TW432736B - Pack battery - Google Patents

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Μ < ill·. Α7 Β7 五、發明說明（1 ) s [發明的技術領域] 本發明係關於内附溫度熔絲或PTC等保護元件之盒 式電池者。 [習用技術] 為防止盒式電池於異常狀態的使用，有内附保護元件 者β保護元件係於電池溫度異常升高，或於電流過大時， 中斷電流。此種用途的保護元件，有使用溫度熔絲或PTC 者。溫度熔絲係於電池溫度高於設定溫度時熔斷，以將流 過的電流中斷。PTC則在流過大電流而溫度升高時，急 遽變化為高阻值以使電流幾乎停止β 内具複數個圆筒電池的盒式電池，如第1圖所示，係 於電池124間的谷部附設保護元件103,而收容於盒體125 内。上述圓筒電池可有效地利用電池間的谷部空間附設保 護元件103。然而’内具方型電地之盒式電池，在其電池 間的谷部無法具有谷部空間，故如第2圖所示，須於電池 ~224與盒體225間設一空間配設印刷基板226，以在該印 刷基板226上設置前記電池224之保護元件203。 第2圖所示構造的盒式電池，係於電池224及盒體225 間設有用以配設保護元件203之空間，故其外形較大。又， 於盒體225與電池224間的既定位置，較難以不動狀態固 定其印刷基板226及保護元件203 ^若該印刷基板226及 保護元件203係於盒體225内部移動，則振動成為故障原 因，致使可靠性下降。又如第2圖，在電池224側部與盒 體225間配設保護元件203的盒式電池，其封口板205之 本紙張尺度適用中困國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） — — — — — — — — — —— —— * I I I I I I I * — —— — — — — 1 (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝X-消費合作社印製 311075 432736 A7 __B7____ 五、發明說明（2 ) 電極端子208與保護元件203分離，因此，連接保護元件 203及封口板205之電極端子208較麻煩，且有導板227 較長的缺點。 [發明所欲解決的問題] 本發明係為解決上述缺點而開發者β因此，本發明係 以提供内附保護元件且能使全體精巧化的内附保護元件之 盒式電池為第1目的。 同時，本發明亦以提供一種配設保護元件於固定位 置’而能予以不移動地固裝的内附保護元件之盒式電池為 重要目的。 又，本發明係提供以短引線連接保護元件及封口板端 子的内附保護元件之盒式電池為又一主要目的。 又’如裡離子（Lithium ion)二次電池、鍊•氩電池、 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 鎳•鎘電池等二次電池，若係於異常狀態下使用，為防止 外裝罐破裂須具備安全閥。安全閥係於電池内壓異常高 時，自動開閥排出電池内的氣體者。因電池若有過電流流 過、或在過充電時，通常會在内部產生氣體而使電池内壓 異常升高《•若該氣壓升高，將破壞外裝罐而變為危險狀態， 故以安全閥排出氣體》 當安全閥開閥時，充填於電池内部的氣體排出，有時 亦將電解液一齊排出。由於電池排出的電解液對盛裝電池 的充電器及電子機器具有不良影響。例如，電解液附著於 接點*即可能將接點腐蝕而成為接觸不良的原因。若電解 液附著於印刷基板時，必腐蚀導電部，因移動（migration) 本紙張尺度適用中圉國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） 2 311075 經濟部智«財產局負X'消費1作社印製 A7 B7 五、發明說明（3 ) 、 而使導電部發生短路故障。 為防止上述弊害的產生，有於充電器設置得以順暢排 出電解液的排液路徑者。