TW507389B - Pack type battery - Google Patents

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A7 五、發明說明（i [發明所屬之技術領域] (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種將複數圓筒形電池與印刷基板收納 在外殼内之匣式電池。 [習知技術] 將複數個圓筒形電池收納在外殼内之匣式電池可使用 在各種用途。使用在各種用途的匣式電池，最重要的是縮 J其外开> 且增大可充放電的容量。又，其外形與容量係由 所裝。又之電斋而決定。因為係裝設於機器之固定位置。習 知之匣式電池係將電池無間隙且平行地收納於外殼内。以 該排列方式將圓筒形電池收納在外殼中的匣式電池，係在 種種的用途中並不-定能在理想的環境中充放電。此係因 為内部電池的放熱會變差之故。配設於周圍的電池在外殼 的外部可有效放熱。然而，配設於内部的電池，因周圍有 酿度上升之電池，故無法有效放熱，而且因為其自身也會 ^熱，所以容易產生因高溫障礙而導致電池性能降低之弊 端。該缺點可藉由在電池之間設置空隙而解除。只是，若 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 在電池之間5又置空隙，則會使匣式電池之外形變大。 [發明所欲解決之課題] s本發明係以解決上述缺點為目的而開發者，其目的在 於提供一種將電池以理想的排列方式收納於外殼内，而使 ϋ式電池變大的情形減至最小，並使配設在内部的電池能 有效地放熱之匣式電池。 [解決課題之方案] _本發日月之S式電池係使有複數個圓筒形電池2排列在 ^氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4.——一 1 312049 507389 A7 B7 五、發明說明（2 )

同一水平面内之第1區挣R A /、使相同形狀之複數個圓筒 形電池2排列在同一水平 命内的第2區塊B2鄰接，且並 列於同一水平面内而收納於外 門於外喊1。第1區塊B1與第2 區塊B2各具備Ν+JVT個圓芮开彡雷、★ ο 因1同形电池2,而N+M個圓筒形電 池2係由將N個電池以樺排且平 子/、排且十订亚列之橫列電池群2 a ; 以及接近該橫列電池群2A之雷> & 之電池的電極側端部，且相對 於橫列電池群2Α的電池以垂直相 且子目乂的狀態配没之Μ個直 =電池⑼所構成。第！區塊B1與第2區塊以之圓筒形 電池2係對於長方形外殼！的中心以點對稱方式配設，並 且使直交電池2B之電極側端部從橫列電池群2a之側緣突 出於鄰接之區塊側，以在第1區塊B1與第2區塊B2之間 設置中央部空間13。 惟，於本說明書中’縱橫之方向係將圓筒形電池的直 徑方向設為橫向、將全長方向亦即軸向設為縱向。因而， 將電池並列為橫排，即意味將複數電池橫向連接而平行並 列之狀態。 本發明之匣式電池最好係使用全長尺寸為較直徑尺寸 之3倍長而較4倍短之圓筒形電池2。該匣式電池係以將 N設為3、Μ設為丨為佳。亦即，將3個電池橫排平行並 列而作為橫列電池群2Α，並設置丨個與該橫列電池群2A 垂直相交之直交電池2B。 本紙張尺度3用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公ί 再者，本發明之匣式電池係^殼i分為第j外殼ia 與第2外殼1B。第1外殼1 a係▲中央部空間13 一體成 型隔壁8而設置，而第2外殼13<係一體成型可連結於該 312049 507389 A7 五、發明說明（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 隔壁8之扣止鉤10而設置。該匣式電池係將扣止鉤ι〇連 結於隔壁8,而可確實將第1外殼ία與第2外殼1B之中 央部連結^ 另外發明之匣式電池係以在中央部空間i 3配設導 線為佳。1☆: [圖式之簡要說明] 第1圖係本發明實施例之匣式電池的斜視圖。 第2圖係第1圖所示之匣式電池的分解斜視圖。 