TWM569100U - 電池組 - Google Patents

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TWM569100U
TWM569100U TW107200352U TW107200352U TWM569100U TW M569100 U TWM569100 U TW M569100U TW 107200352 U TW107200352 U TW 107200352U TW 107200352 U TW107200352 U TW 107200352U TW M569100 U TWM569100 U TW M569100U
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TW
Taiwan
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battery pack
battery
battery cell
temperature
switch
Prior art date
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TW107200352U
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Inventor
山繆 席克斯
傑佛瑞 M. 布羅札克
馬修 J. 默傑能
萊恩 B. 伊普
Original Assignee
美商米沃奇電子工具公司
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Publication date
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Abstract

本創作係關於電池組，其中係一種電池組可包括電池胞元；電阻器，其可操作以接收來自該電池胞元的電流；開關，其可操作以控制是否將來自該電池胞元的電流提供至該電阻器；以及電子處理器，其耦接至該開關且經組配來控制該開關以將來自該電池胞元的電流供應至該電阻器。該處理器可經組配來偵測該電池組之故障條件，且回應地，控制該開關以經由該電阻器使該電池胞元放電。該處理器可經組配來自溫度感測裝置接收指示該電池組之該內部之該溫度的信號，判定該溫度小於預定溫度臨界值，且回應地，閉合該開關以將電力提供至該加熱元件。

Description

電池組
相關申請案
本申請案主張2017年1月9日申請之美國臨時申請案第62/443,899號；2017年6月14日申請之美國臨時申請案第62/519,713號；2017年6月22日申請之美國臨時申請案第62/523,716號；以及2017年6月28日申請之美國臨時申請案第62/526,295號之優先權，所有該等美國臨時申請案之整體內容藉此以引用方式併入本文。
本創作係關於電池組，且更具體而言係關於可在寒冷天氣中充電且/或經操作以抑制電池組故障的電池組。
電池組供電至可在寒冷環境中(例如，在低於0℃(32華氏度)的溫度中)使用的各種類型的設備或裝置。例如，此類裝置可包括電力工具、戶外工具、除雪車、照明設備等。在一些狀況下，由於電池胞元(例如，基於鋰之電池胞元)之化學過程，當溫度低於預定溫度臨界值時，電池組可無法經充電。為防止對電池胞元之潛在損害，許多電池組包括用來在電池胞元之溫度低於預定溫度臨界值 (例如，0℃)時防止電池組經充電。然而，在一些情形下，可希望能夠在溫度低於預定溫度臨界值時使電池組充電。
本創作係提出電池組。在一獨立態樣中，一種電池組可包括殼體；電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至電氣裝置，電力可在該電池胞元與該電氣裝置之間傳遞；以及一或多個加熱元件，其支撐於該殼體中且可操作以加熱該電池胞元。
在一些實施例中，加熱元件可處於與電池胞元直接接觸中。在一些實施例中，加熱元件可使電池胞元之溫度自低於預定溫度臨界值增加，以在一時間週期(例如，近似六分鐘)內滿足或超過預定溫度臨界值。在此類實施例中，在電池組耦接至充電器之後的時間週期之結束處，全充電電流可在溫度低於預定溫度臨界值的環境中藉由電池組汲取。
替代地，電池組可經外部加熱(例如，使用充電器)以允許電池組在溫度低於預定溫度臨界值時經充電。此外部加熱方法在一些情況下可比使電池組加溫至允許電池組經充電的溫度所需要的花費更長時間。另外，可難以耦接外部加熱元件(例如，將該外部加熱元件耦接至電池組殼體)以提供充分的熱傳遞以使電池組及電池胞元加溫至高於預定溫度臨界值。此外，當使用外部加熱方法時，量測電池胞元之溫度的熱阻器可在電池胞元實際上已達到預定溫度臨界值之前判定溫度已達到預定溫度臨界值。
在又一替代性方案中，電池組可包括具有較低預定溫度臨界值之電池胞元，以用於充電以在溫度低於預定溫度臨界值時允許電池組經充電。然而，此類電池胞元與用於充電之具有較高預定溫度臨界值的電池胞元相比可具有較低容量及循環壽命。
在又一替代性方案中，電池組可在溫度低於預定溫度臨界值時以低充電電流充電以允許電池組經充電。然而，此低電流充電方法可僅允許在高於-10℃(14℉)的溫度中充電且與溫度高於預定溫度臨界值時的充電時間相比可使電池組之充電時間增加高達三倍。
在一獨立態樣中，一種電池組可通常包括殼體；電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至電氣裝置，電力可在該電池胞元與該電氣裝置之間傳遞；加熱元件，其支撐於該殼體中且可操作以將熱提供至該電池胞元；溫度感測裝置，其支撐於該殼體中且可操作以感測該電池組之內部之溫度；加熱開關，其可操作以控制是否將電力提供至該加熱元件；以及電子處理器，其耦接至該溫度感測裝置及該加熱開關。該電子處理器可經組配來自該溫度感測裝置接收信號，該信號指示該電池組之該內部之該溫度，判定該電池組之該內部之該溫度小於預定溫度臨界值，且回應於判定該電池組之該內部之該溫度小於該預定溫度臨界值，閉合該加熱開關以將電力提供至該加熱元件。
在另一獨立態樣中，可提供一種加熱電池胞 元之方法。該電池胞元可支撐於電池組之殼體中且電氣地可連接至電氣裝置，電力可在該電池胞元與該電氣裝置之間傳遞。該方法可通常包括以支撐於該殼體中的溫度感測裝置監測該電池組之內部之溫度；以電子處理器自該溫度感測裝置接收信號，該信號指示該電池組之該內部之該溫度；以該電子處理器判定該電池組之該內部之該溫度小於預定溫度臨界值；以及以該電子處理器且回應於判定該電池組之該內部之該溫度小於該預定溫度臨界值，控制加熱開關以閉合以將電力提供至支撐於該殼體中的加熱元件，該加熱元件可操作以加熱該電池胞元。
在又一獨立態樣中，一種電氣組合可通常包括：電池組，該電池組包括：殼體；電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至電氣裝置；加熱元件，其支撐於該殼體中且可操作以加熱該電池胞元；及加熱開關，其可操作以控制是否將電力提供至該加熱元件；充電器，其經組配來電氣地耦接至該電池組，電力可自該充電器供應至該電池組以使該電池胞元充電；溫度感測裝置，其可操作以感測關於該電池組的溫度；以及電子處理器，其耦接至該加熱開關。該電子處理器可經組配來自該溫度感測裝置接收信號，該信號指示該溫度，判定該溫度小於預定溫度臨界值，且回應於判定該溫度小於該預定溫度臨界值而閉合該加熱開關以將電力提供至該加熱元件。
在另一獨立態樣中，一種電池組可通常包括殼體；電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至電 氣裝置，電力可在該電池胞元與該電氣裝置之間傳遞；加熱元件，其支撐於該殼體中且可操作以將熱提供至該電池胞元；加熱開關，其可操作以控制是否將電力提供至該加熱元件；以及電子處理器，其耦接該加熱開關。該電子處理器可經組配來接收指示關於該電池組的溫度的信號，判定該溫度小於預定溫度臨界值，且回應於判定該溫度小於該預定溫度臨界值，閉合該加熱開關以將電力提供至該加熱元件。
在另一獨立態樣中，可提供一種加熱電池胞元之方法。該電池胞元可支撐於電池組之殼體中且電氣地可連接至電氣裝置，電力可在該電池胞元與該電氣裝置之間傳遞。該方法可通常包括以電子處理器接收指示關於該電池組的溫度的信號；以該電子處理器判定該溫度小於預定溫度臨界值；以及以該電子處理器且回應於判定該溫度小於該預定溫度臨界值，控制加熱開關以閉合以將電力提供至加熱元件，該加熱元件可操作以將熱提供至該電池胞元。
在另一替代性方案中，可針對故障條件監測該電池組，且當故障條件經偵測時，該電池組之一或多個電池胞元可經由該電池組中之一或多個電阻器放電。在一些構造中，該電池組可包括熱阻器，該熱阻器可操作以感測電池胞元之溫度，且當該溫度高於臨界值時，該電池胞元可經由該等電阻器放電。該電池組可包括第二熱阻器，該第二熱阻器可操作以感測第二電池胞元之溫度，且當該 第一電池胞元及該第二電池胞元之溫度之間的差高於臨界值時，該第一電池胞元及該第二電池胞元經由該等電阻器放電。
