TWI337414B - Battery cartridge-connecting system for battery module - Google Patents

Description

1337414 * 九、發明說明： ' 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於電池模組的一電池匣連接系統， 且，更特別的是，用於電池模組上之一電池匣連接系統， 包含：複數個匯流排桿，各匯流排桿包含一板狀桿主體， 複數個耦合部，與複數個電路連接部；一基板，該些匯流 排桿可易於裝置其上；與一印刷電路板（PCB)，可易於耦合 至該些匯流排桿並以一種緊密結構裝置於該基板，以及包 ® 含相同情形之一電池模組與一中或大型電池系統。 【先前技術】 „ 最近，一種可充放電的二次電池被廣泛的使用在無線 行動裝置上作為功率源。同時，二次電池作為電動車與混 合動力電動車之動力來源之情況已引起相當大之注意，其 可用來解決使用石油的汽柴油引擎所造成的空氣污染問 鲁題。 小型行動裝置在每個裝置上使用一或多個小型電池。 另一方面，中或大型裝置，如汽車，因為中或大型裝置需 要高輸出與大容量，所以需使用複數個電池單元彼此互相 . 電路連接之中或大型電池系統。 因為用於中或大型電池系統廣泛的利用一袋形二次電 池作為電池單元，且一般封裝於一包含鋁或聚合樹脂之薄 板電池殼體中，且因此，該袋形二次電池的機械強度並不 高。基於此理由，附電池單元裝置於一電池模組中，其中 1337414 ； 該些電池單元串聯或並聯，且複數個電池匣彼此互相電路 I ί 連接以組成一電池模組。 廣泛用於混合動力電動車之一電池模組具有一封閉結 構使得電解液無法從各電池單元（二次電池）洩漏。也就 是說，該封閉形式電池模組具有防止電解液洩漏的優點。 然而，該封閉電池模組具有該些電池單元產生的熱積聚問 題，且積聚的熱加速該些電池的惡化以及當運作異常時有 小量或大量的電池單元過熱，且因此，該些電池單元可能 • 著火或爆炸。鋰離子二次電池或鋰離子聚合二次電池，當 該些二次電池充放電時產生熱時，對於該些電池單元的可 ' 能利用令人高度關心。當此熱繼續在該電池單元積聚時， , 會加速該電池單元的惡化，且更進一步，該電池單元可能 著火或爆炸。 本發明研發之一電池匣與一具有典型結構之電池模組 以解決上述問題之應用，已被韓國智慧財產局與韓國專利 φ 發明編號2004-1 1 1699記錄。 描述於上述之專利發明編號中之電池匣與電池模組， 具有數項穩固裝置電池單元的特性如低機械強度，從該些 電池單元有效地散熱，且當該些電池單元運作異常時預防 ^ 該些電池單元過熱，因而增加該些電池單元的使用年限與 安全。同樣地，該電池模組一般可製造為一緊密結構，且 因此，該電池模組較佳的情形是提供一小型高輸出，大容 量電池模組或電池系統。 另一方面，因該些電池單元間的電路連接與耦合該些 丄/呼丄4 其他組件需要在小空間的情 結果，可能發生短:且=造 :=:連接。在習知方法中，然而池單 強度/、抵抗力均低下，且 、辰動的物理 觸阻抗增加。更 =♦，、· Α被侵餘使得該接 這些問題同樣發生在7些連接部容易彼此互相分離 些電池單元的電壓:溫:刷電路板卿上’其作為量測該 【發明内容】 題。本毛明的目的為拆除前述習知技藝所遇到之問 特別的疋’本發明之第〜目的為 統，其可易於完成一緊 卜池更連接系 _機_合’該電池;電路 如在電路連接完成後，連接部的電路随抗，;=性， ==部影響或震動的極佳機械強== 路特性/、顧強度㈣樣適於裝置及 =罐B)’該印刷電路板刪可電路連接具有複數個 置其中之電池&與測㈣些電池單元的電壓 久溫度。 電.也ί I" 個，的為提出一電池&連接系統在當該 ，核，、且或峰也錢製造時或當該電池模組或該電池系 7 程師或一使用者暴露於電 輛敉办·，— 电十紐路的危 率， 統修理時，預防— 〇 〇〇 險。根據本發明預防短路；生二·…於電子短 且因此，生產效率大減低缺陷產 本發明第二個目的為揾屮—士 11連接系統，藉此該電、、也t 電池模組包含上述電池 绝樣的—電池模組。 