TWI763058B

TWI763058B - 電池包

Info

Publication number: TWI763058B
Application number: TW109133513A
Authority: TW
Inventors: 黃三益; 林文龍
Original assignee: 朝程工業股份有限公司
Priority date: 2020-09-26
Filing date: 2020-09-26
Publication date: 2022-05-01
Also published as: TW202213856A

Abstract

本發明提供一種電池包，其包含一殼體、一電池組以及二壓板。電池組設置於殼體內，且包含至少一電池及至少二電極片，一電極片以至少一焊點電性連接於前述至少一電池之一端面，另一電極片以至少另一焊點電性連接於前述至少一電池之另一端面。二壓板分別設置於電池組的二側與殼體之間，且各壓板包含一硬質本體及至少一軟墊設置於硬質本體；其中，一壓板的至少一軟墊壓抵前述至少一焊點，另一壓板的至少一軟墊壓抵前述至少另一焊點。藉由壓板壓抵焊點，可達到防止外部振動造成焊點脫落及接觸不良之功效。

Description

電池包

本發明是有關一種電池包，且尤其是有關一種應用於電動工具的電池包。

電動工具現今已廣泛應用各領域作業中，透過一電源線插設於作業環境中的插座即可傳輸電動工具運轉所需之電能，操作者可攜帶電動工具至任意目的地，以多種方式進行作業，大幅克服空間上的限制。

相關業者更開發出可拆裝式的電池包，故操作者可依需求預先準備相對應容量的電池包，而不需再依靠作業環境中的插座來供電，具有相當大的便利性。電池包通常以電極片將多數電池並聯在一起以形成一個集成的供電模組，單一電極片同時會對應複數電池的一端，一般而言，電極片與電池端之間會以焊點連接，然而，長時間的使用或作業過程中的激烈振動仍可能導致焊點鬆脫，操作者往往誤認為電池包的電能已耗盡而更換，進而延誤作業進度，且頻繁地充電、放電亦將影響電池包的使用壽命。

有鑑於此，如何避免焊點鬆脫導致電極片與電池接觸不良，遂成為相關業者努力的目標。

依據本發明之一實施方式提供一種電池包，其包含一殼體、一電池組以及二壓板。電池組設置於殼體內，且包含至少一電池及至少二電極片，一電極片以至少一焊點電性連接於前述至少一電池之一端面，另一電極片以至少另一焊點電性連接於前述至少一電池之另一端面。二壓板分別設置於電池組的二側與殼體之間，且各壓板包含一硬質本體及至少一軟墊，前述至少一軟墊設置於硬質本體；其中，一壓板的前述至少一軟墊壓抵前述至少一焊點，另一壓板的前述至少一軟墊壓抵前述至少另一焊點。

藉此，透過壓板壓抵焊點，以達到防止外部振動造成焊點脫落使電極片與電池接觸不良之功效。

依據前述之電池包，其中各壓板包含至少一嵌合孔，其位於硬質本體並供前述至少一軟墊容置，且前述至少一軟墊凸出硬質本體之一第一面及一第二面。

依據前述之電池包，其中各軟墊包含一第一凸出部及一第二凸出部，第一凸出部與第二凸出部相連接且分別凸出第一面及第二面，且第一凸出部的面積及第二凸出部的面積分別大於前述至少一嵌合孔的截面積。

依據前述之電池包，其中各軟墊的第一凸出部與第二凸出部不對稱，前述一壓板的至少一軟墊的第一凸出部壓抵前述至少一焊點，前述另一壓板的至少一軟墊的第二凸出部壓抵前述至少另一焊點。

依據前述之電池包，其中各硬質本體更包含至少一卡槽，且電池組更包含至少二卡勾，各卡槽與各卡勾互相卡合。

依據前述之電池包，其中殼體更包含一下殼體及一上殼體，下殼體及上殼體互相組合以形成一容置空間供電池組設置；其中，下殼體更包含至少二強化肋，一強化肋由下殼體之一側壁朝容置空間凸出並抵頂前述一壓板，另一強化肋由下殼體之另一側壁朝容置空間凸出並抵頂前述另一壓板。