在另一替代性方案中，可針對故障條件監測該電池組，且當故障條件經偵測時，該電池組之一或多個電池胞元可經由該電池組中之一或多個電阻器放電。在一些構造中，該電池組可包括傳導性板片，該等傳導性板片用來偵測該電池組中之進入流體且監測該進入流體之傳導率。當判定該進入流體之該傳導率高於臨界值時，一或多個電池胞元可彼此隔絕且其他電池胞元可經由該等電阻器放電。在一些實施例中，並聯電池胞元之串可一次使一個串放電。在一些實施例中，電池胞元之隔絕串可自放電。
在另一替代性方案中，可針對故障條件監測電池組，且當故障條件經偵測時，該電池組可通知使用者該故障條件已經偵測。該電池組之一或多個電池胞元隨後可經由外部電阻器觸排附件中之一或多個電阻器放電，該外部電阻器觸排附件耦接至該電池組之端子。
在又一替代性方案中，該電池組可針對多個類型的故障條件經監測且可基於所判定類型的故障條件來執行不同改良技術。在一些實施例中，該電池組可回應於電池組之超溫、過量充電、溫度不足，或充電不足條件而關機以防止操作。在一些實施例中，該電池組可回應於單獨電池胞元(或電池胞元之群組)之超溫條件或電池組內的傳導性進入流體之偵測而經由內部或外部電阻器或藉由隔 絕電池胞元之一或多個串來使電池胞元之一或多個串放電。
在另一獨立實施例中，一種電池組可通常包括殼體；電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至電氣裝置，電力可在該電池胞元與該電氣裝置之間傳遞；電阻器，其支撐於該殼體中且可操作以接收來自該電池胞元的電流；以及電子處理器，其經組配來偵測該電池組之故障條件，且回應於偵測該電池組之該故障條件，使該電池胞元經由該電阻器放電。
在又一獨立實施例中，可提供一種抑制電池組之故障之方法。該電池組可包括：殼體；電池胞元，其支撐於該殼體中，電力可在該電池胞元與電氣裝置之間傳遞；以及電阻器，其支撐於該殼體中且可操作以接收來自該電池胞元的電流。該方法可通常包括以電子處理器偵測該電池組之故障條件；以及以該電子處理器且回應於偵測該電池組之該故障條件，控制開關以經由該電阻器使該電池胞元放電。
在又一獨立態樣中，一種電池組可通常包括殼體；第一串列電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至電氣裝置，電力可在該第一串列電池胞元與該電氣裝置之間傳遞；第二串列電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至該電氣裝置，電力可在該第二串列電池胞元與該電氣裝置之間傳遞，該第二串列電池胞元與該第一串列電池胞元並聯連接；電阻器，其支撐於該殼體中且與 該第一串列電池胞元及該第二串列電池胞元並聯連接；第一開關，其電氣地介於該電阻器與該第一串列電池胞元及該第二串列電池胞元之間；多個第二開關，每一第二開關位於該第一串列電池胞元與該第二串列電池胞元中之電池胞元之間；以及電子處理器，其耦接至該第一開關及該等多個第二開關。該電子處理器可經組配來偵測該電池組之故障條件，且回應於偵測該故障條件，控制該等多個第二開關以斷開以將該第二串列電池胞元與該第一串列電池胞元隔絕，且控制該第一開關以閉合以經由該電阻器使該第一串列電池胞元放電。
在另一獨立態樣中，一種電池組可通常包括殼體；電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至電氣裝置，電力可在該電池胞元與該電氣裝置之間傳遞；電阻器，其支撐於該殼體中且可操作以接收來自該電池胞元的電流；開關，其可操作以控制是否將來自該電池胞元的電流提供至該電阻器；以及電子處理器，其耦接至該開關且經組配來控制該開關以將來自該電池胞元的電流供應至該電阻器。
本創作之其他獨立態樣可藉由考慮詳細描述及隨附圖式變得顯而易見。
105、205、605‧‧‧電池組
110‧‧‧電池組殼體
115、215‧‧‧電池組端子
120‧‧‧印刷電路板(PCB)
125、225、325、1205‧‧‧電池胞元
130‧‧‧頂部外殼
135‧‧‧底部外殼
140、145‧‧‧楔形元件
150、250、650‧‧‧熱阻器
210‧‧‧殼體
220、620、1005、1020‧‧‧PCB
230、630‧‧‧內部外殼
237‧‧‧間隔件
360‧‧‧加熱元件
405‧‧‧充電器
410‧‧‧電子處理器/處理器
415‧‧‧記憶體
420‧‧‧發光二極體(LED)
425‧‧‧充電開關
430‧‧‧加熱開關
435‧‧‧充電熔絲
440‧‧‧加熱熔絲
445‧‧‧汲極
450‧‧‧閘極
455‧‧‧源極
500、1100、1150‧‧‧方法
505~535、1105~1115、1155~1180、705~715‧‧‧方塊
610‧‧‧電池組殼體/殼體
615‧‧‧電池端子
632‧‧‧連接器
636‧‧‧左外殼部分
638‧‧‧右外殼部分
805、1015‧‧‧傳導性板片
1010‧‧‧電線
1210‧‧‧FET
1405‧‧‧開關
圖1A至圖1D為可使用於寒冷環境中的電池組的透視圖。
圖2A至圖2D為可使用於寒冷環境中的另一 電池組的透視圖。
圖3為可包括於圖1A至圖1D及圖2A至圖2D之電池組中的電池胞元之列的透視圖。
圖4A為耦接至充電器的圖1A至圖1D及圖2A至圖2D之電池組的方塊圖。
圖4B為圖1A至圖1D及圖2A至圖2D之電池組之一部分的電路圖。
圖5為藉由圖1A至圖1D及圖2A至圖2D之電池組之電子處理器執行的使圖1A至圖1D及圖2A至圖2D之電池組充電之方法的流程圖。
圖6A至圖6D為當電池組之故障條件經偵測時可使用於寒冷環境中及/或可用來使電池胞元放電的另一電池組的透視圖。
圖7為用於圖6A至圖6D之電池組之故障條件之監測及在故障條件經偵測時使電池組之一或多個電池胞元放電之方法的流程圖。
圖8為根據一實施例之圖6A至圖6D之電池組的方塊圖。
圖9為根據一實施例的在殼體移除的情況下自電池組之底部的圖6A至圖6D之電池組的透視圖。
圖10A及圖10B為根據各種實施例之圖6A至圖6D之電池組的仰視圖。
圖11A及圖11B為根據一實施例之量測圖6A至圖6D之電池組中之進入流體之傳導性之方法的流程 圖。
圖12為根據一實施例之圖6A至圖6D之電池組之一部分的電路圖。
圖13為根據另一實施例之圖6A至圖6D之電池組之一部分的電路圖。
圖14為根據又一實施例之圖6A至圖6D之電池組之一部分的電路圖。
較佳實施例之詳細說明
在詳細解釋本創作之任何獨立實施例之前，將理解本創作在其應用方面不限於在以下描述中闡述或在以下圖式中例示的構造之細節及部件之配置。本創作能夠進行其他獨立實施例且能夠經實踐或以多種方式實施。另外，將理解，本文所使用的成語及術語用於描述之目的且不應被視為限制性的。
如本文所使之「包括」及「包含」以及其變化之使用意味涵蓋此後所列表之項目及其等效物以及額外項目。如本文所使用之「由......組成」及其變化之使用意味僅涵蓋此後所列表之項目及其等效物。
另外，本文描述為藉由一個部件執行的功能可藉由多個部件以分散方式執行。同樣地，藉由多個部件執行的功能可經合併且藉由單個部件執行。類似地，描述為執行特定功能的部件亦可執行本文未描述的額外功能。例如，以一定方式「組配」的裝置或結構係以至少該方式 組配，但亦可以未列表的方式組配。
另外，應理解，本創作之實施例可包括硬體、軟體，及電子部件或模組，出於論述之目的，可將該等硬體、軟體，及電子部件或模組例示且描述為如同大多數部件僅實行於硬體中。然而，基於詳細描述之閱讀，應認識到，在至少一實施例中，基於電子之態樣可實行於藉由一或多個處理單元可執行的軟體(例如，儲存於非暫時性電腦可讀媒體上的指令)中，該一或多個處理單元諸如微處理器及/或特定應用積體電路(「ASIC」)。因而，應注意，多個基於硬體及軟體之裝置，以及多個不同結構部件可經利用來實行該等態樣。例如，說明書中所描述之「伺服器」及「計算裝置」可包括一或多個處理單元、一或多個電腦可讀媒體模組、一或多個輸入/輸出介面，及連接部件的各種連接體(例如，系統匯流排)。
圖1A-1D例示電池組105，該電池組可用來將電力提供至可在寒冷環境中，例如在0℃(32℉)以下之溫度中使用的電氣設備或裝置。電氣裝置(未示出)可包括電力工具(例如，鑽機、鋸、切管器、衝擊扳手等)、戶外工具(例如，除雪車、植物切割機等)、照明設備、電源等。
如圖1A中所示，電池組105包括電池組殼體110。殼體110包括多個開口，該等多個開口允許電池組端子115將電池組105機械地且電氣地耦接至電力工具。在一些實施例中，電池組端子115可包括電力線路、接地線路，及一多個通訊線路。
在圖1B中，殼體110經移除以暴露電池組105之內部部件。如圖1B中所示，印刷電路板(PCB)120包括電池組端子115及用來控制電池組105之操作的控制電路(參見圖4A至圖4B)，如以下更詳細地所解釋。
如圖1A至圖1D中所示，所例示電池組105包括五個電池胞元125之單個列。在其他構造中，電池組105可包括(參見例如圖2A至圖2D)電池胞元125之多於一個列，且/或列可包括少於或多於五個電池胞元125(未示出)。
電池胞元125藉由頂部外殼130及底部外殼135保持於適當位置。楔形元件140、145自各別外殼130、135突出以接觸電池胞元125之外表面(例如，用以將電池胞元125保持在適當位置)。外殼130、135包圍電池胞元125之側表面，但留下電池胞元125之末端暴露，以允許該等電池胞元經電氣地耦接於電路中。
