TWI763438B - 抑制電池膨脹之電池模組及方法 - Google Patents
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Abstract
一種抑制電池膨脹之電池模組,可與一充電裝置進行互動,並包括:一電池芯、一導電標籤、一切換器,以及一控制器。電池芯包括一非導體外殼,其中電池芯可由充電裝置之一供應電位來進行充電。導電標籤可設置於電池芯之非導體外殼上。切換器可耦接於電池芯和導電標籤之間。控制器可偵測導電標籤之一電阻值之一變化量,並據以產生一控制電位。若導電標籤之電阻值變大,則供應電位會根據控制電位作調整。若導電標籤之電阻值之變化量大於或等於一既定比例,則控制器會導通切換器,使得電池芯可藉由導電標籤來完全放電。
Description
本發明係關於一種電池模組,特別係關於一種可抑制電池膨脹之電池模組。
筆記型電腦或平板電腦用通常需要電池元件,然而,在長時間使用後容易卻發生電池無預警膨脹之問題,並造成電腦裝置之損壞。有鑑於此,勢必要提出一種全新之解決方案,以克服先前技術所面臨之困境。
在較佳實施例中,本發明提出一種抑制電池膨脹之電池模組,與一充電裝置進行互動,並包括:一電池芯,包括一非導體外殼,其中該電池芯係由該充電裝置之一供應電位來進行充電;一導電標籤,設置於該電池芯之該非導體外殼上;一切換器,耦接於該電池芯和該導電標籤之間;以及一控制器,偵測該導電標籤之一電阻值之一變化量,並據以產生一控制電位;其中若該導電標籤之該電阻值變大,則該供應電位會根據該控制電位作調整;其中若該導電標籤之該電阻值之該變化量大於或等於一既定比例,則該控制器會導通該切換器,使得該電池芯藉由該導電標籤來完全放電。
在一些實施例中,若該導電標籤之該電阻值之該變化量小於該既定比例,則該切換器將維持於斷開狀態。
在一些實施例中,該導電標籤包括:一聚酯塑料層;一絕緣膠層;以及一導電層,介於該聚酯塑料層和該絕緣膠層之間,其中該絕緣膠層係黏貼於該電池芯之該非導體外殼上。
在一些實施例中,該電池模組更包括:一電阻器,與該導電標籤之該導電層作串聯耦接,以形成一分壓電路。
在一些實施例中,該控制器係藉由偵測該分壓電路之一電壓和一電流來估計出該導電標籤之該電阻值之該變化量。
在一些實施例中,該控制器為一電池監控晶片(Gas Gauge Chip)或一嵌入式控制器(Embedded Controller,EC)。
在一些實施例中,每當該導電標籤之該電阻值上升10%,該供應電位皆會下降約0.05V。
在一些實施例中,若該導電標籤之該電阻值之該變化量大於或等於該既定比例,則該供應電位會降低至0V。
在一些實施例中,該既定比例係大致等於+55%。
在另一較佳實施例中,一種抑制電池膨脹之方法,包括下列步驟:提供一電池芯,其中該電池芯包括一非導體外殼,而該電池芯係由一供應電位來進行充電;將一導電標籤設置於該電池芯之該非導體外殼上;將一切換器耦接於該電池芯和該導電標籤之間;偵測該導電標籤之一電阻值之一變化量;若該導電標籤之該電阻值變大,則調整該供應電位;以及若該導電標籤之該電阻值之該變化量大於或等於一既定比例,則導通該切換器,使得該電池芯藉由該導電標籤來完全放電。
為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉出本發明之具體實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
在說明書及申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。本領域技術人員應可理解,硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式,而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及申請專利範圍當中所提及的「包含」及「包括」一詞為開放式的用語,故應解釋成「包含但不僅限定於」。「大致」一詞則是指在可接受的誤差範圍內,本領域技術人員能夠在一定誤差範圍內解決所述技術問題,達到所述基本之技術效果。此外,「耦接」一詞在本說明書中包含任何直接及間接的電性連接手段。因此,若文中描述一第一裝置耦接至一第二裝置,則代表該第一裝置可直接電性連接至該第二裝置,或經由其它裝置或連接手段而間接地電性連接至該第二裝置。
以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例以實施本案的不同特徵。以下的揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例,以簡化說明。當然,這些特定的範例並非用以限定。例如,若是本揭露書敘述了一第一特徵形成於一第二特徵之上或上方,即表示其可能包含上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的實施例,亦可能包含了有附加特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間,而使上述第一特徵與第二特徵可能未直接接觸的實施例。另外,以下揭露書不同範例可能重複使用相同的參考符號及/或標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的,並非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。
