TW202420635A - 固持元件及具有該固持元件的電池組 - Google Patents

Abstract

固持元件110包含用以安裝一印刷電路板（PCB） 128之一第一表面116及用以將複數個軟包電池104固持於電池組100之一殼體102內部的一第二表面118。該第一表面116及該第二表面118係在該固持元件110之相對側上。該固持元件110包含開口112之兩列124、126，該等列彼此鄰近地配置以容納該複數個軟包電池104之並排凸片106、108，且開口112之列124、126內的各開口112藉由一隔板114分離，該固持元件110之特徵在於，其包含以下各者中之至少一者：複數個突出物120，其設置於該第二表面118之兩個相對末端上且垂直於該第二表面；及一凹槽130，其形成於該隔板114中之各者的一自由末端上。

Description

固持元件及具有該固持元件的電池組

本發明係關於一種固持元件及一種使用該固持元件之電池組。

專利文獻US2018212214揭示電池模組、電動工具及電子設備。電池模組包括：複數個扁平或正方形類型之電池，其各自具有正端子及負端子；固持器，其具有開口且持留電池，其方式為使得正端子及負端子朝向開口定位且電池之主要表面面向彼此；罩蓋，其安置於開口上方；電路板，其安置於罩蓋上方；及複數個連接元件，其安置於罩蓋與電路板之間以電連接正端子與負端子。連接元件中之一些持留電路板之周邊部分。

本發明有關一種用於基於一軟包電池之電池組的固持元件，該固持元件包含用以安裝一印刷電路板之一第一表面及用以將複數個該等軟包電池固持於該電池組之一殼體內部的一第二表面，該第一表面及該第二表面係在該固持元件之相對側上，該固持元件包含開口之兩列，該等列彼此鄰近地配置以容納複數個該等軟包電池之並排凸片，且開口之該列內的各開口藉由一隔板分離，該固持元件之特徵在於，其包含以下各者中之至少一者，複數個突出物，其設置於該固持元件之該第二表面的兩個相對末端上且垂直於該第二表面，及一凹槽，其形成於該隔板中之各者的一自由末端上。

圖1繪示根據本發明之具體實例的用於基於軟包電池之電池組的固持元件之方塊圖。固持元件110包含用以安裝印刷電路板（Printed Circuit Board；PCB） 128之第一表面116及用以將複數個軟包電池104固持於電池組100之殼體102內部的第二表面118。第一表面116及第二表面118係在固持元件110之相對側上。固持元件110包含開口112之兩列124、126，該等列彼此鄰近地配置以容納複數個軟包電池104之並排凸片106、108，且開口112之列124、126內的各開口112藉由隔板114分離，固持元件110之特徵在於，其包含選自包含第一特徵及第二特徵之群組的至少一個特徵。第一特徵包含複數個突出物120，該複數個突出物設置於固持元件110之第二表面118的兩個相對末端上且垂直於該第二表面。複數個突出物120將複數個軟包電池104定位於殼體102內。第二特徵包含形成於隔板114中之各者之自由末端上的凹槽130。換言之，自由末端在殼體102內部延伸。凹槽130在每對相對突出物120之間對準，亦即，一個末端處之一個突出物120及另一末端處之一個突出物120。第一表面116面向殼體102之外部且第二表面118面部殼體102之內部。

根據本發明之具體實例，凸片固持器110具備第一特徵或第二特徵或第一特徵與第二特徵之組合。具體而言，在一具體實例中，固持元件110包含用以安裝印刷電路板（PCB） 128之第一表面116及用以將複數個軟包電池104固持於電池組100之殼體102內部的第二表面118。第一表面116及第二表面118係在固持元件110之相對側上。固持元件110包含開口112之兩列124、126，該等列彼此鄰近地配置以容納複數個軟包電池104之並排凸片106、108，且開口112之列124、126內的各開口112藉由隔板114分離，固持元件110之特徵在於，其包含在第二表面118之兩個相對末端上且垂直於第二表面的複數個突出物120。視情況，固持元件110包含形成於隔板114中之各者之自由末端上的凹槽130。

