TWI427843B - 具斷電結構之充電模組 - Google Patents

Description

具斷電結構之充電模組

本發明係有關於一種二次電池的充電模組，尤其是一種具有斷電功能的充電模組。

鋰電池(或稱為二次電池、充電電池)因具有高能量密度、高操作電壓、可電力回充等諸多優點，將多數個鋰電池單元予以串聯或並聯而組成一電池裝置，現已廣泛地用作為各種電力產品之能量來源，如用於汽車或電動車…等的電池裝置…等；惟，因鋰電池單元中含有各種的可燃性材料而具有相當程度的風險性，當鋰電池單元過度充電時會造成電池溫度升高，甚至可能會產生燃燒或爆炸而存有潛在的危險性。

基於上述原因，目前市售鋰電池之充電模組通常附保護裝置，於先前技術中，該保護裝置通常使用一高價、結構複雜、且面積龐大之充電/放電控制電路來避免鋰電池過壓，因其控制電路需根據串聯的鋰電池數目不同而設計並重新製作，且串聯越多顆鋰電池時，其保護電路的設計越複雜，再者，由於控制電路的導接線可能會因老化衰退不均而產生不平衡的問題，因此，有必要對於習知防止鋰電池過充的方法加以改善。

有鑑於此，本發明人為達到上述目的，乃特潛心研究並配合學理 之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。

本發明之一目的，在於提供一種具斷電結構之充電模組，以確保鋰電池在充電過程的安全性。

本發明之另一目的，在於提供一種具斷電結構之充電模組，以降低鋰電池發生爆炸或燃燒的發生率，並大為提升充電模組的安全性。

為了達成上述之目的，本發明係為一種具斷電結構之充電模組，係導接外部電源用以對鋰電池進行充電，該充電模組包括框體、第一電極、第二電極及導電片，框體具有可供容置鋰電池的容置空間，且框體在對應容置空間的一側邊具有可動懸臂，第一電極固定在框體上，且設置在可動懸臂的一側邊，第二電極固定在框體上，並對應第一電極設置在可動懸臂的另一側邊，導電片設置在可動懸臂的自由端，並分別電性連接第一電極及第二電極；其中，當鋰電池的體積膨脹並持續頂抵可動懸臂時，導電片會被鋰電池推抵而脫離與第一電極及第二電極的電性導接。

為了達成上述之目的，本發明係為一種具斷電結構之充電模組，係導接外部電源用以對鋰電池進行充電，該充電模組包括框體、第一電極、第二電極及導電懸臂，框體具有可供容置鋰電池的容置空間，第一電極固定在框體的一側，第二電極對應第一電極而固定在框體的相對側，導電懸臂跨置在第一電極及第二電極之間，並分別導接第一電極及第二電極；其中，當鋰電池的體積膨脹並持續頂抵導電懸臂時，導電懸臂會被鋰電池推抵而脫離與第一 電極及該第二電極的電性導接。

本發明之再一目的，在於提供一種具斷電結構之充電模組，其係不使鋰電池經歷反覆地斷電又回充的過程，故可降低鋰電池發生爆炸或燃燒的發生率，並大為提升充電模組的安全性。

為了達成上述之目的，本發明係為一種具斷電結構之充電模組，係導接外部電源用以對鋰電池進行充電，該充電模組包括框體、第一電極、第二電極及導電片，框體具有可供容置鋰電池的容置空間，第一電極固定在框體的一側，第二電極對應第一電極而固定在框體的相對側，導電懸臂跨置在第一電極及第二電極之間，並分別導接第一電極及第二電極，其中，當鋰電池的體積膨脹並持續頂抵導電懸臂時，導電懸臂會被推抵而脫離與第一電極及第二電極的電性導接。

相較於習知，本發明之具斷電結構之充電模組係為一種機械式防止鋰電池過充的裝置，其係在充電模組的框體設置可動懸臂，當鋰電池的體積膨脹並持續頂抵可動懸臂時，導電片會被推抵而脫離與第一電極及第二電極的電性導接，或是在將一次性使用的導電帶跨置在可動懸臂的二側，並分別電性連接第一電極及第二電極，導電片在鋰電池的體積膨脹至某一程度後即產生斷裂，進而使充電模組的充電迴路形成斷路，且因鋰電池不會經歷反覆地斷電又回充的過程，其內部不致因過充或高溫而改變原來的材料特性而處於不穩定的狀態，故可降低爆炸或燃燒的發生機率及提高充電模組的安全性。

