TWI626524B - Secondary battery package structure - Google Patents

Abstract

一種二次電池封裝盒結構，其特徵在於該盒體的一側面形成外凸的一第一接合部與該第一嵌合塊，相對於前述側面的另端一側面形成外凸的一第二接合部與該第二嵌合塊，且該第一接合部與該第二接合部呈對角對稱狀態，該第一嵌合塊與該第二嵌合塊呈對角對稱狀態；而該盒體的二接合部上的接頭組分別電性連接於內部電池組的二電極。如此，單一個封裝盒可完全阻隔封裝盒內電池單元的正負電極，且多個盒體串聯時，在沒有裝設短路元件的狀態下，盒體內的電池也無法放電，可以完全避免電池發生意外短路或活化的情況，確保電池在串接上及運輸過程中的安全。

Description

二次電池封裝盒結構

本發明是關於一種二次電池封裝盒結構，尤其是關於一種更詳而言之是指一種可完全阻隔電池組正負電極，避免意外短路或活化的安全電池封裝盒結構。

按，鋰二次電池的設計意在提供高電源容量，電池中的電能相當高，這也意味此類電池一旦發生短路，有時候會產生大量的熱能。此外，這些電池的化學成分也可能會因為電池損壞或是設計或裝配不當而起火。

考慮到這些原因，有必要制定安全法規來管制這些電池類型的運輸。根據國際民航組織規定，旅客或機組成員為個人自用內含鋰或鋰離子電池芯或電池的便攜式電子裝置(手表、計算器、照相機、手機、手提電腦、便攜式攝像機等)應作為手提行李攜帶登機，並且鋰金屬電池的鋰含量不得超過2克，鋰離子電池的額定能量值不得超過100Wh。

另，現有使用大電能容量的電動載具或儲能裝置(例如：不斷電系統；UPS)的應用，其動力來源主要係電池，電池之續航力及供電穩定性等特性甚為重要。一般需要複數個電池模組電連接所組成之電池系統供應啟動所需之電流，而各電池模組通常 包含多數電池芯、容納電池芯之外殼與電連接各電池芯用以導電之導電片等構件。

又，目前電池模組中封裝盒之使用，主要是為了組裝之便利性考量，目前多數電池模組亦為外殼容納電池芯之設計，數年來無甚變化，而封裝盒容納電池芯之設計，通常會使導電片外露於封裝盒之同一側面(二個電極接頭設置於電池封裝盒同一側面)，這樣的設計易發生不慎接觸導電片而短路或觸電之情形。因此在運輸上需確保使用非導電性端蓋或膠帶或採用其他類似方式來保護暴露的端頭或接頭，用以避免運輸過程中晃動碰撞，不讓電池接觸到其他電池、導電表面或金屬物體，造成電池發生意外短路或活化，確保在運輸過程中的安全。

於是，為解決習知二次電池封裝盒容易造成電池發生意外短路或活化的問題。本發明之主要目的即在提供一種二次電池封裝盒，可完全阻隔封裝盒內電池單元的正負電極，以避免運輸過程中晃動碰撞，就算封裝盒接觸到其他封裝盒、導電表面或金屬物體，也不會造成電池發生意外短路或活化，確保在運輸過程中的安全。

本發明的另一目的在於提供一種二次電池封裝盒結構，使每個封裝盒內電池單元的電能容量符合國際民航組織規定，且每個封裝盒間串接組合方式簡易，方便使用者組合多個封裝盒，組裝所需要的電壓與電能容量。

為達上述目的，本發明揭露一種二次電池封裝盒結構，係矩形態樣的一盒體，應用於封裝一電池組，其特徵在於該盒體的一側面上半部設有一第一嵌合塊，且此側面下半部向外延伸形成一第一接合部，該第一接合部包括一第一突出部，和具有二接頭的一第一接頭組設置於該第一突出部上方，及一第一卡固槽設於該第一突出部的表面；相對於前述側面的另端一側面下半部設有一第二嵌合塊，且此側面的其上半部向外延伸形成一第二接合部，該第二接合部包括一第二突出部，和具有二接頭的一第二接頭組設置於該第二突出部下方，及一第二卡固槽設於該第二突出部的表面；以及該盒體的該第一接合部與該第二接合部呈對角對稱狀態，該第一嵌合塊與該第二嵌合塊呈對角對稱狀態，且該盒體的第二接頭組相對應可插固於另外一相同盒體的第一接頭組，同時該第二卡固槽係相對應用於卡固另一盒體的第一嵌合塊，該第二嵌合塊相對應卡固於另一盒體的第一卡固槽。

