TWI469413B - Car battery structure - Google Patents

Description

車用電池結構

本發明係一種關於交通車輛所適用的車用電池技術領域，尤指針對車用的鋰鐵電池結構。

按由鋰鐵電池已經大部份地替代傳統鉛酸電池，作為汽油引擎來啟動使用。但是這種車用的鋰鐵電池，因應各個汽車公司的汽車車型，而有多種規格型式。

比如因應電池的固定方式與外觀差異，就有日系(JIS)、美系(BCI)、歐系(DIN)等三種規格(如下表，日系規格的車用電池，其是透過支架由上向下固定，並且電椿頭是較頂蓋突出，而歐系規格則是電椿頭下凹頂蓋，電池底部四周突出，至於美系規格則是電椿頭是較頂蓋突出，底部兩面突出。

又，電池因應電椿頭的型式及其定位於電池的位置等差異，分別有SL型與SR型、SIDE型。前述SL型與SR型常見於歐美式轎車或是小貨車，而SIDE型則適用部份雙B車系(德國的BMW與BENS廠牌)。

故而車用電池的固定方式及其電椿頭位置之差異，因應汽車製造設計不同而產生許多規格差異，所以車用電池之生產量有限，不適用大量生產生，自然使得價格難以有效降低，增加製造成本與經銷商庫存的成本壓力，而削弱價格競的銷售力。

再者，鋰鐵電池長壽之特性(達10年)，部份消費者恐怕會顧忌下次換車時，電池無法再轉移適用不同廠牌的汽車，縱使電池尚可使用，但是不適用其它廠牌的汽車，所以等於廢棄，則鋰鐵電池使用壽命長的優點，便會因此而削弱優勢，需要再改變。

本發明者鑑於前述的問題，進而用心研究開發，因此本發明主要目的係在提供一種車用電池結構，其主要是通過一多孔式的固定座，配合活動式的電椿頭得依設定規格，安插結合在設定位置，達到一種規格的車用電池，便可萬用於大多數車款，改變以往多種規格電池的繁複設計。

為了可達到前述的目的，本發明所運用的技術手段係在於提供一種車用電池結構，其包含：一電池組，其包含有成對的正、負極電池；一供電池組定位的固定總成，其包含一容置座、一正極導件、一負極導件、一頂蓋，其中：該容置座為非等邊的矩形體，內部是容納該電池組，該容置座設置一正極區、一負極區，該正極區包含一外入第一正極孔、數外入第三正極孔，該負極區包含一外入第 一負極孔、數外入第三負極孔；該安裝於該容室的正極導件，該正極導件係電連接該電池組，其安裝位置是對應到該正極區，該正極導件包含有一對應該外入第一正極孔之正極第一結合孔，數正極第二結合孔、以及數個對應該外入第三正極孔的正極第三結合孔，該正極第一、二、三結合孔均為內螺紋孔；該安裝於該容室的負極導件，該負極導件係電連接該電池組，其安裝位置是對應到該負極區，該負極導件包含一對應該外入第一負極孔的負極第一結合孔，數負極第二結合孔，以及數個對應該外入第三負極孔的負極第三結合孔，該負極第一、二、三結合孔均為內螺孔；該頂蓋，其係用以封閉該容室之開口，該頂蓋對應該正極導件之該正極第二結合孔設置有數外入第二正極孔，對應該負極導件之該負極第二結合孔設有數外入第二負極孔；數電椿頭，其包含一正極椿頭、一負極椿頭，其可在該外入第一、二、三正極孔，以及以及該外入第一、二、三負極孔外插進入以導電連接該正、負極導件。

因此依據本發明的技術手段，本發明可以獲得的功效簡要說明如下所列：

1、本發明主要係能萬用於多種不同車用電池規格，無論因應汽車款式設計不同，而使電椿頭的正、負極椿頭位置不同者，本發明均可在不需更換規格之下，只需轉換正、負極椿頭在不同的正、外入第一負極孔位，意即多孔式的正、負極區設計，能夠滿足於多種車用電池規格，達到實用的萬用功能。