充電器的排液路徑雖可防止多量 的洩漏電解液留存於盒體内部，唯不能將電解液完全排 出，故由電池漏出的嚯解液將附著於充電器接點或盒體内 面而成為故障的原因。且於龛體内部附設電池的電子機器 通常難以設置電解液的順暢排出路徑。因此*由電池洩漏 的電解液留存於盒體内成為故障的原因。 本發明徑為解決該缺點而開發，是故，本發明係以提 供一種能吸取由電池漏出的電解液，有效地防止由電解液 造成之危害的電池為其第2目的》 本發明的上述效果及特徵，將參考附圈予以詳述於 後； [解決問題手段] 本發明的内附保護元件之盒式電池具有：基本電池、 端子固定具及電池的保護元件》基本電池係以具有電極端 子突出於表面之封口板，將其外裝罐開口部予以氣密式封 閉°端子固定具配設於復蓋元件電池之封口板位置，且 與封口板間設有用以裝設保護元件的收納空間。該端子固 定具係以絕緣材料成型。保護元件係設於端子固定具與封 口板間的收納空問之電極端子以外部分，且將其下部配置 於較電極端子之上端面為下方的位置上β 此種構造的内附保護元件之盒式電池，可内附保護元 件而得以將全艟精巧化，同時，具有將保護元件配設於固 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐} 311075 IUIIIIIII1 — · · 11111 11 I — — In — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 432736 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（4 ) 定位置而不移動的優點β此乃因盒式電池係在封口板與端 子固疋具間設收納空間，同時，將保護元件置於電極端子 以外的部分，且將下部配置於較電極端子之上端面為下方 之故。由封口板突出電極端子的基本電池、若以覆蓋封口 板的狀態設置端子固定具，則可藉由突出的電極'端子在電 極端子以外的部分形成收納空問。本發明的盒式電池即將 保護元件收容於該收納空間β此種構造的盒式電池，其基 本電池與端子固定具皆具有獨特構造，可有效地利用其間 的空間’故能極省空間地内附保護元件，而使全體精巧化。 上述盒式電池係將基本電池的封口板周緣及端子固定 具作成獨特構造’以設保護元件的收納空間，因此，具有 得以不關電池形狀而將保護元件以理想狀態配設於固定位 置固定的優點。又因本發明的盒式電，池可於封口板之電極 近傍固定保護元件，得以短導線予以簡單連接。 盒式電池係以例如溫度熔絲或PTC的任何一種作為 保護元件，且以使保護元件接近基板電池之封口板，而配 設於端子固定具下面之收納空間為宜》 又’本發明的盒式電池係在端子固定具及封口板間設 有保持空間，可將吸濕材配設於此，以防止電解液弊害》 此種構造的盒式電池係將電池洩漏的電解液予以吸 取’可有效地防止由電解液造成之危害。又，此種構造的 盒式電池，在基本電池封口板及端子固定具間設保持空間 以配置吸濕材，可有效率地吸取電池漏液，以防止因電解 液而造成之對電子機器之危害》該盒式電池且使基本電池 本紙張尺度適用中囷囷家棵準（CNS)A4規格<210 X 297公« > 311075 ----·ίl·-----广^---- (請先閱讀背面之注意事項再«rsr本頁) 訂---------線'^ 0. 智 % 貲 合. 作 社 印 A7 B7 五、發明說明（5 ) ' 封口板周緣及端子固定具形成獨特構造’設有吸濕材的保 持空間，可有效地利用該空間配設吸濕材’同時，得將該 吸濕材簡單且正確地配置於預定位置。 [發明的實施形態] 第3圖之分解斜視圖所示之盒式電池β係具備：基本 電池1、端子固定具2、吸濕材20及保護元件3〇基本電 池1係將外裝罐4之開口部以封口板5予以氣密封閉。該 基本電池1係於封口板5周緣突出凸條6’於凸條6内側 設凹部7。圖中之基本電池1係使外裝罐4之開口端緣由 封口板5突出，且以外裝罐4之開口端緣作為凸條6»該 基本電池1係於外裝罐4之開口部嵌入封口板5，將封口 板5與外裝罐4以雷射熔合而將外裝罐4作成氣密封閉 狀。 