TWI530001B - 電池模組 - Google Patents

Description

電池模組

本發明涉及電池領域，特別涉及一種電池模組。

電池模組，如鋰電池模組，一般是多個電池並聯和串聯使用，以為提供足夠的電能。這些電池的數量會達到數十個之多，並藉由電池支架固定在一起，多個電池藉由導電片並連後接到整個電池組的正極或負極上去。其中，導電片與電池的連接方式一般為錫焊。

上述連接方式，由於錫焊造成電池和導電片間的電阻較大，從而影響電池放電的效率。另外，焊錫容易脫落造成假焊，從而使得電池不能與導電片連接。

有鑒於此，有必要提供一種可解決上述問題的電池模組。

一種電池模組，包括電池支架、多個電池、及一連接單元。該電池支架上開設有多排電池容納孔，該多個電池分別置於該多排電池容納孔中。該連接單元包括電極片、主匯流片組、及多個子匯流片組。每一子匯流片組並聯一排電池，每一子匯流片組包括多個第一匯流片，每一第一匯流片的兩端沖壓形成有用於焊接的凹穴，並藉由點焊的方式分別與相鄰的兩個電池中的一個連接。該主匯流片組與電極片連接，並分別與每一子匯流片組的兩端連接 所述電池模組採用了點焊的方式取代錫焊的方式，從而減少了電池與匯流片(導電片)間的電阻；同時，在與電池連接的第一匯流片上沖壓形成用於焊接的凹穴，從而增加了焊接面積與焊接深度，使得電池與第一匯流片間的連接更牢固。

100‧‧‧電池模組

10‧‧‧電池支架

11‧‧‧上表面

110‧‧‧第一端

111‧‧‧第二端

12‧‧‧電池容納孔

30‧‧‧電池

31‧‧‧正極

32‧‧‧負極

50‧‧‧連接單元

51‧‧‧正極片

52‧‧‧負極片

53‧‧‧第一子匯流片組

530‧‧‧第一匯流片

5302‧‧‧表面

5303‧‧‧側邊

5304‧‧‧端邊

5305‧‧‧缺口

5306‧‧‧中心通孔

5307‧‧‧隔離槽

5308‧‧‧端部

5309‧‧‧凹穴

531‧‧‧第二匯流片

5310‧‧‧第一端

5311‧‧‧第二端

54‧‧‧第一主匯流片組

540‧‧‧第一主匯流片

5401‧‧‧第一邊

5402‧‧‧第二邊

5403‧‧‧第三邊

5404‧‧‧長條槽

5405‧‧‧凸條

541‧‧‧第二主匯流片

5414‧‧‧長條槽

5420‧‧‧連接孔

5421‧‧‧連接孔

5423‧‧‧長條槽

55‧‧‧第二子匯流片組

56‧‧‧第二主匯流片組

57‧‧‧第三子匯流片組

58‧‧‧第三主匯流片組

580‧‧‧匯流片

圖1是本發明一實施方式的電池模組的立體圖。

圖2是圖1的電池模組的部分分解圖。

圖3是圖1的電池模組的部分示意圖。

下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

請參考圖1至圖3，本發明一實施方式的電池模組100，包括電池支架10、穿設於電池支架10上的多個電池30、以及將電池30連接到一起的連接單元50。

電池支架10包括一上表面11，該上表面11包括第一端110和第二端111。該電池支架10還開設有穿透該上表面11的多排電池容納孔12。在本實施方式中，電池支架10上共開設有16排電池容納孔12，並按照每排8個、7個的方式間隔排列。由於相鄰兩排的電池容納孔12的數目不同且錯位排列，因此可以使得不同排之間的電池容納孔12排列的更緊密，以節約整個電池支架10的面積。分別靠近第一端110的電池容納孔12和靠近第二端111的電池容納孔12彼此對稱分佈。

電池30分別穿設於電池容納孔12中，電池30呈圓柱形，電池30包 括一個正極31和一個負極32。相對靠近第一端110的電池30和相對靠近第二端111的電池30彼此倒置。其中，相對靠近第一端110的電池30的正極31位於上表面11之上，相對靠近第二端111的電池30的負極32位於上表面11之上。電池30的殼體為金屬，從而可在電池30充放電時起到散熱作用，避免電池30的溫度升高。

連接單元50包括正極片51、負極片52、多個第一子匯流片組53、第一主匯流片組54、多個第二子匯流片組55、第二主匯流片組56、多個第三子匯流片組57、和第三主匯流片組58。其中，第一子匯流片組53、第一主匯流片組54、第二子匯流片組55、第二主匯流片組56靠近電池支架10的上表面11，第三子匯流片組57、第三主匯流片組58遠離電池支架10的上表面11。在本實施方式中，連接單元50的各個元件都由高導電合金銅片組成。