甩池糸統包 根據本發明之一觀點 於電池模組之—電池 过及其他目的可藉由提出用 連接複數個電池£ …❿包含：作為電路 电也£之複數個匯流排桿，各 建立一板狀桿主體與―電池的複數個電極=干包含 弓㈣板狀杯主體至少一部分末端形成— 由乡考曲該拓壯炉士 jg* i 且错 遠以主體至少-部分末端形成_電路連 其中各_合部具有-㉟合槽，其中接合於在—基版上形 成之對應耦合組件，且該些電路連接部形成為一突出部= 形狀，其可安全地插入一印刷電路板（pCB)之—對應部1 基板，為可使複數個匯流排桿附接之一組件，該基板包^ 複數個開孔’其中該些匯流排桿安全地插入，該也轉人组 件於該些開孔上形成，使得該些耦合組件接合於該些匯流 排桿之該些耦合槽；且該印刷電路板（PCB)為電路連接至_ 些匯流排桿之一組件’該印刷電路板（P C B)具有複數個連接 孔，其中該些匯流排桿之突出該些電路連接部安全地穿 入0 根據本發明之電池匣連接系統，複數個匯流排桿以 / 1337414 j種機械耗3方式可易於裝置於該基板，且該印刷電路板 (PCB)可輕鬆的電路連接至該些匯流排桿。因此，儘管該電 池模組或該電池系統的結構緊密，該寫鶴合部之機械 性仍極佳。 ~ 在本發明之一較佳實施例中，各該電池匣包含一對外 框組件（a，b)與一内框組件（c)裝置於該些外框組件（心匕） 間使得t池單元裝置於該第一外框組件（a)與該内框組 鲁件（c)間且另一電池單元裝置於該第二外框組件（b)與該内 -框組件（c)間。根據情況，兩個或更多電池單元裝置於該些 外框組件（a或b)之一與該内框組件（c)間。 ， 當該兩個電池單元裝置於各該電池匣時，各電池單元 J之該電極端朝向該些框組件（a，b，c)的上末端突出。在本發 明之一較佳實施例中，該内框組件（c)具有對應於含有沿該 對應電極端一護板上末端延伸之該些電極端（該陰極端或 該陽極端）之一的一預設位置，且該基板具有一預設位置 •對應於含有一槽體之該護板，且該護板接合於其上。該護 板與遠槽體的結構預防電子短路的發生，其可能因為當基 板裝置該些匯流排桿，與該些電池模組裝配與以及精確設 疋该基板與該些電池匣的搞合位置時’因為該陰極與該陽 極的錯誤連接而造成。 較佳的是’裝置於該些電池匣中之該些電池單元的該 些電極端及裝置於該基板之該些匿流排桿在該些電池匿 與έ亥基板的組裝完成後’藉由焊接彼此互相安全的附接， 藉此安全地達成該些電極端與該些匯流排桿間的電路連 1337414

I 接。更較佳的是，該些電池單元的該些電極端與該些匯流 I 排桿藉由焊接如雷射焊接或電阻焊接彼此互相安全地附 接。 較佳的是，該些外框組件（a，b)在該些上末端具有複 數個定位部，當彎曲時該些電池單元的該些電極端可以固 定，及該些外框組件在該些定位部具有複數個凹部，沿該 些外框組件側向沿伸，且該些定位部具有複數個焊接槽與 該些凹部聯繫，藉此易於完成焊接操作。因此，當焊接操 > 作時，舉例來說，完成一電阻焊接操作（或一點焊操作）同 時複數個電池單元堆疊，一焊接尖端連接至位於穿越該些 •凹部與該些焊接槽之該些定位部上該些電極端的該些下末 ，端。儘管當再垓些匯流排桿的該些上末端之一雷射焊接操 作已完成時，還是已經證實該些焊接槽是有幫助的。 在本發明之一較佳實施例中，各該電池匣更包含測量 該些電池單元溫度之一電熱調節器。該電熱調節器裝置於 p 經由形成於該内框組件（c)之該陽極端的該定位部與該陰 極端的定位部間之一耦合槽的該些電池單元之間。 該些内框組件間的耦合並無特別限制。舉例來說，該 些框組件間的耦合可藉由各種耦合方式完成，如螺閂/螺 帽、鉚丁、焊接、膠黏、一公與母螺絲釘耦合組件或結構。 同樣地，該些框組件的材質並無特別限制。該些框組 件可以各種材質如塑膠樹脂或金屬製造。再使用一導電性 材質的情況中，如一金屬，然而，必須將電極端導線的暴 露部做電路絕緣。 1337414 j 裝置於該些電池匣的該些電池單元為可充放電之二次 電池。較佳的是，可高密度堆疊之一矩形二次電池或一袋 形二次電池作為該電池單元。較佳的是，一般使用該袋型 電池作為該電池單元。 各該電池單元具有一陰極、一陽極、一隔離版與裝置 於一封閉電池殼體之一電解液。各該電池單元具有一膠捲 形式結構，其中一電極組件包含介於一薄膜狀陰極與陽極 端之一微孔隔離板，或一堆疊結構其中全部電池或雙電池 ® 的陽極/隔離板/陰極一個個序列堆疊。