此外,其與空間相關用詞。例如「在…下方」、「下方」、「較低的」、「上方」、「較高的」 及類似的用詞,係為了便於描述圖示中一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。除了在圖式中繪示的方位外,這些空間相關用詞意欲包含使用中或操作中的裝置之不同方位。裝置可能被轉向不同方位(旋轉90度或其他方位),則在此使用的空間相關詞也可依此相同解釋。
第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之電池模組(Electronic Device)100和充電裝置(Charge System)190之示意圖。電池模組100可以是一行動裝置(Mobile Device),例如:一智慧型手機(Smart Phone)、一平板電腦(Tablet Computer),或是一筆記型電腦(Notebook Computer)。如第1A圖所示,電池模組100至少包括:一電池芯(Battery Cell)110、一導電標籤(Conductive Label)120、一電阻器(Resistor)130、一切換器(Switch Element)140,以及一控制器(Controller)150。充電裝置190不屬於電池模組100之一部份,但其操作可受電池模組100所控制。必須理解的是,雖然未顯示於第1A圖中,但電池模組100更可包括其他元件,例如:一顯示器(Display Device)、一揚聲器(Speaker)、一觸控模組(Touch Control Module),以及一外殼(Housing)。
電池芯110包括一非導體外殼(Nonconductive Housing)115,其形狀和尺寸於本發明中均不特別作限制。導電標籤120係設置於非導體外殼115上。充電裝置190可提供電力給電池芯110。例如,電池芯110可由充電裝置190之一供應電位(Supply Voltage)VP來進行充電。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之電池模組100之部份剖面圖。在第2圖之實施例中,導電標籤120包括一聚酯塑料(Polyethylene Terephthalate,PET)層124、一絕緣膠(Insulation Glue)層125,以及一導電層126,其中導電層126係介於聚酯塑料層124和絕緣膠層125之間,而絕緣膠層125係黏貼於非導體外殼115上。例如,關於電池芯110之安全規格資料可印刷於聚酯塑料層124上。然而,本發明並不僅限於此。在另一些實施例中,若關於電池芯110之安全規格資料係印刷於非導體外殼115上,則聚酯塑料層124、絕緣膠層125,以及導電層126皆可用透明材料來實施。
請一併參考第1A、2圖。電阻器130可與導電標籤120之導電層126作串聯耦接,以形成一分壓電路(Voltage Divider Circuit)160。例如,電阻器130和導電標籤120之導電層126皆可同時耦接至一內部節點ND,而此內部節點ND則可介於電阻器130和導電標籤120之導電層126之間。
切換器140係耦接於電池芯110和導電標籤120之導電層126之間。例如,切換器140之一端可耦接至電池芯110之一接收節點NP,而切換器140之另一端可同時耦接至導電標籤120之導電層126和內部節點ND,其中接收節點NP可由充電裝置190處接收供應電位VP。切換器140可選擇性地導通(Closed)或斷開(Opened),而其切換狀態則可由控制器150所控制。
控制器150可以是一電池監控晶片(Gas Gauge Chip)或是一嵌入式控制器(Embedded Controller,EC),但亦不僅限於此。控制器150可經由電阻器130來偵測導電標籤120之一電阻值之一變化量ΔR,並據以產生對應於前述變化量ΔR之一控制電位VC。在一些實施例中,控制器150係藉由分析分壓電路160之一電壓(Voltage Difference)V1和一電流(Current)I1來估計出導電標籤120之電阻值之變化量ΔR。例如,根據歐姆定律(Ohm’s Law),控制器150可根據電壓V1和電流I1來計算出電阻器130和導電標籤120兩者之總電阻值。然後,因為電阻器130之電阻值為已知,所以導電標籤120之電阻值及其變化量ΔR將能準確地被控制器150推算出來。
第1B圖係顯示根據本發明另一實施例所述之電池模組101和充電裝置190之示意圖。第1B圖和第1A圖相似。在第1B圖之實施例中,電阻器130可被省略,而控制器150可藉由直接偵測及分析導電標籤120之一電壓V2和一電流I2來估計出導電標籤120之電阻值之變化量ΔR,再據以產生前述之控制電位VC。第1B圖之電池模組101之其餘特徵皆與第1A圖之電池模組100類似,故此二實施例均可達成相似之操作效果。