類似地，在另一具體實例中，固持元件110包含用以安裝印刷電路板（PCB） 128之第一表面116及用以將複數個軟包電池104固持於電池組100之殼體102內部的第二表面118。第一表面116及第二表面118係在固持元件110之相對側上。固持元件110包含開口112之兩列124、126，該等列彼此鄰近地配置以容納複數個軟包電池104之並排凸片106、108，且開口112之列124、126內的各開口112藉由隔板114分離，固持元件110之特徵在於，其包含形成於隔板114中之各者之自由末端上的凹槽130。視情況，固持元件110包含在第二表面118之兩個相對末端上且垂直於第二表面的複數個突出物120。

在又一具體實例中，固持元件110包含用以安裝印刷電路板（PCB） 128之第一表面116及用以將複數個軟包電池104固持於電池組100之殼體102內部的第二表面118。第一表面116及第二表面118係在固持元件110之相對側上。固持元件110包含開口112之兩列124、126，該等列彼此鄰近地配置以容納複數個軟包電池104之並排凸片106、108，且開口112之列124、126內的各開口112藉由隔板114分離，固持元件110之特徵在於，其包含在第二表面118之兩個相對末端上且垂直於第二表面的複數個突出物120。固持元件110亦包含形成於隔板114中之各者之自由末端上的凹槽130。

根據本發明，展示無封蓋或罩蓋之電池組100，但不必以限制方式理解電池組。殼體102之末端可能具有或可能不具有用以固持軟包電池104之任何支撐元件。根據一具體實例，為殼體102之兩個末端之間的柱狀突起134設置阻尼套管308（展示於圖3中）。阻尼套管308保護介接軟包電池104之邊緣免於凹陷或破裂或損壞。圖1展示殼體102、固持元件110及PCB 128之分解圖。另外，亦提供以上各者之第一裝配視圖138，其中軟包電池104之正凸片106及負凸片108經展示為延伸出PCB 128之各別狹縫136之外。此外，展示倒置的固持元件110以提供固持元件110之兩個相對末端上的複數個突出物120以及凹槽130之清晰視圖。

根據本發明之具體實例，複數個開口112與隔板114之陣列穿插，其中隔板114中之各者包含在每對相對突出物120之間對準的凹槽130。凹槽130為單個的且在鄰近隔板114之間為共同的，或針對開口112之各列為各隔板114獨立地設置，或為基於固持元件110之設計的組合。

根據本發明之具體實例，複數個突出物120中之各突出物120包含錐形邊緣132（以虛線圓圈展示）。相對突出物120之錐形邊緣132經設計以面向彼此。另外，具有錐形邊緣132之該對相對突出物120容納具有在預定範圍內變化之長度/高度及寬度尺寸的軟包電池104。固持元件110亦包含插入模製套管122，該插入模製套管用於緊固至設置於殼體102之內表面上的柱狀突起134（或開槽隆脊）。柱狀突起134被阻尼套管308覆蓋以保護軟包電池104之邊緣免於損壞或破裂或凹陷。

根據本發明之具體實例，提供電池組100。電池組100包含殼體102及堆疊於殼體102內部之複數個軟包電池104。電池組100亦包含固持元件110，該固持元件包含用以安裝印刷電路板（PCB） 128之第一表面116及用以將複數個軟包電池104固持於電池組100之殼體102內部的第二表面118。第一表面116及第二表面118係在固持元件110之相對側上。固持元件110包含開口112之兩列124、126，該等列彼此鄰近地配置以容納複數個軟包電池104之並排凸片106、108，且開口112之列124、126內的各開口112藉由隔板114分離，固持元件110之特徵在於，其包含選自包含以下各者之群組的至少一個特徵：第一特徵，其包含設置於第二表面118之兩個相對末端上且垂直於第二表面的複數個突出物120；及第二特徵，其包含形成於隔板114中之各者之自由末端上的凹槽130。