溫度感測裝置諸如熱阻器150(參見圖1B)電氣地耦接至PCB 120(例如，使用導體、電線等)以將對應於或表示電池組105之內部之溫度(例如，電池胞元125之溫度)的信號提供至控制電路。熱阻器150裝配於頂部外殼130上且經由頂部外殼130中之孔(參見圖1D)監測電池胞元125之溫度。在替代實施例(未示出)中，熱阻器150可位於替代位置中，諸如在裝配於底部外殼135上的電池胞元125下方。
在圖1B及圖1D中，熱阻器150定位在中間電 池胞元125上方。在其他實施例(未示出)中，熱阻器150可位於替代位置中，諸如其他電池胞元125中之一個上方或下方。在一些實施例(未示出)中，電池組105可包括二或更多個熱阻器150。例如，電池組105可包括位於最左電池胞元125上方的第一熱阻器及位於最右電池胞元125上方的第二熱阻器。
在圖1C中，殼體110經移除，且在圖1D中，殼體110、底部外殼135，及兩個電池胞元125已經移除。如以上所提及且如圖1D中所示，頂部外殼130包括孔，以允許熱阻器150監測電池胞元125之溫度。
圖2A至圖2D例示電池組205之另一構造，該電池組可用來將電力提供至可在寒冷環境中使用的電氣設備或裝置，以上所描述。電池組205類似於以上所描述之電池組105，共同元件具有相同參考數字加「100」。
以下描述將集中於電池組205之不同於電池組105的態樣。然而，應注意，電池組205之特徵可經併入或置換至電池組205中，或反之亦然。
如圖2A至圖2D中所示，電池組205包括五電池胞元225之兩個列。在其他構造中，電池組205可包括(參見例如圖1A至圖1D)電池胞元之一個列或電池胞元125(未示出)之多於兩個列，且/或列可包括少於或多於五個電池胞元125(未示出)。
電池胞元225藉由內部外殼230保持於適當位置，該內部外殼包圍電池胞元225之側表面但留下電池 胞元225之末端暴露以允許該等電池胞元經電氣地耦接於電路中。
間隔件237提供在電池胞元225之每一對之間以進一步將電池胞元225保持在適當位置。每一間隔件237自電池胞元225之關聯對之一末端延伸至另一末端且與電池胞元225之關聯對之側表面接觸。
儘管圖2B展示用於電池胞元225之每一對之單獨間隔件237，但在一些實施例(未示出)中，多個間隔件237(例如，全部五個所例示間隔件237)可經形成至單個單元中(換言之，具有類似於電池組105之楔形元件140及145之楔形元件的平面間隔件)。
電池組205包括電氣地耦接至PCB 220的熱阻器250。如圖2B中所示，熱阻器250裝配於內部外殼230之頂部上且經由內部外殼230之頂部中之孔監測電池胞元225之溫度。在其他構造(未示出)中，熱阻器250可定位於另一位置中，諸如介於電池胞元225之列之間、在間隔件235上。
圖3例示可包括在電池組105或205中的電池胞元325之列。電池胞元325可對應於以上所描述之電池胞元125或225。如圖3中所示，一或多個加熱元件360可置放在電池胞元325之間且置放於最外電池胞元325上且接觸電池胞元325之側表面。
加熱元件360通常在遠離熱阻器150、250之區域中位於電池組105、205內，以確保藉由熱阻器150、 250量測的溫度對應於電池胞元125、225之溫度，而非加熱元件360之溫度。例如，在電池組105(參見圖1A至圖1D)中，加熱元件360可位於電池胞元125下方，並且熱阻器150位於電池胞元125之頂部上。作為另一實例，在電池組205(參見圖2A至圖2D)中，加熱元件360可位於電池胞元225之列之間及/或在電池胞元225之底部列下方。在熱阻器150、250位於替代位置中的實施例中，加熱元件360可位於遠離熱阻器150、240的另一位置中。
如圖3中所示，加熱元件360可包括電阻器或其他熱產生電氣部件。例如，如圖3中所示，六個(6)二十歐姆(20Ω)電阻器經並聯連接且可操作以產生近似三十瓦特(30W)之熱能。
在其他實施例(未示出)中，加熱元件360包括碳纖維(例如，高密度(3k、6k、12k等)碳纖維)、由碳纖維形成的電阻加熱線圈等。碳纖維加熱元件360可直接敷設在電池胞元325以下及/或電池胞元325之間。此碳纖維加熱元件360揭示於2011年5月12日公佈之美國專利申請公開案第US 2011/0108538號中，且揭示於2015年9月24公佈之美國專利申請公開案第US 2015/0271873中，該等美國專利申請公開案之整個內容藉此以引用方式併入本文。
在其他構造(未示出)中，碳纖維可經形成為用於一或多個電池胞元325之護套。碳纖維可經形成為橡膠護套(例如，模製至橡膠材料中或藉由橡膠材料包圍)。 碳纖維護套可將電池胞元305在電池組105及205內保持於適當位置。
在一些實施例中，加熱元件360嵌入電池組105之外殼130、135之楔形元件140及/或145內。類似地，在一些實施例中，加熱元件360嵌入電池組205之內部外殼230及/或間隔件235中。
在替代實施例(未示出)中，加熱元件360可位於襯墊中，該襯墊位於電池胞元125、225下方或電池胞元225之列之間。此襯墊可包括在電池組105、205中以用於振動縮減，但可亦包括加熱元件360。例如，襯墊可由如以上所描述之碳纖維材料製成，該碳纖維材料導電以產生熱。加熱元件360之襯墊可經模製或嵌入電池組105、205之殼體110、210中(例如，在殼體110、210之底部之內部中)。
加熱元件360可將熱提供至二級材料，該二級材料將熱散佈至電池胞元325。例如，電池組105、205可包括(未示出)諸如蠟、礦物油、水，或其他材料之二級材料之容器、儲器或袋部。二級材料之容器可處於與加熱元件360且與電池胞元325之外表面接觸中。加熱元件360將熱提供至二級材料，且轉而，發熱二級材料將熱提供至電池胞元325。
在進一步替代實施例(未示出)中，加熱元件360可位於每一電池胞元325之單獨護套內側。在此類實施例中，額外端子可經提供於電池胞元325上以將電力提供 至加熱元件360。
在其他實施例(未示出)中，加熱元件360可為正溫度係數熱阻器(PTC)，當溫度增加時，該正溫度係數熱阻器之電阻增加。因此，使用PTC作為加熱元件360提供限制藉由加熱元件360汲取之電流之另一方法。例如，當PTC汲取過多電流且變熱超過其額定溫度時，其電阻增加以實質上創建開路。在一些實施例中，PTC之額定溫度為近似75℉至80℉。其他PTC(例如，100℉、150°F等)可經選擇來用於所要的安全位準、加熱容量/操作等。
圖4A為耦接至充電器405的電池組105、205的方塊圖。如圖4A中所示，電池組105、205包括電子處理器410(例如，微處理器或其他電子控制器)、記憶體415、指示器(例如，一或多個發光二極體(LED)420)，及熱阻器150、250。
電池組105、205亦包括充電開關425(例如，場效電晶體(FET))，該充電開關電氣地耦接在充電器405與電池胞元125、225之間。電池組105、205亦包括加熱開關430(例如，FET)，該加熱開關電氣地耦接在充電器405與加熱元件360之間。
記憶體415可包括唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、其他非暫時性電腦可讀媒體，或上述各者之組合。處理器410經組配來自記憶體415接收指令及資料且尤其執行指令。特定而言，處理器410執行儲存在記憶體415中的指令以控制開關425及430之狀態(例如，基 於電池胞元125、225之溫度，如以下所解釋)。
處理器410亦被配置來控制LED 420(例如，用以指示電池組105、205之充電狀態或用以指示電池組105、205之條件)且接收與電池胞元125、225之溫度有關的電氣信號(例如，來自熱阻器150、250)。
圖4B為電池組105、205之一部分的電路圖。如圖4B中所示，加熱元件360及電池胞元125、225彼此並聯地耦接至充電器405。電池胞元125、225經由充電開關425及充電熔絲435之串聯組合耦接至充電器405。加熱元件360經由加熱開關430及加熱熔絲440之串聯組合耦接至充電器405。開關425、430藉由處理器410控制以分別允許或防止來自充電器405的電流流動至電池胞元125、225及加熱元件360。
熔絲435、440用來分別防止電池胞元125、225及加熱元件360自充電器405汲取過多電流。例如，若充電開關425或加熱開關430出故障，使得充電開關425或加熱開關430處於永久閉合狀態中(換言之，處於導通狀態中)，則對應的熔絲435、440可分別跳閘以防止電流流動至電池胞元125、225及加熱元件360。
例如，加熱元件360可在正常操作期間自充電器405汲取近似三安培(3.0A)的電流。然而，若加熱開關430出故障且無法防止電流根據需要流動至加熱元件360，則加熱熔絲440可經組配來在近似4.0A至4.5A處跳閘(以防止電流流動至加熱元件360)。因此，在一些實施例 中，加熱熔絲440可防止加熱元件360經歷6A之電流尖波。
在一些實施例(未示出)中，電池組105、205包括與充電開關425串聯的第二充電開關(例如，另一FET)。在此類實施例中，當充電開關425及第二充電開關中之一個出故障使得其處於永久閉合狀態中時，第二充電開關允許藉由電池胞元125、225汲取的電流經控制。在一些實施例中，第二充電開關與充電開關425串聯連接在充電開關425與充電熔絲435之間。如圖4B中所示，充電開關425包括汲極445、閘極450，及源極455。在一些實施例中，充電開關425之源極455耦接至第二充電開關之源極且第二充電開關之汲極耦接至充電熔絲435，使得第二充電開關具有充電開關425之相反定向。