用於該陰極與該陽 極之活性材質並無特別限制。較佳的是，該陰極主動材質 '· 包含具有高安全性的鋰錳基氧化物，且該陰極主動材質包 』 含破。較佳的電池單元為一經離子電池或一經離子聚合電 池。 如上所述，各該匯流排桿包含該板狀桿主體，該些耦 合部，與該些電路連接部。該些耦合部與該些電路連接部 Φ 藉由適當地彎曲相對於該平板狀主體的該些末端形成。較 佳的是，當該些匯流排桿裝置於該基板的該些開孔中時， 該些耦合部彎曲兩次或更多使得該些耦合部彈性輕鬆地 接合於該基板的該些開孔中。 該些耦合部的彎曲方向均指向該些電路連接部，且該 ·/ 些耦合部的寬度大於該些電極連接部的寬度，藉此當該些 匯流排桿裝置於該基板的開孔中時，由該些耦合部提供該 些匯流排桿與該基板之該些開孔間的辆合力。 該基板附接於堆疊的該些電池匣的該些上末端，如該 1337414 些陰極端’且該基板包含該些開孔.（一上開孔陣列），該些 ' ®流排桿内部連接部裝置於該些堆疊電池匣的該些電極端 之一側，與該些開孔（一下開孔陣列），誘些匯流排桿内部 連接部裝置於該些堆疊電池匣的該些電極嘴之另一側，該 上開孔陣列的該些開孔與該下開孔陣列的讀些開孔交替擺 置’此後將會做詳細描述。如前所述，該開孔陣列具有該 些槽體接合該些電池£的该些護板，且其餘開孔陣列旦有 • 相對應的該些護板。 . 在該印刷電路板形成一電路以提供關於該些電池單 • 元的電壓及溫度資訊至一電池管理系統（，其包含一 #電路以維持該些電池單元適當的電位差與預防過充、過放 J 與過電流。該印刷電路板（PCB)的電路形戍於包含一變環 氧化樹脂組件之一板狀材質上。該電路電袼連接至各該匯 流排桿。如上所述，該些匯流排桿的該些電路連接部安全 地穿入該印刷電路板（PCB)的該些連接孔，且在對應於該 •些匯流排桿之預設位置形成。在本發明之一較佳實施例 中’遠印刷電路板的該些連接孔在該印刷電路板（pcB)的 側邊形成複數個穿越突出部。較佳的是，該些匯流排桿的 5玄些電路連接部穿入該印刷電路板（PCB)的該些穿孔，且 ^ 然後藉由焊接使該些電路連接部安全地附接於該印刷電 路板（PCB)。在殼體中一電熱調節器裝置於各該電池匣， 連接至形成於該印刷電路板（PCB)上之該些電熱調節器 的連接态。不必說用於該些電熱調節器之該些連接孔與該 些連接器經由形成於該印刷電路板上的電路電路連接至該 12 1337414 電池管理系統（BMS)。 ， ^ 根據本發明的另一個觀點，本發明提出一電池模組包 含上述電池S連接系統。 特別的是，根據本發明之電池模組包含：一電池匣組 件包含兩個或更多電池匣；一匣形模組殼體具有一前開口 部，其中該電池模組可以插入，以及一内空間，其中裝置 該電池匣；與一電池匣連接系統耦合至該殼體的該前開口 部° ® 根據本發明之電池模組一般是緊密的，且該電池模組 的結構穩定度極佳。該電池模組可以一開放式結構製造， - 就算該電池模組具有緊密結構，當該些電池單元充放電 , 時，從該些電池產生的熱可有效地移除。該電池模組以開 放形式結構製造的細節紀錄於韓國專利發明編號 2004-1 1 1699中，此處利用附件形式揭露。 複數個電池匣插入該電池模組，該電池匣連接系統 φ (該基版具有該些匯流排桿與該印刷電路板（PCB)裝置其 上）耦合至該模組殼體的前開放部，與該些電池匣的該些 電極端與該些匯流排桿藉由焊接彼此互相安全的附接。 在本發明之一較佳實施例中，該電池模組更包含：一 . 安全板以包覆該基板的外側表面，該安全板具有複數個插 入部，該些插入部具有適於插入該基板之該些開孔之尺寸 與形狀。該安全板的該些插入部作為增強該些匯流排桿與 該些電池匣之該些電極端間的緊密接觸，當外部影響作用 於該電池模組時，預防該些匯流排桿的分離及預防短路的 1337414 可能性。 ‘ 在該裝配流程完成後，該些匯流排桿從該基板的外表 面部份暴露。較佳的是，可更提供一附加安全性組件以包 覆該基板的外表面。 根據本發明再另一個觀點，提出一高輸出，大容量電 池模組（或電池組）包含複數個電池匣彼此互相電路連 接。較佳的是，可更包含一耦合組件以完成該些電池模組 間的有效耦合。 > 根據本發明之電池系統可用於高輸出，大容量電池系 統。