TWM461927U - 可散熱保暖與阻燃之電池安全模組 - Google Patents

Description

可散熱保暖與阻燃之電池安全模組

本創作係與電動車之電池有關，更詳而言之是指一種可散熱、保暖與阻燃之電池安全模組者。

按，近年來基於節能減碳之環保需求，電動車輛(電動車、電動機車)逐漸受到人們的接受與青睞，目前世界各大車廠亦無不進行相關之研發與銷售。

電動車輛之系統設計百家爭鳴，不過，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對於電動車輛而言甚為重要。早期電動機車採用之電池係鉛酸電池，乃因鉛酸電池具有電動勢大、結構簡單、操作溫度廣、技術成熟及價格低廉等優點，不過，其有環保問題、重量重及使用壽命不長等需克服之缺點，近年來逐漸發展出的鋰電池(磷酸鋰鐵電池)其循環壽命為鉛酸電池的5倍，放電功率為鉛酸電池的6.6倍，且，充電時間不到2小時，僅需鉛酸電池的1/4，體積重量僅為鉛酸的50%，且無記憶效應，因此，目前電動車輛多採用鋰電池作為動力源。不過，目前鋰電池之製作成本仍不低，其占電動車輛的成本超過五成，電動車輛未來能否順利普及，電池技術提升與成本下降是關鍵之處。

其次，一輛電動車動輒需要數千顆的鋰電池(電 池芯)同時大電流放電，產生的溫度甚高，高熱不僅會造成鋰電池效能快速衰耗，更有引起電池爆炸之危險，目前控制電動車之電池不會過熱之技術，主要係設置以電路、電子元件控制避免電池過熱之電池管理系統，如中華民國第M374997號「高效能啟動電池」及第M423314號「車用鋰啟動電池保全裝置」等專利所示。

其次，影響電池效能之因素除了過熱外，若電動車所處之環境溫度甚低、過冷，亦會影響電池能量之輸出，而過熱或過冷的溫度皆會造成電池容量及壽命之縮減。再者，若電動車之電池不慎因短路或其他因素而起火，易產生燒掉電動車之危險。不過，對於避免電池過熱、過冷及起火燃燒，目前並無較佳之電動車電池設計。

本創作之主要目的即在提供一種可散熱保暖與阻燃之電池安全模組，其連接送風裝置與滅火裝置，可於產生過熱或過冷之情形時，自動地驅動該送風裝置、使電池組於適當之溫度範圍內有效率地正常運作，而當發生起火燃燒情形時，亦可自動地驅動該滅火裝置，藉以產生阻燃之效果，俾獲致可散熱、保暖與阻燃之安全功效。

緣是，為達成前述之目的，本創作係提供一種可 散熱保暖與阻燃之電池安全模組，可連接一送風裝置與一滅火裝置，該送風裝置係可輸出冷風或熱風，該滅火裝置係可輸出滅火泡沫或粉，該電池安全模組包含有一電池組，包含若干電池芯；二導電模組，設置於該電池組二端，分別包含一盒體，各該盒體之內部空間係連通送風裝置與滅火裝置，若干導電片，設置於該盒體內並電連接該電池芯之導電端，各該盒體對應電池組之一側分別穿設有複數出風口；一控制單元，連接各該盒體、送風裝置與滅火裝置，係可感測各該盒體內之溫度，當各該盒體內之溫度超過或低於預設值時即啟動送風裝置或滅火裝置，使該送風裝置與滅火裝置可輸送冷風或熱風、滅火泡沫或滅火粉至各盒體內。

以下，茲舉本創作一較佳實施例，並配合圖式做進一步之詳細說明如後：請參閱第一圖至第五圖各圖所示，本創作一較佳實施例可散熱保暖與阻燃之電池安全模組10，可連通習知之一送風裝置1與一滅火裝置2，該送風裝置1係習知可輸出冷風或熱風之裝置，該滅火裝置2係習知可輸出滅火泡沫(如CO₂ 泡沫)或滅火粉之滅火器，該電池安全模組10係包含有一電池組12、二導電模組14、15與一控制單元16。

該電池組12，係由複數電池芯22所組成。

該二導電模組14、15，係設置於該電池組12之各電池芯22頂、底二導電端，分別包含一盒體24、25與置於盒體24、25內並電連接各電池芯22導電端之複數導電片26。各該盒體24、25分別包含相對蓋合之一殼座28與一蓋片30，該盒體24之殼座28係透過一管子34與送風裝置1、滅火裝置2連通，各該殼座28之開口端緣環設有一階部38，各該蓋片30係互補地鎖置於階部38上，又，各該殼座28之底側開設有多數容納口40與出風口42、四角落設有四插座44，各該蓋片30上並設有複數通孔46。各該導電片26係置於殼座28底側而電連接電池芯22。