在一些實施例中，電池組105、205包括用以偵測加熱開關430是否已出故障(例如，處於永久閉合狀態中)的部件(未示出)。例如，加熱開關430以下的電阻網路可用來偵測加熱開關430是否處於永久閉合狀態中。作為另一實例，電路中之部件可允許加熱元件360兩端的電壓經直接量測。
基於來自電阻網路或加熱元件360的電壓量測，處理器410可判定加熱開關430已出故障且處於永久閉合狀態中。當處理器410做出此判定時，處理器410可藉由例如斷開充電開關425以防止電流流動至電池胞元125、225來防止電池組105、205經充電。替代地或另外，處理器410可提供指示加熱開關430已出故障的輸出(例如，藉 由控制LED 420來以預定方式照明)。
圖5為藉由處理器410執行的使電池組105、205充電之方法500的流程圖。藉由執行方法500，當電池組105、205基於自熱阻器150、250接收的與電池胞元125、225之溫度有關的信號耦接至充電器405時，處理器410控制開關425、430之狀態。
在方塊505處，處理器410判定電池組105、205耦接至充電器405。例如，處理器410可藉由辨識電池組端子115、215上的電壓中之變化做出此判定。在方塊510處，處理器410自熱阻器150、250接收指示電池胞元125、225之溫度的信號。在一些實施例中，處理器410替代地自熱阻器接收信號，該熱阻器感測組105、205之外側的溫度(例如，如以下更詳細地解釋的周圍空氣感測器)。在其他實施例中，處理器自另一裝置之熱阻器(例如，經由電池組端子115、215之通訊端子的充電器405之熱阻器)接收信號。在方塊515處，處理器410判定電池胞元125、225之溫度是否高於預定溫度臨界值(例如，0℃)。
在一些實施例中，預定溫度臨界值可取決於電池胞元125、225之化學過程變化。換言之，第一化學過程之電池胞元可要求電池胞元之溫度高於相較於第二化學過程之電池胞元的不同預定溫度臨界值。若必要，處理器410判定用於電池胞元125、225之化學過程之預定溫度臨界值。
當電池胞元125、225之溫度不高於預定溫度 臨界值時，處理器410不允許電池胞元125、225經充電。因此，在方塊520處，處理器410使充電開關425斷開(以防止電池胞元125、225接收來自充電器405的電力)。
在方塊520處，處理器410亦閉合加熱開關430以將電力提供至加熱元件360。方法500回至方塊510以監測電池胞元125、225之溫度，且在方塊515處，判定電池胞元125、225之溫度是否已增加至超過預定溫度臨界值。
當電池胞元125、225之溫度高於預定溫度臨界值時，在方塊525處，處理器410閉合充電開關425以將電力提供至電池胞元125、225以使電池胞元125、225充電。在一些實施例中，在方塊525處，處理器410斷開加熱開關430以停止將電力提供至加熱元件360。
在其他實施例中，處理器410可控制加熱開關430以維持該加熱開關之閉合狀態以繼續將電力提供至加熱元件360(例如，以幫助確保電池胞元125、225之溫度保持高於預定溫度臨界值(例如，高於0℃))。在仍然其他實施例中，處理器410可使用脈波寬度調變(PWM)信號來控制加熱開關430以在電池胞元125、225之充電期間週期性地將電力提供至加熱元件360，以幫助確保電池胞元125、225之溫度保持高於預定溫度臨界值。
在此類實施例中，處理器410可將加熱開關430維持於閉合狀態中且/或基於自周圍空氣感測器(例如，另一熱阻器)接收的周圍空氣溫度將PWM信號提供至 加熱開關430，該周圍空氣感測器判定電池組105、205外側的溫度。例如，當周圍空氣溫度低於預定溫度臨界值或低於第二預定溫度臨界值(例如，低於預定溫度臨界值的溫度)時，處理器410可維持加熱開關430之閉合狀態或使用PWM信號來控制加熱開關430。在一些實施例中，PWM信號之工作循環基於藉由周圍空氣感測器感測的周圍空氣溫度。
在方塊530處，處理器410判定電池胞元125、225之充電是否完成。例如，處理器410可監測電池胞元125、225之電壓以做出此判定。作為另一實例，充電器405可監測電池胞元125、225之電壓且將信號發送至處理器410(例如，藉由電池組端子115、215之通訊端子)以向處理器410指示充電完成。
當充電未完成時，方法500回至方塊510以監測電池胞元125、225之溫度。因此，處理器410重複方塊510、515、525，及530，只要電池胞元125、225之溫度高於預定溫度臨界值且電池胞元125、225之充電尚未完成。當電池胞元125、225之充電完成時，在方塊535處，處理器410斷開充電開關425以停止使電池胞元125、225充電。在電池胞元125、225已經充電之後，處理器410可斷開加熱開關430以防止加熱元件360自充電器405接收電力。
在其他實施例中，處理器410可控制加熱開關430以將加熱元件360維持在低電力維持加熱之狀態 中，使得電池組105、205稍後可再次更容易地充電。例如，處理器410可基於周圍空氣感測器使用PWM信號來控制加熱開關430，如以上所描述。在此類實施例中，當電池組105、205自充電器405移除時，加熱元件360可自電池胞元125、225接收電力。雖然自電池胞元125、225將電力提供至加熱元件360可更迅速地耗盡電池胞元125、225，但其亦可允許電池胞元125、225之溫度經維持為高於預定溫度臨界值。因此，在一些實施例中，電池胞元125、225可在耦接至充電器405時比在加熱元件360未經控制以將低電力維持加熱提供至電池胞元125、225的情況下更迅速地充電。
如以上所描述，在一些實施例中，加熱元件360使電池胞元125、225之溫度自低於預定溫度臨界值增加，以在時間週期(例如，近似六分鐘)內滿足或超過預定溫度臨界值。當電池胞元125、225高於預定溫度臨界值時，全充電電流可在電池組105、205已耦接至充電器405持續該時間週期之後(再次，在約六分鐘之後)於周圍溫度低於預定溫度臨界值的環境中藉由電池組105、205汲取。
應理解，每一方塊圖經簡化且根據所例示實施例。方塊圖例示部件及連接體之實例，且可提供較少或額外部件/連接體。例如，在一些實施例中，電池組105、205，及605亦包括周圍空氣感測器(例如，另一熱阻器)，該周圍空氣感測器監測電池組105、205之殼體110、210外側的溫度。作為另一實例，如以上關於圖4B所描述，電 池組105、205可包括額外電路(例如，電阻網路)以偵測加熱開關430之故障(例如開關430處於永久閉合狀態中)。類似地，圖5及圖7中之流程圖經簡化且例示實例，且可提供較少或額外步驟。
圖6A至圖6D例示可用來將電力提供至電氣設備或裝置的電池組605之另一構造。電池組605類似於以上所描述之電池組105及205，且共同元件具有在「600」系列中之相同參考數字。
以下描述將集中於電池組605之不同於電池組105及205的態樣。然而，應注意，電池組605之特徵可經併入或置換至電池組105、205中，或反之亦然。
如圖6A至圖6D中所示，電池組605包括五個電池胞元之三個列。雖然電池胞元未展示於圖6A至圖6D中，但電池胞元之位置基於如圖6C中所示之內部外殼630中之也為明顯的。在其他構造中，電池組605可包括(參見例如圖1A至圖1D)電池胞元之一個列、電池胞元之兩個列(參見例如圖2A至圖2D)，或電池胞元之多於三個列(未示出)，且/或列可包括少於或多於五個電池胞元(未示出)。
電池胞元藉由外殼630保持在適當位置，該外殼包圍外電池胞元之側表面但留下電池胞元之末端暴露以允許該等電池胞元經電氣地耦接於電路中(例如，藉由圖6B中所示之連接器632)。所例示外殼630包括左外殼部分636及右外殼部分638。在一些實施例中，間隔件(未示出)經提供在電池胞元之每一對之間以進一步將電池胞元保持 在適當位置(參見，例如，圖2C及圖2D之間隔件237)。
電池組605包括一或多個溫度感測裝置，諸如電氣地耦接至PCB 620的熱阻器650。如圖6B至圖6C中所示，熱阻器650裝配於外殼630之頂部上且經由外殼630之頂部中之孔監測電池組605之內部之溫度(亦即，電池胞元之溫度)。在所例示構造中，熱阻器650位於PCB 620附近，使得與位於較遠離PCB 620的熱阻器相比，較少佈線用來將熱阻器650耦接至PCB 620。
在一些實施例中，電池組605包括其他位置中之額外熱阻器650，如先前所描述。例如，圖6D展示自電池組605之底部的電池組605的剖視圖。在此實例中，電池組605包括五個熱阻器650，該等熱阻器裝配於外殼630之頂部上且耦接至PCB 620。
在一些實施例中，每一熱阻器650可量測各別電池胞元或串列電池胞元的溫度。例如，圖6D之每一熱阻器650可量測位於鄰近關聯熱阻器650的三個串列電池胞元的溫度。在其他構造(未示出)中，熱阻器650可定位於其他位置中，諸如在電池胞元之行之間，裝配於外殼630之底部或側面上等。在其他構造(未示出)中，熱阻器650中之一或多個可裝配於連接至電池胞元的焊接/傳導性皮帶上。
