TWI302766B - Terminal-linking member of secondary battery module - Google Patents

Description

1302766 - 將該等平板或該等匯流排棒連接到該平板形電極終端之彎 曲的部份，其會需要熟練的技術。同時，此連接程序非常 複雜。此外，該等連接的零件由於外部撞擊而彼此分離， 其會造成缺陷產品數目的增加。 其次，該袋形電池的機械強度低。為此原因，當堆疊 • 複數個單元電池來製造一電池模組時，即需要額外的構件 來維持穩定的連接及組裝。因此，當該電池模組使用該袋 形電池製造时，單元笔池係裝设在^匣中，其能夠收納 • 一或兩個單元電池，並將複數個卡匣堆疊在另1個之上， •藉此製造-電池模組。因此，該電池模組之製造程序更加 ^ 複雜，並會增加該電池模組之大小。 【發明内容】 習用技術中的 因此本發明的目的在於實質地減輕上述 問題，以及過去所遭遇到的技術問題。

一種終端鏈結構件， 兀電池之電極終蠕在 ，其能 t 一電

1302766 設一安全元件，並對該等單元電池執行一整平程序。 根據本發明一態樣，上述及其它目的可由將具有彼此 堆疊之單元電池的一二次電池模組之一終端鏈結構件並彼 此電氣連接來達到，其中該終端鏈結構件包含：一絕緣構 件，其裝設在相鄰單元電池之電極終端之間，以達到該等 電極終端之間的電氣絕緣，該絕緣構件係粞合於該等電極 終端；及一連接構件，其耦合於該絕緣構件，用以電氣連 接彼此串聯及/或並聯耦合於該絕緣構件之單元電池的電 極終端。 根據本發明，該二次電池模組係由依序組合該絕緣構 件及該連接構件所製造。因此，該電池模組之製程相當簡 單，並可提供良好的耦合力及安全性。 該等電極終端之結構使得該陰極終端及該陽極終端係 形成在每個電池的同一侧，或是該陰極終端形成在每個電 池之一側，而該陽極終端形成在每個電池的另一侧。舉例 而言，該陰極終端及該陽極終端可分別形成在每個電池的 上端及下端，使得該陰極終端及該陽極終端彼此相對。 該絕緣構件用以將相鄰單元電池之電極終端彼此電氣 絕緣。因此，該絕緣構件係以一電性絕緣材料製成。較佳 地是，該絕緣構件由多種塑膠樹脂製成，雖然該絕緣構件 並沒有特別的限制，只要該絕緣構件可使得相鄰單元電池 之電極終端彼此可電氣絕緣。 該絕緣構件可以用多種方式耦合於該等單元電池之電 極終端。在本發明一較佳具體實施例中，該等單元電池之 1302766 電極終端具有通孔，且該絕緣構件具有耦合突出物，其係 對應於該等通孔。因此，該絕緣構件之耦合突出物可安裝 在該等電極終端之通孔中，因此可以達到該絕緣構件與該 等電極終端之間的穩固柄合。較佳地是，該等輕合突出物 亦具有通孔，使得該等堆疊的電極終端，更特定而言為當 該絕緣構件置於該等電極終端之間而堆疊的該等電極終 端，其藉由插入穿過該等耦合突出物之通孔的耦合構件而 彼此更加地穩固耦合。 在本發明一較佳具體實施例中，該絕緣構件係建構成 一長方形方塊的形狀，其可符合於該等堆疊的單元電池的 電極終端之間的一間隙。當該等單元電池堆疊在一起時， 該等電極終端之間的間隙之形狀為一長方形。因此，符合 於該間隙的該長方形方塊可更穩定。 更佳地是，該方塊包含兩個組裝單元體，其結構使得 該組裝單元體可以彼此耦合或分開，該單元電池之陰極終 端係耦合於該等組裝單元體之一，而該單元電池的一陰極 終端耦合於另一個組裝單元體。 該連接構件’其根據本發明為構成該終端键結構件的 其它組件，其耦合於該絕緣構件，如上所述，並用於電氣 連接該等單元電池之電極終端，其係耦合於該絕緣構件。 