根據本發明，電池組100具備第一特徵或第二特徵或第一特徵及第二特徵兩者之組合。根據本發明之具體實例，電池組100包含殼體102及堆疊於殼體102內部之複數個軟包電池104。電池組100亦包含固持元件110，該固持元件包含用以安裝印刷電路板（PCB） 128之第一表面116及用以將複數個軟包電池104固持於電池組100之殼體102內部的第二表面118。第一表面116及第二表面118係在固持元件110之相對側上。固持元件110包含開口112之兩列124、126，該等列彼此鄰近地配置以容納複數個軟包電池104之並排凸片106、108，且開口112之列124、126內的各開口112藉由隔板114分離，固持元件110之特徵在於，其包含設置於第二表面118之兩個相對末端上且垂直於第二表面的複數個突出物120中之至少一者。視情況，凹槽130形成於隔板114中之各者的自由末端上。

類似地，根據另一具體實例，電池組100包含殼體102及堆疊於殼體102內部之複數個軟包電池104。電池組100亦包含固持元件110，該固持元件包含用以安裝印刷電路板（PCB） 128之第一表面116及用以將複數個軟包電池104固持於電池組100之殼體102內部的第二表面118。第一表面116及第二表面118係在固持元件110之相對側上。固持元件110包含開口112之兩列124、126，該等列彼此鄰近地配置以容納複數個軟包電池104之並排凸片106、108，且開口112之列124、126內的各開口112藉由隔板114分離，固持元件110之特徵在於，其包含形成於隔板114中之各者之自由末端上的凹槽130。視情況，複數個突出物120設置於第二表面118之兩個相對末端上且垂直於第二表面。

在本發明之又一具體實例中，電池組100包含殼體102及堆疊於殼體102內部之複數個軟包電池104。電池組100亦包含固持元件110，該固持元件包含用以安裝印刷電路板（PCB） 128之第一表面116及用以將複數個軟包電池104固持於電池組100之殼體102內部的第二表面118。第一表面116及第二表面118係在固持元件110之相對側上。固持元件110包含開口112之兩列124、126，該等列彼此鄰近地配置以容納複數個軟包電池104之並排凸片106、108，且開口112之列124、126內的各開口112藉由隔板114分離，固持元件110之特徵在於，其包含設置於第二表面118之兩個相對末端上且垂直於第二表面的複數個突出物120中之至少一者，且凹槽130形成於隔板114中之各者的自由末端上。

電池組100亦包含定位於固持元件110上方的罩蓋。罩蓋包含與設置於PCB 128上之組件連接的電池管理系統（Battery Management System；BMS）控制器。為理解簡單起見未展示電池組100之罩蓋，且不必以限制方式理解罩蓋。

根據本發明，在電池組100中，固持元件110上之複數個突出物120中之各突出物120包含錐形邊緣132。相對突出物120之錐形邊緣132經設計以面向彼此。另外，具有錐形邊緣132之該對相對突出物120容納具有在預定範圍內變化之尺寸的軟包電池104。另外，固持元件110包含插入模製套管122，該插入模製套管用於安裝至設置於電池組100之殼體102的內表面上之柱狀突起134上的各別槽上。

圖2繪示根據本發明之具體實例的用於固持元件之阻尼器。隔板114中之各者上的凹槽130可供阻尼器202插入。阻尼器202包含具有松木或波紋表面之T形可撓性結構。凹槽130亦設計成具有用以鎖定插入的阻尼器202之內表面。阻尼器202之長度係根據凹槽130之長度。提供固持元件110及複數個阻尼器202之分解圖208。分解圖之後為第二裝配視圖212。一旦阻尼器202固定於凹槽130內部，複數個開口112在第二裝配視圖212中清晰可見。固持元件110之側視圖210亦具備固定於凹槽130中之阻尼器202。複數個突出物120之間的間隙展示複數個開口112。

