TWI758584B

TWI758584B - 電池組集成

Info

Publication number: TWI758584B
Application number: TW108104648A
Authority: TW
Inventors: 黃建賓; 邱振民
Original assignee: 南韓商Ｌｇ新能源股份有限公司
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2022-03-21
Also published as: TW202030908A

Abstract

一種電池組集成，包括框架、多個電池、電池管理單元及電池管理單元蓋體。框架具有底壁及連接於底壁的第一側壁，且包括形成在第一側壁上的第一固定組件，第一固定組件包括第一卡合部及靠近於第一卡合部的擋止部。這些電池配置在框架的底壁上。電池管理單元配置於框架的底壁上且靠近第一側壁，擋止部位於電池管理單元的上方，而使電池管理單元在組裝方向上被侷限於底壁與擋止部之間。電池管理單元電性連接於這些電池。電池管理單元蓋體配置於框架上且覆蓋電池管理單元，電池管理單元蓋體包括第二卡合部，且第二卡合部固定於第一卡合部。

Description

電池組集成

本發明是有關於一種電池組集成，且特別是有關於一種對電池管理單元提供較佳保護的電池組集成。

電池組集成內通常配置有電池管理單元（Battery Management Unit，BMU）以對電池進行管理，通常具有量測電池電壓的功能，防止或避免電池過放電、過充電、過溫度…等異常狀況出現。要如何保護電池組集成內的電池管理單元是本領域欲探討的目標。

本發明提供一種電池組集成，其具有良好地保護電池管理單元的結構。

本發明的一種電池組集成，包括一框架、多個電池、一電池管理單元及一電池管理單元蓋體。框架具有一底壁及連接於底壁的一第一側壁，且包括形成在第一側壁上的一第一固定組件，第一固定組件包括一第一卡合部及靠近於第一卡合部的一擋止部。這些電池配置在框架的底壁上。電池管理單元配置於框架的底壁上且靠近第一側壁，擋止部位於電池管理單元的上方，而使電池管理單元在一組裝方向上被侷限於底壁與擋止部之間，且電池管理單元電性連接於這些電池。電池管理單元蓋體沿組裝方向配置於框架上且覆蓋電池管理單元，電池管理單元蓋體包括一第二卡合部，且第二卡合部固定於第一卡合部。

第一固定組件更包括一U型牆結構，第一卡合部與擋止部形成於U型牆結構上，U型牆結構的兩端側連接於第一側壁，而與第一側壁之間形成一插入空間，電池管理單元蓋體包括一覆蓋部及彎折地連接於覆蓋部的一插入部，第二卡合部位於插入部上，且插入部伸入插入空間。

第一卡合部包括一卡孔，第二卡合部包括一卡勾，卡孔連通於插入空間，且擋止部靠近卡孔。

底壁具有一支撐肋，連接至U型牆結構，電池管理單元的一下表面承靠於底壁的支撐肋上。

擋止部在遠離底壁的部位具有一斜面。

擋止部在遠離底壁的部位具有一挖空區。

框架更包括一第二固定組件，第二固定組件包括一U型牆結構及形成在U型牆結構上的一第三卡合部，電池管理單元蓋體包括一第四卡合部，第四卡合部固定於第三卡合部。

第二固定組件形成於第一側壁，U型牆結構的兩端側連接於第一側壁，而與第一側壁之間形成一插入空間，第三卡合部包括一卡孔，卡孔連通於插入空間。

框架更包括連接於底壁與第一側壁的一第二側壁，第二固定組件形成於第二側壁，U型牆結構的兩端側連接於第二側壁，而與第二側壁之間形成一插入空間，第三卡合部包括一卡孔，卡孔連通於插入空間。

在本發明的一實施例中，上述的框架更包括分別連接於底壁與第一側壁的一第二側壁與一第三側壁，第三側壁相對於第二側壁，第二固定組件形成於第三側壁，U型牆結構的兩端側連接於第三側壁，而與第三側壁之間形成一插入空間，第三卡合部包括一卡孔，卡孔連通於插入空間。