第1C圖係顯示根據本發明另一實施例所述之電池模組700和充電裝置190之示意圖。第1C圖和1B圖相似。在第1C圖之實施例中,電池模組700更包括一放電開關770和一充電開關780,其中電池芯110之接收節點NP可經由放電開關770和充電開關780從充電裝置190處接收供應電位VP。放電開關770和充電開關780之切換操作皆可由控制器150進行控制。例如,當電池芯110已完全放電時,控制器150將可斷開放電開關770,而當電池芯110已完全充電時,控制器150將可斷開充電開關780。第1C圖之電池模組700之其餘特徵皆與第1B圖之電池模組101類似,故此二實施例均可達成相似之操作效果。
第3A圖係顯示根據本發明一實施例所述之導電標籤120之俯視圖。在第3A圖之實施例中,電池芯110尚未發生膨脹現象,故導電標籤120可維持於其原本之形狀,此時導電標籤120之導電層126具有一初始電阻值R0。
第3B圖係顯示根據本發明一實施例所述之導電標籤120之俯視圖。在第3B圖之實施例中,電池芯110已發生輕度膨脹,故其上之導電標籤120之兩端將承受較小之一第一張力(Tension Force)T1。此時,導電標籤120整體將會延伸,其中導電標籤120之導電層126具有一第一電阻值R1。
第3C圖係顯示根據本發明一實施例所述之導電標籤120之俯視圖。在第3C圖之實施例中,電池芯110已發生嚴重膨脹,故其上之導電標籤120之兩端將承受較大之一第二張力T2。此時,導電標籤120整體將會進一步延伸,其中導電標籤120之導電層126具有一第二電阻值R2。
第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之導電標籤120所承受張力及電阻值之變化量ΔR之關係圖。根據第4圖之量測結果可知,若導電標籤120所承受張力提高,則導電標籤120將會延伸且變長。根據電阻定律(Law of Resistance),在導電層126之材質不變之前提下,導電標籤120之電阻值將與導電標籤120之長度呈現正比關係(因情況不同,可為線性或非線性關係)。換言之,膨脹之電池芯110會對應於延長之導電標籤120,而延長之導電標籤120又會對應於其自身增加之電阻值(亦即,變化量ΔR為一正值)。請再次參考第3A、3B、3C圖之實施例,其中第一電阻值R1會大於初始電阻值R0,而第二電阻值R2又會大於第一電阻值R1。在一些實施例中,前述之變化量ΔR可定義為導電標籤120之當前電阻值與初始電阻值R0之間之一差異值(例如:當前電阻值減去初始電阻值R0),但亦不僅限於此。
如前所述,控制器150可偵測導電標籤120之電阻值之變化量ΔR並產生控制電位VC。若導電標籤120之電阻值變大,則代表電池芯110可能發生膨脹,因此充電裝置190之供應電位VP會根據控制電位VC作調整(例如:持平或變低),以延長電池芯110之使用壽命。在一些實施例中,供應電位VP和變化量ΔR之關係可如下表一所述。
表一:供應電位VP和變化量ΔR之關係
階段 | 變化量ΔR | 供應電位VP |
初始階段 | 4.4V | |
第一階段 | 4.35V | |
第二階段 | 4.3V | |
第三階段 | + | 4.25V |
第四階段 | 4.2V | |
第五階段 | 4.15V |
根據表一,初始時供應電位VP可設定為4.4V,而每當導電標籤120之電阻值上升10%,則供應電位VP皆可下降約0.05V。必須理解的是,雖然表一僅劃分出六個不同階段,但在其他實施例中,控制器150亦可根據不同需要而劃分出更少或更多個階段。
另外,為了保護電池芯110之不受損壞,控制器150更可將導電標籤120之電阻值之變化量ΔR與一既定比例互相比較。此既定比例可視為整體設計之一安全上限值。在一些實施例中,前述之既定比例係大致等於+55%。一旦變化量ΔR觸及前述之既定比例,將會觸發電池芯110之安全保護機制,其將於下列第5A、5B圖之實施例中詳細討論。
第5A圖係顯示根據本發明一實施例所述之電池模組500之等效電路圖,其中電阻器130可模擬為一固定電阻器(Fixed Resistor)RD,而導電標籤120可模擬為一可變電阻器(Variable Resistor)RV(因為其電阻值會因電池芯110之膨脹而發生變化)。在第5A圖之實施例中,導電標籤120之電阻值之變化量ΔR係小於前述之既定比例,此時安全保護機制尚未被觸發,故切換器140會維持於斷開狀態。
第5B圖係顯示根據本發明另一實施例所述之電池模組500之等效電路圖。在第5B圖之實施例中,導電標籤120之電阻值之變化量ΔR已大於或等於前述之既定比例,此時安全保護機制將會被觸發,故切換器140會由控制器150所導通,使得電池芯110可藉由導電標籤120來完全放電(如圖中之一迴圈路徑PA所示)。另一方面,控制器150亦可同時控制充電裝置190來將供應電位VP降低至0V。亦即,若電池芯110發生嚴重膨脹且導電標籤120之電阻值之變化量ΔR過高,前述安全保護機制及完全放電之設計可避免電池芯110意外起火燒毀。
在另一些實施例中,電池模組100可包括二個或更多個導電標籤120,其皆設置於電池芯110之非導體外殼115上並皆耦接至電阻器130。控制器150可偵測及計算所有導電標籤120之電阻值之變化量之一平均值,而此平均值可用於取代前述之變化量ΔR。此種使用變化量之平均值之判斷程序可以降低控制器150產生誤判之機率。