2、本發明的萬用功能，可以大量生產，以因應多個汽車廠牌之用，如此可有效降低製造成本與庫存壓力，滅少不必要的繁複組裝麻煩，提高市場價格競爭力。

3、縱使消費者換車，本發明的萬用車用電池，可以轉移到另外的汽車。

4、本發明依據電椿頭外插以及內結合的孔位設計，供電椿頭外插孔設計，包含容置座的外入第一、二正極孔與負極，以及頂蓋之數個外入第三正、負極孔，以這種三面不同方向，提供業者因應電池規格不同，將正極椿頭、負極椿頭，依需求來選擇外入第一或第二或第三正、負極孔，並且務使正、負極椿頭，都能導電接觸於正、負極導件；正、負極導件以立體化來構思安排，以分別因應外入正、負極孔等三種不同面向的多孔位以安排有正、負極的結合孔，讓電椿頭順利藉以導電接觸於正、負極導件，故本發明深具實用性。

本發明係一種車用電池結構，如第1圖所示，本發明之車用電池，係包含一電池組(10)、一供電池組(10)定位的固定總成(200)，其中依其較佳實施例，該固定總成(200)進一步包含一容置座(20)、一正極導件(30)、一負極導件(40)、一頂蓋(50)、數個電椿頭、數防水塞(70)，電椿頭包含有正極椿頭(60)及負極椿頭(65)；藉以容置座(20)與頂蓋(50)設置有外入第一、二、三正極孔(221)(52)(222)，以及外入第一、二、三負極孔(231)(53)(232)，形成多孔位設計，讓電椿頭得以因應前述外入的正、負極孔位，來選擇插結在適用規格的設定位置，藉以均能結合並且導通於正、負極導件(30)(40)所對應的正、負極結合孔。

請再參看第1、2圖所示，該電池組(10)係包含有電池正極(11)與電池負極(12)，電池正、負極(11)(12)各呈串聯接通，而電池正極(11)、電池負極(12)分別設置一正極接端(111)、一負極接端(121)。

該固定總成(200)包含一容置座(20)、一正極導件(30)、一負極導件(40)、一頂蓋(50)。容置座(20)較佳形式是呈長方盒狀體，內部有一容室(21)的空間，用以容納電池組(10)，以及容置座(20)四周面，設置一正極區(22)、一負極區(23)，正極區(22)包含一外入第一正極孔(221)、數外入第三負極孔(222)，負極區(23)也包含一外入第一負極孔(231)、數外入第三負極孔(232)，其中外入正、負極第一孔(221)(231)均位在同一側面上，外入第三正、負極孔(222)(232)則位在另一與外入第一正、負極孔(221)(231)呈相鄰的側面上；具體而言，是該容置座(20)分佈正、負極區(22)(23)，是包含一呈長邊的第一側(24)、一與第一側(24)相鄰且呈短邊的第二側(26)，於該第一側(24)設有楔條(25)(251)，以及正極區(22)的外入第一正極孔(221)、負極區(23)的外入第一負極孔(231)；其中該第一側(24)於錯開第二側(26)的底側緣設置突出、有斜面的楔條(25)，於呈縱向的兩外側緣也設置突出、有斜面的楔條(251)，第一側(24)位於近容室(21)開口該端的左右側，分別設置外入第一正極孔(221)、外入第一負極孔(231)，相鄰於第一側(24)的第二側(26)，於上半部區域分佈數個成對的外入第三正極孔(222)，下半部區域則分佈數個成對的外入第三負極孔(232)，外入第一正極孔(221)以及外入第三正極孔(222)孔徑均大於外入第一負極孔(231)以及外入第三負極孔(232)。

該用以對應進入容室(21)的正極導件(30)，正極導件(30)是長方形導電板，包含一端面(321)、斷面呈L形的第一、二側面(322)(323)，藉以形成三面式板體，側面(322)一外側對應接觸電池組(10)的正極接端(111)而突伸有正極突點(31)，端面(321)對應容置座(20)的外入第一正極孔(221)而設有正極第一結合孔(32)，於鄰近正極第一結合孔(32)的第一側面(322)，在其兩端對應正極區(22)的外入第二正極孔(52)，沿途設置數個正極第二結合孔(33)，第二側面(323)也對應外入第三正極孔(222)而設置正極第三結合孔(34)，正極第一、二、三結合孔(32)(33)(34)均為內螺紋孔。