如以上關於電池組105及205所描述，在一些實施例中，電池組605包括電阻器，該等電阻器例如可經用作熱產生部件360以在寒冷溫度中加熱電池組605。另外 如先前所解釋且如圖4B中所示，電池胞元及此等電阻器(亦即，加熱元件360)彼此並聯耦接。因此，此等電阻器可自電池胞元接收電力，以例如將加熱元件360維持在低電力維持加熱之狀態中。
此等電阻器亦可用於其他目的。在一些實施例中，除用作熱產生部件360之外或作為用作熱產生部件360之替代性方案，此等電阻器可用來使電池組605之一或多個電池胞元放電，以在異常條件經偵測時(例如，在異常條件藉由熱阻器650中之一或多個偵測時)例如防止電池組605之故障。
圖7為用於在電池組605之故障條件經偵測時抑制電池組650之故障之監測方法的流程圖。在所例示方法中，當故障條件經偵測時，可藉由使電池組605之一或多個電池胞元放電來抑制故障。
在方塊705處，處理器410自熱阻器650中之一或多個接收指示電池組605之一或多個電池胞元之溫度的信號。基於來自熱阻器650的信號，在方塊710處，處理器410判定電池組605是否處於故障條件中。當判定電池組未處於故障條件中(在方塊710處)時，方法700回至方塊705以繼續監測藉由熱阻器650量測的溫度。
為判定故障條件，處理器410可例如基於來自兩個不同熱阻器的溫度量測之間的溫度差(例如，一個溫度量測比一或多個其他溫度量測高十度)來判定電池組605處於故障條件中。作為另一實例，當熱阻器650中之任 何一個傳輸指示溫度高於預定溫度臨界值的信號時，處理器410可判定電池組處於故障條件中。
回應於判定電池組605處於故障條件中，在方塊715處，處理器410可控制開關425、430，使得一或多個電池胞元藉由電阻器(亦即，加熱元件360)放電。在一些實施例中，處理器410可使整個電池組605(亦即，所有電池胞元)放電。在其他實施例中，處理器410可使電池胞元之子集(溫度經判定為高於其他串列電池胞元之溫度的串列電池胞元)放電。
在一些實施例中，當在故障條件經判定之後使電池胞元放電時，可不希望產生過量熱，例如，在電阻器亦用作熱產生部件360的構造中，因為過量熱將傳遞回至經歷故障條件的槽。因此，處理器410可控制開關425及/或430以使用PWM信號來使電池胞元放電。使用PWM信號來使電池胞元放電每時間單位使較少電流流過電阻器，使得藉由電阻器產生的熱小於一直允許電流流過電阻器時。
為在藉由電阻器放電期間減少至電池胞元的熱傳遞，在一些實施例中，電池組605包括不用作加熱元件360的電阻器。換言之，此類電阻器之主要目的將用以在故障條件藉由處理器410偵測時允許電池胞元放電，而非作為加熱元件，如先前所描述。在此類實施例中，電阻器可與電池胞元熱分離且隔絕。例如，電阻器可與槽絕緣(例如，藉由雲母片帶)，該等槽位於外殼630外側上，熱 耦接至暴露於將要冷卻的空氣流動路徑的散熱片等。在此類實施例中，處理器410可任擇地控制開關以使用PWM信號來使電池胞元放電以進一步減少可能的加熱。
在一些實施例中，處理器410監測來自熱阻器650的溫度，且當電池組605未耦接至裝置諸如充電器405或電力裝置時，經由電阻器使電池胞元放電。在其他實施例中，當電池組605連接至裝置時，處理器410亦可執行該方法。
在一些實施例中，電池組605可以除監測藉由熱阻器650量測的溫度之外的其他方式偵測故障條件。圖8為根據一此實施例之電池組605的方塊圖。如圖8中所示，電池組605包括傳導性板片805以判定流體是否已進入電池組殼體610且量測此流體之傳導率(亦即，進入流體；傳導率等於每公尺西門子數，其中西門子數為電流除以電壓)。
圖9為殼體610移除的情況下的電池組605的底部透視圖。如圖9中所示，電池組605包括位於電池胞元下方的若干(例如，兩個)傳導性板片805。
傳導性板片805可例如裝配於單個PCB、分離PCB、支座上，或直接裝配於內部外殼630之底部上。當電池組605經置放於具有例如靜止流體的區域中時，使傳導性板片805位於鄰近內部外殼630之底部或位於該底部上允許進入流體之偵測。作為另一實例，若進入流體已進入殼體610以在電池組605之底部處創建流體池，則此類 傳導性板片805可偵測進入流體。
在一些實施例中，傳導性板片805位於電池組605中的其他地方(例如，位於內部外殼630之側面或頂部上)。在一些實施例中，電池組605包括其他位置中的額外傳導性板片805(亦即，傳導性板片805之多個集合)。在一些實施例中，傳導性板片805位於彼此的例如一毫米、兩毫米，或三毫米內，使得少量進入流體之傳導率可經偵測且測量。傳導性板片805位於愈接近在一起，需要來量測傳導率的流體愈少。
在一些實施例中，傳導性板片805位於堆疊配置中，使得當進入流體存在於電池組605中時，電流在電壓經施加至傳導性板片時於傳導性板片805之大表面之間流動，如以下更詳細地所描述。
圖10A為根據一實施例之電池組605的仰視圖。如圖10A中所示，傳導性板片805經由電線1010耦接至PCB 1005。PCB 1005可經由額外電線(未示出)耦接至PCB 620，以允許處理器410使用傳導性板片805量測進入流體之傳導率，如以下更詳細地所解釋。在一些實施例中，電線1010可直接將傳導性板片805連接至PCB 620(亦即，PCB 1005在一些實施例中可不存在)。
圖10B為根據另一示例性實施例之電池組605的仰視圖。如圖10B中所示，傳導性板片1015小於圖10A之傳導性板片805但執行類似功能。在一些實施例中，傳導性板片1015裝配於PCB 1020上，該PCB經由電 線(未示出)耦接至PCB 620以允許處理器410使用傳導性板片1015量測進入流體之傳導率。在一些實施例中，替代地或除傳導性板片805及1015之外，使用現成的傳導率感測器。例如，傳導率感測器可為接觸傳導率感測器或感應傳導率感測器(例如，環形的或無電極的)。
圖11A及圖11B例示根據一實施例之量測電池組605中之進入流體之傳導率之方法1100及1150。參考圖11A，在方塊1105處，處理器410判定傳導性板片805之間的傳導率，如以下關於圖11B更詳細地所解釋。在方塊1110處，處理器410判定傳導率是否高於預定傳導率臨界值(例如，近似每公尺4.5西門子)。
當傳導率小於預定傳導率臨界值時，方法1100回至方塊1105，使得處理器410繼續判定傳導性板片805之間的傳導率。在方塊1110處，當傳導率高於預定臨界值時，在方塊1115處，處理器410藉由例如經由熱產生部件360或其他電阻器使電池胞元放電來去能電池組605，如先前關於圖7之方塊715所解釋。
圖11B例示方法1150，該方法可在一些實施例中藉由處理器410執行來量測電池組605中之進入流體之傳導率。當執行方法1150時，處理器410週期性地量測傳導性板片805之間的傳導率(例如，每五秒、一秒、一百毫秒等)。
在方塊1155處，處理器410判定是否為傳導率量測的時間(亦即，自先前傳導率量測之後是否已過去預 設週期時間)。當尚未到傳導率量測時間，方法1150保持在方塊1155處。當為傳導率量測的時間時，在方塊1160處，處理器410將電壓提供至傳導性板片805。
在方塊1165處，處理器410量測傳導性板片805兩端的電壓。在方塊1170處，處理器410基於由處理器410提供的電壓、藉由處理器410量測的電流，及傳導性板片805之大小來計算傳導性板片805之間的傳導率。例如，處理器410可藉由使所量測電流除以所提供電壓且隨後使結果除以傳導性板片805之表面區域來計算進入流體之傳導率。
在方塊1175處，處理器410判定所計算傳導率是否高於預定臨界值。在一些實施例中，預定臨界值可為近似海水之傳導率或僅在海水之傳導率以下，海水之傳導率為近似每公尺4.8西門子，用以確保當具有大於或等於海水之傳導率之傳導率的進入流體經偵測時，處理器410去能電池組605。例如，預定臨界值可經設定至近似每公尺4.5西門子。
在方塊1175處，當所計算傳導率小於預定臨界值時，處理器410判定無進入流體存在或進入流體具有並非引起電池組605之故障條件之風險的傳導率。因此，方法1150回到方塊1155以繼續量測電流且以週期時間週期計算傳導性板片205之間的傳導率。
在方塊1175處，當所計算傳導率大於或等於預定臨界值時，在方塊1180處，處理器410去能電池組 605。例如，處理器410可經由熱產生部件360或其他電阻器使電池胞元放電，如先前關於圖7之方塊715所解釋。
在一些實施例中，處理器410可分離地使並聯串列的電池胞元(例如，十五個電池胞元中之五個)放電以減少藉由電池胞元放電的電流量，該電流量可藉由進入流體傳導，如以下關於圖12更詳細地所解釋。例如，一單一串列的五個電池胞元(例如，18650槽(具有18mm之直徑及65mm之長度)、20700槽，及21700槽)或兩個串列的五個電池胞元(例如，18650槽)可不提供足夠的電流使得電流可藉由進入流體傳導。因此，使單個串列的五個電池胞元中每次一個或兩個串列的電池胞元而非所有電池胞元放電可抑制或防止電池組605之進一步故障。
如圖12中所示，電池組605之電池胞元經分離成三個分離串列的電池胞元1205。在一些實施例中，每一串列的電池胞元1205具有串聯的五個電池胞元，且串列的電池胞元1205並聯連接至電池端子615。在一些實施例中，串列的電池胞元1205亦並聯連接至熱產生部件360或其他電阻器，如先前關於圖7之方塊715所解釋，以允許電池胞元經由熱產生部件360或其他電阻器放電。