第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之抑制電池膨脹之方法之流程圖。在步驟S610,提供一電池芯,其中電池芯包括一非導體外殼,而電池芯係由一供應電位來進行充電。在步驟S620,將一導電標籤設置於電池芯之非導體外殼上。在步驟S630,將一切換器耦接於電池芯和導電標籤之間。在步驟S640,偵測導電標籤之一電阻值之一變化量。在步驟S650,判斷導電標籤之電阻值之變化量是否大於或等於一既定比例。若是,則在步驟S660,導通切換器,使得電池芯藉由導電標籤來完全放電。若否,則在步驟S670,判斷導電標籤之電阻值是否變大(或變化量是否大於0)。若否,則程序將回到步驟S640。若是,則在步驟S680,對應地調整(例如:降低或維持)供應電位。必須理解的是,以上步驟無須依次序執行,而第1-5圖之實施例之每一特徵均可套用至第6圖之方法當中。
本發明提出一種新穎之電池模組及方法,其可有效抑制電池芯之非理想膨脹現象。大致而言,本發明至少具有提高安全性、降低製造成本,以及延長電池壽命等優勢,故其很適合應用於各種各式之行動通訊裝置當中。
值得注意的是,以上所述之元件參數皆非為本發明之限制條件。設計者可以根據不同需要調整這些設定值。本發明之電池模組及方法並不僅限於第1-6圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1-6圖之任何一或複數個實施例之任何一或複數項特徵。換言之,並非所有圖示之特徵均須同時實施於本發明之電池模組及其方法當中。
本發明之方法,或特定型態或其部份,可以以程式碼的型態存在。程式碼可以包含於實體媒體,如軟碟、光碟片、硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體,亦或不限於外在形式之電腦程式產品,其中,當程式碼被機器,如電腦載入且執行時,此機器變成用以參與本發明之裝置。程式碼也可以透過一些傳送媒體,如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送,其中,當程式碼被機器,如電腦接收、載入且執行時,此機器變成用以參與本發明之裝置。當在一般用途處理單元實作時,程式碼結合處理單元提供一操作類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。
在本說明書以及申請專利範圍中的序數,例如「第一」、「第二」、「第三」等等,彼此之間並沒有順序上的先後關係,其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。
本發明雖以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明的範圍,任何熟習此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可做些許的更動與潤飾,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。
100,101,500,700:電池模組
110:電池芯
115:非導體外殼
120:導電標籤
124:聚酯塑料層
125:絕緣膠層
126:導電層
130:電阻器
140:切換器
150:控制器
160:分壓電路
190:充電裝置
770:放電開關
780:充電開關
I1,I2:電流
ND:內部節點
NP:接收節點
PA:迴圈路徑
R0:初始電阻值
R1:第一電阻值
R2:第二電阻值
RD:固定電阻器
RV:可變電阻器
S610,S620,S630,S640,S650,S660,S670,S680:步驟
T1:第一張力
T2:第二張力
V1,V2:電壓
VC:控制電位
VP:供應電位
ΔR:電阻值之變化量
第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之電池模組和充電裝置之示意圖。
第1B圖係顯示根據本發明另一實施例所述之電池模組和充電裝置之示意圖。
第1C圖係顯示根據本發明另一實施例所述之電池模組和充電裝置之示意圖。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之電池模組之部份剖面圖。
第3A圖係顯示根據本發明一實施例所述之導電標籤之俯視圖。
第3B圖係顯示根據本發明一實施例所述之導電標籤之俯視圖。
第3C圖係顯示根據本發明一實施例所述之導電標籤之俯視圖。
第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之導電標籤所承受張力及電阻值之變化量之關係圖。
第5A圖係顯示根據本發明一實施例所述之電池模組之等效電路圖
第5B圖係顯示根據本發明另一實施例所述之電池模組之等效電路圖。
第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之抑制電池膨脹之方法之流程圖。
101:電池模組
110:電池芯
115:非導體外殼
120:導電標籤
140:切換器
150:控制器
190:充電裝置
I2:電流
ND:內部節點