其中，該盒體的第一接頭組的其中一接頭電性連接到該電池組的第一電極，該第二接頭組的其中一接頭電性連接到該電池組的第二電極，且該第一接頭組與該第二接頭組另一接頭透過一導線相互電性連接。

其中，進一步透過一短路元件兩端插設於該第一接頭組及該第二接頭組其中之一，使得另一個接頭組的二接頭分別具有該電池組的第一電極和第二電極的極性。多個該盒體間透過相鄰的該第一接合部與該第二接合部串聯接合後，該第一接頭組 與相鄰的第二接頭組電性連接，該短路元件兩端插設於該些串聯盒體兩端的該第一接頭組及該第二接頭組其中之一，使得另一個接頭組的二接頭分別具有該些電池組的第一電極和第二電極的極性。

其中，在該盒體的第一接合部及第二接合部其中一的突出部表面設置一凹槽，該凹槽用以裝設一電極短路元件，透過該電極短路元件的裝設控制該盒體內電池組的其中一電極電性連接到接頭組，用以增加二次電池封裝盒的安全性。

另一實施方式，該盒體的第一接頭組的其中一接頭電性連接到該電池組的第一電極，該第二接頭組的其中一接頭電性連接到該電池組的第二電極，且前述的二接頭無法透過相鄰盒體間的第一接頭組與第二接頭組結合而直接電性串聯二電池組。且在該盒體的第一接合部及第二接合部其中一的突出部表面設置一凹槽，該凹槽用以裝設一電極短路元件，透過該電極短路元件的裝設控制該接合部之接頭組的二個接頭間的電性連接。

前述實施方式中，當多個該盒體間透過相鄰的第一接合部與第二接合部串聯接合時，在每個盒體的該凹槽裝設該電極短路元件的狀態下，該第一接頭組與相鄰的第二接頭組電性連接，且該些盒體串聯後的兩端接頭組分別具有第一電極和第二電極的極性。

本發明的優點在於，透過本發明之二次電池封裝盒，單一個封裝盒可完全阻隔封裝盒內電池組的正負電極，且在 多個封裝盒組合電池組串聯時，如果沒有短路元件也無法使電池組在封裝盒同一側放電，完成避免運輸過程中晃動而使正負電極碰撞接觸的危險。就算封裝盒接觸到其他封裝盒、導電表面或金屬物體，也不會造成電池發生意外短路或活化，確保在運輸過程中的安全。同時每個封裝盒間串接組合方式簡易，方便使用者組合多個封裝盒，組裝應用所需要的電壓與電能容量。

100‧‧‧盒體

101、102‧‧‧側面

200‧‧‧第一接合部

201‧‧‧第一突出部

210‧‧‧第一接頭組

211、212‧‧‧接頭

220‧‧‧第一卡固槽

230‧‧‧第一嵌合塊

240、250‧‧‧凹槽

300‧‧‧第二接合部

301‧‧‧第二突出部

310‧‧‧第二接頭組

311、312‧‧‧接頭

320‧‧‧第二卡固槽

330‧‧‧第二嵌合塊

400‧‧‧電池組

410‧‧‧導線

500‧‧‧短路元件

510、520‧‧‧電極短路元件

圖1為本發明二次電池封裝盒結構之立體示意圖一。

圖2為本發明二次電池封裝盒結構之立體示意圖一。

圖3為本發明二次電池封裝盒之電路示意圖一。

圖4為本發明二次電池封裝盒之實施示意圖一。

圖5為本發明二次電池封裝盒之實施示意圖二。

圖6為圖5之電路示意圖。

圖7為本發明二次電池封裝盒之另一實施示意圖。

圖8為圖7實施例之電路示意圖。

圖9為本發明二次電池封裝盒之再一實施示意圖。

圖10為圖9實施例之電路示意圖。

圖11為圖9實施例串聯之電路示意圖。

茲有關本發明之詳細內容及技術說明，現以實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該等實施例僅為例示說明之用， 而不應被解釋為本發明實施之限制。

請參閱圖1至圖3，本發明係一種二次電池封裝盒結構，封裝盒係矩形態樣的一盒體100，該盒體100係應用於封裝一電池組400。該盒體100的一側面101上半部設有一第一嵌合塊230，且此側面101下半部向外延伸形成一第一接合部200，該第一接合部200包括一第一突出部201，和一第一接頭組210(包括二個接頭211及212)設置於該第一突出部201上方，及一第一卡固槽220設於該第一突出部201的表面。