較佳的是，該電池系統作為電動汽車或混合動力電動 . 車的電地系統。更較佳的是，該電池系統作為混合動力電 j 動車的電池系統。 【實施方式】 現在，本發明的較佳的實施方式將會參照圖示作詳細 描述。這裡必須注意本發明的範圍並不僅限制於以下之實 施方式。 第一圖為本發明之一較佳實施例的電池匣立體圖。 請參考第一圖，電池匣100包含：一對外框組件110 與120與一内框組件130，其裝置於該些外框組件110與 120間。該些框組件110、120與130的細節描述揭露於韓 國專利申請案案號2004-1 1 1699，其申請人和本案之申請 人相同。 兩個電池單元（圖未示）分別裝置於該第一外框組件 14 1337414 110與該内框組件130之間的中空部與位置第二外框組件 12 0與έ亥内框組件13 0之間的另—個中空部。該些框組件 110、120與130包含複數個支撐桿14〇，其以該些框組件 110、120與130之橫向穿越該些框組件11 〇、12〇與13〇 的中空部以更杈定支撐位於第—外框組件1丨〇與該内框組 件130間及位於第一外框組件12〇與該内框組件】間的 έ亥些電池單元。 在該内框組件I30裝置有一電熱調節器150以測量電 池單元的溫度。内框組件130的結構示於第二圖。 請參考第一圖，外框組件】10與】20分別於上端設有 '定位部U2與I〗4，位於於該第一外框組件110與該内框 組件130間及位於該第二外框組件12〇與該内框組件13〇 間之電池單元的電極端，於定位部丨丨2及〗丨4作定位且彎 曲。於外框組件110與12〇且位於定位部112與丨丨4下方 形成複數個凹部】15，其於外框組件】】〇與12〇作橫向沿 •伸。定位部〗12與114也形成複數個焊接槽U6，其可與 該些凹部115配合。因此，當一焊接操作時，舉例來說， 當裝配時完成該些匯流排桿（圖未示）與位於該些定位部 Π2與114上之该些電極端（圖未示）之一電阻焊接時一 焊接尖端160可經由該些凹部U5與該些焊接槽丨】6連接 至該些電極端的該些下端。 一護板突出於電池匣110上端之定位部112與1丨4之 其t之一定位部，例如，該定位部丨丨^ 來 第二圖所示，護請從内框組請上端二 15 1337414 一側突出，使得該護板117沿該内框組彳丰13 0的橫向延伸， 在此將參照第三圖做細節描述。 第三圖為複數個電池單元裝置於第一圖之電池匣之 立體圖。 請參考第三圖，一電池單元200之電極端210與 220，其係裝置於第一外框組件110與内框組件130間， 及另一電池單元201之電極端211與221，其係裝置於第 二外框組件120與内框組件130間，電極端210、220、211 及221皆位於電池匣上端之定位部112與114，且同時彎 曲。具體來說，如圖所示，當電極端211與221向下彎曲 時，電極端210與220則向上彎曲。 舉例來說，假定電池單元200的電極端210為陰極 端，且電池單元200的電極端220為陽極端，電池單元 201的電極端211為陽極端，且電池單元201的電極端221 為陰極端。因此，當兩電池單元200與201彼此互相串聯 時，電池單元200的陽極端220與電池單元201的陰極端 221經由一匯流排桿彼此互相電路連接（圖未示），電池單 元200的陰極端210連接至一鄰接電池匣電池單元Α的陰 極端（圖未示），且電池單元201的陽極端211連接至另一 鄰接電池匣另一電池單元B的陰極端（圖未示）。 因此，位於電池匣100定位部112與114之其中一定 位部的電極端220及221，例如，該定位部114，當彎曲 時，直接彼此互相連接。另一方面，位於該電池匣1 〇〇 另一定位部112的電極端210及211當彎曲時，並無直接 16 1337414 = = 電池_電極端。在此時，裝 對方向彎曲之電^預时4板117的相對側以相 相連接，藉:= 丨藉由匯流排桿直接彼此互 預防因錯誤裝配短路發生的情況。 之立^圖為可用於本發明之—較佳實施m排桿