每個第一子匯流片組53並聯相對靠近第一端110的一排電池30的正極31。第一子匯流片組53包括多個第一匯流片530，每一第一匯流片530呈長條薄片狀，其厚度約為0.2~0.25毫米(mm)，第一匯流片530包括兩沿第一匯流片530長度方向延伸的側邊5303、兩彼此平行且分別與側邊5303相連的端邊5304，在側邊5303和端邊5304相連接處形成有弧形的缺口5305，第一匯流片530上形成有一個中心通孔5306、自該中心通孔5306的兩側沿第一匯流片530的長度方向分別形成有延伸至兩端邊5304的隔離槽5307。隔離槽5307將第一匯流片530的每一端分成彼此分離的兩端部5308，在其中每一端部5308的靠近端邊5304處的遠離電池30的表面上沖壓形成有凹穴5309，從而使得靠近電池30的表面5302上形成有對應的突起，所述凹穴5309的直徑約為1~2毫米(mm)。當連接 時，將第一匯流片530的兩端分別置於兩相鄰的電池30的正極31上，採用點焊的方式使得突起融化，從而連接第一匯流片530和電池30的正極31。上述缺口5305、隔離槽5307可以使得第一匯流片530的兩端具有更好的彈性，以使得第一匯流片530和正極31接觸的更緊密。和上述凹穴5309對應的突起可以增加焊接時的焊接面積與焊接深度，從而使得第一匯流片530和電池30的正極31之間的連接更牢固，從而不會造成假焊使得第一匯流片530和電池30的正極31之間的連接脫落。

第一子匯流片組53還包括兩第二匯流片531，用於分別在每一排電池30的兩端連接電池30與第一主匯流片組54。每一第二匯流片531呈L型，包括第一端5310及第二端5311，其中，第一端5310與第一匯流片530的端部5308的結構相同，用於與一電池30的正極31相連。第二端5311呈方形條狀，用於與第一主匯流片組54連接。

第一主匯流片組54包括一第一主匯流片540、一第二主匯流片541，第一主匯流片540、第二主匯流片541的厚度約為0.5~1毫米(mm)。第一主匯流片540呈U型，包括依次連接的第一邊5401、第二邊5402、和第三邊5403。第一邊5401和第三邊5403彼此相對。 第一邊5401、第二邊5402置於電池支架10的上表面11上。第一邊5401、第三邊5403彼此遠離的表面上沖壓形成多個長條槽5404，從而在彼此靠近的表面上形成有對應的凸條5405，長條槽5404的面積約為6平方毫米(mm2)~20平方毫米(mm2)。第三邊5403和電池支架10間隔一預定距離。多個第一子匯流片組53的一端與第一主匯流片540相連，即，其中一第二匯流片531的第二端5311 與第一邊5401接觸，並藉由點焊的方式融化凸條5405，從而連接第一子匯流片組53與第一主匯流片組54。

第二主匯流片541呈條狀，其緊貼電池支架10與上表面11垂直的側面，且位於電池支架10和第三邊5403之間，第二主匯流片541遠離電池支架10的表面上形成有長條槽5414，從而在靠近電池支架10的表面上形成有凸條。多個第一子匯流片組53的另一端與第二主匯流片541相連，即，多個第一子匯流片組53的其中另一第二匯流片531的第二端5311與第二主匯流片541接觸，並藉由點焊的方式融化與長條槽5414對應的凸條，從而連接第一子匯流片組53與第一主匯流片組54。

正極片51的截面呈L型，一端與第二主匯流片541一體成型，另一端表面上形成長條槽5423並與第一主匯流片540的靠近電池支架10的內表面接觸，並藉由點焊的方式融化第一主匯流片540上與長條槽5404對應的凸起，從而連接正極片51與第一主匯流片540。正極片51上還開設有圓形的連接孔5420和方形的連接孔5421，連接孔5420、5421分別位於第一主匯流片540的上下兩側，用於連接正極片51與外界電路。

第二子匯流片組55的結構及尺寸與第一子匯流片組53的結構及尺寸相似，每個第二子匯流片組55並聯相對靠近第二端111的一排電池30的負極32。

每個第二子匯流片組55的兩端分別與第二主匯流片組56相連。第二主匯流片組56的結構與第一主匯流片組54的結構相似，負極片52與正極片51的結構相似並與第二主匯流片組56連接。