相對於前述側面101的另端一側面102下半部設有一第二嵌合塊330，且此側面102的其上半部向外延伸形成一第二接合部300，該第二接合部300包括一第二突出部301，和一第二接頭組310(包括二個接頭311及312)設置於該第二突出部301下方，及一第二卡固槽320設於該第二突出部301的表面。

整體外觀結構上，該盒體100的第一接合部200與第二接合部300呈對角對稱狀態，第一嵌合塊230與第二嵌合塊330呈對角對稱狀態，且該盒體100的第二接頭組300的二接頭311及312相對應可插固於另外一相同盒體100的第一接頭組200的二接頭211及212，同時該第二卡固槽320係相對應可卡固另一盒體100的第一嵌合塊230，該第二嵌合塊330相對應可卡固於另一盒體100的第一卡固槽220。

實施上，該盒體100的第一接頭組210與第二接頭組310的其中一個接頭分別電性連接於內部該電池組400的二電極。 其中，該第一接頭組210的接頭211電性連接到該電池組400的第一電極(圖式中以第一電極為負電極為說明例)，該第二接頭組310的接頭311電性連接到該電池組400的第二電極(圖式中以第二電極為正電極為說明例)，且該第二接頭組310的接頭311相對應可插接於另外一相同盒體100的該第一接頭組210的接頭211；而該第一接頭組210與該第二接頭組310另外的接頭212和接頭312係透過一導線410相互電性連接。

因為實施上，該盒體100內電池組400正負電極分別導接於該盒體100二側面101、102的接頭211及311，所以可完全區隔該盒體100內電池組400的正負電極，避免運輸過程中正負電極的晃動碰撞，就算盒體100接觸到其它盒體100、導電表面或金屬物體，也不會造成內部電池組400發生意外短路或活化，確保在運輸過程中的安全。

請再參閱圖4，實施應用上，透過一短路元件500兩端插設於該第一接頭組210及該第二接頭組310其中之一的二接頭上，該短路元件500可以是一種導電元件或一種插入式保險絲。圖4中以該短路元件500插設在該第一接頭組210的接頭211及212為說明例，此時，透過該導線410使得第二接頭組310的二接頭311、312分別具有該電池組400的第一電極和第二電極的極性，即該第二接頭組310同時具有內部電池組400的正負電極。使用上，該電池組400的電能可以由該第二接頭組310的二接頭311、312導出，將該盒體100內電池組400的電能接出提供給負載(圖中未示)使用。

請再參閱圖5及圖6，實施應用上，使用者也可以將多個盒體100透過相鄰的該第一接合部200與第二接合部300透過第一卡固槽220與第二嵌合塊330的卡固，及第二卡固槽320與第一嵌合塊230的卡固串聯接合。其中該第一接頭組210與相鄰的另一個盒體100的第二接頭電性310連接，該第一接頭組210的接頭211與212分別與該第二接頭組310的接頭311與312電性連接，藉此使多個盒體100內電池組400的第一電極連接另一電池組400的第二電極，且多個盒體100內的導線410相互電性連接，使多個電池組400串聯為所需要的電壓與電能容量。

又，實施上，該短路元件500接於該些盒體100兩端的第一接頭組210或第二接頭組310其中之一，圖5及圖6中以該短路元件500插設在最右邊盒體100的第一接頭組210為說明例，使得另一端(最左端)盒體100的第二接頭組310的接頭311與312分別為所有電池組400的正負電極。此時，由最左端該盒體100的該第二接頭組310就可以將電能由該些盒體100內的電池組400接出供負載(圖中未示)使用。

整體應用上，透過每個盒體100間串接組合方式簡易，方便使用者組合多個盒體100，組裝使用者所需要的電壓與電能容量。

請再參閱圖7及圖8，為本案的另一實施方式，在前述該盒體100的其中一接合部(第一接合部200或第二接合部300)設有一凹槽240(圖7中以該凹槽240設於該第一接合部200的第一突 出部201表面處為說明例)，該凹槽240係用以裝設一電極短路元件510，該電極短路元件510可以是一種導電元件或一種插入式保險絲，該電極短路元件510用以導接該電池組400其中一電極(第一電極或第二電極)電性連接到接頭組(第一接頭組210或第二接頭組310)的接頭，圖8中以該電池組400第一電極(負電極)接到該第一接頭組210的接頭211為說明例。