根據本發明之具體實例，在電池組100中，為固持元件110設置阻尼器202。阻尼器202包含主體206及沿著柱狀主體206之長度一體地形成的頭部204。頭部204比柱狀主體206寬。主體206包含可撓性松木或波紋表面。

圖3繪示根據本發明之具體實例的電池組之剖面側視圖。剖面圖302展示電池組100之頂端之一部分。在剖面圖302中，展示十四個軟包電池104。軟包電池104之數目係基於要求且不限於此處所提及的數目。如清晰可見，軟包電池104之肩部304鄰接阻尼器202之頭部204。另外，軟包電池104中之各者藉由襯墊306分離。軟包電池104之凸片106、108穿過開口112，而阻尼器202被插入且壓入配合於凹槽130內部，凹槽又設置於隔板114上。單個阻尼器202緩衝或鄰接兩個軟包電池104之肩部304。末端上之軟包電池104在僅一個肩部304或兩個肩部304上由阻尼器202支撐。

根據本發明之具體實例，隔板114之外表面具備錐形輪廓。錐形輪廓在裝配期間將軟包電池104之正凸片/端子106及負凸片/端子108導引至固持元件110之開口112中。錐形輪廓由隔板114之兩個外表面上的至少一個凹痕提供，因此各開口112包含至少兩個凹痕。替代地，錐形輪廓係經由隔板114之外表面上的兩個凹痕提供，此導致各開口112具有四個凹痕。錐形輪廓輔助電池組100之較快裝配程序。

根據本發明，揭示模組化固持元件110以在第一表面116上容納具有電壓及溫度感應器連同其他電子電路及組件的PCB 128且在殼體102內部之第二表面118上容納具有不同寬度/高度變化之軟包電池104。PCB 128經由緊固件或熱熔方法裝配於固持元件110上，亦即，固持元件110與緊固件及熱熔方法兩者相容，從而提供安裝模組化。PCB 128藉由防錯（Poka-Yoke）方法定位於固持元件110上方。固持元件110由塑膠或耐電且耐熱之其他合適材料製成。PCB 128安裝於具有緩衝設計之固持元件110上。突出物120之錐形邊緣132適應軟包電池104之寬度變化及高度變化連同提供對任何振動之阻尼效應。阻尼器202定義為具有松木結構以使得能夠以壓入配合方式置放至凹槽130上。阻尼器202吸收振動且為軟包電池104提供緩衝效應。插入模製套管122使得能夠自擰緊螺釘有效地分佈扭矩。阻尼器202由但不限於包含聚胺基甲酸酯（PU）/聚矽氧橡膠/熱塑性彈性體（TPE：乙烯丙烯二烯單體（Ethylene Propylene Diene Monomer；EPDM）+聚丙烯（PP））之材料製成。

應理解，在上文描述中解釋之具體實例僅為說明性的，且不限制本發明之範圍。設想到描述中所解釋之許多此類具體實例以及具體實例中之其他修改及改變。本發明之範圍僅受申請專利範圍之範圍限制。

100:電池組 102:殼體 104:軟包電池 106:正凸片/端子 108:負凸片/端子 110:固持元件/凸片固持器 112:開口 114:隔板 116:第一表面 118:第二表面 120:突出物 122:插入模製套管 124:列 126:列 128:印刷電路板 130:凹槽 132:錐形邊緣 134:柱狀突起 136:狹縫 138:第一裝配視圖 202:阻尼器 204:頭部 206:柱狀主體 208:分解圖 210:側視圖 212:第二裝配視圖 302:剖面圖 304:肩部 306:襯墊 308:阻尼套管