電池組605亦包括FET 1210。如圖12中所示，電池組605包括介於第二串列和第三串列的電池胞元1205中之每一電池胞元之間的FET 1210。在一些實施例中，處理器410可控制FET 1210以分離串列的電池胞元1205。例如，當電池組605之故障條件經偵測時，處理器 410使FET 1210斷開以防止電流流過FET 1210。因此，第三串列的電池胞元1205(亦即，圖12中之底部串列的電池胞元1205)經隔絕，且電池組605有效地為具有兩個並聯串列的五電池胞元之一電池組。在一些實施例中，處理器410使兩個並聯串列的電池胞元1205(亦即，圖12中之頂部兩個串列的電池胞元1205)放電。在一些實施例中，單個隔絕串列的電池胞元1205(亦即，圖12中之底部串列的電池胞元1205)自放電。換言之，可在無電池胞元之電極至例如熱產生部件360或其他電阻器之間的連接體的情況下減少隔絕串列的電池胞元1205之所儲存電荷。
在一些實施例中，兩個並聯串列的電池胞元(例如，18650電池胞元)可不提供足夠的電流以經由電池組605中之進入流體傳導。在一些實施例中，一旦故障條件經偵測且FET 1210斷開，處理器410防止FET 1210閉合。儘管圖12展示位於第二串列與第三串列的電池胞元1205之間的FET 1210，但在其他實施例中，FET 1210位於第一串列與第二串列的電池胞元1205之間。在此類實施例中，當處理器410回應於故障條件經偵測而使FET 1210斷開時，第二串列及第三串列的電池胞元1205(亦即，圖12中之底部兩個串列的電池胞元1205)經隔絕，且電池組605有效地為具有一並聯串列的五電池胞元之電池組。
類似於圖12，圖13為根據另一實施例之電池組605之一部分的電路圖。如圖13中所示，電池組605包括介於第一串列與第二串列的電池胞元1205之間及介於第 二串列與第三串列的電池胞元1205之間的FET 1210。因此，在故障條件之偵測時，處理器410可使FET 1210斷開以單獨地隔絕每一串列的電池胞元1205。在一些實施例中，每一隔絕串列的電池胞元1205可自放電。
類似於圖12及圖13，圖14為根據又一實施例之電池組605之一部分的電路圖。電池組605包括介於串列的電池胞元1205之間的開關1405，該等開關可用來分離或隔絕串列的電池胞元1205。例如，開關1405可為藉由FET 1210致動的機電開關，該等FET藉由處理器410控制。在一些實施例中，當電池組605之故障條件經偵測時，處理器410控制FET 1210以使開關1405斷開以防止電流流過開關1405。因此，第三串列的電池胞元1205(亦即，圖12中之底部串列的電池胞元1205)經隔絕，且電池組605有效地為具有兩個並聯串列的五電池胞元的電池組。在一些實施例中，處理器410使兩個並聯串列的電池胞元1205(亦即，圖12中之頂部兩個串列的電池胞元1205)放電，如以上關於圖12所解釋。在此等實施例中之任何實施例中，與熱產生部件360或電阻器隔絕之每一隔絕串列的電池胞元1205可自放電。
在一些實施例中，可使用熔絲代替FET 1210及/或開關1405。在此類實施例中，在故障條件經偵測之後，所有串列的電池胞元1205可同時開始放電(例如，經由熱產生部件360或其他電阻器)，直至穿過熔絲的電流超過預定限制且使熔絲中之一或多個燒斷且防止電流流動。 當此發生時，減少數目的串列電池胞元(例如，一個或兩個串列的電池胞元1205)將繼續放電。在使用熔絲的實施例中，處理器410可不需要防止FET 1210在故障條件已經偵測之後稍後允許電流流動(如先前所提及)，因為一旦熔絲燒斷，該等熔絲將防止電流流動直至熔絲經替換。
儘管圖14展示介於第二串列及第三串列的電池胞元1205中之每一電池胞元之間的開關1405及FET 1210，但在一些實施例中，電池組605可另外或替代地位於第一串列與第二串列的電池胞元1205之間的開關1405、FET 1210及/或熔絲，類似於本文所描述之先前實施例。
一旦電池組605已經去能，電池組605可保持無作用。然而，在一些實施例中，在電池組605經去能或放電且故障條件不再經偵測之後，處理器410可控制FET 1210以允許電池組605正常地起作用(例如，自所有串列的電池胞元1205提供電流)。在一些實施例中，在電池組605經去能且一或多個串列電池胞元已經隔絕之後，處理器410控制FET 1210以允許電池組605回應於耦接至電池組605的外部電阻器觸排附件之偵測而正常地起作用，如以下更詳細地所描述。
儘管已關於電池組605描述回應於偵測故障條件而使電池組605去能且經由電阻器使電池胞元放電，但電池組105、205在一些實施例中可包括此類特徵及功能。例如，電池組205可包括兩個並聯串列的電池胞元(例 如，20700槽或21700槽)。在一些實施例中，FET、其他開關、熔絲，或上述各者之組合可位於兩個並聯串列電池胞元中之每一電池胞元之間，以允許電池組205之處理器在故障條件經偵測時隔絕串列電池胞元。一旦串列電池胞元經隔絕，處理器可控制一個或兩個串列電池胞元以經由熱產生部件360或其他電阻器放電，如先前所解釋。在以上實施例中之任何實施例中，與熱產生部件360或電阻器隔絕的每一隔絕串列的電池胞元1205(例如，圖12之底部串列的電池胞元1205)可自放電。
因此，當電池胞元、串列電池胞元，或電池組之故障條件(例如，基於溫度、進入流體偵測等)經偵測時，電池組可使用如本文所描述之各種方法部分地或完全地放電或去能。
在一些實施例中，電池組105、205，及605可包括向使用者傳達資訊的指示器。例如，指示器可為發光二極體(LED)、揚聲器等。在一些實施例中，指示器可指示處理器已偵測電池組之故障條件(例如，基於溫度、進入流體偵測等)。在一些實施例中，電池組可包括無線通訊收發器，該無線通訊收發器將信號傳輸至外部裝置(例如，智慧型電話)，該信號指示處理器已偵測電池組之故障條件。
儘管先前描述之實施例解釋經由與電池組整合的電阻器(例如，熱產生部件360或其他電阻器)使電池胞元放電，但在一些實施例中，外部電阻器觸排附件可耦 接至電池組105、205，或605以經由外部電阻器觸排附件中之一或多個電阻器使電池組放電。在一些實施例中，外部電阻器觸排附件為耦接至電池組之端子的帽。在一些實施例中，外部電阻器觸排附件用來使已使用先前所描述方法中之一個去能的電池組充分地放電。例如，當電池組經去能且故障條件經指示(例如，藉由LED、揚聲器、至智慧型電話的通訊等)時，外部電阻器觸排附件可耦接至電池組以經由外部電阻器觸排附件使電池胞元放電。在一些實施例中，隔絕串列的電池胞元(例如，圖12之底部串列的電池胞元1205)經由外部電阻器觸排附件放電。例如，電池組之處理器可判定外部電阻器觸排附件耦接至電池組(例如，藉由識別外部電阻器觸排附件之已知電阻、藉由與外部電阻器觸排附件之處理器通訊等)。在電池組中之其他串列電池胞元(例如，圖12中之頂部兩個串列的電池胞元1205)如先前所解釋放電之後，電池組之處理器可重新連接隔絕串列或多個串列的電池胞元，使得先前隔絕串列的電池胞元能夠經由外部電阻器觸排附件放電。
在一些實施例中，電池組105、205，及605可另外或替代地在基於相較於以上所描述之該等的額外特性判定電池組之故障條件存在時關機。電池組之處理器可關機或防止電池組之操作(例如，藉由控制防止電流自電池胞元流動至諸如電力工具之附接裝置的開關)。在其他實施例中，電池組之處理器可通訊至不應使用電池組的附接裝置(例如，電力工具、充電器等)之處理器。在一些實施例 中，電池組之處理器可回應於例如超溫判定(例如，電池組之溫度超過預定臨界值)、過量充電判定(例如，電池組之電荷狀態超過預定臨界值)、溫度不足判定(例如，電池組之溫度低於預定臨界值)，及充電不足判定(例如，電池組之電荷狀態低於預定臨界值)而使電池組關機。
因此，在一些實施例中，電池組105、205，及605之處理器判定故障條件之不同類型且基於故障條件之所判定類型執行不同改良技術。例如，電池組可回應於電池組之超溫、過量充電、溫度不足或充電不足條件而關機以防止操作。繼續此實例，電池組可回應於單獨電池胞元(或電池胞元之群組)之超溫條件或電池組內的傳導性進入流體之偵測而經由內部或外部電阻器或藉由隔絕一或多個串列電池胞元來使一或多個串列電池胞元放電。
儘管已參考某些較佳實施例詳細描述本創作，但變化及修改存在於如所描述之本創作之一或多個獨立態樣之範疇及精神內。

Claims (65)

  1. 一種電池組，其包含：一殼體；一電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至一電氣裝置，電力可在該電池胞元與該電氣裝置之間傳遞；一電阻器，其支撐於該殼體中且可操作以接收來自該電池胞元的電流；以及一電子處理器，其經組配來偵測該電池組之一故障條件，且回應於偵測該電池組之該故障條件，使該電池胞元經由該電阻器放電。
  2. 如請求項1之電池組，其進一步包含一開關，該開關可操作以控制來自該電池胞元的電流是否經提供至該電阻器，且其中該電子處理器經組配來回應於偵測該電池組之該故障條件而控制該開關，以經由該電阻器使該電池胞元放電。