體二=圖=排桿300包含形成於-板狀桿主 桿主體310的主 20與一電路連接部330。板狀 (請參考第：同 面連接至裝置於電池s上端的電極端 地月附接於；’且’之後’電極端14由賴或焊接穩固 以相斜於i!主體310°輕合部32G與電路連接部330 ;狀彳干主體310表面方向彎曲，於此電極 地附接於板狀桿主體⑽。 1極从口 ， ί5 320與電路連接部330的結構將參照第五圖作 ^詳=的描述。耦合部320藉由彎曲該板狀桿主體31〇末 端兩次而形成。具體來說，板狀桿主體31G的末端向上彎 曲90度’且然後板狀桿主體310彎曲端的一半再向下彎曲 180度。因此，當匯流排桿3〇〇裝置於_基板時（圖未示）， 藉由匯流排桿提供更彈性的耦合力，且匯流排桿300藉由 匯流排桿300的彎曲上端表面321更易於插入基板的開 孔。在各耦合部320的中心形成一耦合槽322 ,與形成於 該基板開孔上之一耦合組件（圖未示）嚙合。 電路連接部330具有小於耦合部320之一長度，且部 份形成於板狀桿主體31〇的該些相對端，向上突出同時具 13374l4 % -. 有—小覓度。突出連接部330易於插入—印刷板電路（pcB) 的斜應部’藉此完成電路連接。 第六圖為可用於本發明之一較佳實施例一基板之立 體圖。 凊參考第六圖’基板400為一薄板狀組件，其包含複 數個開孔410，匯流排桿（圖未示）分別裝置於其内。開孔 41 〇為具有對應於匯流排桿尺寸之矩形穿孔。在各開孔41 〇 寒内表面之相對端形成耦合組件420，其接合形成於匯流排 椁之耦合部320上之耦合槽322(請參考第五圖）。 基板400的開孔410分為一上開孔陣列1，其内設 有和堆疊電池匣電極端之一側相互連接之區流排桿，與一 下開孔陣列402,其内設有和堆疊電池匣電極端之另一側 相互連接之匯流排桿。當電極端如前述第三圖所示彼此互 相電路連接時，因為匯流排桿的連接位置，所以該上開孔 陣列401的開孔與下開孔陣列4〇2的開孔交替擺置。同樣 魯地，濩板430形成於上開孔陣列401之開孔間的該些隔板 上’且槽體440形成於下開孔陣列402之開孔間的隔板上。 濩板117裝置於電池匣100上端之定位部112(請參考第三 圖）’其接合於下開孔陣列402的對應槽體440。 ’ 介於該上開孔陣列401與該下開孔陣列402間裝置一 •橋接器450 ’其壓低使得一印刷電路板（PCB)可固定在橋接 為450上。橋接器的一部份形成一複數個耦合槽，電熱調 節器（圖未示）的連接器設置於其内。 ·、 第七圖為為可用於本發明之一較佳實施例—印刷電 1337414 1 - * ♦ 路板（PCB)立體圖’其中複數個匯海排棹連接至印刷電路 '板（PCB)。 請參考第七圖’印刷電路板（PCB)500為一板狀組 件。印刷電路板（PCB)500在預設位置形成突出部510，匯 流排桿300於預設位置連接至印刷電路板（pcb)500。在各 突出部510中形成一連接孔512 ’可供對應匯流排桿300 的連接部330穿入。因此，匯流排桿300與印刷電路板 (PCB)500間的連接藉由單純將該些連接部3〇〇穿入該些 連接孔512而完成。就算當外部力量，例如碰撞或震動， 施於印刷電路板（PCB)500及匯流排桿300時，匯流排桿 .300與印刷電路板（PCB)500間的連接仍可穩固維持。印刷 電路板（PCB)500與匯流排桿300的組裝連接部的機械與 電路輕合等級可藉由焊接而增加。訊息，如電池單元（圖 未示）的電壓，經由匯流排桿300的連接部330傳輸至該 印刷電路板（PCB)500之一電路，且然後傳輸至一電池管 _理系統（B M S )(圖未示）’其中電池管理系統（B M s)基於傳輸 資訊控制電池單元。 印刷電路板（PCB)500在前與後表面具有連接器53〇 與540以電路連接至電池管理系統（BMS)。舉例來說連 ^ 接器530可為一連接器，其可連接一從屬電池管理系統 :(BMS)與一主要電池管理系統（BMS)間的通訊纜線，且連接 裔540可為一連接器，電壓與溫度訊號可透過連接器傳輸 至從屬電池管理系統（BMS)。連接器530與540的位置可 以相反。根據情況，連接器53〇與54〇中至少一個可以移 1337414 除。因此，介於印刷電路板（PCB)50.0與電池管理系統（BMS) 之電路連接可以各種方式完成。這些方式均在本發明之範 圍解釋内。 第八圖與第九圖分別為含有第六圖中之匯流排桿與 印刷電路板（PCB)裝置於第五圖之基板的基板前側與後側 表面立體圖。 