為此原因，該連接構件以導電材料製成。較佳地是，該連 接構件以金屬製成，雖然該連接構件並無特別限制，只要 該連接構件將該等電極終端彼此電氣連接。 在該連接構件與該絕緣構件之間的耦合可用多種方式 ^02766 在本發明—較佳具时施财， •:弟-終端連接體’其連接於該單:二包含： 1):及-第二終端連接體，其連接到相鄰於Vi 端 ::極終端⑷相同於連接到夂==單:電_ 电極終端（b)時，另—太 牛之早兀電池（B)的 更佳地是，該 以、、電極終端係彼此並聯連接。 此隔開，該第-終端連=妾=二終端連接體彼 絕緣構件，使得該第 ^弟—、ά連接體輕合於該 電極終端，且㈣—放山弟一、、端連接體連接到該相對應 :由:導電構件彼此連接體彼此 體輕合於該絕緣構件之後:弟一及弟二終端連接 —終端連接體之間的 =一終端連接體與該第 構件時，會大為^組裝期間使用上述的隔離型式的連接 連接構件彼此並未可’因為該等電極藉由該 池模組組、或在該 10 -1302766 =其有可能執行-平行的整平程序’用以整平” 早兀兔池之初始狀態。 正十4# 包括::ί本發明另'態樣，其中提供-第二電池模H 包括5亥終端鏈結構件，如上所述。 且其 平板在較佳具體實施例中，該電池模組包含:- 可放電的：3Γ:單元電池彼此堆疊’其為可充電及 該平：：：：以控制該電池之運作的電路單元。 該等單^ 制，只要該平板具有—結構，其中 斟虛认书池能夠彼此堆疊。該平板可為一外殼，盆且有 小的一_零件，使得該等單元 二，輕易地裝設於該收納零件中。該外殼可以建構成 的結構’其巾該等堆疊的單元電 件係由該外殼所覆蓋。 i及下方令 第二電池模組的一較佳範例例示於第 圖 【實施方式】 現在本發明’具體實施例將參考隨附圖面來詳細說 明。但是請注意到本發明之範圍並不受限於所示的具體實 施例。 1 一圖所μ根據本發明—餘频實關所應用到 -終祕結構件n電池模組⑽的典型透視圖。 請爹考第一圖’該電池模組100包括-上殼no — 下殼12G、複數單元電池_、—第—電路單元13〇、一第 二電路單兀刚、及—第三電路單元150。該等單元電池 1302766 200係堆疊在該上殼110與該下殼120之間，其彼此隔開。 該第一電路單元130係裝設在該電池模組100之前方表面 處’該弟二電路早元14 0係裝設在該電池模組10 0之下方 表面處’而該第二電路早元15 0係裝設在該電池模組10 0 之後方表面處。 因為該上殼110與該下殼120彼此隔開，該等單元電 池200(可堆疊在另一個之上）之數目並未受限於該上殼110 與該下殼120。因此，其有可能輕易地設計該電池模組 100，使得該電池模組1〇〇具有所需要的容量及輸出，其根 據該等堆疊的單元電池200之數目修正該第一電路單元 130及該第三電路單元150。同時，該等單元電池200為暴 露的，因此當該等單元電池200被充電或放電時，可以有 效率地達成散熱。根據不同狀況，可以省略該上殼110。 該第一電路單元Π0係裝設在相鄰於該等單元電池 200之電極終端的電池模組100之一側面處，且該第一電 路單元130根據本發明包括一連接構件，用以彼此並聯或 串聯該等單元電池200，及一感應板組裝，用以感應個別 單元電池200之電壓及/或電流信號。 該第二電路單元140係電氣連接到該第一電路單元 130，而該第二電路單元140包括一主板組件，用以控制該 電池模組100。該主板組件係裝設於該下殼120之下方收 納部份中。該電池之溫度可由該主板組件所感應。 該第三電路單元150係電氣連接到該第二電路單元 140。同時，該第三電路單元150係連接到一外部輸入/輸 12 丄观766