參看以下隨附圖式描述本發明之具體實例。

[圖1]繪示根據本發明之具體實例的用於基於軟包電池（pouch cell）之電池組的固持元件之方塊圖；

[圖2]繪示根據本發明之具體實例的用於固持元件之阻尼器，及

[圖3]繪示根據本發明之具體實例的電池組之剖面側視圖。

100:電池組

102:殼體

104:軟包電池

106:正凸片/端子

108:負凸片/端子

110:固持元件/凸片固持器

112:開口

114:隔板

116:第一表面

118:第二表面

120:突出物

122:插入模製套管

124:列

126:列

128:印刷電路板

130:凹槽

132:錐形邊緣

134:柱狀突起

136:狹縫

138:第一裝配視圖

Claims (10)

1. 一種用於基於一軟包電池（104）之電池組（100）的固持元件（110），該固持元件（110）包含用以安裝一印刷電路板（PCB）（128）之一第一表面（116）及用以將複數個該等軟包電池（104）固持於該電池組（100）之一殼體（102）內部的一第二表面（118），該第一表面（116）及該第二表面（118）係在該固持元件（110）之相對側上，該固持元件（110）包含開口（112）之兩列（124，126），該等列彼此鄰近地配置以容納複數個該等軟包電池（104）之並排凸片（106，108），且開口（112）之該列內的各開口（112）藉由一隔板（114）分離，該固持元件（110）之 特徵在於，其包含以下各者中之至少一者， 複數個突出物（120），其設置於該固持元件（110）之該第二表面（118）的兩個相對末端上且垂直於該第二表面，及 一凹槽（130），其形成於該隔板（114）中之各者的一自由末端上。
2. 如請求項1之固持元件（110），其中該複數個突出物（120）中之各突出物（120）包含一錐形邊緣（132），其中相對突出物（120）之該等錐形邊緣（132）經設計以面向彼此。
3. 如請求項2之固持元件（110），其中具有錐形邊緣（132）之該對相對突出物（120）容納具有在一預定範圍內變化之尺寸的軟包電池（104）。
4. 如請求項1之固持元件（110），其中該凹槽（130）可供一阻尼器（202）插入，其中該阻尼器（202）包含具有松木或波紋表面之一T形可撓性結構。
5. 如請求項1之固持元件（110），其包含用於安裝至該電池組（100）之該殼體（102）上的插入模製套管（122）。
6. 一種電池組（100），該電池組（100）包含： 一殼體（102）； 複數個軟包電池（104），其堆疊於該殼體（102）內部，及 一固持元件（110），其包含用以安裝一印刷電路板（PCB）（128）之一第一表面（116）及用以固持該複數個軟包電池（104）之一第二表面（118），該第一表面（116）及該第二表面（118）係在該固持元件（110）之相對側上，該固持元件（110）包含開口（112）之兩列（124，126），該等列彼此鄰近地配置以容納複數個該等軟包電池（104）之並排凸片（106，108），且開口（112）之該列內的各開口（112）藉由一隔板（114）分離，該固持元件（110）之 特徵在於，其包含以下各者中之至少一者 複數個突出物（120），其設置於該第二表面（118）之兩個相對末端上且垂直於該第二表面，及 一凹槽（130），其形成於該隔板（114）中之各者的一自由末端上。
7. 如請求項6之電池組（100），其中該複數個突出物（120）中之各突出物（120）包含一錐形邊緣（132），其中相對突出物（120）之該等錐形邊緣（132）經設計以面向彼此。
8. 如請求項7之電池組（100），其中具有錐形邊緣（132）之該對相對突出物（120）容納具有在一預定範圍內變化之尺寸的軟包電池（104）。
9. 如請求項6之電池組（100），其中為該固持元件（110）設置一阻尼器（202），其中該阻尼器（202）包含 一柱狀主體（206），及 一頭部（204），其沿著該柱狀主體（206）之一長度一體地形成，該頭部（204）比該柱狀主體（206）寬，其中該柱狀主體（206）包含松木或波紋表面。
10. 如請求項6之電池組（100），其中該固持元件（110）包含插入模製套管（122），該插入模製套管用於安裝至設置於該電池組（100）之該殼體（102）的一內表面上之一柱狀突起（134）上的各別槽上。