清參考第八圖與第九圖，基板400之耗合組件420 接合至匯流排桿300之耦合槽322,藉此匯流排桿3〇〇可 骏置於基板400。在匯流排桿300裝置於該基板400的狀 態中’匯流排桿300的耦合部320經由開孔410從基板 400的前表面（或外表面）露出，且匯流排桿3〇〇的板狀桿 主體310從基板400的後表面（或内表面）露出。電池匣 1〇〇的電極端（請參考第三圖）連接至匯流排桿300的板狀 桿主體310之後表面。較佳的是電池匣的電極端藉由 田射焊接或電阻焊接固定地附接於匯流排桿3〇〇的板狀 榫主體310。因為基板400的耦合組件42〇與匯流 =料322 _彈性接合，當具有複數個電池 电池柄組（圖未不）耗合至基板侧時，匯流排桿糊的板 ，桿域310以某種加壓狀態連接至電池g的該些電極 Μ，藉此形成較佳的條件以完成焊接。 印刷電路板（PCB)500附接於基板棚的後側（印刷電 路板500在第八圖中藉由―點狀線指出）使得印刷電路板 (PCB)500位於基板400的橋接器45〇。連接至電執 哭 150(請參考第一圖）之連接哭在 即。。 ° b4U在5亥印刷電路板 20 1337414 (PCB)500 形成。

部力量’舉例來說，碰撞或震動作 合仍穩定的保持。 雜範例示意圖，其用於繁

第十圖為一匣形模組殼體立 造根據本發明之 根據本發明之一 請參考第十圖與第Η 圖， .前部610與一内空間620,複數個電池匣1〇〇可裝設於内 空間6 2 0内。模組殼體6 0 0形成近似—盒狀的外型。模組 殼體600於上端630設有複數個穿越通道66(^同樣地， 模組殼體600於下端640設有複數個穿越通道。在模 組殼體600的上端630與下端640形成之該些穿越通道 鲁660與該模組殼體600的該内空間620連通。根據情況， 該些穿越通道660更可形成在該模組殼體6〇〇的後表面 670上。在該模組殼體600的側表面650附接一電池管理 系統（圖未示）。 基板400,匯流排桿300與印刷電路板（PCB)(圖未示） 附接於其上’裝置於模組殼體600之開放前部610當複數 個電池匣100裝置於模組殼體6〇〇中時，且然後基板400 藉由螺閂及螺帽穩固地裝組於模組殼體6〇〇。 在裝配完成後’焊接尖端（圖未示）經由形成於該模組 1337414 的上端630上之複數個導、孔632導入以完成兮此 :二椁3〇〇與該些電極端的電阻焊接。當電阻焯接二： ::排;:餘:接尖端(圖未示)連接至該些議 的外表面經由該基板的該些開孔"Ο露 出根據情〉兄，可直接完成經由該基板4〇〇之該些開孔 41 〇露出之該些匯流排桿3〇〇的雷射焊接。因為該些導孔 632 ’透過導孔632該些焊接尖端得以導入，可和電池厘 100的凹部115配合，其示於第一圖中，所以烊接尖端經 由凹部Π5與焊接槽Π6可易於連接至電極端之後表面， 如參照第一圖所描述。 根據,兄，如第十二圖所示，一安全板可附接於該基 板400的外表面。 請參考第十二圖’安全性平板700形成與該基板400 類似的外型’且該安全性平板700包含具有適於插入該基 板400的該些開孔410之尺寸與外型的複數個插入部 • 710。如圖所示’該些插入部710插入該些基板400的該 些開孔410 ’藉此增強介於該些匯流排桿300與該些電池 E (圖未示）間的緊密接觸，當外部衝擊力施於電池模組 時’可防匯流排桿300之分離且可防止因匯流排桿300 -* 之暴露造成短路的可能。 請回頭參考第十一圖，經由上述裝配流程完成了一電 池模組800。該電池模組800 —般具有一小尺寸，且因此， 該電池模組800每個單位體積具有高輸出。更進一步，該 電池模組800具有抵抗外部衝擊的機械與電路安全性。 22 1337414 具有上迷架構之、- 連接以製造一高輪出复數個嘵池模·組800，彼此互相電路 2模組例中’該些 一連接組件81〇而—、 由耗0至^玄基板400 一側之 車之能源，特別β成^電'也系統非常有用如做為電動 如上，〔 疋混合動力電動車。 定成小型’電、、也/根據本發明之電池£連接系統可易於 合。“中之電料接與機· 残電路連接後 > 統具有極佳電路特性，如在完 知合後對於外部==:::路阻抗’以及在完成機械 ，電池模組更進-步， 者：系統修理時’該電池£連接系統預防;：:=或該 暴露於電路短路的危險。 