該用以對應進入容室(21)的負極導件(40)，負極導件(40)是不規則的框形導電板，用以容置於容室(21)內以對應負極區(23)，負極導件(40)包含一第一板(41)、一第二板(43)以及一連伸於第一、二板(41)(43)呈L形的條桿(45)；其中該第一板(41)呈L形板，一面對應外入第一負極孔(231)，而設有負極第一結合孔(42)，另側面是朝向容室(21)頂面，分別在兩側沿途設置負極第二結合孔(421)，第一板(41)外側緣對應到電池組(10)的負極接端(121)也突伸一負極突點(46)；另外，第二板(43)相對第一板(41)是呈縱直、位居下側，第二板(43)對應到容置座(20)的負極區(23)，而設有數對應外入第三負極孔(232)的負極第三結合孔(431)，前述之負極第一、二、三結合孔(42)(421)(431)均為內螺孔，負極第一、二、三結合孔(42)(421)(431)的孔徑均小於正極導件(30)的正極第一、二、三結合孔(32)(33)(34)。

該封閉用之頂蓋(50)，其中央形成一手把(51)，頂蓋(50)面上對應正極導件(30)第一側面(322)的正極第二結合孔(33)，設置有外入第二正極孔(52)，對應負極導件(40)第一板(41)的負極第二結合孔(421)是設有外入第二負極孔(53)，同理，為方便辨識及防止安裝錯誤，外入第二正極孔(52)孔徑大於外入第二負極孔(53)，外入第二正、負極孔(52)(53)，可對應供電椿頭插裝，電椿頭包含一正極椿頭(60)、一負極椿頭(65)，分別對應外入第二正、負極孔(52)(53)插裝，以對應接合正、負極區(22)(23)，達成可導電功能。

如第1、3圖所示，組裝時，電池組(10)安置入容室(21)，而正、負極導件(30)(40)也進入，分別對應到正極區(22)與負極區(23)，而頂蓋(50)封蓋後，正、負極椿頭(60)(65)分別對應外入第二正、負極孔(52)(53)進入，以分別螺鎖固定於負極第二結合孔(421)、正極第二結合孔(33)，此時，其餘露孔於外的所有外入第二正、負極孔(52)(53)以及其餘的外入第三正、負極孔(222)(232)，則以正、負防水塞(70)(71)予以塞裝以能防水、防漏電。

實施狀態如第1、3、4圖所示，正極椿頭(60)、負極椿頭(65)分別對應外入第二正、負極孔(52)(53)插裝，而楔條(25)供一呈L形的鎖定座(80)來固定於汽車設定位置，此種正極椿頭(60)、負極椿頭(65)對應於容置座(20)固定位置，正極椿頭(60)位在圖面的右邊，故本發明此一實施例的電池設計，即可適用於常見的歐美轎車或小貨車的SR型。

請再參看第1、5圖所示，如果適用於即可適用於常見的歐美轎車或小貨車的SL型，則正極要在圖面的左邊時，只要拉位手把(51)，將整個固定總成(200)左右調換，讓正極區(22)及所屬的正極導件(30)、正極椿頭(60)位在圖面的左邊，即可適用業界慣用的SL型，以及雙B車系適用的SIDE型。

請參看第1、6圖所示，如果適用於部份汽車呈較深的電池槽座者，則由於固定總成(200)因應容置座(20)呈長邊與短邊設計，因此將原有的正極椿頭(60)、負極椿頭(65)鬆開，再往側向傾倒固定總成(200)，使頂蓋(50)由原本的朝上方向，變換為朝一側的方向，而固定總成(200)的正極區(22)、負極區(23)則朝上，此時將正極椿頭(60)螺鎖緊固定於正極區(22)的外入第三正極孔(222)，負極椿頭(65)螺鎖緊固定於負極區(23)的外入第三負極孔(232)，原來頂蓋(50)的正、外入第二負極孔(52)(53)則換裝防水塞(70)，如此即同樣達到正極椿頭(60)、負極椿頭(65)也能導接於正、負極導件(30)(40)。

接下來，第1、7圖亦如是，鬆開取下正極椿頭(60)、負極椿頭(65)，可以將正極椿頭(60)、負極椿頭(65)，分別移位並且朝正極區(22)、負極區(23)的外入第一正極孔(221)、外入第一負極孔(231)，以使正極椿頭(60)、負極椿頭(65)緊固於正、負極第一結合孔(32)(42)，將正極椿頭(60)、負極椿頭(65)移到側面的第一側(24)方向，原來頂蓋(50)的正、外入第二負極孔(52)(53)則換裝防水塞(70)；在第7圖實施例可見，本發明的設計可配合不同安裝型態，將兩支桿(81)分別位於固定總成(200)兩側，頂蓋(50)依然朝上，而支桿(81)頂端是螺紋(811)，兩支桿(81)共同穿裝一橫向的板片(83)，再透過螺帽(82)於板片(83)上緊固於螺紋(811)，達到板片(83)連結車用電池。