第3圖係内藏於第2圖所示之匣式電池之圓筒形電池 的配設斜視圖。 第4圖係第2圖所示之匣式電池的第1外殼的斜視 圖。 第5圖係本發明其他實施例之匣式電池的平面圖。 第6圖係第2圖所示之匣式電池的第1外殼與第2外 殼之連結構造之剖視圖。 苐7圖係第2圖所示之匣式電池的第1外殼與第2外 殼之連結構造的一部份剖面斜視圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [元件符號說明] 1 外殼 1A 第1外殼 IB 第2外殼 2 圓筒形電池 2A 橫列電池群 2B 直交電池 3 連接器 4 印刷基板 5 周壁 6 電極裝設部 7 按壓片 7A 折曲片 本紙張尺度適用Tmi家標準（CNS)A4^ir^Q x 297 3 312049 4 ， A7 五、發明說明（ 8 隔壁 端部隔壁 扣止部 貫通孔 中央部 第2區塊 8A 8C 10 12 B1 中央隔壁 基板支持隔壁 扣止鉤 模具 第1區塊 以下’依據圖式說明本發明之實施例。但是，以下所 不之實施例係例示為了將本發明之技術思想具體化之匣式 電池者’本發明並未將匣式電池限定為以下所述者。 再者’本說明書係將對應於實施例所示之構件的符號 註記在『申請專利範圍攔』以及『解決課題之方案欄』所 不之構件，以易於了解申請專利範圍。只是，絕非將申請 專利範圍所示之構件限定於實施例之構件。 第1圖至第4圖所示之匣式電池係將複數圓筒形電池 2收納在外殼1。圖中所示之匣式電池係將8個圓筒形電池 2收納在外殼1。然而，本發明之匣式電池並未將收納於外 殼之圓筒形電池的個數特定為8個。本發明之匣式電池亦 可如第5圖所示，例如將丨〇個圓筒形電池2收納於外殼1。 而且，收納於外殼之圓筒形電池的總數，可因應用途做種 種的變更。 ；举 圓筒形電池2係為胃·:離子二次電池、鎳氫電池、鎳鋰 電池等二次電池。圖中 >斤示之圓筒形電池2係全長為較直 徑的3倍長，而較直徑的4倍短之電池，例如係稱做 8B 9 11 13 B2 空間 [發明之實施型態] 3 .—裳--------訂·--------線 (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豕標準（CNS)A4規格（2iQ x 297公爱） 4 312049 A7 A7 B7 五、發明說明（5 )

或副C之外形的- + φ A J 一火電池。然而，圓筒形電池亦可使用該 型態以外的電池，你丨‘人。 - 例如’全長為較直徑的2倍長而較3倍 短之電池，或者传+ 1 乐全長為較直徑的4倍長，而較直徑的5 倍短之電池。 、外"又1内係區隔為第1區塊B1與第2區塊B2而收納 複數圓筒形電池2。# Ί J /电池2第1區塊B1與第2區塊B2係鄰接而 收納於外设1内。再者，第】區塊B】與第2區塊、2，具 有相同數里的圓筒形電池2，且將全部的電池配設在同一 水平面上。 ★第1區塊B1與第2區塊B2係以同樣的排列方式排列 圓甸形電池2。然而，第1區塊B1與第2區塊B2的電池 二f於外 >又1的中心以點對稱方式排列而收納於外殼1 ^第區塊B1與第2區塊B2的電池係由將複數圓筒形 電池2以榼排平行並列而構成之橫列電池群2 a，以及接近 該橫列電池群2A的電池之電極側端部，且相對於橫列電 池群2 A的電池以垂直相交的方式配設而構成之直交電池 2B所構成。 第1圖至第3圖所示之匣式電池係使第i區塊]31與 第2區塊B2，以將3個電池橫排平行並列之橫列電池群 2A，與1個直父電池2B構成。又，第5圖所示之匣式電 池係使第1區塊B1與第2區塊B 2，以將3個電池橫排平 行並列之橫列電池群2A，與2個直交電池2B構成。這些 圖面所示之橫列電池群2A係使兩端之電極側端部靠齊， 而平行並列為3橫列。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------* --------訂·—------線 wew. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制取 312049 507389 五、發明說明（, 〇 直交電池2B係接近橫列電池群2A之電極側端部而配 設。直交電池2B為了在外殼！的中央部分設置中央部空 間13，而將一側的電極側端冑’輯橫列電料μ之： 緣突出至連接的區塊側之方式配設。在第2圖和第3 _中，| 第1區塊B1之直交電池㈣使右端的電極側端部鄰接於|重 第2區塊B2。因而，以使右端的電極側端部從橫列電池群卜 _2A的側緣突出之方式收納於外殼J。第i區塊bi之直交||

