有一可動懸臂11，於本實施例中，該 框體10係對應該容置空間100成型有一開〇1〇1，該可動 懸臂11係自該框體10之開口 101的一谢邊所延伸成型，並 凸伸在該開口 101的中央。 該框體1 0在對應該容置空間1 〇〇的另一側邊具有一導接座 12，該導接座12具有一導接空間120、與該導接空間12〇 相連通的一第一穿孔121及一第二穿孔122 ,該第一穿孔 121及該第二穿孔122係設置在1^#接i間12〇之相對側 〇 第一電極20、第二電極30皆固定在該框體1〇上，該第一 電極20設置在該可動懸臂11的一側邊，該第二電極3〇則 對應該第一電極20而設置在該可動懸臂11的另一側邊； 於本實施例中，該第一穿孔121中穿設有該第一電極20， 且該第一電極20的一端凸伸在該導接空間120中，該第二 穿孔122中則穿設有該第二電極30，該第二電極30的一端 亦凸伸在該導接空間120中。 100105866 表單編號A0101 第7頁/共28頁 1002010017-0 201236243 [0017] 此外’該導接座12在該第一穿孔12ι中設有一第—固定孔 1210，該第一電極20設有可定位在該第一固定孔121〇中 的一第一凸塊21，同樣地，該導接座12在該第二穿孔122 中設有一第二固定孔1 220，該第二電極3〇設有可定位在 該第二固定孔1220中的一第二凸塊3丄。 [0018] 該導電片40係設置在該可動懸臂n的一自由端，並分別 電性連接該第一電極20及該第二電極3〇，該導電片4〇可 與該可動懸臂11 一體成型，亦可為分離設置再結合於在 該可動懸臂11上；本實施例中，該導電片4〇設有一結合 孔41，該可動懸臂11則對應設有一卡勾11〇，該卡勾11〇 係扣勾在該結合孔41中，以將該導電月4〇結合在該可動 懸臂11上。 [0019] 請續參照第三圖及第四圖，係為本發明具斷電結構之充 電模組的充電示意圖及使用示意圖；本發明之充電模組J 係導接一外部電源2用以對Γ鋰電池3it行充電，使用時 ，利用焊接等連接方式，賻該夕卜部電源2的一導電端仏電 性導接在該充電模組1的第一電j極2Q上，再利用—導接線 4，將該導接線4的二端分別電性連接該第二電極3 〇及該 鐘電池3的一第一充電端點3a，接著，將該外部電源2的 另一導電端2b電性導接在該鋰電池3的一另一充電端點3b 上，據此，該充電模組1即可對該鐘電池3進行充電。 [0020] 請參照第四圖；在充電過程中，當該鋰電池3過充、或溫 度過高會使該鋰電池3的體積膨脹，且膨脹至某個程度後 即頂抵到該可動懸臂11，此時若繼續膨脹、並持續頂抵 1002010017-0 該可動懸臂11時，該導電片40就會被該鋰電池3推抵而脫 100105866 表單編號A0101 第8頁/共28頁 201236243 離與該第一電極20及該第二電極30的電性導接，此時， 該充電模組1的充電迴路形成斷路，並停止對該鋰電池3 進行充電。 [0021] ❹ 請另參照第五圖至第八圖，係分別為本發明具斷電結構 之充電模組第二實施例的立體外觀示意圖、組合示意圖 、部分組合剖視圖及使用示意圖；本實施例與第一實施 例大致相同，其不同之處在於充電模組la設具有一次性 使用的一導電帶40a，該導電帶40a係跨置該可動懸臂11 而固定在該框體10上，且該導電帶40a的一端電性連接該 第一電極20，另一端則電性連接該第二電極30，值得一 提的是，本實施例中，該導電帶40a係跨置該導電片40， 實際實施時則可不需設置。 [0022] Ο [0023] 請參照第八圖；在充電過程中，當該鋰電池3的體積膨脹 至某個程度後即頂抵到該可動懸臂11，此時若繼續膨脹 、並持續頂抵該可動懸臂11時，該導電帶4〇a就會被該鋰 電池3推抵而斷裂，使該充電模組1的充電迴路形成斷路 而停止對該鋰電池3進行充電。 請另參照第九圖，係為本發明具斷電結構之充電模組另 一種切斷導電帶的方式；此方式與前述不同之處在於該 導電片40在相對該導電帶40a的一侧面係設有用於切斷該 導電帶40a的一凸刺42，該凸刺42的設置可利於該導電片 40確實地切斷該導電帶40a。 請再參照第十圖，係為本發明具斷電結構之充電模組的 另一種導接方式；於本實施例中，該第一電極20a固定在 100105866 表單編號A0101 第9頁/共28頁 1002010017-0 [0024] 201236243 該框體1〇的一側’該第二電極3〇a係對應該第一電極2〇a 而固定在該框體10的相對側，跨置在該第-電極20a及該 第二電極30a之間的係為一導電懸臂山，該導電懸臂 11a係自D亥框體ι0的一側邊而延伸至該框體的另一側邊 ，並分別導接該第—電極·及該第二電極3〇b，當該鐘 電池3的體積膨脹並持續頂抵該導電懸臂山時，該導電 懸臂11a會被推抵而脫離與該第一電極2〇a及該第二電極 3 0 a的電性導接。 [0025] [0026] 晴續參照第十―圖’係為本發明具斷電結構之充電模組 的再-種導接方式；承上述，此實_與前—導接方式 不同的地方在於導電懸臂Ua另設置有一次性使用的一導 電帶40a ’導電懸臂Ua係利用該導電帶—而導接該第 -電極20a及該第二電極2〇a，其實施方式為該導電懸臂 I la僅-端導接該第一電極2〇a ’另一端則是藉由該導電 帶40a而導接該第二電極2〇a，其實施方式是將該導電帶 4 0 a的端電性連接該導電懸臂丨1 a，另一端則電性連接 忒第一電極20a，使用時，當該链電池3的體積膨脹並持 續頂抵該導電懸臂lla時，該導電帶4〇a會受該導電懸臂 II a推抵而斷裂。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定本發明 之專利紅圍’其他運用本發明之專利精神之等效變化， 均應俱屬本發明之專利範圍。 【圖式簡單說明】 第一圖係為本發明具斷電結構之充電模組的組合示意圖 100105866 表單編號A0101 第10頁/共28頁 1002010017-0 [0027] 201236243 [0028] 第二圖係為本發明具斷電結構之充電模組的部分組合剖 視圖， [0029] 第三圖係為本發明之可動懸臂跨接有導電片的充電示意 圖； [0030] 第四圖係為本發明具斷電結構之充電模組的使用示意圖 9 [0031] 第五圖係為本發明具斷電結構之充電模組第二實施例的 立體外觀示意圖； ❹ [0032] 第六圖係為本發明具斷電結構之充電模組第二實施例的 組合示意圖； [0033] 第七圖係為本發明具斷電結構之充電模組第二實施例的 _ 部分組合剖視圖； [0034] 第八圖係為本發明具斷電結構之充電模組第二實施例的 使用示意圖； q [〇〇35] 第九圖係為本發明具斷電結構之充電模組另一種切斷導 電帶的方式； [0036] 第十圖係為本發明具斷電結構之充電模組的另一種導接 方式； [0037] 第十一圖係為本發明具斷電結構之充電模組的再一種導 接方式。 【主要元件符號說明】 [0038] 1充電模組 100105866 表單編號A0101 第Π頁/共28頁 1002010017-0 201236243 [0039] 2外部電源 [0040] 2a導電端 [0041] 2b導電端 [0042] 3鋰電池 [0043] 3a充電端點 [0044] 3b充電端點 [0045] 4導接線 [0046] 1 0 框體 [0047] 1 0 0容置空間 [0048] 1 0 1 開口 [0049] 1 1動懸臂 [0050] 1 1 0 卡勾 [0051] 12導接座 [0052] 120導接空間 [0053] 1 21 第一穿孔 [0054] 1210第一固定孔 [0055] 122 第二穿孔 [0056] 1220第二固定孔 [0057] 2 0第一電極 100105866 表單編號A0101 第12頁/共28頁 1002010017-0 201236243 [0058] 21第一凸塊 [0059] 30第二電極 [0060] 31第二凸塊 [0061] 40導電片 [0062] 41結合孔 [0063] 42凸刺 [0064] 1 a充電模組 Ο [0065] 11a導電懸臂 [0066] 20a第一電極 [0067] 30a第二電極 [0068] 40a導電帶 〇 100105866 表單編號A0101 第13頁/共28頁 1002010017-0

Claims (1)

1. 201236243 七、申請專利範圍： 1 . 一種具斷電結構之充電模組，係導接外部電源用以對鋰電 池進行充電，該充電模組包括： 一框體，具有可供容置所述鋰電池的一容置空間，且該框 體在對應該容置空間的一側具有一可動懸臂； 一第一電極，固定在該框體上，且設置在該可動懸臂的一 侧邊； 一第二電極，固定在該框體上，且設置在該可動懸臂的另 一側邊； 一導電片，設置在該可動懸臂的一自由端，並分別電性連 接該第一電極及該第二電極；以及 其中，當所述鋰電池的體積膨脹並持續頂抵該可動懸臂時 ，該導電片會被所述鋰電池推抵而脫離與該第一電極及該 第二電極的電性導接。 2 .如請求項1所述之具斷電結構之充電模組，其中該框體係 對應該容置空間成型有一開口，該可動懸臂係凸伸在該開 π中。 