TWI493770B - 具過充電放電裝置的二次集合電池 - Google Patents

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Description

具過充電放電裝置的二次集合電池
本發明係與二次集合電池有關，特別是指一種具過充電放電裝置的二次集合電池。
目前二次集合電池在進行充電作業時，都是配合一個電池管理裝置(Battery Management System，以下簡稱BMS)來進行監測及調整各個二次電池的充電，避免單一二次電池過度充電而損壞。然而，該BMS相當昂貴且又容易故障，因此，設計出一過充電保護電路來取代BMS。
該過充電保護電路主要係將該二次電池過度充電的電量卸載至平衡電阻進行消耗，以避免該二次電池電壓持續上升而損壞。然而，該平衡電阻是選用功率較低的電阻，因此當該平衡電阻在進行電量消耗時，本身會產生極高的熱能，同時，各該二次電池在充電的過程中也會產生熱能，據此，一旦數量過多的二次電池同時進行充電以及電量卸載時，該二次集合電池所產生的熱能相當的大，進而影響充電效果。
為此，市面上則設計有散熱系統來因應此散熱問題，最常見者是設計出散熱路徑、散熱結構以及搭配散熱風扇來達成散熱效果，然而，目前散熱系統都是需透過額外的結構設計，使得二次集合電池的設計過於 複雜且效果有限，因此，如何發出一種具過充電放電裝置的二次集合電池，其可解決上述的問題，即為本案發明的動機。
本發明之目的在於提供一種具過充電放電裝置的二次集合電池，其主要使用金屬材質的電池盒體搭配金屬材質的散熱板以及選用功率較高的水泥電阻設在該散熱板上，使該二次集合電池不須經由複雜的結構設計即可在過充電放電的過程中具有較佳的散熱效果。
緣是，為了達成前述目的，依據本發明所提供之一種具過充電放電裝置的二次集合電池，包含：一電池盒體，具有一供複數個二次電池設置的容置槽；一散熱板，固設在該電池盒體；一過充電放電裝置，設於該電池盒體，並具有對應該二次電池數量以及電性連接各該二次電池的過充電放電模組，且各該過充電放電模組包括一用以消耗電量且固設在該散熱板的平衡電阻；其特徵在於：該電池盒體為金屬材質製成，該散熱板為金屬材質製成，該平衡電阻為水泥電阻，並更包含複數第一接頭，電性連接在各該過充電放電模組；以及複數第二接頭，電性連接在各該水泥電阻且能夠拆離地結合於各該第一接頭。
較佳地，該電池盒體更具有一外側表面、二凸設於該外側表面且相距有一距離的第一結合部，該散熱板具有一與該電池盒體外側表面相距一距離且供各該水泥電阻設置的散熱板部、及二設置在該散熱板部且分別與該第一結合部結合的第二結合部，俾使該散熱板與該電池盒體共同界定出一可供流體通過的散熱空間。
較佳地，該過充電放電裝置更具有一設於該電池盒體容置槽槽口的電路板體，且該電路板體係供各該過充電放電模組、各該第一接頭、及各該二次電池電性連接設置。
關本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他之功效，茲舉一較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如後。
10‧‧‧二次電池
20‧‧‧電池盒體
21‧‧‧容置槽
22‧‧‧外側表面
23‧‧‧第一結合部
30‧‧‧散熱板
31‧‧‧散熱板部
32‧‧‧第二結合部
33‧‧‧散熱空間
34‧‧‧螺絲
400‧‧‧過充電放電裝置
401‧‧‧電路板體
402‧‧‧正極極頭
403‧‧‧負極極頭
40‧‧‧過充電放電模組
41‧‧‧水泥電阻
411‧‧‧熱傳導面
412‧‧‧鎖設部
413‧‧‧散熱溝槽
42‧‧‧螺絲
43‧‧‧半導體開關
44‧‧‧電壓偵測單元
50‧‧‧第一接頭
60‧‧‧第二接頭
圖1係本發明實施例的立體分解圖。
圖2係本發明實施例的立體組合圖。
圖3係本發明實施例的上視圖。
圖4係本發明實施例的剖面圖。
參閱圖1至圖3所示，本發明實施例所提供的一種具過充電放電裝置的二次集合電池，其主要係由一電池盒體20、一散熱板30、一過充電放電裝置40、複數第一接頭50、及複數第二接頭60所組成，其中：該電池盒體20，為金屬材質製成而具有良好的散熱能力，並具有一供複數個二次電池10設置的容置槽21；本實施例中，係舉置放四個二次電池10為例，且該電池盒體20更具有一外側表面22、及二凸設於該外側表面22且相距有一距離的第一結合部23。
該散熱板30，為金屬材質製成而具有良好的散熱能力，並固設在該電池盒體20；本實施例中，該散熱板30具有一與該電池盒體20外 側表面22相距一距離的散熱板部31、及二設置在該散熱板部31且分別與該第一結合部23結合的第二結合部32，使該散熱板30與該電池盒體20共同界定出一可供流體通過的散熱空間33。而該第一、二結合部23、32係透過螺絲34相互結合成一體。
該過充電放電裝置400，設於該電池盒體20，並具有對應該二次電池10數量以及電性連接各該二次電池10的過充電放電模組40，且各該過充電放電模組40包括一用以消耗電量且固設在該散熱板30的平衡電阻；本實施例中，各該平衡電阻為水泥電阻41，且各該水泥電阻41固設於該散熱板30散熱板部31而位於該散熱空間33內，並具有一貼抵在該散熱板30的熱傳導面411、二藉由螺絲42鎖固在該散熱板30的鎖設部412、及複數散熱溝槽413。
各該第一接頭50，電性連接在各該過充電放電模組40。
各該第二接頭60，電性連接在各該水泥電阻41且能夠拆離地結合於各該第一接頭50。
以上所述為本發明實施例主要構件及其組態說明。至於本發明實施例的功效作以下說明。
由於該電池盒體20以及散熱板30皆為金屬材質製成而具有良好的散熱能力，因此，當各該二次電池10在進行充電的過程中產生過充電狀態時，各該二次電池10所產生的熱能得以被金屬材質製成的電池盒體20吸收並將熱能藉由表面散除至週遭空氣中，因而快速降低各該二次電池10在充電時所產生的溫度；又當各該二次電池10在進行充電的過程中產生過充電狀態時，該過充電放電模組40的水泥電阻41會進行電量消 耗，此時，該水泥電阻41除了藉由本身各散熱溝槽413的結構設計，而將電能所轉換而成的熱能散除至週遭空氣中之外，更能將熱能透過熱傳導面411傳導到該散熱板30，讓該散熱板30迅速帶走該水泥電阻41所產生的熱能，以及將熱能藉由散熱板30的表面散除至週遭空氣中，因而快速降低該水泥電阻41的溫度，據此，本發明主要使用金屬材質的電池盒體20搭配金屬材質的散熱板30以及選用功率較高的水泥電阻41設在該散熱板30上，使該二次集合電池不須經由複雜的結構設計即可在過充電放電的過程中具有較佳的散熱效果，以避免影響充電效果，同時大大降低因高熱而產生爆炸的可能。
值得一提的是，由於本發明在設計上使用了功率較大的水泥電阻41，並搭配為金屬材質製成而具有良好的散熱能力的電池盒體20以及供各該水泥電阻41設置的散熱板30，因此，不須額外設計散熱系統，在製作及設計上較為簡易且不影響散熱效果。
其次，由於設在該散熱板30的各該水泥電阻41係透過該第二接頭60而與電性連接在該過充電放電模組40的第一接頭50相接，且該第一接頭50與該第二接頭60係呈能夠相互拆離及結合的組態，因此，在維修及組裝較為便利。
值得說明的是，該過充電放電裝置400更具有一設於該電池盒體20容置槽21槽口的電路板體401，且該電路板體401係供各該過充電放電模組40、及各該二次電池10電性連接設置，而各該過充電放電模組40更包含一作為放電開關之用的半導體開關43、及一對該二次電池10進行電壓偵測的電壓偵測單元44，由於該電壓偵測單元44、及該半導體開關43 的作動方式與習知相同，故不再贅述，又該電路板體401上更具有一正極極頭402及一負極極頭403，以作為二次集合電池之電源輸出端。
綜上所述，此實施例及圖示僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬本發明專利涵蓋之範圍內。
10‧‧‧二次電池
20‧‧‧電池盒體
21‧‧‧容置槽
22‧‧‧外側表面
23‧‧‧第一結合部
30‧‧‧散熱板
31‧‧‧散熱板部
32‧‧‧第二結合部
34‧‧‧螺絲
400‧‧‧過充電放電裝置
401‧‧‧電路板體
402‧‧‧正極極頭
403‧‧‧負極極頭
40‧‧‧過充電放電模組
41‧‧‧水泥電阻
411‧‧‧熱傳導面
412‧‧‧鎖設部
413‧‧‧散熱溝槽
42‧‧‧螺絲
43‧‧‧半導體開關
44‧‧‧電壓偵測單元
50‧‧‧第一接頭
60‧‧‧第二接頭