  3. 如請求項2之電池組，其中該電子處理器經組配來使用一脈波寬度調變(PWM)信號控制該開關。
  4. 如請求項1之電池組，其進一步包含一溫度感測裝置，該溫度感測裝置支撐於該殼體中且可操作以感測該電池組之一內部之一溫度，其中該溫度感測裝置耦接至該電子處理器，且其中該電子處理器經組配來自該溫度感測裝置接收一溫度信號，該溫度信號指示該電池組之一內部之該溫度，且回應於判定該溫度超過一預定溫度臨界值而偵測該故障條件。
  5. 如請求項1之電池組，其進一步包含一第一溫度感測裝置及一第二溫度感測裝置，該第一溫度感測裝置及該第二溫度感測裝置支撐於該殼體中，該第一溫度感測裝置及該第二溫度感測裝置可操作以感測該電池組之一內部之一各別溫度，且耦接至該電子處理器，且其中該電子處理器經組配來自該第一溫度感測裝置接收一第一溫度信號，該第一溫度信號指示該電池組之該內部之一第一溫度，自該第二溫度感測裝置接收一第二溫度信號，該第二溫度信號指示該電池組之該內部之一第二溫度，且回應於判定該電池組之該內部之該第一溫度與該電池組之該內部之該第二溫度之間的一差超過一預定臨界值而偵測該故障條件。
  6. 如請求項1之電池組，其進一步包含一傳導率感測裝置，該傳導率感測裝置支撐於該殼體中且可操作以感測該電池組中之一進入流體之一傳導率，該傳導率感測裝置耦接至該電子處理器，且其中該電子處理器經組配來回應於判定該電池組中之該進入流體之該傳導率超過一預定臨界值而偵測該故障條件。
  7. 如請求項6之電池組，其中該傳導率感測裝置包括傳導性板片，且其中該電子處理器經組配來將一電壓提供至該等傳導性板片；量測跨過該等傳導性板片之一電流；且基於提供至該等傳導性板片的該電壓、跨過該等傳導性板片量測的該電流，及該等傳導性板片之一表面區域來判定該電池組中之該進入流體之該傳導率。
  8. 如請求項6之電池組，其中該傳導率感測裝置位於該電池胞元下方且鄰近該電池組之一內部外殼之一底部。
  9. 如請求項6之電池組，其進一步包含：一第二電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至該電氣裝置，電力可在該第二電池胞元與該電氣裝置之間傳遞；以及一開關，其電氣地介於該電池胞元與該第二電池胞元之間且可操作以將第二電池胞元與該電池胞元隔絕；且其中該電子處理器經組配來回應於判定該電池組中之該進入流體之該傳導率超過該預定臨界值，而控制該開關以將該第二電池胞元與該電池胞元隔絕。
  10. 如請求項9之電池組，其中該第二電池胞元在不將電流提供至該電阻器的情況下自放電。
  11. 如請求項9之電池組，其中該電子處理器經組配來判定該電池胞元經放電；且回應於判定該電池胞元經放電，控制該開關以連接該電池胞元及該第二電池胞元以經由該電阻器使該第二電池胞元放電，使得來自該第二電池胞元的電流經提供至該電阻器。
  12. 如請求項9之電池組，其中該電子處理器經組配來判定一外部電阻器觸排附件已耦接至該電池組；且回應於判定該外部電阻器觸排附件已耦接至該電池組，控制該開關以連接該電池胞元及該第二電池胞元以經由該外部電阻器觸排附件使該第二電池胞元放電，使得來自該第二電池胞元的電流經提供至該外部電阻器觸排附件。
  13. 如請求項9之電池組，其中該電子處理器經組配來判定該電池組之該故障條件不再存在；且回應於判定該電池組之該故障條件不再存在，控制該開關以連接該電池胞元及該第二電池胞元。
  14. 如請求項6之電池組，其進一步包含：一第二電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至該電氣裝置，電力可在該第二電池胞元與該電氣裝置之間傳遞；以及一熔絲，其電氣地介於該電池胞元與該第二電池胞元之間且可操作以在穿過該熔絲的電流超過一預定限制時將該第二電池胞元與該電池胞元隔絕。
  15. 如請求項1之電池組，其中該電阻器提供一加熱元件，該加熱元件可操作以將熱提供至該電池胞元，且其中該電子處理器經組配來自一溫度感測裝置接收一信號，該信號指示該電池組之該內部之一溫度，判定該電池組之該內部之該溫度小於一預定溫度臨界值，且回應於判定該電池組之該內部之該溫度小於該預定溫度臨界值，將電力提供至該加熱元件以加熱該電池胞元。
  16. 如請求項1之電池組，其中該電池胞元與該電阻器熱分離。
  17. 如請求項1之電池組，其中該電子處理器經組配來偵測該故障條件，且在該電池組未耦接至該電氣裝置時，使該電池胞元經由該電阻器放電。
  18. 如請求項1之電池組，其進一步包含一指示器，該指示器經組配來指示該電子處理器已偵測該電池組之該故障條件。
  19. 如請求項1之電池組，其進一步包含一無線通訊收發器，該無線通訊收發器經組配來將一信號傳輸至一外部裝置，該信號指示該電子處理器已偵測該電池組之該故障條件。
  20. 如請求項1之電池組，其中該電子處理器經組配來偵測該電池組之一第二故障條件，該第二故障條件不同於該故障條件且包括一超溫判定、一過量充電判定、一溫度不足判定，及一充電不足判定中之至少一個；且回應於偵測該第二故障條件，防止電流在該電池胞元與該電氣裝置之間流動。
  21. 一種電池組，其包含：一殼體；一第一串列電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至一電氣裝置，電力可在該第一串列電池胞元與該電氣裝置之間傳遞；一第二串列電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至該電氣裝置，電力可在該第二串列電池胞元與該電氣裝置之間傳遞，該第二串列電池胞元與該第一串列電池胞元並聯連接；一電阻器，其支撐於該殼體中且與該第一串列電池胞元及該第二串列電池胞元並聯連接；一第一開關，其電氣地介於該電阻器與該第一串列電池胞元及該第二串列電池胞元之間；多個第二開關，每一第二開關位於該第一串列電池胞元及該第二串列電池胞元中之一電池胞元之間；以及一電子處理器，其耦接至該第一開關及該等多個第二開關且經組配來偵測該電池組之一故障條件，且回應於偵測該故障條件，控制該等多個第二開關以斷開以將該第二串列電池胞元與該第一串列電池胞元隔絕，且控制該第一開關以閉合以經由該電阻器使該第一串列電池胞元放電。
  22. 如請求項21之電池組，其中該第二串列電池胞元在不將電流提供至該電阻器的情況下自放電。
  23. 如請求項21之電池組，其中該電子處理器經組配來判定該第一串列電池胞元經放電，且回應於判定該第一串列電池胞元經放電，控制該等多個第二開關以連接該第一串列電池胞元及該第二串列電池胞元以經由該電阻器使該第二串列電池胞元放電，使得來自該第二串列電池胞元的電流經提供至該電阻器。
  24. 如請求項21之電池組，其中該電子處理器經組配來判定一外部電阻器觸排附件已耦接至該電池組，且回應於判定該外部電阻器觸排附件已耦接至該電池組，控制該等多個第二開關以連接該第一串列電池胞元及該第二串列電池胞元以經由該外部電阻器觸排附件使該第二串列電池胞元放電，使得來自該第二串列電池胞元的電流經提供至該外部電阻器觸排附件。
  25. 如請求項24之電池組，其中該電子處理器經組配來回應於判定該外部電阻器觸排附件已耦接至該電池組，而控制該第一開關以閉合以經由該外部電阻器觸排附件使該第一串列電池胞元放電。
  26. 如請求項21之電池組，其中該電子處理器經組配來判定該電池組之該故障條件不再存在；且回應於判定該電池組之該故障條件不再存在，而控制該等多個第二開關以連接該第一串列電池胞元及該第二串列電池胞元。
  27. 一種電池組，其包含：一殼體；一電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至一電氣裝置，電力可在該電池胞元與該電氣裝置之間傳遞；一電阻器，其支撐於殼體中且可操作以接收來自該電池胞元的電流；一開關，其可操作以控制是否將來自該電池胞元的電流提供至該電阻器；以及一電子處理器，其耦接至該開關且經組配來控制該開關以將來自該電池胞元的電流供應至該電阻器。
  28. 如請求項27之電池組，其中一電子處理器進一步經組配來偵測該電池組之一故障條件，且回應於偵測該電池組之該故障條件，控制該開關以經由該電阻器使該電池胞元放電。
  29. 如請求項27之電池組，其中該電阻器提供一加熱元件，該加熱元件可操作以將熱提供至該電池胞元，且其中該電子處理器經組配來自一溫度感測裝置接收一信號，該信號指示該電池組之一內部之該溫度，判定該溫度小於一預定溫度臨界值，且回應於判定該溫度小於該預定溫度臨界值，閉合該開關以將電力提供至該加熱元件。
  30. 一種電池組，其包含：一殼體；一電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至一電氣裝置，電力可在該電池胞元與該電氣裝置之間傳遞；一加熱元件，其支撐於該殼體中且可操作以將熱提供至該電池胞元；一溫度感測裝置，其支撐於該殼體中且可操作以感測該電池組之一內部之一溫度；一加熱開關，其可操作以控制是否將電力提供至該加熱元件；以及一電子處理器，其耦接至該溫度感測裝置及該加熱開關且經組配來自該溫度感測裝置接收一信號，該信號指示該電池組之該內部之該溫度，判定該電池組之該內部之該溫度小於一預定溫度臨界值，且回應於判定該電池組之該內部之該溫度小於該預定溫度臨界值，閉合該加熱開關以將電力提供至該加熱元件。