---------- 再 I 電池2B左端的電極側端部係與橫列電池群2A左側的側緣^裝 同一平面，換句話說，即以不從橫列電池群2八的側緣突1頁· 出之方式配設。第2區塊B2之直交電池2B係將左端的電 極側端部鄰接於第1區塊B卜因而，以使左端的電極側端 部從橫列電池群2A的側緣突出之方式收納於外殼卜第2 區塊B2之直父電池2B右端的電極側端部係與橫列電池群 2A右側的側緣同一平面，換句話說，即以不從橫列電池群 2A的側緣突出之方式配設。 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 圖t所示之匣式電池係内藏有全長為較直徑的3倍長 而較4倍短之圓筒形電池2。因此，直交電池2B之全長係 較將3個電池橫排並列之橫列電池群2八之橫方向的長度 為長。如此，將直交電池2B之全長設為較橫列電池群2A 之橫方向的長度為長時，則可使直交電池2b之鄰接區塊 側的電極側端部，從橫列電池群2A之側緣突出，以在外 殼1之令央部設置中央部空間13,且可將位於直交電池2B 外側的電極側端部與位於橫列電池群2A外側的側緣配設 在同一平面上。然而，直交電池與橫列電池群不厂定需要 6 312049 507389 以 A7 五、發明說明（7 將位在直交電池外側的電極側端部配設在同一平面内 使其不會從橫列電池群的側緣突出。 如上所述，本發明之匣式電池可將構成第丨區塊bi 與第2區塊B2之橫列電池群與直交電池的個 合，且可在外殼之中央部分設置中央部空間。構成：區: 的橫列電池群或直交電池的個數係依内藏的圓筒形電池的 總數，或圓筒形電池的直徑及全長，又或是外殼的外型等 種種條件，而決定最適合的個數。 外殼1係為塑膠成型品，且分割為第丨外殼丨A與第2 外殼1B，而可收納電池與印刷基板4且簡單地組裝。第^ 外殼1A與第2外殼1B係沿著外周緣一體成型周壁$而設 之全體為長方形之箱形。周壁5係設在除了連接器3的^ 結部分以外之所有部分。周壁5係在一側的周壁5前端面 設置縱溝，俾使前端緣超音波熔著而可確實連結，另一側 的周壁5之前端緣上則設有可嵌入縱溝的凸條。該周壁5 係以將凸條嵌入縱溝的狀態，將第丨外殼1A與第2外殼 1B的周壁5連結在正確的位置上，並確實地超音波熔著^ 可穩固地連結。 第1外殼1A係將突出於内面的隔壁8 一體成型而設 置，並利用隔壁8將電池裝設在固定位置。隔壁8 4圖之斜視圖所示，配置在第丨區塊B1與第2區塊32之 間、各區塊之橫列電池群2A與直交電池2B之間，以及電 池與印刷基板4之間。圖中的隔壁8係較周壁5高而突出， 且突出至大約接近於電池上面之位置。 ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線-ip- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 312049 507389 五、發明說明（8 ) 圖中之隔壁8係由設於外殼1約中央處之中央隔壁 8A;與該中央隔壁8A之兩端直交且連結之端部隔壁犯； 以及配設在印刷基板4與電池之間的基板支持隔壁Μ所 成。中央隔壁8A係將第1區塊m與第2區塊B2的電池 配設在固定位置，而在外殼！的中央部分設置中央部空門 !3。中央隔壁8A係將兩端折曲成段差所成之形狀，並將 ，折曲部的端部連結於周壁5 i。折曲部係配設在封閉端部 隔壁8B之一端的位置上。端部隔壁8β係離開周壁$而配 a又，俾使其與周壁5之間可收納直交電池2B。而且，於第 4圖中^立於左上位置的端部隔壁8β係與配設在印刷美板 4與電池之間的基板支持隔壁8C相連結。