外裝罐4係以A1及A1合金，或於鐵板表面鍍金屬 的金屬板*由衝床加工成底部封閉的筒狀物。圖中外裝罐 4係將圓柱或橢圓筒麈扁成其預定厚度之形狀》該外裝罐 亦可為未圖示之方狀筒或圓柱或橢圓筒狀。 封口板5之中心固定有電極端子8。該電極端子8係 介由絕緣墊（packing)9與金屬製的封口板5絕緣，且以氣 密狀態固定。該電極端子8突出於封口板5表面《•上圈中 之基本電池1，封口板5之電極端子8内部雖未内附安全 閥，但亦可於電極端子8内部内附安全閥。内附安全閥的 電極端子8，為排出外裝罐内部氣體設有貫通孔β電極端 子處設有安全閥的盒式電池，係以吸濕材吸取由該貫通孔 本紙張尺度適用中國國家楳準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 311075 I I I -------- ----I I 訂 II 1 I ! --- <請先閱讀背面之注^^項再填寫本頁) 432736 經濟部智慧財產局貝工消t合作社印製 A7 B7 五、發明說明（6) 洩漏的電解液β 圖t之封口板5係在異後電極端子8的另一位置開設 漏液孔10以設安全閥11。安全閥11係以電池内麼可破 損的薄膜形成’該薄膜係緊密地以氣密方式固定於漏液孔 10内面。成為安全閥11的薄膜，係於電池内壓較設定壓 力為低時’以氣密狀緊閉漏液孔10 ’而於電池内壓高於 設定厘力時破裂，將電池内的氣艘茂於外部β 端子固定具2下面突設有可嵌入基本電池1之凹部7 之嵌合凸部12»其下面另設有用以裝設保護元件3的收 納空間13及用以裝設吸濕材20的保持空間19 β該端子 固定具2係以塑膠等絕緣材料成型而成，且其上面固定有 端子板14。塑膠製的端子固定具2，可將金屬板的端子板 14以丧入式成型大量生產。該端子板14係如第3及4围 所示*係以覆蓋端子固定具2的上面除周緣部分以外的全 部為其外形β 第3圖中的端子固定具2係於周緣下面設有突出肋部 (rib)，以該肋部成型為嵌合凸部12。該肋部外周面設溝 部’該溝部可供設於基本電池I周緣的凸條6嵌合於其上》 第5至6圖顯示端子固定具2的肋部嵌定於元件電池1之 凸條6的狀態。在端子固定具2的助部内側則設有用以裝 設保護元件3的收納空間13及用以裝設吸濕材20的保持 空間19。 内附於收納空間13的保護元件3係將一方之導線15 連接於封口板5之電極端子8前端面，又將另一方之導線 ------^-----— 裝· — ~—-----訂·! !線^,^·^· (請先聞讀背面之注意事項再^«'本頁) 产 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公藶） 6 311075 A7 A7 經 濟 部 智 慧 財 產. 局 消 费 合. 作 杜 印 ，製 五、發明說明（ 15連接於端子板14,且於導線下面連接保護元件之本體 部分’以將該本體部配設於收納空間13〇保護元件3係 由封口板5及端子固定具2挾持，以除電極端子8以外部 分，在第3圖中係配設於較電極端子8為右方之收納空間 13。又，該保護元件3係將其下部配設於較電極端子$上 端面為下方位置》又，為了將内附於端子固定具2的保護 4元件3之導線15,由端子固定具2下側導岀上側，在端 子固定具2端部’即第5圖中的右端部開設貫通孔16。 第5圈中之端子固定具2下面一體成型地突設有凸部 17’以插入開設於保護元件3之導線15的小孔〗5A，保 持保護元件3於固定位置》此種構造的端子固定具2具有 可收納保護元件3於收納空間13中正確位置的優點。其 係在設於保護元件3之導線15的小孔15A，插入端子固 定具2之凸部17 ’可使保護元件3得以定位之故。又可 將插入小孔15A的凸部17加熱壓扁，以使保護元件3連 結於端子固定具2» 圖中’端子固定具2係為將保護元件3之導線15連 接於封口板5之電極端子8，係以連接孔18為中心予以 貫通及開口《該連接孔18係貫通固定於端子固定具2的 端子板14而開口者》可於連接孔is插入點焊用電極棒， 將保護元件3之導線15溶接在電極端子8上。 第5圖中所示之端子固定具2，係於圖中右方設有收 納空間13，而於左方設用以裝設吸濕材的保持空間19。 保持空間19係以肋部圍繞周困，而其上面係以插入端子 本紙張尺度適用中國困家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱> 311075 --------------裝— <靖先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁> -^r"J. 432736