1‧‧‧充電模組

2‧‧‧外部電源

2a‧‧‧導電端

2b‧‧‧導電端

3‧‧‧鋰電池

3a‧‧‧充電端點

3b‧‧‧充電端點

4‧‧‧導接線

10‧‧‧框體

100‧‧‧容置空間

101‧‧‧開口

11‧‧‧動懸臂

110‧‧‧卡勾

12‧‧‧導接座

120‧‧‧導接空間

121‧‧‧第一穿孔

1210‧‧‧第一固定孔

122‧‧‧第二穿孔

1220‧‧‧第二固定孔

20‧‧‧第一電極

21‧‧‧第一凸塊

30‧‧‧第二電極

31‧‧‧第二凸塊

40‧‧‧導電片

41‧‧‧結合孔

42‧‧‧凸刺

1a‧‧‧充電模組

11a‧‧‧導電懸臂

20a‧‧‧第一電極

30a‧‧‧第二電極

40a‧‧‧導電帶

第一圖係為本發明具斷電結構之充電模組的組合示意圖；第二圖係為本發明具斷電結構之充電模組的部分組合剖視圖；第三圖係為本發明之可動懸臂跨接有導電片的充電示意圖；第四圖係為本發明具斷電結構之充電模組的使用示意圖；第五圖係為本發明具斷電結構之充電模組第二實施例的立體外觀示意圖；第六圖係為本發明具斷電結構之充電模組第二實施例的組合示意圖；第七圖係為本發明具斷電結構之充電模組第二實施例的部分組合剖視圖；第八圖係為本發明具斷電結構之充電模組第二實施例的使用示意圖；第九圖係為本發明具斷電結構之充電模組另一種切斷導電帶的方式；第十圖係為本發明具斷電結構之充電模組的另一種導接方式；第十一圖係為本發明具斷電結構之充電模組的再一種導接方式。

有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參照第一圖及第二圖，係分別為本發明具斷電結構之充電模組 的組合示意圖及部分組合剖視圖；本發明之具斷電結構之充電模組1係包括一框體10、一第一電極20、一第二電極30、及一導電片40。

該框體10具有一容置空間100，且該框體10在對應該容置空間100的一側邊具有一可動懸臂11，於本實施例中，該框體10係對應該容置空間100成型有一開口101，該可動懸臂11係自該框體10之開口101的一側邊所延伸成型，並凸伸在該開口101的中央。

該框體10在對應該容置空間100的另一側邊具有一導接座12，該導接座12具有一導接空間120、與該導接空間120相連通的一第一穿孔121及一第二穿孔122，該第一穿孔121及該第二穿孔122係設置在該導接空間120之相對側。

第一電極20、第二電極30皆固定在該框體10上，該第一電極20設置在該可動懸臂11的一側邊，該第二電極30則對應該第一電極20而設置在該可動懸臂11的另一側邊；於本實施例中，該第一穿孔121中穿設有該第一電極20，且該第一電極20的一端凸伸在該導接空間120中，該第二穿孔122中則穿設有該第二電極30，該第二電極30的一端亦凸伸在該導接空間120中。

此外，該導接座12在該第一穿孔121中設有一第一固定孔1210，該第一電極20設有可定位在該第一固定孔1210中的一第一凸塊21，同樣地，該導接座12在該第二穿孔122中設有一第二固定孔1220，該第二電極30設有可定位在該第二固定孔1220中的一第二凸塊31。

該導電片40係設置在該可動懸臂11的一自由端，並分別電性連接該第一電極20及該第二電極30，該導電片40可與該可動懸臂11一體成型，亦可為分離設置再結合於在該可動懸臂11上；本實施例中，該導電片40設有一結合孔41，該可動懸臂11則對應設有一卡勾110，該卡勾110係扣勾在該結合孔41中，以將該導電片40結合在該可動懸臂11上。

請續參照第三圖及第四圖，係為本發明具斷電結構之充電模組的充電示意圖及使用示意圖；本發明之充電模組1係導接一外部電源2用以對一鋰電池3進行充電，使用時，利用焊接等連接方式，將該外部電源2的一導電端2a電性導接在該充電模組1的第一電極20上，再利用一導接線4，將該導接線4的二端分別電性連接該第二電極30及該鋰電池3的一第一充電端點3a，接著，將該外部電源2的另一導電端2b電性導接在該鋰電池3的一另一充電端點3b上，據此，該充電模組1即可對該鋰電池3進行充電。

