TWI809903B - 具過載保護的電池模組 - Google Patents

Abstract

一種具過載保護的電池模組，包含：一電芯以及一金屬導電片。金屬導電片具有一導片主體、一電極接觸部以及一保險絲部，電極接觸部為接觸於電芯的電極，導片主體與電極接觸部為分隔，保險絲部的二端分別連接於導片主體以及電極接觸部，以透過保險絲部將導片主體與電極接觸部之間形成電連接，保險絲部的二端之間的截面積之最小的位置為一熔斷位置，保險絲部於熔斷位置為朝電極的外側凸起而遠離電芯，藉此在保險絲部的電流大於一預定電流時，保險絲部於熔斷位置為熔斷，且熔斷產生的高熱遠離電芯。

Description

具過載保護的電池模組

本發明相關於一種電池模組，特別是相關於一種具過載保護的電池模組。

習知電池模組若是在處理圓柱形的電芯串並聯時，大多採用金屬導電片點焊技術，一般金屬導電片點焊方式是以薄型金屬導電片的電池點焊匯流排(busbar)連結方式。且在金屬導電片的中心部分會開一條細縫，其目的是希望點焊電流儘量穿過金屬導電片與電池殼體後才回流，以提升焊點的熔接品質。但這樣的金屬導電片設計並無法阻止當某顆電芯熱失控時，其他電芯電流回灌熱失控之電芯，而造成電芯內部短路的問題。

對應於此，習知有電池模組設有保險絲作為過載保護。然而，保險絲沒有確切的熔斷位置，如果熔斷位置靠近電芯，熔斷的高溫會對電芯造成負面影響。

因此，本發明的目的即在提供一種具過載保護的電池模組，具有確切的熔斷位置，且熔斷位置遠離電芯。

本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提供一種具過載保護的電池模組，包含：一電芯；以及一金屬導電片，具有一導片主體、 一電極接觸部以及一保險絲部，該導片主體與該電芯的電極為沒有形成接觸，該電極接觸部為接觸於該電芯的該電極，該導片主體與該電極接觸部為分隔，該保險絲部的二端分別連接於該導片主體以及該電極接觸部，以透過該保險絲部將該導片主體與該電極接觸部之間形成電連接，該保險絲部的該二端之間的截面積之最小的位置為一熔斷位置，該保險絲部於該熔斷位置為朝電極的外側凸起而遠離該電芯，藉此在該保險絲部的電流大於一預定電流時，該保險絲部於該熔斷位置為熔斷。

在本發明的一實施例中係提供一種具過載保護的電池模組，單一個該電極接觸部透過複數個該保險絲部而連接於該導片主體。

在本發明的一實施例中係提供一種具過載保護的電池模組，單一個該電極接觸部透過三個以上的該保險絲部而連接於該導片主體。

在本發明的一實施例中係提供一種具過載保護的電池模組，複數個該保險絲部以該電極接觸部為中心而等角度設置。

在本發明的一實施例中係提供一種具過載保護的電池模組，單一個該電極接觸部透過一個或複數個該保險絲部而連接於該導片主體。

在本發明的一實施例中係提供一種具過載保護的電池模組，該導片主體與該電極接觸部為平行。

在本發明的一實施例中係提供一種具過載保護的電池模組，該金屬導電片為鎳片。

在本發明的一實施例中係提供一種具過載保護的電池模組，更包括一電池架，且該電芯為複數個，該電池架具有複數個電芯容置孔洞以容置複數個該電芯。

經由本發明的具過載保護的電池模組所採用之技術手段，保險絲部的二端之間的截面積之最小的位置為熔斷位置。藉此，在流經保險絲部的電 流大於預定電流時，由於電流所產生的熱量在熔斷位置最為集中而在熔斷位置具有最高的溫度，能確保保險絲部是於熔斷位置熔斷，避免其他正常電芯將電流能量回灌至熱失控電芯的問題，而作為過載保護。此外，保險絲部於熔斷位置為朝電極的外側凸起而遠離電芯，以使得產生熔斷之高溫的熔斷位置遠離電芯，以避免高溫對電芯造成負面影響。

100:具過載保護的電池模組

1:電芯

2:金屬導電片

21:導片主體

22:電極接觸部

23:保險絲部

3:電池架

P1:熔斷位置

〔第1圖〕為顯示根據本發明的一實施例的具過載保護的電池模組的立體示意圖；〔第2圖〕為顯示根據本發明的實施例的具過載保護的電池模組的俯視示意圖；〔第3圖〕為顯示根據本發明的實施例的具過載保護的電池模組的側視剖面示意圖。

以下根據第1圖至第3圖，而說明本發明的實施方式。該說明並非為限制本發明的實施方式，而為本發明之實施例的一種。

如第1圖所示，依據本發明的一實施例的一具過載保護的電池模組100，包含：一電芯1、一金屬導電片2以及電池架(cell holder)3。

電芯1為鋰電池電芯且為複數個。電池架3具有複數個電芯容置孔洞以容置複數個電芯1。這些電芯1為平行設置。

在本實施例中，金屬導電片2為鎳片。當然，金屬導電片2也可以是適用於點焊的其他導體。如第2圖及第2圖所示，在本實施例中，具過載保護的電池模組100具有二個金屬導電片2。其中一個金屬導電片2接觸於電芯1的正 極，另一個金屬導電片2接觸於電芯1的負極。當然，金屬導電片2的數量不以此為限。