，第二圖所不為第一圖所示之電池模組之下方外彀上之 單元電池堆疊的透視圖。 請參考第二圖’該下殼120為一長方形結構，其幾乎 對應於該單元電池200之外部面貌。該下殼12〇包括一上 方收納部份121，其中收納了該單元電池2〇〇。根據不同狀 況，該下殼120可為一簡單平板結構。較佳地是，該下殼 % 12〇由塑膠樹脂所製成，例如丙稀酸丁二烯苯乙稀(ABS)、 聚碳酸酯(PC)、或聚丁烯對苯二甲酯(PBT)，其皆據有高強 度及電氣絕緣性。 堆疊在該下殼120上的該單元電池200為一袋形二次 電池，其具有一陰極終端220及一陽極終端230，自一電 / 池本體210之上端突出。分別在該等電極終端220, 230處 形成通孔。有額外的固定構件(例如扣件500)插入穿過在該 下殼120中形成的該等通孔240及固定孔122，同時堆疊 有該等單元電池200, 20卜然後螺帽（未示出）即安裝在下殼 13 1302766 120之下方表面處的扣件5〇〇上。然後，該等單元電池2〇〇, 201即可彼此固定。 在該等單元電池200之電極終端220, 230以及該等單 元電池201之電極終端220，230之間裝設有一絕緣構件 _ 300 ’用以達到該等單元電池200, 201之間的電氣絕緣。在 - 該絕緣構件300處形成有突出物31〇，其係安裝在該等電 極終端220, 230之通孔240中。在該等突出物31〇處亦形 φ 成通孔320，因此即可維持插入穿過該等突出物310之通 孔320之扣件500與該等電極終端22〇, 23〇之間的電氣絕 緣。 同時’將雙面膠帶600附著於該單元電池200之電池 本體210，藉此可以保證該等堆疊的單元電池Μ。，之 間有更為％疋的耦合。再者，該等堆疊的單元電池2⑼， 由於該雙面朦帶600之厚度彼此隔開。該等堆疊的單元電 =200, 201之間的間隙用於吸收該等單元電池·，工在 .=或放電時之體積變化，並可在#該等單元電池2〇〇,2〇1 ' 龟或放電時有效地發散所產生的熱量。 第三圖料為_本發明—較佳具體實_之一心 絕緣構件300之典型示意圖，其係在該絕緣構件組裝二 明夢見第 m 琢絕緣構件300 # 341，使传該公耗合部份341對應於該賴合部份

14 1302766 之第一組裝單元體340之中空部份343當中。特別是，該 第一終端連接體410之結合部份430被插入到該中空部份 343中’並將該結合部份430朝上，且該平板形主體414 • 覆盖了該第一組裝單元體330及該第二組裝單元體340之 下端表面。當該第一終端連接體41〇如上所述地耦合於該 絕緣構件時，該結合部份430之側彎曲段431沿著該中空 部份343之下端處所形成一預定長度之下方引導溝槽345 φ 向内移動。當該第一終端連接體410之結合部份430被插 入到該絕緣構件300之中空部份343時，該第一終端連接 體410即裝設在不具有突出物之另一個絕緣構件（未示出） 之下端表面處。為此原因，該結合孔412即形成為封閉型 ' 式。 另一方面，該第二終端連接體420之結合部份440被 插入到該中空部份343當中，而將該結合部份440朝下， 且該平板狀主體424覆蓋了該第二組裝單元體340之上端 ⑩表面。當該第二終端連接體420如上所述地耦合於該絕緣 構件時，該結合部份440之側彎曲段441沿著該中空部份 343之上端處所形成一預定長度之上方引導溝槽344向内 移動。當該第二終端連接體420之結合部份440被插入到 該絕緣構件300之中空部份343時，該第二終端連接體420 < 即裝設在具有突出物312之絕緣構件300之上端表面處。 = 為此原因，該結合孔422即形成為開放型式。 該等兩個終端連接體410, 420保持彼此隔開，如圖中 所示（顯示出耦合之前的狀態），即使在該終端連接體41〇, 17 1302766 420耦合到該絕緣構件300之後。該第一終端連接體4ι〇 連接到該單元電池201之一陰極終端221，其耦合於該第 * 一組裝單元體33〇之下端表面，而該第二終端連接體42〇 ， 連接到該單元電池200之一陽極終端230，其耦合於該第 二組裝單元體340之突出物312。 • 現在，將說明組裝該絕緣構件與該連接構件之程序。 首先，該第二終端連接體420耦合於該第二組裝單元 _ 體34〇 (S1)。接著，該第一終端連接體410耦合於該第二 組裝單元體340 (S2)。然後，如上所述地耗合於該第二組 裝單元體340之第二終端連接體420之結合孔422即對準 於該單元電池200(S3)之陽極終端230的通孔240。在此之 後’該第一組裝單元體330耦合於該第二組裝單元體 34〇(S4)。最後，該單元電池200裝設在該絕緣構件3〇〇， 使得該突出物310被安裝在該陰極終端22〇之通孔24〇 中，且該突出物312被安裝在該陽極終端230之通孔24〇 _中。（S5)此時，該陰極終端220被帶入接觸於另一個第一 終端連接體（未示出），以由上方耦合，而該陰極终2〇 •麵合於該突出物。另-方面，該陽極終端一^ 接觸於該第二終端連接體420，其耦合於該突出物。 上述的組裝程序僅為一種可能的组裝程序之範例，且 該組裝程序之順序可以部份變更。例如，耦合唁第一袓事 ，單元體330及該第二組裝單元體34〇之步驟㈣可以先進 行。 第六圖所示為在完成第五圖所示的該組裝程序之後， 18 1302766 連接該第一終端連接體與該第二終端連接體與一保險絲之 典型示意圖。 請麥考第六圖，該第一終端連接體410與該第二終端 連接體420係彼此分離，其係耦合於該絕緣構件3〇〇，因 此弟一終端連接體410並未電氣連接於該第二終端連接體 420。因此，在完成相關構件之組裝之後，其必須連接該等 終端連接體410，420與一安全性元件或一額外的導電元 件而元成3亥專終端連接體41 〇，420之間的導電。第六圖 所示為使用一保險絲70〇之電氣連接，其為一種安全性元 件。 该保險絲700包括一保險絲體71〇，其具有一區域在 备發生過電流或過熱時即會斷裂，並具有自該保險絲體 延伸的兩個連接終端720, 730。