基板支持隔壁 8C係配設成與周壁5平行。該基板支持隔壁8c與周壁$ 之間配設有印刷基板4。再者，於第4圖中，配設在右下 的端部隔壁8B係以一端與周壁5連結。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 中央隔壁8 A與端部隔壁8B係在將第丨區塊B i與第 2區塊B2的電池收納於外殼！内時，進行複數電池的區劃 整理，且在外殼1的中央部分設置令央部空間13，並使電 池之定位配置容易，而可提升組裝性。而且，即使在攜帶 匣式電池時產生傾斜，也可使施加在外殼〗的負荷變輕， 以使所有内藏之電池的重量不致集中。又，藉由沿著中央 隔壁8A與端部隔壁8B進行用來連接電池間或電池與印刷 基板4之導線等配線之捲繞，亦可使配線容易形成。另外， 基板支持隔壁8C係為將電池與印刷基板4隔離的隔壁， 可防止印刷基板4由於從電池外漏的電解液而腐蝕，同時 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 8 312049 507389 A7 五、發明說明（ 可防止所裝配之元件等被破壞。 中央隔壁8A設置有連結第2外殼1B之扣止部9。中 央隔壁8A為了確實連結第2外殼1 b，以設有複數的扣止 部9為佳。圖面中的中央隔壁8A係設有2個扣止部9。圖 面中的中央隔壁8 A係以貫通的扣止孔作為扣止部9。該扣 止部9係設於薄的隔壁8 a，且具有可確實連結第2外殼 1B的扣止鉤10之特長◦惟，扣止部9未必需要作為扣止 孔，亦可作為可連結扣止鉤丨〇之所有形狀，例如，雖未圖 示，但亦可作為扣住扣止孔的凹部。 第2外殼1B係如第6圖與第7圖所示，為一體成型 而設置，俾使隔壁8的扣止部9所連結的扣止鉤〗〇突出於 内面。第2外殼1B係在設有扣止鉤1〇之部分開口有貫通 孔11。貫通孔11係朝使扣止鉤〗0的前端突出之側，即第 6圖中之左側開口而設置。該第2外殼15係如圖中之鏈線 所示，將模具12拔出，以使扣止鉤i 〇成型。貫通孔i工 係以附著於表面之表面薄板封閉。 以上之外殼1係在第Ϊ外殼〗A的内部收納圓筒形電 池2與印刷基板4等全部零件後，將第，2 第丨外…。此時，將第2外殼18之扣止釣= 第1外殼1A的扣止部9而予以連結。之後，超音波溶著 周壁5而予以連結。溶著有周壁5之外殼j係為堅固之構 造。惟’本發明之E式電池亦可接著第j外殼與第2外殼 的周壁而予以連結，或者亦可鉤住而予以連結。 ? 外殼1A係在連接器3露出於外部之部分 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)M規格（210 X 297公釐） 312049 507389 經参部智慧財產局員工消費合作社印製 10 A7 五、發明說明（1Q ) 未没置周壁5’以作為電極裝設部6。為了夹住設定在該電 極裝設部6之連接器3,第2外殼1B係使周壁5突出並且 使按壓片7 —體成型而設置。在圖中，按壓片7係將下端 緣折曲成L·字狀之折曲片7A —體成型而設置，並以該折 曲片7A從上方按壓連接器3，而裝設在固定位置。 連接器3係固定在印刷基板4上。將連接器3裝設在 參外殼1的固定位置上，且經由連接器3將印刷基板4配設 在外殼1之固定位置上。為了將連接器3裝設在第1外殼 1A之固定位置上，連接器3具有向兩端突出之定位凸部。 第2外设1B係设有將該定位凸部嵌入於固定位置之後入 扭部。將定位凸部導入嵌入凹部，連接器13即可裝設於第 1外殼1A之固定位置。 印刷基板4構成電池之保護電路，或者，將演算電池 之剩餘容量的元件亦即半導體元件等固定。第2圖所示之 鲁匣式電池係在基板支持隔壁8C與周壁5之間所設置的空 間上配設有印刷基板4。印刷基板4係安裝半導體元件， 例如FET、電晶體、LED、1微晶片以及半導體記憶體等， 以構成電池之保護電路或演算剩餘容量之電路。 『發明之功效』 本發明之g式電池具有將圓筒形電池以理想的排列 方式收納於外殼1中，而盡可能將匣式電池的外形設為最 小型，以使配設在中央部分之電池有效放熱之特長。