五、發明說明（8 ) 固定具2固定的端子板14封閉。保持空間19與收納空間 13的分界處’設有連結於周圍肋部的分隔壁21。分隔壁 21係區隔保持空間19及收納空間13，以防止吸收於吸済 枋20的漏液外漏。圖中之分隔壁21係2列構造，以確實 阻止吸濕材20的漏液由保持空間19外漏β設於端子固定 具2周圍而形成保持空間19的肋部係如第3圓及第4圓 所示’為將通過安全閥11的氣體排於外部，而設有切口 部22 〇 吸漁材20係用於吸取由電-池汽漏之電解液並予以保 持者。吸濕材20為細織維予以立體集合之不織布及渡紙， 或具有微細連續氣泡的塑膠發泡體。吸濕材2〇係可嵌合 於保持空間19的大小，換言之，係略等於保持空間19的 内形’或較小於該外形，且其相對於空全閥11的漏液口 部分開設有吸入孔20Α。吸濕材20之厚度略等於保持 空間19高度’或以被壓扁狀收納於保持空間19，而其未 被壓扁狀態則較保持空間19略高。該吸濕材20係以下面 密貼於封口板5，以有效率地吸收由安全閥11排出之電 解液。又於安全閥11的漏液口 10部分開設有吸入孔20Α 的吸濕材20，並不封閉漏液口 10開口部》因此，安全閥 11可順暢地由漏液口 10排出氣體及電解液。由漏液口 10 排出的氣體經吸入孔20Α導引，透過吸濕材20而排出^ 電解液即由吸入孔20 Α被吸濕材20吸取。圖中之吸濕材 20係開設有貫通上下的吸入孔20A。惟吸濕材之吸入孔 可不必貫通至上方，得以閉鎖上方狀態僅於下方設開口。 (請先Μ讀背面之注f項 广，fi-”再V寫本頁) --訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） 8 311075 經 濟 部 智 慧 財 產 局 I -X.* 消 费 合， 作 杜 印 -製 A7 B7 五、發明說明（9 ) . 保護元件3係一種於設定溫度時熔斷的溫度熔絲〇溫 度熔絲係於基本電池1的溫度高於設定溫度時自動熔斷以 中斷基本電池1的電流。惟本發明的盒式電池，不限定保 護元件3為溫度熔絲。保護元件3亦可使用PTC以代替 溫度熔絲。PTC係於設定溫度時，電阻值急速增加，以 使流於基本電池1的電流遽減，實質上係中斷電流者。 保護元件3係於兩端連接引線15。引線15係用點焊 以0連接於電極端子8及端子板14之薄金屬板《插入端子固 定具2貫通孔16的引線15，係沿端子固定具2折曲，而 如第4圖所示熔接連接於端子板14上面。 上述構造的盒式電池，係如下方式製成： ① 插入端子板14成形的端子固定具2以塑膠製造。 ② 於端子固定具2之收納空間13安裝保護元件3, 連接保護元件.3的引線15於端子板14，此時，將設於端 子固定具2之凸部17插入保護元件3的引線15之小孔 1_15Α’壓扁凸部17可將保護元件3假固定於端子固定具2。 ③ 於端子固定具2之保持空間19安裝吸濕材20。致 濕材20係嵌合於保持空閟19而保持於預定位置β該吸漁 材亦可貼於端子固定具内面。 ④ 將端子固定具2之嵌合凸部12嵌入基本電池1之 凹部7’將端子固定具2配裝於元件電池1之固定位置。 此時，可於保護元件3下面塗上接著劑使其黏貼於封口板 5表面》亦可於吸濕材下面塗上接著劑而將之黏貼於封口 板5表面β — — — — — — I — — — — — — *——1111— 1111111« (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家櫟準<CNS>A4規格（210*297公鏟） 9 311075 ， ^32736 A7 B7 五、發明說明（10) 、 ⑤ 將端子固定具2裝設於基本電池1之固定位置之狀 態’於端子固定具2之連接孔is t插入電極棒，將保護 元件3之引線15熔接於電極端子8。 