彈性連接槽433, 443形成在該第一及第二終端連接體 410, 42〇之結合部份㈣，彻處，而該第一終端連接體仙 連接體420係耗合於該絕緣構件300。該保 ΐ此^接終端72〇,730被插入到該等連接槽433,443 接體二^第—終端連接體41G及該第二終端連 的單元電池（未示包氣連接。當過電流或過熱發生在相對應 中，該電池模^卩該保險絲700即斷裂。在此例 輕合1的保”^ 該斷裂保險絲漏被移除，並 體420。如果如A弟終端連接體410及第二終端連接 安全性元件，該第地對於電氣連接的做法中不需要該 z弟終蠕連接體410及該第二終端連接體 19 I3〇2766 420可以形成為單一個體。 雖然本發明的較佳具體實施例係為了 1 1 ^^的目的而揭 本技術專業人士將可瞭解在不背離如所附申請 圍中所揭示的本發明之範圍與精神之下可進行—夕^ 增加與取代。 仃弁多修改、 產業扈J性 由韵述可知，根據本發明之二次電池槿 ::，達成該等單元電池之電極終端的= 運接之效果，並穩固地堆疊該等單元電池， 外的裝設構件’例如卡g，並可在製造該二次:頟 :降：短路的可能性’並可在組細池模級二：組期 成的電池杈組之使用期間輕曰或該完 對於該等以電池執行1位整神序。7°件，迷可 【圖式簡單說明】 對於本發明之上述 由配合參考以下附圖厂目的、特徵與其它好處將 第-圖所示為根據:、、、田的說明而更為瞭解，其中： 一終端鏈結構件的聲明一較佳具體實施例所靡 第二圖所示為第：汐池模組的透視圖； 到 圖 一 單兀電池堆疊的典型视_•不之電池模組之下方外毂上之 第三圖所示為根據本敏 型的絕緣構件之典型視明一較佳具體實施例中〜組八 該絕緣構件之前的—部二其為該終端鏈結構件在組八: 20 1302766 第四圖所示為根據本發明一較佳具體實施例之一隔離 型連接構件的典型視圖，其為該終端鏈結構件的另一部份； 第五圖所示為部份例示了連接第三圖所示的組合型絕 緣構件與第四圖所示的該隔離型連接構件之電極終端連接 之典型視圖；及 第六圖所示為連接一保險絲到該組合型絕緣構件與該 隔離型連接構件的典型視圖，其彼此耦合。 【主要元件符號說明】 100電池模組 110上殼 120下殼 121上方收納部份 122固定孔 130第一電路單元 140第二電路單元 150第三電路單元 200單元電池 201單元電池 210電池本體 220陰極終端 221陰極終端 230陽極終端 240通孔 300絕緣構件 21 1302766 310突出物 312突出物 320通孔 330第一組裝單元體 340第二組裝單元體 341公耦合部份 343中空部份 344上方引導溝槽 345下方引導溝槽 350耦合突出物 352耦合溝槽 400連接構件 410第一終端連接體 412結合孔 414平板形主體 415連接延伸部份 420終端連接體 422結合孔 424平板形主體 430結合部份 431第一彎曲段 432第二彎曲段 433彈性連接槽 440結合部份 22

Claims (1)