此係 因為本發明之匣式電池係將複數圓筒形電池區劃為第1區 塊與第2區塊之同時，將第1區塊與第2區塊的電池以橫 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱)----- 312049 ----1------Ϊ — --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507389 五、發明說明（u / 列電池群與直交電池構成，而且，將第丨區塊與第2區塊 之圓筒形電池，對於長方形的外殼中心以點對稱方式配 此外，使直父電池的電極側端部從橫列電池群的側緣 突出於鄰接的區塊側，而在第丨區塊與第，.2區塊之間設置 中央部空間之緣故。於外殼之中央部分所設之中央部空間 係為防止外殼之中央部分的電池為所鄰接的電池所加熱， 因而可有效防止由於内部所配設之電池的熱所導致之劣 化。因此，本發明之匣式電池具有不致使電池性能低下， 而可以大電流充放電之特長。 再者，本發明申請專利範圍第4項之匣式電池，因係 可以中央部空間所設之隔壁將第1外殼與第2外殼連結， 故具有可以有效地防止外殼輕薄成型以致膨脹等之變形的 特長。而且，本發明申請專利範圍第5項之匣式電池，係 利用中央部空間作為配設導線之空間，而具有可使導線之 配線簡單形成之特長。 ._------*—訂-----------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 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） 11 312049

Claims (1)

1. . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 507389 ____g8S__ 六、申請專利範圍 1 · 種匣式電池，係使複數個圓筒形電池（2)排列在同一 水平面内之第1區塊（B1)，與使相同形狀之複數個圓筒 形電池（2)排列在同一水平面内的第2區塊（B2)鄰接，以 並列於同一水平面内而收納於外殼（丨）， 而第1區塊（B1)與第2區塊（B2)具備N+M個圓筒 形電池（2)，而N+M個圓筒形電池（2)係由將n個電池 以橫排且平行並列之橫列電池群（2A);以及接近該橫列 _ 電池群（2 A)之電池的電極側端部，且相對於橫列電池群 (2A)的電池以垂直相交的狀態配設之％個直交電池（2B) 所構成， 且第1區塊（Β1)與第2區塊（Β2)之圓筒形電池（2) 係對於長方形外殼（1)的中心以點對稱方式配設，並且 使直交電池（2Β)之電極側端部從橫列電池群（2 Α)之側 緣突出於鄰接之區塊側，以在第1區塊（Β〗）與第2區塊 (Β2)之間設置中央部空間（13)。 • 2.如申請專利範圍第1項之匣式電池，其中，圓筒形電池 (2)之全長尺寸為較直徑尺寸的3倍長而較4倍短。 3.如申請專利範圍第2項之匣式電池，其中，Ν為3，而 Μ為1 〇 4·如申請專利範圍第1項之匣式電池，其中，外殼（1)由 第1外殼（1Α)與第2外殼（1Β)所構成，第1外殼（1Α)係 在中央部空間（13)—體成型隔壁（8)而設置，第2外殼 (1Β)係一體成型連結於該隔壁（8)之扣止鉤（1〇)而設 置。 ^-----------------線 (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標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 12 312049 507389 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 5.如申請專利範圍第1項之匣式電池，其中，在中央部空 間（13)配設有導線。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 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） 13 312049