請參照第四圖；在充電過程中，當該鋰電池3過充、或溫度過高會使該鋰電池3的體積膨脹，且膨脹至某個程度後即頂抵到該可動懸臂11，此時若繼續膨脹、並持續頂抵該可動懸臂11時，該導電片40就會被該鋰電池3推抵而脫離與該第一電極20及該第二電極30的電性導接，此時，該充電模組1的充電迴路形成斷路，並停止對該鋰電池3進行充電。

請另參照第五圖至第八圖，係分別為本發明具斷電結構之充電模組第二實施例的立體外觀示意圖、組合示意圖、部分組合剖視圖及使用示意圖；本實施例與第一實施例大致相同，其不同之處在 於充電模組1a設具有一次性使用的一導電帶40a，該導電帶40a係跨置該可動懸臂11而固定在該框體10上，且該導電帶40a的一端電性連接該第一電極20，另一端則電性連接該第二電極30，值得一提的是，本實施例中，該導電帶40a係跨置該導電片40，實際實施時則可不需設置。

請參照第八圖；在充電過程中，當該鋰電池3的體積膨脹至某個程度後即頂抵到該可動懸臂11，此時若繼續膨脹、並持續頂抵該可動懸臂11時，該導電帶40a就會被該鋰電池3推抵而斷裂，使該充電模組1的充電迴路形成斷路而停止對該鋰電池3進行充電。

請另參照第九圖，係為本發明具斷電結構之充電模組另一種切斷導電帶的方式；此方式與前述不同之處在於該導電片40在相對該導電帶40a的一側面係設有用於切斷該導電帶40a的一凸刺42，該凸刺42的設置可利於該導電片40確實地切斷該導電帶40a。

請再參照第十圖，係為本發明具斷電結構之充電模組的另一種導接方式；於本實施例中，該第一電極20a固定在該框體10的一側，該第二電極30a係對應該第一電極20a而固定在該框體10的相對側，跨置在該第一電極20a及該第二電極30a之間的係為一導電懸臂11a，該導電懸臂11a係自該框體10的一側邊而延伸至該框體10的另一側邊，並分別導接該第一電極20a及該第二電極30b，當該鋰電池3的體積膨脹並持續頂抵該導電懸臂11a時，該導電懸臂11a會被推抵而脫離與該第一電極20a及該第二電極30a的電性導接。

請續參照第十一圖，係為本發明具斷電結構之充電模組的再一種導接方式；承上述，此實施例與前一導接方式不同的地方在於導電懸臂11a另設置有一次性使用的一導電帶40a，導電懸臂11a係利用該導電帶40a而導接該第一電極20a及該第二電極20a，其實施方式為該導電懸臂11a僅一端導接該第一電極20a，另一端則是藉由該導電帶40a而導接該第二電極20a，其實施方式是將該導電帶40a的一端電性連接該導電懸臂11a，另一端則電性連接該第二電極20a，使用時，當該鋰電池3的體積膨脹並持續頂抵該導電懸臂11a時，該導電帶40a會受該導電懸臂11a推抵而斷裂。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。

1‧‧‧充電模組

10‧‧‧框體

100‧‧‧容置空間

101‧‧‧開口

11‧‧‧可動懸臂

110‧‧‧卡勾

12‧‧‧導接座

120‧‧‧導接空間

121‧‧‧第一穿孔

1210‧‧‧第一固定孔

122‧‧‧第二穿孔

1220‧‧‧第二固定孔

20‧‧‧第一電極

21‧‧‧第一凸塊

30‧‧‧第二電極

31‧‧‧第二凸塊

40‧‧‧導電片

41‧‧‧結合孔

Claims (17)