基於上述，在本發明的電池組集成中，電池管理單元配置於框架的底壁與電池管理單元蓋體之間，電池管理單元蓋體的第二卡合部固定至框架的第一固定組件的第一卡合部，且框架的第一固定組件的擋止部位於電池管理單元的上方，而使電池管理單元在組裝方向上被侷限於底壁與擋止部之間。如此一來，電池管理單元可被穩定地固定於框架與電池管理單元蓋體之間，而被良好地保護。此外，在本發明的電池組集成中，用來與第二卡合部固定的第一卡合部以及用來對電池管理單元限位的擋止部整合在第一固定組件上，而能夠使模具的數量與複雜度降低，而簡化製程。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明的一實施例的一種電池組集成的示意圖。圖1的電池組集成100隱藏包覆於最外面的膠層，而可清楚看到內部元件。請參閱圖1，本實施例的電池組集成100例如是可應用於筆記型電腦或是手機等可攜式電子裝置(未繪示)。當然，電池組集成100所應用的電子裝置不以此為限制。此外，本實施例的電池組集成100是以方形(prismatic)電池組集成為例，當然，電池組集成100的種類與形狀不以此為限制。下面將說明本實施例的電池組集成100的細部結構。

圖2是圖1的電池組集成的爆炸示意圖。圖3是圖2的另一視角的示意圖。圖4是圖1的電池組集成的電池管理單元蓋體上移且沿著A-A線段的剖面示意圖。圖5是圖4的局部放大示意圖。圖6是沿著圖1的A-A線段的剖面示意圖。圖7是圖6的局部放大示意圖。請參閱圖1至圖7，在本實施例中，電池組集成100包括一框架110、多個電池130、一電池管理單元120及一電池管理單元蓋體140。

如圖2與圖3所示，在本實施例中，框架110具有一底壁1101及連接於底壁1101的一第一側壁1103、一第二側壁1104及一第三側壁1105。第一側壁1103連接第二側壁1104及第三側壁1105，且第二側壁1104及第三側壁1105相對。

框架110具有多個容置空間112，用以供電池130容置。這些電池130配置在框架110的底壁1101上。在本實施例中，電池130的數量以三個為例，但電池組集成100的電池130數量不以此為限制。

此外，在本實施例中，框架110包括形成在第一側壁1103上的至少一第一固定組件113。第一固定組件113包括一第一卡合部116及靠近於第一卡合部116的一擋止部118。第一固定組件113可選擇地包括一U型牆結構114，第一卡合部116與擋止部118形成於U型牆結構114上。U型牆結構114的兩端側連接於第一側壁1103，而與第一側壁1103之間形成一插入空間111。

另外，在本實施例中，電池管理單元120配置於框架110的底壁1101上且靠近第一側壁1103。如圖2所示，在本實施例中，底壁1101具有至少一支撐肋1102，連接至U型牆結構114。電池管理單元120的一下表面124承靠於底壁1101的支撐肋1102上。當然，在其他實施例中，底壁1101也可以不具有支撐肋1102，電池管理單元120也可以直接接觸於框架110的底壁1101上。在本實施例中，電池管理單元120電性連接於這些電池130，以量測電池130電壓而對電池130進行管理。

此外，如圖5所示，在本實施例中，擋止部118位於電池管理單元120的上方，而使電池管理單元120在一組裝方向D(圖2)上被侷限於底壁1101與擋止部118之間。詳細地說，在本實施例中，擋止部118在朝向底壁1101的部位具有一限位面118b，電池管理單元120的一上表面122(圖2)會位在擋止部118的限位面118b的下方，擋止部118的限位面118b可用來限制電池管理單元120不能向上移動，而使得電池管理單元120被限制在底壁1101的支撐肋1102(圖2)與擋止部118的限位面118b之間。因此，電池管理單元120可以穩固地固定在電池組集成100內。

此外，在本實施例中，擋止部118在遠離底壁1101的部位具有一斜面118a。當電池管理單元120在沿著組裝方向D(圖2)由上往下組裝時，電池管理單元120會沿著擋止部118的斜面118a推抵擋止部118與U型牆結構114。在此過程中，擋止部118與U型牆結構114可對應地些微變形(插入空間111對應地變小)，而使擋止部118向第一側壁1103的方向外移，電池管理單元120便能夠順利地通過擋止部118。待電池管理單元120通過擋止部118之後，擋止部118不受到外力推抵而復位，擋止部118的限位面118b便能用來擋止電池管理單元120，而使其不能上移。當然，在其他實施例中，擋止部118也可省略斜面118a的設計。

另外，在本實施例中，擋止部118在遠離底壁1101的部位還具有一挖空區118c，挖空區118c有助於減少擋止部118的質量。因此，擋止部118與U型牆結構114在受到電池管理單元120推抵時，擋止部118與U型牆結構114可以較輕易地向第一側壁1103的方向外移。當然，在其他實施例中，擋止部118也可以不具有挖空區118c。