依據本發明之另一實施方式提供一種電池包，其包含一殼體、一電池組以及二壓板。電池組設置於殼體內，且包含至少一電池及至少二電極片，一電極片以至少一焊點電性連接於前述至少一電池之一端面，另一電極片以至少另一焊點電性連接於前述至少一電池之另一端面；二壓板分別設置於電池組的二側與殼體之間，二壓板的結構相同，且各壓板包含一硬質本體及至少一軟墊，硬質本體包含一第一面及一第二面，至少一軟墊設置於硬質本體，且包含一第一凸出部及一第二凸出部，第一凸出部凸出第一面，第二凸出部凸出第二面；其中，各壓板的至少一軟墊的第一凸出部的位置對應前述至少一焊點，各壓板的至少一軟墊的第二凸出部的位置對應前述至少另一焊點。

依據前述之電池包，其中各壓板包含至少一嵌合孔，位於硬質本體且供前述至少一軟墊容置。

依據前述之電池包，其中各軟墊之第一凸出部與第二凸出部相連接，且第一凸出部的面積及第二凸出部的面積分別大於前述至少一嵌合孔的截面積。

依據前述之電池包，其中各軟墊的第一凸出部與第二凸出部不對稱，一壓板的至少一軟墊的第一凸出部壓抵前述至少一焊點，另一壓板的至少一軟墊的第二凸出部壓抵前述至少另一焊點。

依據前述之電池包，其更包含一減震泡棉，其設置於電池組以吸收一外部振動。

依據前述之電池包，其更包含一透氣網，其設置於上殼體以排出殼體內之一廢熱。

以下將參照圖式說明本發明之實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，閱讀者應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示；並且重複之元件將可能使用相同的編號或類似的編號表示。

此外，本文中當某一元件(或機構或模組等)「連接」、「設置」或「耦合」於另一元件，可指所述元件是直接連接、直接設置或直接耦合於另一元件，亦可指某一元件是間接連接、間接設置或間接耦合於另一元件，意即，有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而當有明示某一元件是「直接連接」、「直接設置」或「直接耦合」於另一元件時，才表示沒有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而第一、第二、第三等用語只是用來描述不同元件或成分，而對元件/成分本身並無限制，因此，第一元件/成分亦可改稱為第二元件/成分。且本文中之元件/成分/機構/模組之組合非此領域中之一般周知、常規或習知之組合，不能以元件/成分/機構/模組本身是否為習知，來判定其組合關係是否容易被技術領域中之通常知識者輕易完成。

請參照第1圖、其中，第1圖繪示依照本發明一實施例之一種電池包30應用於一電動工具10的立體示意圖；電動工具10包含一機身20以及一電池包30，電池包30可拆卸地設置於機身20，用以供應電動工具10運轉所需電能。

請參閱第2圖、第3圖、第5A圖及第5B圖，其中第2圖繪示第1圖實施例之電池包30的立體示意圖；第3圖繪示第2圖實施例之電池包30的爆炸示意圖；第5A圖繪示第2圖實施例之電池包30的一側視示意圖；第5B圖繪示第2圖實施例之電池包30的另一側視示意圖。由第2圖、第3圖、第5A圖及第5B圖可知，電池包30包含一殼體310、一電池組320以及二壓板330、340。電池組320設置於殼體310內，且包含至少一電池3210(繪示於第1圖)及至少二電極片3220、3250，電極片3220以至少一焊點3230電性連接於前述至少一電池3210之一端面，電極片3250以至少另一焊點3260電性連接於前述至少一電池3210之另一端面。二壓板330、340分別設置於電池組320的二側與殼體310之間，且各壓板330、340分別包含一硬質本體3310、3410及至少一軟墊3320、3420，各軟墊3320、3420設置於各硬質本體3310、3410，並對應壓抵前述各焊點3230、3260。其中，壓板330的前述至少一軟墊3320壓抵焊點3230，壓板340的前述至少一軟墊3420壓抵焊點3260。