實施上，藉由是否插設該電極短路元件510，用以增加本案二次電池封裝盒的安全性。如此單一個盒體100可完全阻隔內部電池組400的正負電極，就算多個盒體100串接組合後，如果沒有同時正確安裝該電極短路元件510與該短路元件500，就無法將每個盒體100內的電池組400放電，可以完全成避免運輸過程中晃動碰撞接觸，就算盒體100接觸到其它盒體100、導電表面或金屬物體，也不會造成電池發生意外短路或活化，確保在運輸過程中的安全。

請參閱圖9及圖10，為本發明的另一實施例，如前述的盒體100結構，但在該盒體100的第一接頭組210的接頭212電性述接到該電池組400的第一電極(圖式中以第一電極為負電極為說明例)，該第二接頭組310的接頭311電性連接到該電池組400的第二電極(圖式中以第二電極為正電極為說明例)，實施上前述二接頭212與311無法透過相鄰盒體100的第一接頭組210與第二接頭組310結合而直接電性串聯二電池組400。

在該盒體100的其中一接合部(第一接合部200或第 二接合部300)的突出部表面設有一凹槽250(圖中以該凹槽250設於該第一接合部200的第一突出部201表面處為說明例)，該凹槽250用以裝設一電極短路元件520，該電極短路元件520可以是一種導電元件或一種插入式保險絲。透過該電極短路元件520的裝設可以控制第一接合部200之第一接頭組210的二個接頭211、212間的電性連接，該電極短路元件520導接二接頭211及212，使該第一接頭組210的二接頭211及212皆為該盒體100內電池組400的相同電極(如圖式中以負電極為說明例)。

請再參閱圖11，實施應用上，當前述多個盒體100透過相鄰的該第一接合部200與第二接合部300透過第一卡固槽220與第二嵌合塊330的卡固，及第二卡固槽320與第一嵌合塊230的卡固串接組合後，當每個盒體100都有正確裝設該電極短路元件520時，該第一接頭組210與相鄰盒體100的第二接頭組310接合後將可以電性連接，使多個盒體100內的電池組400的第一電極串接另一電池組400的第二電極，多個電池組400形成一串聯的電池系統，而該些盒體100串接組合後的兩端接頭組(210、310)分別具有電池組400的第一電極和第二電極的極性(正負電極)。

如此，前述單一個盒體100可完全阻隔內部電池組400的正負電極，就算多個盒體100串接組合後，如果沒有正確安裝該些電極短路元件520，也無法將盒體100內的電池組400放電。藉此完全成避免運輸過程中晃動碰撞接觸，就算盒體100接觸到其它盒體100、導電表面或金屬物體，也不會造成電池發生意外短路 或活化，確保在運輸過程中的安全。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (11)