每個第三子匯流片組57並聯電池30遠離電池支架10的上表面11的電極，例如，靠近第一端110的電池30的負極32及靠近第二端111的電池30的正極31。第三子匯流片組57的結構及尺寸與第一子匯流片組53、第二子匯流片組55的結構及尺寸相似。第三主匯流片組58包括兩匯流片580，每一匯流片580呈長條狀，其長度大致等於電池支架10的第一端110和第二端111之間的距離，其厚度約為0.5~1毫米(mm)。兩匯流片580分別位於電池支架10的兩彼此相對的表面，並分別與每個第三子匯流片組57的兩端連接，從而將第三子匯流片組57並聯在一起。

本發明採用了主匯流片組分別連接子匯流片組的兩端，再將主匯流片組連接到整個電池模組的電極，從而使得子匯流片組並聯的每排電池具有兩個和電池模組的電極相通的電流出口，相比現有技術中每排電池只有一個和電極相通的電流出口的情況，本發明可有效減少不同電池與電極間電阻的差異，從而使得各電池的放電量更加均衡，延長整個電池模組的壽命。同時主匯流片組還可以起到散熱片的作用。

本發明中，一個子匯流片組並聯一組電池，該子匯流片組再並聯到主匯流片組上，不同組的電池之間並不直接連接，從而，若其中一組的一顆電池短路，則只會影響到同組的電池，對其他組的電池不會造成影響。進一步，電池的殼體為金屬，一個子匯流片組包括多個匯流片，每一匯流片連接相鄰的兩顆電池，不同匯流片之間並不直接連接，從而，電流的走向是電池→匯流片→電池→匯流片……→主匯流片組，而不是電池→匯流片→主匯流片組，亦即，電流會從匯流片回流到電池上，從而電池的金屬殼體可 以起到散熱的作用，從而降低整個電池模組的溫度。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。

100‧‧‧電池模組

10‧‧‧電池支架

30‧‧‧電池

50‧‧‧連接單元

51‧‧‧正極片

52‧‧‧負極片

53‧‧‧第一子匯流片組

54‧‧‧第一主匯流片組

55‧‧‧第二子匯流片組

56‧‧‧第二主匯流片組

57‧‧‧第三子匯流片組

58‧‧‧匯流片

Claims (10)

1. 一種電池模組，包括電池支架、多個電池、及一連接單元；該電池支架上開設有多排電池容納孔，該多個電池分別置於該多排電池容納孔中；該連接單元包括電極片、主匯流片組及多個子匯流片組；每一子匯流片組並聯一排電池，每一子匯流片組包括多個第一匯流片，每一第一匯流片的兩端沖壓形成有用於焊接的凹穴，並藉由點焊的方式分別與相鄰的兩個電池中的一個連接；該主匯流片組與該電極片連接，並分別與每一子匯流片組的兩端連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電池模組，其中，每個主匯流片組包括第一主匯流片和第二主匯流片，該第一主匯流片與每個子匯流片組的一端連接，該第二主匯流片與每個子匯流片組的另一端連接，該電極片與該第二主匯流片一體成型，該第一主匯流片上形成有用於焊接的長條槽，並藉由點焊的方式與該電極片連接。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電池模組，其中，每個子匯流片組還包括兩個分別連接位於每排電池兩端的電池及該主匯流片組的該第二匯流片，該每個第二匯流片與電池連接的一端的結構與該第一匯流片的結構相同，該每個第二匯流片的另一端藉由點焊的方式與該主匯流片組連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電池模組，其中，該每一第一匯流片自其中心兩側沿長度方向分別形成有延伸至兩端的隔離槽，所述隔離槽將該第一匯流片的每一端分成彼此分離的兩端部，所述凹穴形成於其中一端部。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電池模組，其中，每一第一匯流片中心處形成有中心通孔。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電池模組，其中，所述電池支架包括第一端和第二端，所述多個電池均包括正極和負極，其中，相對更靠近該第一端的電池的正負極和相對更靠近該第二端的電池的正負極彼此倒置。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電池模組，其中，所述電極片包括正極片與負極片，所述多個子匯流片組包括多個第一子匯流片組和多個第二子匯流片組，所述主匯流片組包括第一主匯流片組及第二主匯流片組；每個所述第一子匯流片組並聯相對更靠近該第一端的一排電池的正極，每個所述第二子匯流片組並聯相對更靠近該第二端的一排電池的負極；該第一主匯流片組與該正極片連接，並分別與每一第一子匯流片組的兩端連接，該第二主匯流片組與該負極片連接，並分別與每一第二子匯流片組的兩端連接。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電池模組，其中，所述電池模組還包括多個第三子匯流片組和一第三主匯流片組；每個所述第三子匯流片組並聯相對更靠近該第一端的一排電池的負極，或並聯相對更靠近該第二端的一排電池的正極，該第三主匯流片組分別與每一第三子匯流片組的兩端連接。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電池模組，其中，相鄰兩排的電池容納孔的數目不同且錯位排列。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電池模組，其中，所述多個電池的殼體為金屬殼體。