藉此，透過壓板330、340壓抵焊點3230、3260，以達到避免外部振動導致焊點3230、3260脫落使電極片3220、3250與電池3210接觸不良之功效。

本實施方式中，電池組320可容置十個電池3210，每個電極片3220以四個相群聚的焊點3230與一個電池3210的一端面焊接，每個電極片3250以四個相群聚的焊點3260與一個電池3210的另一端面焊接。各壓板330、340的軟墊3320、3420的數量亦分別對應各側群聚的焊點3230、3260配置為十個，確保焊點3230、3260皆分別受軟墊3320、3420壓抵以避免脫落，然在其他實施例中，電池、電極片、焊點及軟墊數量等可依實際需求配置，不以此限制本發明。

請參照第4圖，其中，第4圖繪示第2圖實施例之壓板330的立體爆炸示意圖。壓板340的結構與壓板330相同，故下方僅詳述壓板330的結構。由第4圖、第5A圖及第5B圖可知，各壓板330可包含至少一嵌合孔3330，至少一嵌合孔3330位於硬質本體3310供前述至少一軟墊3320容置，且前述至少一軟墊3320凸出硬質本體3310之一第一面3311及一第二面3312。硬質本體3310的材質可為聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)，而軟墊3320的材質可為熱塑性彈性體(Thermoplastic elastomer，TPE)，壓板330可利用雙料射出成型的方式製造，例如先射出聚碳酸酯將配置嵌合孔3330的硬質本體3310成型後，接著再射出熱塑性彈性體填充至各嵌合孔3330內，搭配對應的模具以形成各軟墊3320，如此可提升生產效率。然，在其他實施方式中，軟墊亦可透過公差配合、熱壓合等方式設置於硬質本體以形成壓板。然而，壓板的製造方式及軟墊的材質可視實際需求進行置換，並不依此限制本發明。

各軟墊3320可包含一第一凸出部3321及一第二凸出部3322，第一凸出部3321與第二凸出部3322相連接且分別凸出第一面3311及第二面3312，亦即各軟墊3320的總厚度大於壓板330的厚度，此配置可使第一凸出部3321及第二凸出部3322相對於硬質本體3310而具有吸收衝擊力的彈性空間，且第一凸出部3321的面積及第二凸出部3322的面積分別大於前述至少一嵌合孔3330的截面積，確保軟墊3320緊密固定於嵌合孔3330內而不脫落，各嵌合孔3330的截面亦可具有一非圓形的幾何性狀，例如是十字形，防止軟墊3320受外力作用而於嵌合孔3330內旋轉。

並參照第5A圖及第5B圖，仔細而言，各軟墊3320、3420的第一凸出部3321、3421與第二凸出部3322、3422可不對稱，因此，當壓板330位於電池組320的一側與殼體310之間，且壓板340位於電池組320的另一側與殼體310之間時，壓板330的軟墊3320的第一凸出部3321壓抵位於電池組320的前述一側的焊點3230，壓板340的軟墊3420的第二凸出部3422壓抵位於電池組320的前述另一側的焊點3260。由於各種規格的電池包，其內部的結構配置並不相同，即便在同一種規格的電池包內，設置於電池組兩側的電極片亦可能以非對稱的方式進行配置，例如於本發明的實施例中，電極片3220以垂直方向設置，而電極片3250以一傾斜角度設置，使得兩側電極片3220、3250的各焊點3230、3260的位置不對稱，而為方便製造及節省開模成本，兩側壓板330、340配置成可交互使用，第一凸出部3321、3421及第二凸出部3322、3422可對應涵蓋電池組320兩側不同焊點3230、3260的位置而分別配置成適合的形狀，一方面可以降低模具成本，另一方面可使組裝者於組裝時直覺地將二壓板330、340分別組裝於電池組320兩側，而不需考慮方向問題。在其他實施方式中，壓板亦可為左右對稱的配置，搭配顏色、定位銷等辨識方式使組裝流程更明確，然而，並不以此限制本發明。

各硬質本體3310、3410可更包含二卡槽3313、3413，且電池組320可更包含二卡勾3240，各卡槽3313、3413與各卡勾3240互相卡合，以限位壓板330、340，使前述各軟墊3320能確實對應各焊點3230的分佈位置，各卡槽3313、3413與各卡勾3240可為緊密配合，方便組裝者先將壓板330與電池組320進行初步結合後再一同置入下殼體3110中；而在其他實施方式中，壓板與電池組可用黏合或鎖合等方式而不需任何卡槽與卡勾，並不以此限制本發明。