3 .如請求項2所述之具斷電結構之充電模組，其中該可動懸 臂係自該框體之開口的一側邊所延伸成型。 4 .如請求項3所述之具斷電結構之充電模組，其中該可動懸 臂係成型在該開口的中央。 5 .如請求項1所述之具斷電結構之充電模組，其中該框體係 具有一導接座，該導接座具有一導接空間、與該導接空間 相連通的一第一穿孔及一第二穿孔，該第一穿孔及該第二 穿孔係設置在該導接空間之相對側，該第一穿孔中穿設有 100105866 表單編號A0101 第14頁/共28頁 1002010017-0 201236243 該第一電極，該第二穿孔中穿設有該第二電極。 如請求項5所述之具斷電結構之充電模組，其中該導接座 在該第一穿孔中設有一第一固定孔，該第一電極設有可定 位在該第一固定孔中的一第一凸塊，該導接座在該第二穿 孔中設有一第二固定孔，該第二電極設有可定位在該第二 固定孔中的一第二凸塊。 如請求項1所述之具斷電結構之充電模組，其中該導電片 設有一結合孔，該可動懸臂則對應設有一卡勾，該卡勾係 扣勾在該結合孔中，以將該導電片結合在該可動懸臂上。 Ο 一種具斷電結構之充電模組，係導接外部電源用以對鋰電 池進行充電，該充電模組包括： 一框體，具有可供容置所述鋰電池的一容置空間，且該框 體在對應該容置空間的一側具有一可動懸臂； 一第一電極，固定在該框體上，且設置在該可動懸臂的一 侧邊； 一第二電極，固定在該框體上，並對應該第一電極設置在 該可動懸臂的另一側邊；以及 Ο 一次性使用的一導電帶，係跨置該可動懸臂而固定在該框 體上，該導電帶的一端電性連接該第一電極，另一端則電 性連接該第二電極； 其中，當所述鋰電池的體積膨脹並持續頂抵該可動懸臂時 ，該導電帶會受該所述鋰電池推抵而斷裂。 如請求項8所述之具斷電結構之充電模組，其中該框體係 對應該容置空間成型有一開口，該可動懸臂係凸伸在該開 口中。 ίο . 100105866 如請求項9所述之具斷電結構之充電模組，其中該可動懸 表單編號Α0101 第15頁/共28頁 1002010017-0 201236243 孑係自該框體之開口的一側邊所延伸成型。 11 12 13 14 如請求項1G所述之具斷電結構之充電模組，其中該可動懸 臂係成型在該開口的中央。 如請求項8所述之具斷電結構之充電模組，其中該框體係 具有-導接座’該導接座具有一導接空間、與該導接空間 相連通的—第—穿孔及-第二穿孔，該第—穿孔及該第二 穿孔係①置在該導接空間之㈣側，且該導接空間中固定 有該導電片，該第—穿孔中穿設有該第一電極該第二穿 孔中穿設有該第二電極。 如請求項12所述之具斷電結構之充電模組， 在該第-穿孔_十咖，·= 位在該第-固^孔中的-第-凸塊，該導接座在該第二穿 孔中設有-第二@定孔’該第三電極設有可定位在該第二 固定孔中的一第二凸塊。 如請求項8所述之具斷電結構之充電模組，其中該可動释 詹具有一導電片，該導電帶係跨接並塵掣在該導電片上， 該導電片設有一結合孔，該可動懸臂則對應設有一卡勾， 該卡勾係扣勾在該結合孔中’以將該導電片結合在該可動 懸臂上。 15 ·如請求項14所述之具斷電結構之充電模組，其中該導電片 在相對該導電帶的一側面係設有用以切斷該導電帶的—凸 刺。 16 .如請求8所述之具斷電結構之充電模組，其中該導電帶係 為由導電材質所構成的一可撓性薄片。 17 · —種具斷電結構之充電模組，係導接外部電源用以對鋰電 池進行充電，該充電模組包括： 表單編號A0101 第16頁/共28頁 1002010017-0 201236243 一框體，具有可供容置所述鋰電池的一容置空間； 一第一電極，固定在該框體的一側； 一第二電極，對應該第一電極而固定在該框體的相對侧； 以及 一導電懸臂1跨置在該第一電極及該第二電極之間’並分 別導接該第一電極及該第二電極； 其中，當所述鋰電池的體積膨脹並持續頂抵該導電懸臂時 ，該導電懸臂會被推抵而脫離與該第一電極及該第二電極 的電性導接。 0 18.如請求項17所述之具斷電結構之充電模組，其中該導電懸 臂係自該框體的一側邊而延伸至該框體的另一側邊。 19 .如請求項17所述之具斷電結構之充電模組，其中該導電懸 臂係利用一次性使用的一導電帶而導接該第一電極及該第 二電極，該導電帶的一端係電性連接該導電懸臂，另一端 則電性連接該第二電極。 20 .如請求項19所述之具斷電結構之充電模組，其中該導電帶 係為由導電材質所構成的一可撓性薄片。 〇 1002010017-0 100105866 表單編號A0101 第17頁/共28頁