如第2圖所示，金屬導電片2具有一導片主體21、一電極接觸部22以及一保險絲部23。導片主體21接觸電芯1的絕緣外殼，而與電芯1的電極為沒有形成接觸。電極接觸部22為中央形成開有一條細縫的圓形片體。電極接觸部22為利用點焊而接觸並固定於電芯1的電極。導片主體21與電極接觸部22為分隔且導片主體21圍繞電極接觸部22。保險絲部23的二端分別連接於導片主體21以及電極接觸部22，以透過保險絲部23將導片主體21與電極接觸部22之間形成電連接。

對應於電芯1的數量，金屬導電片2有複數個電極接觸部22接觸於電芯1的正極，亦有複數個電極接觸部22接觸於電芯1的負極。如第2圖所示，單一個電極接觸部22透過複數個保險絲部23而連接於導片主體21，且複數個保險絲部23以電極接觸部22為中心而等角度設置，而使得金屬導電片2具有較高的強度。較佳地，單一個電極接觸部22透過三個以上的保險絲部23而連接於導片主體21，以使得電極接觸部22與導片主體21受外力之下而維持實質平行而不偏斜。在本實施例中，電極接觸部22與導片主體21為共平面。當然，單一個電極接觸部22也可以透過一個保險絲部23而連接於導片主體21，保險絲部23的二端之間的截面積之最小的位置為一熔斷位置P1。藉此，在流經保險絲部23的電流大於一預定電流時，由於電流所產生的熱量在熔斷位置P1最為集中而在熔斷位置P1具有最高的溫度，能確保保險絲部23是於熔斷位置P1熔斷，避免其他正常電芯1將電流能量回灌至熱失控電芯1的問題，而做為過載保護。

在本實施例中，如第2圖所示，保險絲部23的寬度自保險絲部23二端朝向熔斷位置P1為漸縮。並如第3圖所示，保險絲部23的厚度為固定。如此 的結構使得於熔斷位置P1的截面積為最小。而在其他實施例中，可調整保險絲部23的厚度、寬度及/或線徑，而在保險絲部23形成具有最小截面積的熔斷位置P1。

如第3圖所示，保險絲部23於熔斷位置P1為朝電極的外側凸起而遠離電芯1，以使得產生熔斷之高溫的熔斷位置P1遠離電芯1，以避免高溫對電芯1造成負面影響。較佳地，在電芯正負極延伸方向上，熔斷位置P1與電芯1之電極之間的距離大於保險絲部23其他位置與電芯1之電極之間的距離，且大於導片主體21與電芯1之電極之間的距離。

如第3圖所示，保險絲部23為具有彎曲或彎折的結構，而提供導片主體21與電極接觸部22之間可彈性形變的範圍，相較於整個保險絲部為直線的結構，本發明之具過載保護的電池模組100受外力碰撞、震動等的情形下，保險絲部23斷裂的風險較低。在本實施例中，保險絲部23為U字形，熔斷位置P1位於U字形之封閉端。而在其他實施例中，保險絲部23的形狀可以是V字形或其他彎曲或彎折的形狀。

以上之敘述以及說明僅為本發明之較佳實施例之說明，對於此項技術具有通常知識者當可依據以下所界定申請專利範圍以及上述之說明而作其他之修改，惟此些修改仍應是為本發明之發明精神而在本發明之權利範圍中。

100:具過載保護的電池模組

1:電芯

2:金屬導電片

3:電池架

Claims (7)

1. 一種具過載保護的電池模組，包含：一電芯；以及一金屬導電片，具有一導片主體、一電極接觸部以及一保險絲部，該導片主體與該電芯的電極為沒有形成接觸，該電極接觸部為接觸於該電芯的該電極，該導片主體與該電極接觸部為分隔，該保險絲部的二端分別連接於該導片主體以及該電極接觸部，單一個該電極接觸部透過複數個該保險絲部而連接於該導片主體，以透過該保險絲部將該導片主體與該電極接觸部之間形成電連接，該保險絲部的該二端之間的截面積之最小的位置為一熔斷位置，該保險絲部於該熔斷位置為朝電極的外側凸起而遠離該電芯，藉此在該保險絲部的電流大於一預定電流時，該保險絲部於該熔斷位置為熔斷。
2. 如請求項1之具過載保護的電池模組，其中單一個該電極接觸部透過三個以上的該保險絲部而連接於該導片主體。
3. 如請求項1或2之具過載保護的電池模組，其中複數個該保險絲部以該電極接觸部為中心而等角度設置。
4. 如請求項1之具過載保護的電池模組，其中單一個該電極接觸部透過一個該保險絲部而連接於該導片主體。
5. 如請求項1之具過載保護的電池模組，其中該導片主體與該電極接觸部為平行。
6. 如請求項1之具過載保護的電池模組，其中該金屬導電片為鎳片。
7. 如請求項1之具過載保護的電池模組，更包括一電池架，且該電芯為複數個，該電池架具有複數個電芯容置孔洞以容置複數個該電芯。

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