請參照第6圖及第7圖，且一併參照第3圖，其中，第6圖繪示第2圖實施例之下殼體3110的立體示意圖；第7圖繪示第2圖實施例之電池包30沿剖面線7-7的局部剖視圖。第3圖及由第6圖可知，殼體310可更包含一下殼體3110及一上殼體3120，下殼體3110包含至少一強化肋3111，強化肋3111凸出於下殼體3110之一側壁3112，上殼體3120與下殼體3110組合以形成一容置空間3113；前述電池組320即是設置於容置空間3113內。

由第3圖及第7圖可知，舉壓板340為例，各軟墊3420受前述至少一強化肋3111迫緊以壓抵各焊點3260(繪示於第5B圖)，各軟墊3420的厚度實質上大於電池組320端面與下殼體3110之間的間隙，而壓板340的厚度可等於或略小於電池組320端面與下殼體3110之間的間隙，藉由各軟墊3420自身的彈性可變形以填補電池組320端面與下殼體3110之間的部分間隙，當電池組320及下殼體3110組合後，強化肋3111壓抵第一凸出部3421，進而迫使第二凸出部3422壓抵各電極片3250的各焊點3260，當電池包30受外部振動作用時，各軟墊3420可緩衝振動作用以避免各焊點3260脫落而導致各電極片3250與電池組320的接觸不良。

另外，下殼體3110更可包含複數抵頂肋3114，凸出於側壁3112，且相於較各強化肋3111更朝向容置空間3113凸伸，當強化肋3111壓抵各第一凸出部3321、3421時，各抵頂肋3114可進一步壓抵於硬質本體3310、3410之第一面3311、3411或第二面3312、3412，使電池組320與下殼體3110更緊密地結合。由於各軟墊3320、3420的厚度大於電池組320端面與下殼體3110之間的間隙，組裝過程中需要較大力量進行擠壓，因此各強化肋3111可具有自下殼體3110的開口至殼底逐漸增厚的導引結構，一方面可提升組裝效率，另一方面亦可減少各軟墊3320、3420於組裝過程中與各強化肋3111之間的磨耗。

電池包30可更包含減震泡棉(未繪示)，設置於電池組320以吸收一外部振動。減震泡棉可為一體式或分散式分別設置於電池組320內以填充各種間隙，例如是電路板與電池組320的間隙，或各電極片3220與電池組320之間尚未受壓板330抵頂的間隙等，用以減少電池組320於容置空間3113內可晃動的幅度。

由第3圖可知，電池包30可更包含一透氣網350，設置於上殼體3120以排出殼體310內之廢熱。透氣網350可分離地受一固定件(未繪示)固定於上殼體3120，且具有複數微孔陣列，使殼體310的內部與外部連通，而能將電池包30內的廢熱經由複數微孔陣列導向殼體310外部，在其他實施例中，透氣網亦可配置為直接貫通上殼體的複數微孔陣列，於上殼體射出成形時即預先保留以利製造的便利性，然並不依此限制本發明。

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，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10:電動工具 20:機身 30:電池包 310:殼體 3110:下殼體 3111:強化肋 3112:側壁 3113:容置空間 3114:抵頂肋 3120:上殼體 320:電池組 3210:電池 3220,3250:電極片 3230,3260:焊點 3240:卡勾 330,340:壓板 3310,3410:硬質本體 3311,3411:第一面 3312,3412:第二面 3313,3413:卡槽 3320,3420:軟墊 3321,3421:第一凸出部 3322,3422:第二凸出部 3330:嵌合孔 350:透氣網

第1圖繪示依照本發明一實施例之一種電池包應用於一電動工具的立體示意圖；第2圖繪示第1圖實施例之電池包的立體示意圖；第3圖繪示第2圖實施例之電池包的爆炸示意圖；第4圖繪示第2圖實施例之壓板的爆炸示意圖；第5A圖繪示第2圖實施例之電池包的一側視示意圖；第5B圖繪示第2圖實施例之電池包的另一側視示意圖；第6圖繪示第2圖實施例之下殼體的立體示意圖；以及第7圖繪示第2圖實施例之電池包沿剖面線7-7的局部剖視圖。