師與使用 *者在上文中已以較佳實施例揭露’然熟悉本項技 應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明 、技 ^限制本發明之範圍。應注意的是，舉厂解 >變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之^^例等 木替昍+ V 知月之钯疇内。因此 率。之保護範圍當以下文之申請專利範圍所界定者為 【陶式簡單說明】 上述及本發_其他對象、特徵與其餘優 “ 下結合附屬圖式之詳細描述獲得清楚認知，其中曰攸 第—圖為本發明之—較佳實施例的電池匿立體範 23 1337414 例； ， 第二圖為内框組件立體圖，其用於示於第一圖中之 電池匣； 第三圖為兩個電池單元裝置於電池匣之立體圖； 第四圖為可用於本發明之一較佳實施例一匯流排 桿立體圖； 第五圖為示於第四圖中匯流排桿之部分放大圖； 第六圖為可用於本發明之一較佳實施例一基板立 體圖； 第七圖為為可用於本發明之一較佳實施例一印刷 電路板（PCB)立體圖，其中複數個匯流排桿連接至該印 刷電路板（PCB); 第八圖為含有該些匯流排桿之該基板前側表面與 該印刷電路板（PCB)裝置於示於第五圖之基板立體圖； 第九圖為示於第八圖中之基板後側表面立體圖； 第十圖為一匣形模組殼體立體圖，其用於製造根據 本發明之一較佳實施例之電池模組； 第十一圖為根據本發明之一較佳實施例之電池模 組立體圖；與 第十二圖為根據本發明之一較佳實施例之一安全 性平板立體圖，其可裝置於根據本發明之一電池模組 中。 【主要元件符號說明】 24 1337414 100 :電池匣 110、120 :外框組件 112、114、132 :定位部 115 :凹部 116 :焊接槽 117、430 :護板 130 :内框組件 140 :支撐桿 150 :電熱調節器 160 :焊接尖端 200、201 :電池單元 210、211、220、221 :電極端 300 :匯流排桿 310 :板狀桿主體 320 :耦合部 321 :彎曲上末端表面 322 :耦合槽 330 :電路連接部 400 :基板 401 :上開孔陣列 402 :下開孔陣列 410 :開孔 420 :耦合組件 440 :槽體 25 1337414

:橋接器 :印刷電路板 :突出部 :連接孔 、540 :連接器 :模組殼體 :開放前部 :内空間 :上端 :導孔 :下端 :側表面 :穿越通道 :後側表面 :安全性平板 :插入部 :電池模組 :連接組件

Claims (1)

1337414 中

dkm ： ' 修正版修正日期：2010/08/03 m正本

一種電池模_ «池ITT^rr 複數匯流排桿，其作為電路連接複數個電池£之複數構 件各n亥匯机排杯包含—板狀桿主體，該板狀桿主體與 電池的複數個電極端表面接觸，一搞合部藉由彎曲該 ㈣桿主體每-端之至少—部分形成，及—電路連接部 藉由4曲4板狀桿主體每_端之至少—部分形成，其中 各該耦合部具有—麵合槽，_合槽可和在-基版上形 成之一對應耦合組件嚙合，且該些電路連接部呈一突出 狀，其可穩固地插入一印刷電路板（PCB)之一對應部；

該基板，為可使複數個匯流排桿附接之一組件，該 基板包含複數個開孔，該些匯流排桿可穩固地插入該些 開孔内，該些耦合組件於該些開孔上形成，使得該些耦 合組件接合於該些匯流排桿之該些耦合槽；及 該印刷電路板（PCB)，為電路連接至該些匯流排桿之 一組件’該印刷電路板（PCB)具有複數個連接孔，透過該 些連接孔該些匯流排桿之突出電路連接部可穩固地穿 入； 其中該印刷電路板（PCB)之該些連接孔經由該印刷 電路板（PCB)複數側邊之複數突出部而形成。 2_如申請專利範圍第1項之電池匣連接系統，其中各該電 池匣包含一對外框組件（a, b)與一内框組件（c)裝置於該 些外框組件（a, b)間，使得一電池單元裝置於該第一外框 組件（a)與該内框組件（c)間’且另一電池單元裝置於該 27 1337414 修正版修正日期：2010/08/03 第二外框組件（b)與該内樞組件（C)間或使得兩個或更多 電池單元裝置於其中之一該些外樞組件（a或b)與該内 框組件（C)間。 