1. 一種二次電池封裝盒結構，係矩形態樣的一盒體，應用於封裝一電池組，其特徵在於：該盒體的一側面上半部設有一第嵌合塊，且此側面下半部向外延伸形成一第一接合部，該第一接合部包括一第一突出部，和具有二接頭的一第一接頭組設置於該第一突出部上方，及一第一卡固槽設於該第一突出部的表面；相對於前述側面的另端一側面下半部設有一第二嵌合塊，且此側面的其上半部向外延伸形成一第二接合部，該第二接合部包括一第二突出部，和具有二接頭的一第二接頭組設置於該第二突出部下方，及一第二卡固槽設於該第二突出部的表面；以及該盒體的該第一接合部與該第二接合部呈對角對稱狀態，該第一嵌合塊與該第二嵌合塊呈對角對稱狀態，且該盒體的第二接頭組相對應可插接於另外一相同盒體的第一接頭組，同時該第二卡固槽係相對應用可卡固另一盒體的第一嵌合塊，該第二嵌合塊相對應可卡固於另一盒體的第一卡固槽。
2. 如申請專利範圍第1項所述之二次電池封裝盒結構，其中，該盒體的第一接頭組的其中一接頭電性連接到該電池組的第一電極，該第二接頭組的其中一接頭電性連接到該電池組的第二電極，且該第一接頭組與該第二接頭組另一接頭透過一導線相互電性連接。
3. 如申請專利範圍第2項所述之二次電池封裝盒結構，其中，進一 步透過一短路元件兩端插設於該第一接頭組及該第二接頭組其中之一，使得另一個接頭組的二接頭分別具有該電池組的第一電極和第二電極的極性。
4. 如申請專利範圍第3項所述之二次電池封裝盒結構，其中，多個該盒體間透過相鄰的該第一接合部與該第二接合部串聯接合後，該第一接頭組與相鄰的第二接頭組電性連接，該短路元件兩端插設於該些串聯盒體兩端的該第一接頭組及該第二接頭組其中之一，使得另一個接頭組的二接頭分別具有所有電池組的第一電極和第二電極的極性。
5. 一種二次電池封裝盒結構，係矩形態樣的一盒體，應用於封裝一電池組，其特徵在於：該盒體的一側面上半部設有一第一嵌合塊，且此側面下半部向外延伸形成一第一接合部，該第一接合部包括一第一突出部，和具有二接頭的一第一接頭組設置於該第一突出部上方，及一第一卡固槽設於該第一突出部的表面；相對於前述側面的另端一側面下半部設有一第二嵌合塊，且此側面的其上半部向外延伸形成一第二接合部，該第二接合部包括一第二突出部，和具有二接頭的一第二接頭組設置於該第二突出部下方，及一第二卡固槽設於該第二突出部的表面；且在該盒體的第一接合部及第二接合部其中一的突出部表面設置一凹槽，該凹槽用以裝設一電極短路元件，透過該電極短路元件的裝設控制該盒體內電池組的其中一電極電性連接到接頭組；以及 該盒體的該第一接合部與該第二接合部呈對角對稱狀態，該第一嵌合塊與該第二嵌合塊呈對角對稱狀態，且該盒體的第二接頭組相對應可插接於另外一相同盒體的第一接頭組，同時該第二卡固槽係相對應用可卡固另一盒體的第一嵌合塊，該第二嵌合塊相對應可卡固於另一盒體的第一卡固槽。
6. 如申請專利範圍第5項所述之二次電池封裝盒結構，其中，該盒體的第一接頭組的其中一接頭電性連接到該電池組的第一電極，該第二接頭組的其中一接頭電性連接到該電池組的第二電極，且該第一接頭組與該第二接頭組另一接頭透過一導線相互電性連接。
7. 如申請專利範圍第6項所述之二次電池封裝盒結構，其中，進一步透過一短路元件兩端插設於該第一接頭組及該第二接頭組其中之一，使得另一個接頭組的二接頭分別具有該電池組的第一電極和第二電極的極性。
8. 如申請專利範圍第7項所述之二次電池封裝盒結構，其中，多個該盒體間透過相鄰的該第一接合部與該第二接合部串聯接合時，在每個盒體的該凹槽裝設該電極短路元件的狀態下，該第一接頭組與相鄰的第二接頭組電性連接，該短路元件兩端插設於該些串聯盒體兩端的該第一接頭組及該第二接頭組其中之一，使得另一個接頭組的二接頭分別具有所有電池組的第一電極和第二電極的極性。
9. 一種二次電池封裝盒結構，係矩形態樣的一盒體，應用於封裝一 電池組，其特徵在於：該盒體的一側面上半部設有一第一嵌合塊，且此側面下半部向外延伸形成一第一接合部，該第一接合部包括一第一突出部，和具有二接頭的一第一接頭組設置於該第一突出部上方，及一第一卡固槽設於該第一突出部的表面；相對於前述側面的另端一側面下半部設有一第二嵌合塊，且此側面的其上半部向外延伸形成一第二接合部，該第二接合部包括一第二突出部，和具有二接頭的一第二接頭組設置於該第二突出部下方，及一第二卡固槽設於該第二突出部的表面；且在該盒體的第一接合部及第二接合部其中一的突出部表面設置一凹槽，該凹槽用以裝設一電極短路元件，透過該電極短路元件的裝設控制該接合部之接頭組的二個接頭間的電性連接；以及該盒體的該第一接合部與該第二接合部呈對角對稱狀態，該第一嵌合塊與該第二嵌合塊呈對角對稱狀態，且該盒體的第二接頭組相對應可插接於另外一相同盒體的第一接頭組，同時該第二卡固槽係相對應用可卡固另一盒體的第一嵌合塊，該第二嵌合塊相對應可卡固於另一盒體的第一卡固槽。
10. 如申請專利範圍第9項所述之二次電池封裝盒結構，其中，該盒體的第一接頭組的其中一接頭電性連接到該電池組的第一電極；該第二接頭組的其中一接頭電性連接到該電池組的第二電極，且前述的二接頭無法透過相鄰盒體間的第一接頭組與第二接頭組結合而直接電性串聯相鄰盒體間的二電池組。
11. 如申請專利範圍第10項所述之二次電池封裝盒結構，其中，多個該盒體間透過相鄰的第一接合部與第二接合部串聯接合時，在每個盒體的該凹槽裝設該電極短路元件的狀態下，該第一接頭組與相鄰的第二接頭組電性連接，且該些盒體串接後的兩端接頭組分別具有第一電極和第二電極的極性。