1302766 ri年έ月wg修(更)正替換頁 十、申請專利範圍： 1· 一種二次電池模組之終端鏈結構件，其將複數單元電池 堆疊在彼此之上，並彼此電氣連接，其中該終端鏈結構 件包含： 一絕緣構件，其裝設在該等相鄰單元電池之電極終 端之間’用以達到該等電極終端之間的電氣絕緣，該絕 緣構件係耦合於該等電極終端；及 一連接構件，其耦合於該絕緣構件，用以電氣連接 與該絕緣構件彼此串聯及/或並聯輕合之該等單元電池 的電極終端；其中 綠把、緣攝件係建構成一矩形方塊的形狀 於該等堆疊的單元電池的電極終端之間的一間隙 2·如申凊專利範圍第1項所述之終端鏈結構件，其中該等 單凡電池之電極終端具有複數通孔，且該絕緣構件具有 複數輕合突出物’其係對應於該等通孔，使得該等絕緣 構件，耗合突出物被安裝在該等電極終端的通孔中。 3·如Ιΐ專利範圍第2項所述之終端鏈結構件，其中該等 ini物亦具有複數通孔，使得當該絕緣構件置於該 等電極終端之間時堆疊的該 4 =_合突出物之通孔的耦合構件而彼^^通過 分I含兩個組裝單元體，所以該等組巴 組裝單= 鱗端趣合於該等 之一，而該早元電池的—陰極終端耦合於另 24

1302766 一個組裝單元體。 5. 如申請專利範圍第1項所述之終端鏈結構件，其中該連 接構件包含： 一第一終端連接體，其連接於該單元電池(A)之電 極終端（a);及 一第二終端連接體，其連接於相鄰該單元電池(A) 之單元電池(B)的電極終端（b);及 其中該連接構件耦合於該絕緣構件的方式為該連 接構件環繞該絕緣構件，或該連接構件可插入至形成在 該絕緣構件處的中空部份。 6. 如申請專利範圍第5項所述之終端鏈結構件，其中連接 到該連接構件之單元電池(A)之電極終端（a)不同於連接 到該連接構件之單元電池(B)之電極終端(b)。 7. 如申請專利範圍第5項所述之終端鏈結構件，其中該第 一終端連接體與該第二終端連接體彼此分開，該第一終 端連接體與該第二終端連接體係耦合於該絕緣構件，使 得該第一與第二終端連接體連接到該等相對應的電極 終端，及該第一終端連接體與該第二終端連接體藉由一 導電構件彼此連接，藉以在該第一與第二終端連接體耦 合於該絕緣構件之後可以達到該第一終端連接體與該 第二終端連接體之間的電氣連接。 8. 如申請專利範圍第7項所述之終端鏈結構件，其中該導 電構件為由一保險絲、一雙金屬及一正溫度係數(PTC) 元件所構成的群組中選出的一安全性元件。 25 1302766 9·如申 緣：範圍第4項所述之終端鏈結構件， 其中該絕 份；及 第一叙裝單元體，在其―側處形成-母搞合部 份 單元體，在其1處形L合部 该么輕合部份係對應於該母輕合部份 其中個別的組裝單元體在其 突出物，其係安裝在該單元 中央#具有 且該第-與第二組裝單元體中至少通孔中， 一中空部份’藉此該連接構件即_合^^具^ 裝單元體中至少-個。 w㈣一組 H).如=專利範圍第9項所述之終端鏈 一突:物==第 第一與第^組装單元體上—的組合於堆疊在該 衣早兀菔上的另一個絕緣 與第二組裝單元體在其下端表面處具 ^；人= 對應於該等耦合突出物。 口溝槽，其係 11. 如申，範圍第5項所述之終端鏈結構件 一與第二終端連接體具有複數結合孔，其中安裝了= 緣構件之突$物，並具有複數結 :以、 入該絕緣構件之巾空部份中。 77 Ά、穩固地插 12. 如申請專利範圍第η項所述之炊 等結合孔當中的-個係建構門^構件，其中該 孔係建構成開放型式。成封閉型式，而另一個結合 26 1302766 fi 4 ^ 13. 如申請專利範圍第11項所述之終端鏈結構件，其中每 一個該等結合部份包括： 一第一彎曲段，其由向内彎曲一主體所形成，由一 平板形材料製造，並形成在一預定的高度；及 一第二彎曲段，其由垂直彎曲該第一彎曲段所形 成。 14. 一種二次電池模組，其包括如申請專利範圍第1至13 項所述之終端鏈結構件。 27