如圖7所示，在本實施例中，電池管理單元蓋體140沿組裝方向D(圖2)配置於框架110上且覆蓋電池管理單元120。電池管理單元蓋體140包括一第二卡合部142。詳細地說，在本實施例中，第一卡合部116包括一卡孔，第二卡合部142包括一卡勾，卡孔連通於插入空間111，且擋止部118位於靠近卡孔的位置。當然，在其他實施例中，第一卡合部116也可以包括一卡勾，第二卡合部142也可以包括一卡孔。

在本實施例中，電池管理單元蓋體140包括一覆蓋部143及彎折地連接於覆蓋部143的一插入部141。第二卡合部142位於插入部141上。當電池管理單元蓋體140組裝於框架110上時，插入部141伸入插入空間111，且第二卡合部142固定於第一卡合部116。

本實施例的電池組集成100除了透過將電池管理單元蓋體140固定於框架110上，且電池管理單元120位於框架110與電池管理單元蓋體140之間，以保護電池管理單元120之外，電池管理單元120還在組裝方向D(圖2)上被侷限於底壁1101與擋止部118之間，而使得電池管理單元120可以穩固地固定於電池組集成100內。此外，在本實施例中，用來與第二卡合部142固定的第一卡合部116以及用來對電池管理單元120限位的擋止部118整合在第一固定組件113上，而能夠使模具的數量與複雜度降低，而簡化製程。

值得一提的是，經落摔測試，本實施例的電池組集成100在落摔之後，第二卡合部142仍可穩定地固定於第一卡合部116，而使得電池管理單元120有效地被保護。

請繼續回到圖2與圖3，在本實施例中，框架110更可選擇地包括至少一第二固定組件150、160、170。在本實施例中，各第二固定組件150、160、170包括一U型牆結構154、164、174及形成在U型牆結構154、164、174上的一第三卡合部152、162、172。在本實施例中，U型牆結構154、164、174的兩端側分別連接於第一側壁1103、第二側壁1104或第三側壁1105。

電池管理單元蓋體140包括至少一第四卡合部144、146、148。第四卡合部144、146、148固定於對應的第三卡合部152、162、172。在本實施例中，第三卡合部152、162、172包括卡孔，第四卡合部144、146、148包括卡勾，但在其他實施例中，第三卡合部152、162、172也可以包括卡勾，第四卡合部144、146、148也可以包括卡孔，第三卡合部152、162、172與第四卡合部144、146、148的種類不以此為限制。

詳細地說，在本實施例中，如圖3所示，第二固定組件150形成於第一側壁1103，第二固定組件160形成於第二側壁1104，且如圖2所示，第二固定組件170形成於第二側壁1104。當電池管理單元蓋體140組裝於框架110上時，第四卡合部144、固定於對應的第三卡合部152，第四卡合部146固定於對應的第三卡合部162，且第四卡合部148固定於對應的第三卡合部172。

因此，在本實施例中，電池管理單元蓋體140除了透過第二卡合部142來固定於框架110的第一側壁1103上的第一卡合部116之外，還可選擇地透過第四卡合部144、146、148來固定於框架110的第一側壁1103、第二側壁1104及第三側壁1105上的第三卡合部152、162、172，而使電池管理單元蓋體140更穩固地固定於框架110。

要說明的是，在其他實施例中，第二固定組件也可以只形成在第一側壁1103、第二側壁1104及第三側壁1105的其中一者或其中兩者上。此外，第一固定組件113也可以形成在第二側壁1104及第三側壁1105上，並不以圖式為限制。

綜上所述，在本發明的電池組集成中，電池管理單元配置於框架的底壁與電池管理單元蓋體之間，電池管理單元蓋體的第二卡合部固定至框架的第一固定組件的第一卡合部，且框架的第一固定組件的擋止部位於電池管理單元的上方，而使電池管理單元在組裝方向上被侷限於底壁與擋止部之間。如此一來，電池管理單元可被穩定地固定於框架與電池管理單元蓋體之間，而被良好地保護。此外，在本發明的電池組集成中，用來與第二卡合部固定的第一卡合部以及用來對電池管理單元限位的擋止部整合在第一固定組件上，而能夠使模具的數量與複雜度降低，而簡化製程。本發明的電池組集成經落摔測試，第二卡合部仍可穩定地固定於第一卡合部，而使得電池管理單元有效地被保護。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