NP:接收節點
V2:電壓
VC:控制電位
VP:充電電位
△R:電阻值之變化量
Claims (10)
- 一種抑制電池膨脹之電池模組,與一充電裝置進行互動,並包括: 一電池芯,包括一非導體外殼,其中該電池芯係由該充電裝置之一供應電位來進行充電; 一導電標籤,設置於該電池芯之該非導體外殼上; 一切換器,耦接於該電池芯和該導電標籤之間;以及 一控制器,偵測該導電標籤之一電阻值之一變化量,並據以產生一控制電位; 其中若該導電標籤之該電阻值變大,則該供應電位會根據該控制電位作調整; 其中若該導電標籤之該電阻值之該變化量大於或等於一既定比例,則該控制器會導通該切換器,使得該電池芯藉由該導電標籤來完全放電。
- 如請求項1所述之電池模組,其中若該導電標籤之該電阻值之該變化量小於該既定比例,則該切換器將維持於斷開狀態。
- 如請求項1所述之電池模組,其中該導電標籤包括: 一聚酯塑料層; 一絕緣膠層;以及 一導電層,介於該聚酯塑料層和該絕緣膠層之間,其中該絕緣膠層係黏貼於該電池芯之該非導體外殼上。
- 如請求項3所述之電池模組,更包括: 一電阻器,與該導電標籤之該導電層作串聯耦接,以形成一分壓電路。
- 如請求項4所述之電池模組,其中該控制器係藉由偵測該分壓電路之一電壓和一電流來估計出該導電標籤之該電阻值之該變化量。
- 如請求項1所述之電池模組,其中該控制器為一電池監控晶片(Gas Gauge Chip)或一嵌入式控制器(Embedded Controller,EC)。
- 如請求項1所述之電池模組,其中每當該導電標籤之該電阻值上升10%,該供應電位皆會下降約0.05V。
- 如請求項1所述之電池模組,其中若該導電標籤之該電阻值之該變化量大於或等於該既定比例,則該供應電位會降低至0V。
- 如請求項1所述之電池模組,其中該既定比例係大致等於+55%。
- 一種抑制電池膨脹之方法,包括下列步驟: 提供一電池芯,其中該電池芯包括一非導體外殼,而該電池芯係由一供應電位來進行充電; 將一導電標籤設置於該電池芯之該非導體外殼上; 將一切換器耦接於該電池芯和該導電標籤之間; 偵測該導電標籤之一電阻值之一變化量; 若該導電標籤之該電阻值變大,則調整該供應電位;以及 若該導電標籤之該電阻值之該變化量大於或等於一既定比例,則導通該切換器,使得該電池芯藉由該導電標籤來完全放電。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101091297A (zh) * | 2005-05-10 | 2007-12-19 | 松下电器产业株式会社 | 保护电路以及电池组件 |
CN102136402A (zh) * | 2010-01-21 | 2011-07-27 | 三洋电机株式会社 | 热敏元件及封装电池 |
CN106104864A (zh) * | 2014-05-02 | 2016-11-09 | 索尼公司 | 电池、电池组、电子设备、电动车辆、电力存储装置和电力系统 |
WO2017022186A1 (ja) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 組電池の電池セル膨れ推定システム |
TWM575612U (zh) * | 2017-06-14 | 2019-03-11 | 美商米沃奇電子工具公司 | 用於抑制入侵至電池組電氣組件之配置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9917335B2 (en) * | 2014-08-28 | 2018-03-13 | Apple Inc. | Methods for determining and controlling battery expansion |
KR102046004B1 (ko) * | 2015-12-24 | 2019-11-18 | 주식회사 엘지화학 | 파열형 절취선을 포함한 전지셀용 라벨 및 그것을 포함하는 파우치형 전지셀 |
-
2021
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101091297A (zh) * | 2005-05-10 | 2007-12-19 | 松下电器产业株式会社 | 保护电路以及电池组件 |
CN102136402A (zh) * | 2010-01-21 | 2011-07-27 | 三洋电机株式会社 | 热敏元件及封装电池 |
CN106104864A (zh) * | 2014-05-02 | 2016-11-09 | 索尼公司 | 电池、电池组、电子设备、电动车辆、电力存储装置和电力系统 |
WO2017022186A1 (ja) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 組電池の電池セル膨れ推定システム |
TWM575612U (zh) * | 2017-06-14 | 2019-03-11 | 美商米沃奇電子工具公司 | 用於抑制入侵至電池組電氣組件之配置 |
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