閱 讀 背 面 之 注 ⑥ 如第3圖及第4圈所示，在端子固定具2與基本電 池1之外裝罐4附著薄膜23，將端子固定具2連結於基 本電池1。圓中所示的盒式電池，係以黏著薄膜將端子固 定具2附著於外裝罐4。惟端子固定具與基本電池得使用 熱收缩薄膜連結。 之後，可於外裝罐4及端子板14熔接引線用導引板 後，收納於盒子，或以熱收納套管被覆成盒式電池。 訂

上述實施形態僅係用於詳細說明本發明的特徵及其效 果者。並不用以限定本發明的實施範圍，因而，在未脫離 本發明揭示之精神及技術範圍，以任何運用本發明之上述 内容完成的改變及修飾，應為下述申請專利範圍所涵蓋》 [圖面的簡單說明I 第1圖表示習用内附保護元件的盒式電池例之分解斜 視圖。 經濟部智慧財產局貝工消f合作社印製 第2圈為表示習用内附保護元件的盒式電池另例之分 解斜視圖。 第3 ®為本發明實施例之内m保護元件的盒式電池之 分解斜視圖。 第4圖為本發明實施例之内附保護元件的盒式電池之 平面圖。 第5圖為第4圖所示盒式電池之Α·Α線剖面圖。 311075 本紙張尺度_ tSS家料（CNS>A4規格（2W X 297公笼 A7 B7 五、發明說明（11) 第6圈為第4圖所 第7圖為第4圚所 第8®為第4圈所 [符號的說明] 示盒式電池之B-B線剖面圈 示盒式電池之C-C線剖面圖 示盒式電池之D-D線剖面圖

經 濟 部 智 慧 財 產 局 霣 X4 消 費 合 作 杜 印 -製 1 基本電池 2 端子固定具 3 保護元件 4 外裝罐 5 封口板 6 凸條 7 凹部 8 電極端子 9 絕緣墊 10 漏液口 11 安全閥 12 嵌合凸部 13 取納空間 14 端子板 15 引線 16 貫通孔 17 凸部 18 連接孔 19 保持空間 20 吸濕材 21 分離壁 22 切〇部 23 薄膜 224 電池 225 盒體 226 印刷電路板 227 導板 ----------------1 I--^--III— — — (锖先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 本紙張尺度適用中困國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11 311075

Claims (1)

1. ^32736 A8 B8 C8 D8 申請專利範固 i 一種盒式電池，係具備： 以具有由表面突出之電極端子8的封口板5氣密 地封閉外裝罐4之開口部而成的基本電池1; 配設於復蓋該基本電池丨之封口板5的位置，同 時其舆封口板5間具有用以裝設保護元件3之收納空 間13,且以絕緣材成型而成的端子固定具2;及 工 設於該端子固定具2及封口板5間的收納空間13, 且位於電極端子8以外部分之位置，而將其下部配設 於較電極端子8上端面為下方之電池保護元件。 2.如申請專利範圍第1項記載之盒式電池，其令，基本 電池1具有由封口板5周緣突出的凸條6，而將嵌合 於該凸條6内側之嵌合凸部12配設於端子固定具2, 將嵌合凸部12嵌於基本電池1之凹部7，以在端子固 疋具2舆封口板5間設置收納空間13。 3‘如申請專利範圍第〗項記載之盒式電池，其令，將保 護元件3之引線15連接於電極端子8的前端面，而於 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 引線15下面連結保護元件之本體部，以將本體部配設 於收納空間13。 4·如申請專利範圍第1項記載之盒式電池，其中，係將 保護元件3以封口板5及端子固定具2挾持，而配設 於收納空間13 » 5_如申請專利範圍第4項記載之盒式電池，其中，係將 保護元件3黏著於封口板5表面。 6.