1. 一種具斷電結構之充電模組，係導接外部電源用以對鋰電池進行充電，該充電模組包括：一框體，具有可供容置所述鋰電池的一容置空間，且該框體在對應該容置空間的一側具有一可動懸臂，該框體係對應該容置空間成型有一開口，該可動懸臂係凸伸在該開口中；一第一電極，固定在該框體上，且設置在該可動懸臂的一側邊；一第二電極，固定在該框體上，且設置在該可動懸臂的另一側邊；一導電片，設置在該可動懸臂的一自由端，並分別電性連接該第一電極及該第二電極；以及其中，當所述鋰電池的體積膨脹並持續頂抵該可動懸臂時，該導電片會被所述鋰電池推抵而脫離與該第一電極及該第二電極的電性導接。
2. 如請求項1所述之具斷電結構之充電模組，其中該可動懸臂係自該框體之開口的一側邊所延伸成型。
3. 如請求項2所述之具斷電結構之充電模組，其中該可動懸臂係成型在該開口的中央。
4. 如請求項1所述之具斷電結構之充電模組，其中該框體係具有一導接座，該導接座具有一導接空間、與該導接空間相連通的一第一穿孔及一第二穿孔，該第一穿孔及該第二穿孔係設置在該導接空間之相對側，該第一穿孔中穿設有該第一電極，該第二穿孔中 穿設有該第二電極。
5. 如請求項4所述之具斷電結構之充電模組，其中該導接座在該第一穿孔中設有一第一固定孔，該第一電極設有可定位在該第一固定孔中的一第一凸塊，該導接座在該第二穿孔中設有一第二固定孔，該第二電極設有可定位在該第二固定孔中的一第二凸塊。
6. 如請求項1所述之具斷電結構之充電模組，其中該導電片設有一結合孔，該可動懸臂則對應設有一卡勾，該卡勾係扣勾在該結合孔中，以將該導電片結合在該可動懸臂上。
7. 一種具斷電結構之充電模組，係導接外部電源用以對鋰電池進行充電，該充電模組包括：一框體，具有可供容置所述鋰電池的一容置空間，且該框體在對應該容置空間的一側具有一可動懸臂，該框體係對應該容置空間成型有一開口，該可動懸臂係凸伸在該開口中；一第一電極，固定在該框體上，且設置在該可動懸臂的一側邊；一第二電極，固定在該框體上，並對應該第一電極設置在該可動懸臂的另一側邊；以及一次性使用的一導電帶，係跨置該可動懸臂而固定在該框體上，該導電帶的一端電性連接該第一電極，另一端則電性連接該第二電極；其中，當所述鋰電池的體積膨脹並持續頂抵該可動懸臂時，該導電帶會受該所述鋰電池推抵而斷裂。
8. 如請求項7所述之具斷電結構之充電模組，其中該可動懸臂係自該框體之開口的一側邊所延伸成型。
9. 如請求項8所述之具斷電結構之充電模組，其中該可動懸臂係成 型在該開口的中央。
10. 如請求項7所述之具斷電結構之充電模組，其中該框體係具有一導接座，該導接座具有一導接空間、與該導接空間相連通的一第一穿孔及一第二穿孔，該第一穿孔及該第二穿孔係設置在該導接空間之相對側，該第一穿孔中穿設有該第一電極，該第二穿孔中穿設有該第二電極。
11. 如請求項10所述之具斷電結構之充電模組，其中該導接座在該第一穿孔中設有一第一固定孔，該第一電極設有可定位在該第一固定孔中的一第一凸塊，該導接座在該第二穿孔中設有一第二固定孔，該第二電極設有可定位在該第二固定孔中的一第二凸塊。
12. 如請求項7所述之具斷電結構之充電模組，其中該可動懸臂具有一導電片，該導電帶係跨接並壓掣在該導電片上，該導電片設有一結合孔，該可動懸臂則對應設有一卡勾，該卡勾係扣勾在該結合孔中，以將該導電片結合在該可動懸臂上。
13. 如請求項12所述之具斷電結構之充電模組，其中該導電片在相對該導電帶的一側面係設有用以切斷該導電帶的一凸刺。
14. 如請求7所述之具斷電結構之充電模組，其中該導電帶係為由導電材質所構成的一可撓性薄片。
15. 一種具斷電結構之充電模組，係導接外部電源用以對鋰電池進行充電，該充電模組包括：一框體，具有可供容置所述鋰電池的一容置空間；一第一電極，固定在該框體的一側；一第二電極，對應該第一電極而固定在該框體的相對側；以及一導電懸臂，跨置在該第一電極及該第二電極之間，並分別導接 該第一電極及該第二電極；其中，該導電懸臂係利用一次性使用的一導電帶而導接該第一電極及該第二電極，該導電帶的一端係電性連接該導電懸臂，另一端則電性連接該第二電極，當所述鋰電池的體積膨脹並持續頂抵該導電懸臂時，該導電懸臂會被推抵而脫離與該第一電極及該第二電極的電性導接。
16. 如請求項15所述之具斷電結構之充電模組，其中該導電懸臂係自該框體的一側邊而延伸至該框體的另一側邊。
17. 如請求項15所述之具斷電結構之充電模組，其中該導電帶係為由導電材質所構成的一可撓性薄片。