因此本發明於固定總成(200)，分別在容置座(20)的兩側面以及頂蓋(50)，以此三種不同面向，分別設置有外入第一、二、三正極孔(221)(52)(222)，以及外入第一、二、三負極孔(231)(53)(232)，所以根據這些外入正、負極孔，正極椿頭(60)、負極椿頭(65)便可自由選擇要那一處孔位外插進入；由於正、負極導件(30)(40)設有對應的正極第一、二、三結合孔(32)(33)(34)，以及負極第一、二、三結合孔(42)(421)(431)，所以正極椿頭(60)、負極椿頭(65)由外插伸進去，都能緊固並且導通正、負極導件(30)(40)來完成組裝。

上述實施例僅為例示性說明本發明之技術及其功效，而非用於限制本發明。任何熟於此項技術人士均可在不違背本發明之技術原理及精神的情況下，對上述實施例進行修改及變化，因此本發明之權利保護範圍應如後所述之申請專利範圍所列。

(10)．．．電池組

(11)．．．電池正極

(111)．．．正極接端

(12)．．．電池負極

(121)．．．負極接端

(200)．．．固定總成

(20)．．．容置座

(21)．．．容室

(22)．．．正極區

(221)．．．外入第一正極孔

(222)．．．外入第三正極孔

(23)．．．負極區

(231)．．．外入第一負極孔

(232)．．．外入第三負極孔

(24)．．．第一側

(25)(251)．．．楔條

(26)．．．第二側

(30)．．．正極導件

(31)．．．正極突點

(32)．．．正極第一結合孔

(321)．．．端面

(322)．．．第一側面

(323)．．．第二側面

(33)．．．正極第二結合孔

(34)．．．正極第三結合孔

(40)．．．負極導件

(41)．．．第一板

(42)．．．負極第一結合孔

(421)．．．負極第二結合孔

(43)．．．第二板

(431)．．．負極第三結合孔

(45)．．．條桿

(46)．．．負極突點

(50)．．．頂蓋

(51)．．．手把

(52)．．．外入第二正極孔

(53)．．．外入第二負極孔

(60)．．．正極椿頭

(65)．．．負極椿頭

(70)．．．正防水塞

(71)．．．負防水塞

(80)．．．鎖定座

(81)．．．支桿

(811)．．．螺紋

(82)．．．螺帽

(83)．．．板片

第1圖係本發明較佳實施例之立體元件分解圖。

第2圖係本發明較佳實施例之電池組、正極導件、負極導件的組合立體圖。

第3圖係本發明較佳實施例之組合剖視圖。

第4圖係本發明一較佳實施例之立體圖。

第5圖係本發明另一較佳實施例之立體圖。

第6圖係本發明又一較佳實施例之立體圖。

第7圖係本發明再一較佳實施例之立體圖。

(10)．．．電池組

(11)．．．電池正極

(12)．．．電池負極

(111)．．．正極接端

(121)．．．負極接端

(200)．．．固定總成

(20)．．．容置座

(21)．．．容室

(22)．．．正極區

(221)．．．外入第一正極孔

(222)．．．外入第三正極孔

(23)．．．負極區

(231)．．．外入第一負極孔

(232)．．．外入第三負極孔

(24)．．．第一側

(25)(251)．．．楔條

(26)．．．第二側

(30)．．．正極導件

(31)．．．正極突點

(32)．．．正極第一結合孔

(321)．．．端面

(322)．．．第一側面

(323)．．．第二側面

(33)．．．正極第二結合孔

(34)．．．正極第三結合孔

(40)．．．負極導件

(41)．．．第一板

(42)．．．負極第一結合孔

(421)．．．負極第二結合孔

(43)．．．第二板

(431)．．．負極第三結合孔

(45)．．．條桿

(46)．．．負極突點

(50)．．．頂蓋

(51)．．．手把

(52)．．．外入第二正極孔

(53)．．．外入第二負極孔

(60)．．．正極椿頭

(65)．．．負極椿頭

(70)．．．正防水塞

(71)．．．負防水塞

Claims (12)