3·如申請專利範圍第2項之電池匣連接系統，其中該内框 組件（C)於對應於上端其中之一該些電極端（該陰極端或 該陽極端）之一預設位置設有一護板，該護板可延該對 應電極端延伸，且該基板於對應於該護板之—預設位置 設有一槽體，該護板可和該槽體接合。 又 4·如申請專利範圍第2項之電池£連接系統，其_裝置於 =些電池g中之該些電池單元的該些電極端及裝置於該 ^板㈣些匯流排桿在該些電池£與該基板的組裝完成 ^糟由熔接或焊接方式彼此穩固的附接在—起，藉此 =地達成該些電極端與該麵流排㈣_接及祕 % 5.如申請專利範圍第4項之電池£連接系統 極端與該些匯流排桿彼此互相焊接。〃 項，電池噴統，其中該些外 此H ，〜上&具有複數個定位部，當彎曲時該 ς = ~元㈣些電極料蚊於該衫位部，及其中 凹；1=件在該些定位部下方具有複數個凹部，該杜 組件側向沿伸，且該些定位部具有複數 7如申些凹部配合’藉此易於完成焊接操作。 池心包電峨接系統’其中各該電 “里q二電池早兀溫度之一電熱調節器。 28 Ο 修正版修正曰期：2010/08/03 明專利？項之電池g連接线，其中該電熱 調，器裝置於經由形成於該内框組件⑹之該陽極端的 心位部與該陰極端的定位部間之—耗合槽的該些電池 單元之間。 9.如^專利la圍第2項之電池E連接系統，其中各該電 • 池單元為-袋形轉子電池或―_鋪子聚合電池。 ίο.如申料利範’丨項之電池㈣接系統，其_當該些 匯流排桿裝置於該基板的該些開孔中時，該些耗合部彎 曲兩次或更多，使得該些耦合部彈性地且不費力地接合 於該基板的該些開孔中。 .η.如申請專利範圍第i項之電池£連接系統，其中該些耗 纟部的彎曲方向和該些電路連接部之方向一致，且該些 麵合部的寬度大於該些電極連接料寬度，藉此當該些 匯流排桿裝置於該基板的開孔㈣，由該些耗合部提供 該些匯流排桿與該基板之該些開孔間的耦合力。 鲁12.如“專·圍^項之電_連接㈣，射該基板 附接於堆疊的㈣電池g的耗上端，且絲板包含複 ，開孔（-上開孔陣列），和該些堆疊電㈣的該些電極 端之-側相互連接之該些匯流排桿裝置於該些開口 内’與複數開孔（-下開孔陣列），和該些堆疊電池_ k二電極鸲之另一側相互連接之該些匯流排桿裝置於 /二開口内’該上開孔陣列的該些開孔與該下開孔陣列 的該些開孔可交替擺置。 13.如申請專利範圍第12項之電池_接系統，其令該開 29 丄幻7414 修正版修正日期：2010/08/03 孔陣列之其中之一個具有複數槽體，該些電池匣的該些 護板可和該些槽體接合，且其他開孔陣列具有相對應的 複數護板。 14. 如申請專利範圍第1項之電池匣連接系統，其中該些匯 流排桿的該些電路連接部穿入該印刷電路板（pCB)的該 些開孔，且然後藉由焊接使該些電路連接部穩固地附接 於該印刷電路板（PCB)。 15. —種電池模組，其包含如申請專利範圍第丨項之一電池 ’ 匣連接系統。 16. 如申請專利範圍第丨6項之電池模組，其中該電池模組 、 包含： • 一電池£組件’其包含兩個或更多電池匣； 匣幵> 模組殼體，其具有一開放前部，該電池匣組件可 以插入於該開放前部，以及一内空間，該電池匣組件裝 設於該内空間内；與 % 一電池匣連接系統，其耦合至該殼體的該開放前部。 17‘如申請專利範圍第丨5項之電池模組，其中複數電池匣 插入該模組殼體’該電池匡連接系統耦合至該模組殼體 的該開放前部’且該些電池匣的該些電極端與複數匯流 排桿藉由焊接彼此互相穩固地銲接。 18.如申請專利範圍第π項之電池模組，更包含： 女全板，以遮蓋該基板的外表面，該安全板具有複數 插入部，該些插入部具有適於插入該基板之該些開孔之 尺寸與形狀。 30 1337414 • 修正版修正日期：20丨0/08/03 1 9 -—種向輸出大容量電池系統，其包含如申請專利範圍第 項之複數電池模組彼此互相電路連接。 請:利範圍第19項之電池系統’其中該電池系統 、禝數電動汽車或複數混合動力電動車。 31 1337414 修正版修正日期：2010/08/03

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