如申請專利範圍第3項記載之盒式電池，其令，係將 12 311075 / / 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 *肖 费 合 作 社 印 製 13 -------- 申請專利範国 保護元件3之一方的引線15連接於設在封口板5之電 端子8，而將另一方之引線15，貫通端子固定具2 而連接於固定在端子固定具2上面的端子板14。 •如申請專利範圍帛1項記栽之盒式電池，其中，係於 保護疋件3之引線15開設小孔15A，而端子固定具下 面係大設有凸部1 7，以插入小孔1 5 A，而將保護元件 3保持在端子固定具的固定位置。 Cj8·如中請專利範圍帛7項記載之盒式電池，其中，係將 上述凸部17予以麼扁，以使保護元件連結於端子固定 具β 9·如申請專利範園第】項記載之盒式電池，其中，端子 固定具係開設有貫通其中心之連接孔1 8，以便保護元 件3之引線15連接於封口板5的電極端子8» 10.如申請專利範圍第i項記載之盒式電池，其中，係使 外裝罐4之開口端緣凸出於封口板5,且以外裝罐4 ψ 之開口端緣作為凸條6。 11_如申請專利範圍第i項記載之盒式電池，其中，端子 固定具2係介由薄膜23而連結於外裝罐4。 12.如申請專利範圍第丨項記載之盒式電池其中，該基 本電池的外裝罐係將圓柱或橢圓筒壓扁成預定厚度的 形狀、方形筒狀、圓柱或橢圓筒狀之任一形狀者。 13·如申請專利範圍第i項記載之盒式電池，其中，係於 塑勝製端子固定具2插入金屬板之端子板14成型而予 以固定者》 本紙張尺度適用中.國國家揉準.（CNS ) Α4规格（2丨〇χ2?7公釐） 311075 ---------Μ-------訂·------^ (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 432736 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範固 14·如申請專利範圍第1項記載之盒式電池，其中，係在 封口板5及端子固定具2間之除電極端子8以外的部 分，設置保持空間19，且於該保持空間19内裝設用 以吸取由封口板5漏出的電解液之吸濕材 15. 如申請專利範圍第14項記載之盒式電池，其中，基本 電池係在封口板5開設有漏液口 1〇,且該漏液口 ι〇 係離開電極端子8而開設，同時，設置能以電池内壓 使之破損的薄膜為安全閥U。 16. 如申請專利範困第I#項記載之盒式電池，其中，端子 固定具係於收納保護元件的收納空間13，及用以裝設 吸滿材20之保持空間19的分界處設有分隔壁21。 17. 如申請專利範圍第14項記載之盒式電池，其中，保持 空間19係以肋部園繞’並於端子固定具2上面固定端 子板14’而以該端子板14封閉保持空間19之上面》 18. 如申請專利範圍第I?項記載之盒式電池，其中，設於 端子固定具周圍而形成保持空間19之肋部係設有用以 將通過基本電池之安全閥u之氣體排至外部之切口 部》 19. 如申請專利範圍第14項記載之盒式電池，其中，吸濕 材20係以細織維予以立想集合之不織布及濾紙，或具 有微細連續氣泡的塑膠發泡體之任何一種構成者。 20. 如申請專利範圍第14項記載之盒式電池，其中，筏濕 材20係略等於保持空問19的内形，或較之略小的外 形’且相對於安全閥11的漏液口 10部分開設有吸入 本紙敢尺度適用中國國家#率（CNS )灰4規冰（210X297公釐） ---：—；-----^装— (請先閣讀背面之注意事項再填頁) 訂·. |十* 經濟部智慧財產局员工消費合作社印製 14 311075 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 孔20A者。 21.如申請專利範圍第14項記載之盒式電池 材20係將其下面緊貼於封口板5者。 其中，吸濕 請 先 聞

   ，經 濟 部 智 慧 財 A -局 消費 合 作 社 印 製 £ 之 注 I 頁 裝 訂 線 本紙張尺度逋用t國β家梯率（CNS ) A4A格（2丨0X297公釐） 15 311075