  31. 如請求項30之電池組，其中該電池胞元可操作以供電至該加熱元件。
  32. 如請求項31之電池組，其進一步包含一周圍空氣感測器，該周圍空氣感測器可操作以判定該電池組之該殼體外側的一溫度；其中該電子處理器耦接至該周圍空氣感測器且進一步經組配來自該周圍空氣感測器接收一第二信號，該第二信號指示該電池組之該殼體外側的該溫度，判定該電池組之該殼體外側的該溫度小於該預定溫度臨界值及一第二預定溫度臨界值中之至少一個，且回應於判定該電池組之該殼體外側的該溫度小於該預定溫度臨界值及該第二預定溫度臨界值中之至少一個，閉合該加熱開關以將電力自該電池胞元提供至該加熱元件。
  33. 如請求項30之電池組，其中該電池組電氣地耦接至一充電器，該充電器可操作以供電至該加熱元件。
  34. 如請求項30之電池組，其進一步包含一充電開關，該充電開關可操作以控制是否將電力自一充電器提供至該電池胞元；其中該電子處理器進一步經組配來回應於判定該電池組之該內部之該溫度小於該預定溫度臨界值，斷開該充電開關以防止電力經自該充電器提供至該電池胞元，判定該電池組之該內部之該溫度大於或等於該預定溫度臨界值，且回應於判定該電池組之該內部之該溫度大於或等於該預定溫度臨界值，閉合該充電開關以將電力自該充電器提供至該電池胞元。
  35. 如請求項34之電池組，其進一步包含與該充電開關串聯的一第二充電開關，其中該充電開關及該第二充電開關為場效電晶體(FET)，且該充電開關之一源極耦接至該第二充電開關之一源極，使得該第二充電開關具有該充電開關之一相反定向。
  36. 如請求項34之電池組，其中該電子處理器進一步經組配來，回應於判定該電池組之該內部之該溫度大於或等於該預定溫度臨界值，斷開該加熱開關以防止電力經提供至該加熱元件。
  37. 如請求項30之電池組，其中該電子處理器進一步經組配來判定該加熱開關已出故障，且執行以下各項中至少一個斷開一充電開關以防止電力能夠經提供至該電池胞元，及控制一指示器來以一預定方式照明。
  38. 如請求項30之電池組，其進一步包含：一充電熔絲，其介於該電池胞元與一充電開關之間，該充電開關可操作以控制是否將電力自一充電器提供至該電池胞元；以及一加熱熔絲，其介於該加熱開關與該加熱元件之間。
  39. 如請求項30之電池組，其進一步包含：該殼體內之一外殼，該外殼支撐該電池胞元，該外殼包括一孔，該孔允許該溫度感測裝置監測該電池組之該內部之該溫度；以及一印刷電路，其裝配於該外殼上。
  40. 如請求項39之電池組，其中該加熱元件處於與該電池胞元之一側表面接觸中，該加熱元件在穿過該電池胞元的一平面之一側上且該溫度感測裝置在該平面之一相反側上。
  41. 如請求項30之電池組，其中該加熱元件處於與該電池胞元之一側表面接觸中，且位於以下各項中至少一個中：在該電池胞元下方及介於該電池胞元與一第二電池胞元之間。
  42. 如請求項30之電池組，其中該加熱元件包括一電阻器、一碳纖維、一電阻加熱線圈、保持該電池胞元的一橡膠護套、在一電池胞元之列下方或介於該電池胞元之列之間的一加熱襯墊、保持該電池胞元的一外殼內之一嵌入式加熱元件，或一正溫度係數(PTC)熱阻器中之至少一個。
  43. 如請求項30之電池組，其中該加熱元件將熱提供至接觸該電池胞元之一外表面的蠟、礦物油，或水中之至少一個之一儲器。
  44. 一種電氣組合，其包含：一電池組，其包括一殼體，一電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至一電氣裝置，一加熱元件，其支撐於該殼體中且可操作以加熱該電池胞元，及一加熱開關，其可操作以控制是否將電力提供至該加熱元件；一充電器，其經組配來電氣地耦接至該電池組，電力可自該充電器供應至該電池組以使該電池胞元充電；一溫度感測裝置，其可操作以感測關於該電池組之一溫度；以及一電子處理器，其耦接至該加熱開關且經組配來自該溫度感測裝置接收一信號，該信號指示該溫度，判定該溫度小於一預定溫度臨界值，且閉合該加熱開關以回應於判定該溫度小於該預定溫度臨界值而將電力提供至該加熱元件。
  45. 如請求項44之電氣組合，其進一步包含一充電開關，該充電開關可操作以控制是否將電力自該充電器供應至該電池胞元；其中該電子處理器進一步經組配來回應於判定該溫度小於該預定溫度臨界值，斷開該充電開關以防止電力自該充電器供應至該電池胞元，判定該溫度大於或等於該預定溫度臨界值，且回應於判定該溫度大於或等於該預定溫度臨界值，閉合該充電開關以將電力自該充電器提供至該電池胞元。
  46. 如請求項45之電氣組合，其中該電子處理器進一步經組配來，回應於判定該溫度大於或等於該預定溫度臨界值，斷開該加熱開關以防止電力經提供至該加熱元件。
  47. 如請求項44之電氣組合，其中該電子處理器支撐於該殼體中。
  48. 如請求項44之電氣組合，其中該溫度感測裝置支撐於該殼體中。
  49. 如請求項44之電氣組合，其中該溫度感測裝置可操作以感測該電池胞元之一溫度。
  50. 一種電池組，其包含：一殼體；一電池胞元，其支撐於該殼體中且電氣地可連接至一電氣裝置，電力可在該電池胞元與該電氣裝置之間傳遞；一加熱元件，其支撐於該殼體中且可操作以將熱提供至該電池胞元；一加熱開關，其可操作以控制是否將電力提供至該加熱元件；以及一電子處理器，其耦接該加熱開關且經組配來接收指示關於該電池組之一溫度的一信號，判定該溫度小於一預定溫度臨界值，且回應於判定該溫度小於該預定溫度臨界值，閉合該加熱開關以將電力提供至該加熱元件。
  51. 如請求項50之電池組，其進一步包含一溫度感測裝置，該溫度感測裝置支撐於該殼體中，該溫度感測裝置可操作以感測該電池組之該內部之一溫度且將指示該溫度的該信號提供至該電子處理器。
  52. 如請求項51之電池組，其進一步包含一周圍空氣感測器，該周圍空氣感測器可操作以判定該電池組之該殼體外側的一溫度；其中該電子處理器耦接至該周圍空氣感測器且進一步經組配來自該周圍空氣感測器接收一第二信號，該第二信號指示該電池組之該殼體外側的該溫度，判定該電池組之該殼體外側的該溫度小於該預定溫度臨界值及一第二預定溫度臨界值中之至少一個，且回應於判定該電池組之該殼體外側的該溫度小於該預定溫度臨界值及該第二預定溫度臨界值中之至少一個，閉合該加熱開關以將電力自該電池胞元提供至該加熱元件。
  53. 如請求項50之電池組，其中該電池胞元可操作以供電至該加熱元件。
  54. 如請求項50之電池組，其進一步包含一周圍空氣感測器，該周圍空氣感測器可操作以判定該電池組之該殼體外側的一溫度且將指示該溫度的該信號提供至該電子處理器。
  55. 如請求項50之電池組，其中該電池組電氣地耦接至一充電器，該充電器可操作以供電至該加熱元件。
  56. 如請求項50之電池組，其進一步包含一充電開關，該充電開關可操作以控制是否將電力自一充電器提供至該電池胞元；其中該電子處理器進一步經組配來回應於判定該電池組之該內部之該溫度小於該預定溫度臨界值，斷開該充電開關以防止電力經自該充電器提供至該電池胞元，判定該電池組之該內部之該溫度大於或等於該預定溫度臨界值，且回應於判定該電池組之該內部之該溫度大於或等於該預定溫度臨界值，閉合該充電開關以將電力自該充電器提供至該電池胞元。
  57. 如請求項56之電池組，其進一步包含與該充電開關串聯的一第二充電開關，其中該充電開關及該第二充電開關為場效電晶體(FET)，且該充電開關之一源極耦接至該第二充電開關之一源極，使得該第二充電開關具有該充電開關之一相反定向。
  58. 如請求項56之電池組，其中該電子處理器進一步經組配來，回應於判定該電池組之該內部之該溫度大於或等於該預定溫度臨界值，斷開該加熱開關以防止電力經提供至該加熱元件。
  59. 如請求項50之電池組，其中該電子處理器進一步經組配來判定該加熱開關已出故障，且執行以下各項中之至少一個斷開一充電開關以防止電力能夠經提供至該電池胞元，及控制一指示器來以一預定方式照明。
  60. 如請求項50之電池組，其進一步包含：一充電熔絲，其介於該電池胞元與一充電開關之間，該充電開關可操作以控制是否將電力自一充電器提供至該電池胞元；以及一加熱熔絲，其介於該加熱開關與該加熱元件之間。
  61. 如請求項51之電池組，其進一步包含：該殼體內之一外殼，該外殼支撐該電池胞元，該外殼包括一孔，該孔允許該溫度感測裝置監測該電池組之該內部之該溫度；以及一印刷電路，其裝配於該外殼上。
  62. 如請求項61之電池組，其中該加熱元件處於與該電池胞元之一側表面接觸中，該加熱元件在穿過該電池胞元的一平面之一側上且該溫度感測裝置在該平面之一相反側上。
  63. 如請求項50之電池組，其中該加熱元件處於與該電池胞元之一側表面接觸中，且位於以下各項中至少一個中：在該電池胞元下方及介於該電池胞元與一第二電池胞元之間。
  64. 如請求項50之電池組，其中該加熱元件包括一電阻器、一碳纖維、一電阻加熱線圈、保持該電池胞元的一橡膠護套、在一電池胞元之列下方或介於該電池胞元之列之間的一加熱襯墊、保持該電池胞元的一外殼內之一嵌入式加熱元件，或一正溫度係數(PTC)熱阻器中之至少一個。
  65. 如請求項50之電池組，其中該加熱元件將熱提供至接觸該電池胞元之一外表面的蠟、礦物油，或水中之至少一個之一儲器。
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