該控制單元16，包含電連接之一感測裝置50與一驅動裝置52，該感測裝置50係習知感熱晶片，設置於該盒體24內(盒體24外側任何位置亦可)，用以可感測該盒體24週遭之溫度，當該盒體24週遭之溫度超過或低於若干預設值(內建於感測裝置50)時可輸出一訊號，該驅動裝置52係習知繼電器(relay)(如電磁式繼電器等)，電連接該感測裝置50與送風裝置1、滅火裝置2之控制開關，用以可接收該感測裝置50之訊號而驅動送風裝置1或滅火裝置2之控制開關，使該送風裝置1或滅火裝置2可輸送冷風或熱風、滅火泡沫或滅火粉至盒體24內，並經由各該出風口 42散佈於各電池芯22之間。

此外，該電池安全模組10更包含有一第一導電棒17與一第二導電棒18，該第一導電棒17係插置於盒體24一側之插座44並接觸導電片26、突出蓋片30之通孔46，該第二導電棒18係穿置於二盒體24、25另側之插座44間，並接觸該二盒體24、25內之導電片26、突出盒體25之通孔46。二嵌接件19，相對鎖置於該二盒體24、25之殼體36間而位於電池組12外側，分別具有一概呈矩形之本體54與突出本體54而概呈尖片狀之一嵌接部56，各該嵌接部56與本體54之間係形成一嵌槽58。各該嵌接件19、20係可供嵌接而擴增電池安全模組10之數量，該第一、第二導電棒17、18係作為電極之用。

藉此，本創作該電池安全模組10係可作為電動車之電池，其特色及功效如下：當該電池安全模組10運作時，若該感測裝置50感測到盒體24周遭之溫度超過(過熱)或低於(過冷)預設值時，可輸出一訊號給驅動裝置52，則該驅動裝置52即可驅動送風裝置1之控制開關，使該送風裝置1可輸送冷風或熱風至盒體24內，再透過各該出風口42散佈於各電池芯22之間，如此一來，即可降低或提高該電池安全模組10之溫度，獲致使該電池安全模組10散熱或保暖之效果，使該電池安全模組10可於 適當之溫度範圍內運作。而若該感測裝置50感測到盒體24周遭之溫度瞬間超過過熱感測之預設值時(如火燃之高溫)，則可輸出一訊號，使該驅動裝置52可驅動滅火裝置2之控制開關，進而使該滅火裝置2可輸送滅火泡沫或滅火粉至盒體24內、各電池芯22之間，用以可利用滅火泡沫或滅火粉來滅火。

由上可知，本創作該電池安全模組10中電池組12頂、底端所設之二導電模組14、15，係將各該導電片26置於盒體24、25內，因此，可避免產生習知汽車電池之導電片外露而易被誤觸、觸電之情形。

其次，本創作利用該感測裝置50、驅動裝置52與送風裝置1、滅火裝置2之搭配設計，可感測該盒體24週遭溫度之變化，俾可於該電池安全模組10產升過熱、過冷或起火燃燒情形時，立即自動地啟動該送風裝置1或滅火裝置2輸送冷風、熱風或可滅火之滅火泡沫、滅火粉至盒體24內部與各電池芯22之間，產生確保該電池安全模組10於適當溫度下正常地運作之效果。

必須一提的是，本創作該控制單元之感測裝置與驅動裝置並不限於前揭之感熱晶片與繼電器，二者亦可為習知任何型式之溫度感應器與可驅動送風裝置或滅火裝置之電子元件或機械裝置。

綜上所述，本創作所提供之可散熱保暖與阻燃之電池安全模組，其可於產生過熱或過冷之情形時，自動地驅動該送風裝置、使電池組可於適當之溫度範圍內有效率地正常運作，而當發生起火燃燒情形時，亦可自動地驅動該滅火裝置，藉以產生阻燃之效果，俾獲致可散熱、保暖與阻燃之安全功效，甚具實用價值；緣是，本創作確實符合新型專利之要件，爰依法提出申請。