30:電池包 3110:下殼體 3111:強化肋 3112:側壁 3113:容置空間 3120:上殼體 320:電池組 3220:電極片 3230:焊點 3240:卡勾 330,340:壓板 3310,3410:硬質本體 3311,3411:第一面 3312,3412:第二面 3313:卡槽 3320,3420:軟墊 3321,3421:第一凸出部 3322,3422:第二凸出部 350:透氣網

Claims

一種電池包，包含：一殼體；一電池組，設置於該殼體內，且包含：至少一電池；及至少二電極片，一該電極片以至少一焊點電性連接於該至少一電池之一端面，另一該電極片以至少另一焊點電性連接於該至少一電池之另一端面；以及二壓板，分別設置於該電池組的二側與該殼體之間，且各該壓板包含：一硬質本體；至少一軟墊，設置於該硬質本體；及至少一嵌合孔，位於該硬質本體並供該至少一軟墊容置，且該至少一軟墊凸出該硬質本體之一第一面及一第二面；其中，一該壓板的該至少一軟墊壓抵該至少一焊點，另一該壓板的該至少一軟墊壓抵該至少另一焊點。
如請求項1所述之電池包，其中各該軟墊包含：一第一凸出部及一第二凸出部，該第一凸出部與該第二凸出部相連接且分別凸出該第一面及該第二面，且該第一凸出部的面積及該第二凸出部的面積分別大於該至少一嵌合孔的截面積。
如請求項2所述之電池包，其中各該軟墊的該第一凸出部與該第二凸出部不對稱，該一壓板的該至少一軟墊的該第一凸出部壓抵該至少一焊點，該另一壓板的該至少一軟墊的該第二凸出部壓抵該至少另一焊點。
如請求項1所述之電池包，其中各該硬質本體更包含至少一卡槽，且該電池組更包含至少二卡勾，各該卡槽與各該卡勾互相卡合。
如請求項1所述之電池包，其中該殼體更包含一下殼體及一上殼體，該下殼體及該上殼體互相組合以形成一容置空間供該電池組設置；其中，該下殼體更包含至少二強化肋，一該強化肋由該下殼體之一側壁朝該容置空間凸出並抵頂該一壓板，另一該強化肋由該下殼體之另一側壁朝該容置空間凸出並抵頂該另一壓板。
一種電池包，包含：一殼體；一電池組，設置於該殼體內，且包含：至少一電池；及至少二電極片，一該電極片以至少一焊點電性連接於該至少一電池之一端面，另一該電極片以至少另一焊點電性連接於該至少一電池之另一端面；以及二壓板，分別設置於該電池組的二側與該殼體之間，二該壓板的結構相同，且各該壓板包含：一硬質本體，包含一第一面及一第二面；及至少一軟墊，設置於該硬質本體，且包含：一第一凸出部，凸出該第一面；及一第二凸出部，凸出該第二面；其中，各該壓板的該至少一軟墊的該第一凸出部的位置對應該至少一焊點，各該壓板的該至少一軟墊的該第二凸出部的位置對應該至少另一焊點。
如請求項6所述之電池包，其中各該壓板包含：至少一嵌合孔，位於該硬質本體且供該至少一軟墊容置。
如請求項7所述之電池包，其中各該軟墊之該第一凸出部與該第二凸出部相連接，且該第一凸出部的面積及該第二凸出部的面積分別大於該至少一嵌合孔的截面積。
如請求項8所述之電池包，其中各該軟墊的該第一凸出部與該第二凸出部不對稱，一該壓板的該至少一軟墊的該第一凸出部壓抵該至少一焊點，另一該壓板的該第二凸出部壓抵該至少另一焊點。
如請求項6所述之電池包，其中各該硬質本體更包含至少一卡槽，且該電池組更包含至少二卡勾，各該卡槽與各該卡勾互相卡合。
如請求項6所述之電池包，更包含一減震泡棉，設置於該電池組，以吸收一外部振動。
如請求項6所述之電池包，更包含一透氣網，設置於該上殼體，以排出該殼體內之一廢熱。