Claims (3)

  1. 一種具過充電放電裝置的二次集合電池，包含：一電池盒體，具有一供複數個二次電池設置的容置槽；一散熱板，固設在該電池盒體；一過充電放電裝置，設於該電池盒體，並具有對應該二次電池數量以及電性連接各該二次電池的過充電放電模組，且各該過充電放電模組包括一用以消耗電量且固設在該散熱板的平衡電阻；其特徵在於：該電池盒體為金屬材質製成，該散熱板為金屬材質製成，該平衡電阻為水泥電阻，並更包含複數第一接頭，電性連接在各該過充電放電模組；以及複數第二接頭，電性連接在各該水泥電阻且能夠拆離地結合於各該第一接頭。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具過充電放電裝置的二次集合電池，其中該電池盒體更具有一外側表面、二凸設於該外側表面且相距有一距離的第一結合部，該散熱板具有一與該電池盒體外側表面相距一距離且供各該水泥電阻設置的散熱板部、及二設置在該散熱板部且分別與該第一結合部結合的第二結合部，俾使該散熱板與該電池盒體共同界定出一可供流體通過的散熱空間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具過充電放電裝置的二次集合電池，其中該過充電放電裝置更具有一設於該電池盒體容置槽槽口的電路板體，且該電路板體係供各該過充電放電模組、各該第一接頭、及各該二次電池電性連接設置。
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