10‧‧‧電池安全模組

1‧‧‧送風裝置

2‧‧‧滅火裝置

12‧‧‧電池組

14、15‧‧‧導電模組

16‧‧‧控制單元

17‧‧‧第一導電棒

18‧‧‧第二導電棒

19‧‧‧嵌接件

22‧‧‧電池芯

24、25‧‧‧盒體

26‧‧‧導電片

28‧‧‧殼座

30‧‧‧蓋片

34‧‧‧管子

38‧‧‧階部

40‧‧‧容納口

42‧‧‧出風口

44‧‧‧插座

46‧‧‧通孔

50‧‧‧感測裝置

52‧‧‧驅動裝置

54‧‧‧本體

56‧‧‧嵌接部

58‧‧‧嵌槽

第一圖係本創作一較佳實施例之系統圖。

第二圖係本創作一較佳實施例中電池組與二導電模組之立體組合圖。

第三圖係第二圖中立體分解圖。

第四圖係第二圖之側面示意圖。

第五圖係第二圖之頂側示意圖。

10‧‧‧電池安全模組

12‧‧‧電池組

14、15‧‧‧導電模組

17‧‧‧第一導電棒

18‧‧‧第二導電棒

19‧‧‧嵌接件

22‧‧‧電池芯

42‧‧‧出風口

46‧‧‧通孔

Claims (10)

1. 一種可散熱保暖與阻燃之電池安全模組，可連接一送風裝置與一滅火裝置，該送風裝置係可輸出冷風或熱風，該滅火裝置係可輸出滅火泡沫或滅火粉，該電池安全模組包含有：一電池組，包含複數電池芯；二導電模組，設置於該電池組二端，分別包含一盒體，各該盒體之內部空間係連通送風裝置與滅火裝置，若干導電片，設置於該盒體內並電連接該電池芯之導電端，各該盒體對應電池組之一側分別穿設有複數出風口；及一控制單元，連接各該盒體、送風裝置與滅火裝置，係可感測各該盒體周遭之溫度，當各該盒體周遭之溫度超過或低於預設值時即啟動送風裝置或滅火裝置，使該送風裝置或滅火裝置可輸送冷風或熱風、滅火泡沫或滅火粉至各盒體內，並經由各該出風口散佈至各電池芯。
2. 如申請專利範圍第1項所述可散熱保暖與阻燃之電池安全模組，其中，各該盒體分別包含相對蓋合之一殼座與一蓋片，各該殼座對應電池芯之一側分別開設有複數容納口及各出風口，各該電池芯一端係穿置於容納口，該導電片係置於殼座內，該送風裝置與滅火裝置係連通殼座。
3. 如申請專利範圍第2項所述可散熱保暖與阻燃之電池安全模組，其中，各該殼座概呈開口朝上之殼體，其開口端緣環設有一階部，各該蓋片係互補地置於階部上，各該容納口與出風口係設置於殼座對應蓋片之一側，該導電片係置於殼座內。
4. 如申請專利範圍第2項所述可散熱保暖與阻燃之電池安全模組，其中，各該殼座內更設有若干插座，各該蓋片上更設有對應插座之若干通孔，複數導電棒，插置於該插座並接觸導電片、突出通孔。
5. 如申請專利範圍第4項所述可散熱保暖與阻燃之電池安全模組，其中，係包含有一第一導電棒與一第二導電棒，該第一導電棒係插置於一盒體之插座並接觸導電片、突出通孔，該第二導電棒係穿置於二盒體之插座間並接觸導電片而突出另一盒體之通孔。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述可散熱保暖與阻燃之電池安全模組，其中，更包含有二嵌接件，相對連接於該二導電模組之盒體間而位於電池組外側，各該嵌接件外側分別設有一嵌接部。
7. 如申請專利範圍第6項所述可散熱保暖與阻燃之電池安全模組，其中，各該嵌接件分別包含一本體與突出本體之一嵌接部，各該嵌接部與本體間係形成一嵌槽。
8. 如申請專利範圍第1項所述可散熱保暖與阻燃 之電池安全模組，其中，該控制單元包含電連接之若干感測裝置與驅動裝置，該感測裝置係設置於盒體內，該驅動裝置係連接送風裝置與滅火裝置，用以可接收該感測裝置之訊號而驅動送風裝置或滅火裝置。
9. 如申請專利範圍第8項所述可散熱保暖與阻燃之電池安全模組，其中，該感測裝置係感熱晶片，該驅動裝置係繼電器(relay)，連接該送風裝置與滅火裝置之控制開關。
10. 如申請專利範圍第1項所述可散熱保暖與阻燃之電池安全模組，其中，該盒體與送風裝置、滅火裝置係分別透過一管子連通。