D:組裝方向 100:電池組集成 110:框架 1101:底壁 1102:支撐肋 1103:第一側壁 1104:第二側壁 1105:第三側壁 111:插入空間 112:容置空間 113:第一固定組件 114、154、164、174:U型牆結構 116:第一卡合部 118:擋止部 118a:斜面 118b:限位面 118c:挖空區 120:電池管理單元 122:上表面 124:下表面 130:電池 140:電池管理單元蓋體 141:插入部 142:第二卡合部 143:覆蓋部 144、146、148:第四卡合部 150、160、170:第二固定組件 152、162、172:第三卡合部

圖1是依照本發明的一實施例的一種電池組集成的示意圖。圖2是圖1的電池組集成的爆炸示意圖。圖3是圖2的另一視角的示意圖。圖4是圖1的電池組集成的電池管理單元蓋體上移且沿著A-A線段的剖面示意圖。圖5是圖4的局部放大示意圖。圖6是沿著圖1的A-A線段的剖面示意圖。圖7是圖6的局部放大示意圖。

D:組裝方向

100:電池組集成

110:框架

1101:底壁

1102:支撐肋

1103:第一側壁

1104:第二側壁

1105:第三側壁

111:插入空間

112:容置空間

113:第一固定組件

114、154、174:U型牆結構

116:第一卡合部

118:擋止部

120:電池管理單元

122:上表面

124:下表面

130:電池

140:電池管理單元蓋體

141:插入部

142:第二卡合部

143:覆蓋部

144、148:第四卡合部

150、170:第二固定組件

152、172:第三卡合部

Claims

一種電池組集成，包括：一框架，具有一底壁及連接於該底壁的一第一側壁，且包括形成在該第一側壁上的一第一固定組件，該第一固定組件包括一第一卡合部及靠近於該第一卡合部的一擋止部；多個電池，配置在該框架的該底壁上；一電池管理單元（Battery Management Unit，BMU），配置於該框架的該底壁上且靠近該第一側壁，該擋止部位於該電池管理單元的上方，而使該電池管理單元在一組裝方向上被侷限於該底壁與該擋止部之間，且該電池管理單元電性連接於該些電池；以及一電池管理單元蓋體，沿該組裝方向配置於該框架上且覆蓋該電池管理單元，該電池管理單元蓋體包括一第二卡合部，且該第二卡合部固定於該第一卡合部。
如申請專利範圍第1項所述的電池組集成，其中該第一固定組件更包括一U型牆結構，該第一卡合部與該擋止部形成於該U型牆結構上，該U型牆結構的兩端側連接於該第一側壁，而與該第一側壁之間形成一插入空間，該電池管理單元蓋體包括一覆蓋部及彎折地連接於該覆蓋部的一插入部，該第二卡合部位於該插入部上，且該插入部伸入該插入空間。
如申請專利範圍第2項所述的電池組集成，其中該第一卡合部包括一卡孔，該第二卡合部包括一卡勾，該卡孔連通於該插入空間，且該擋止部靠近該卡孔。
如申請專利範圍第2項所述的電池組集成，其中該底壁具有一支撐肋，連接至該U型牆結構，該電池管理單元的一下表面承靠於該底壁的該支撐肋上。
如申請專利範圍第1項所述的電池組集成，其中該擋止部在遠離該底壁的部位具有一斜面。
如申請專利範圍第1項所述的電池組集成，其中該擋止部在遠離該底壁的部位具有一挖空區。
如申請專利範圍第1項所述的電池組集成，其中該框架更包括一第二固定組件，該第二固定組件包括一U型牆結構及形成在該U型牆結構上的一第三卡合部，該電池管理單元蓋體包括一第四卡合部，該第四卡合部固定於該第三卡合部。
如申請專利範圍第7項所述的電池組集成，其中該第二固定組件形成於該第一側壁，該U型牆結構的兩端側連接於該第一側壁，而與該第一側壁之間形成一插入空間，該第三卡合部包括一卡孔，該卡孔連通於該插入空間。
如申請專利範圍第7項所述的電池組集成，其中該框架更包括連接於該底壁與該第一側壁的一第二側壁，該第二固定組件形成於該第二側壁，該U型牆結構的兩端側連接於該第二側壁，而與該第二側壁之間形成一插入空間，該第三卡合部包括一卡孔，該卡孔連通於該插入空間。
如申請專利範圍第7項所述的電池組集成，其中該框架更包括分別連接於該底壁與該第一側壁的一第二側壁與一第三側壁，該第三側壁相對於該第二側壁，該第二固定組件形成於該第三側壁，該U型牆結構的兩端側連接於該第三側壁，而與該第三側壁之間形成一插入空間，該第三卡合部包括一卡孔，該卡孔連通於該插入空間。