1. 一種車用電池結構，其包含：一電池組，其包含有成對的正、負極電池；一供電池組定位的固定總成，其包含一容置座、一正極導件、一負極導件、一頂蓋，其中：該容置座為非等邊的矩形體，內部是容納該電池組，該容置座設置一正極區、一負極區，該正極區包含一外入第一正極孔、數外入第三正極孔，該負極區包含一外入第一負極孔、數外入第三負極孔；該安裝於該容室的正極導件，該正極導件係電連接該電池組，其安裝位置是對應到該正極區，該正極導件包含有一對應該外入第一正極孔之正極第一結合孔，數正極第二結合孔、以及數個對應該外入第三正極孔的正極第三結合孔，該正極第一、二、三結合孔均為內螺紋孔；該安裝於該容室的負極導件，該負極導件係電連接該電池組，其安裝位置是對應到該負極區，該負極導件包含一對應該外入第一負極孔的負極第一結合孔，數負極第二結合孔，以及數個對應該外入第三負極孔的負極第三結合孔，該負極第一、二、三結合孔均為內螺孔；該頂蓋，其係用以封閉該容室之開口，該頂蓋對應該正極導件之該正極第二結合孔設置有數外入第二正極孔，對應該負極導件之該負極第二結合孔設有數外入第二負極孔；數電椿頭，其包含一正極椿頭、一負極椿頭，其可在該外入第一、二、三正極孔，以及以及該外入第一、二、 三負極孔外插進入以導電連接該正、負極導件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之車用電池結構，所述固定總成還包含有數正、負防水塞，該些正、負防水塞在不同於該些正、負極椿頭的該外入該第三正、負極孔，以及該外入該第一正、負極孔以及該外入第二正、負極孔來插裝封閉。
3. 如申請專利範圍第1項所述之車用電池結構，所述電池組包含有電池正極與電池負極，該電池正、負極各呈串聯接通。
4. 如申請專利範圍第1項所述之車用電池結構，所述容置座為長方盒狀體，該容置座包含一呈長邊的第一側、一與該第一側相鄰且呈短邊的第二側，該第一側設有該外入第一正極孔、外入第一負極孔，該第二側設有外入第二正極孔與該外入第二負極孔。
5. 如申請專利範圍第4項所述之車用電池結構，所述容置座的該第二側於上半部區域分佈數個成對的該外入第二正極孔，下半部區域則分佈數個成對的該外入第二負極孔，該外入第一正極孔以及該外入第一正極孔孔徑均大於該外入第一負極孔以及該外入第二負極孔。
6. 如申請專利範圍第4項所述之車用電池結構，所述容置座於該第一側的底緣設有一道呈橫向的楔條，該容置座於兩外側緣分別設有一道呈縱向的楔條，該楔條供鎖定座連接固定於汽車車體。
7. 如申請專利範圍第1項所述之車用電池結構，所述正極導件是長方形導電板，包含一端面、斷面呈L形的 第一、二側面的三面式板體。
8. 如申請專利範圍第7項所述之車用電池結構，所述正極導件的該第一側面設有正極突點，以對應電連接電池組的該電池正極，端面對應該容置座的該外入第一正極孔而設有該正極第一結合孔，於該第一側面對應該正極區的該外入第二正極孔設置數個該正極第二結合孔，於該第二側面對應該正極區的該外入第二正極孔設置數個該正極第三結合孔，該正極第一、二、三結合孔均為內螺紋孔。
9. 如申請專利範圍第1項所述之車用電池結構，所述負極導件是不規則的框形導電板，該負極導件包含一第一板、一第二板以及一連伸於該第一、二板呈L形的條桿。
10. 如申請專利範圍第9項所述之車用電池結構，所述負極導件的該第一板呈L形板，一面對應該外入第一負極孔而設有該負極第一結合孔，另側面朝向該容室頂面，分別在兩側沿途設置該負極第二結合孔，該第一板外側緣設有一負極突點以電連接至電池組的該電池負極；該第二板相對該第一板呈縱直並位居下側，該第二板對應設有數對應該外入第二負極孔的該負極第三結合孔，該負極第一、二、三結合孔均為內螺孔，該負極第一、二、三結合孔的孔徑均小於該正極導件的該正極第一、二、三結合孔。
11. 如申請專利範圍第1項所述之車用電池結構，所述頂蓋中央形成一手把，該頂蓋之該外入第二正極孔孔徑大於該外入第二負極孔。
12. 如申請專利範圍第1項所述之車用電池結構，所述固定總成可在兩側，分別立設一支桿，該頂蓋朝上，該 支桿頂端是螺紋，該兩支桿共同穿裝一橫向的板片，經螺帽於該板片上緊固於螺紋。