TWM618928U - 電池盒及電池組件 - Google Patents

Abstract

一種電池盒，包含一外牆及多個支撐結構。外牆具有一容置空間。這些支撐結構位於容置空間並連接於外牆的相對二側，而將容置空間分為多個容置槽。外牆與這些支撐結構為一體成形並為導熱材質。這些容置槽分別用以容納這些電池。

Description

電池盒及電池組件

本新型係關於一種電池盒及電池組件，特別是一種內部具有多個支撐結構的電池盒及內部具有電池外殼的電池組件。

電動載具，如電動機車或電動自行車，係利用將電能轉換成動能的方式來受到驅動，而電動載具的電能來源係透過電池所提供。一般而言，電動載具的電池數量為多個，這些電池容納於電池盒內。

為了能排解這些電池在使用或快速充電的過程中所產生的熱，目前業界有將電池盒設計為導熱材質，以期將電池所產生的熱傳導離開。然而，這樣的電池盒僅能吸收靠近其內壁面之電池所產生的熱，位於電池盒內中心處的電池所產生的熱不易傳導至電池盒，導致電池盒內仍累積有一定量的熱，使電池壽命降低，甚至引發安全上的疑慮。此外，目前業界提升電池盒的結構強度的作法大多是採用加厚電池盒側壁的厚度，但這樣的方式會增加電池盒的重量，造成使用者在拿取電池盒相當費力。因此，目前廠商正致力於解決前述的問題。

本新型在於提供一種電池盒及電池組件，藉以解決先前技術所述之電池盒散熱效果不佳及難以兼顧重量及結構強度之需求的問題。

本新型之一實施例所揭露之一種電池盒，用以容納多個電池，包含一外牆及多個支撐結構。外牆具有一容置空間。這些支撐結構位於容置空間並連接於外牆的相對二側，而將容置空間分為多個容置槽。外牆與這些支撐結構為一體成形並為導熱材質。這些容置槽分別用以容納這些電池。

本新型另之一實施例所揭露之一種電池組件，包含一電池盒、多個電池及多個電池外殼。電池盒具有一容置空間，且電池盒為導熱材質。這些電池外殼裝設於容置空間並與電池盒熱接觸。這些電池外殼各包含四個牆部，每一電池外殼的四牆部一體成形地相連而共同形成一容置槽。每一電池外殼的容置槽容納至少一電池。

根據上述實施例所揭露的電池盒及電池組件，藉由這些支撐結構與外牆一體成形且為導熱材質及這些支撐結構將外牆的容置空間分為多個容置槽，或形成容置槽之電池外殼與電池盒熱接觸的配置，可讓每個容納於容置槽之電池所產生的熱經由支撐結構傳導至外牆或經由電池外殼傳導至電池盒，而使電池盒可有效地將所有電池所產生的熱傳導離開。

此外，藉由這些支撐結構或這些電池外殼，可維持整體電池盒的結構強度，或幫助電池盒抵抗非預期的外力，而降低損壞的風險。

以上關於本新型內容的說明及以下實施方式的說明係用以示範與解釋本新型的原理，並且提供本新型的專利申請範圍更進一步的解釋。

請參閱圖1與圖2。圖1為根據本新型之第一實施例所揭露之電池盒的分解示意圖。圖2為圖1的剖視示意圖。

在本實施例中，電池盒10用以容納多個電池1。電池盒10包含一外牆11及多個支撐結構12。外牆11具有一容置空間111，且外牆11包含相對的二第一側牆113及相對的二第二側牆114。二第一側牆113及二第二側牆114相連而共同形成該容置空間111。這些支撐結構12位於外牆11的容置空間111內。每個支撐結構12的相對二側分別連接於二第一側牆113。在本實施例中，這些支撐結構12與外牆11為一體成形且為導熱材質。這些支撐結構12將容置空間111分為多個容置槽1111，而這些容置槽1111分別用以容納電池1。每一容置槽1111具有相對的二開口11111。在本實施例中，電池盒10用以連接一基座2及一蓋體3。詳細來說，基座2與蓋體3例如為導熱材質，如鋁合金。基座2與蓋體3用以分別裝設於外牆11的相對二側，而遮蔽這些容置槽1111。

在本實施例中，藉由這些支撐結構12與外牆11一體成形且為導熱材質及這些支撐結構12將外牆11的容置空間111分為多個容置槽1111，可讓每個容納於容置槽1111之電池1所產生的熱可經由支撐結構12傳導至外牆11，以及基座2與蓋體3，使電池盒10可有效地將所有電池1所產生的熱傳導離開。在本新型其他實施例中，外牆11、基座2及蓋體3都是散熱結構，且外牆11、基座2與蓋體3的外表面可設計成波浪狀，以增加散熱面積(如圖3所示)。也就是說，圖1、6、8的基座與蓋體外表面可設計成波浪狀增加散熱面積。

此外，相較於習知無支撐結構的電池盒需增加其側牆厚度才能滿足結構強度需求的設計，本實施例藉由這些支撐結構12與外牆11為一體成形的方式形成，可將外牆11的材料分攤至這些支撐結構12，以在不增加電池盒10之重量的前提下，又能透過這些支撐結構12滿足結構強度之需求。

再者，為了能同時滿足電池盒10之重量及結構強度的需求，係採用將外牆11的材料分攤至這些支撐結構12的方式，故在不增加電池盒10之重量的前提下，增加支撐結構12之數量會使外牆11的厚度變薄；減少支撐結構12之數量會使外牆11的厚度變厚。由此可知，在電池盒10重量不變的情況下，外牆11的厚度與這些支撐結構12的數量呈反比。

在本實施例中，外牆11及這些支撐結構12的材質為瀝青基碳纖維，且外牆11的纖維F1及這些支撐結構12的纖維F2沿容置槽1111的其中一開口11111朝另一開口11111的方向D1延伸。藉此，可使外牆11將熱傳導至基座2及蓋體3的效率提升，更加強整體的結構強度，並可使電池盒10輕量化。

需注意的是，外牆11及這些支撐結構12的材質並不以瀝青基碳纖維為限。在其他實施例中，外牆11及這些支撐結構12的材質可採用其他合適的導熱材質，如鋁合金。

接著，請參閱圖3，圖3為根據本新型之第二實施例所揭露之電池盒的剖視示意圖。

本實施例的電池盒10a與圖2實施例的電池盒10相似，故以下僅說明二者之間的主要差異，相同的部分則不再贅述。

在本實施例中，電池盒10a之外牆11a之二第一側牆113a背對於容置空間111a的外表面1131a及二第二側牆114a背對於容置空間111a的外表面1141a係呈波浪狀。藉此，可使得外牆11a之外表面的面積增加，而可加強電池盒10a與空氣進行熱交換的效率。

接著，請參閱圖4及圖5，圖4為根據本新型之第三實施例所揭露之電池盒的剖視示意圖。圖5為根據本新型之第四實施例所揭露之電池盒的剖視示意圖。

圖4的電池盒10b及圖5的電池盒10c皆與圖2的電池盒10相似，故以下僅說明它們之間的主要差異，相同的部分則不再贅述。

如圖4所示，每一第一側牆113b的厚度自其中央部1132b朝其相對二側漸減，每一第二側牆114b的厚度自其中央部1142b朝其相對二側漸減。藉此，可加強電池盒10b的結構強度。在本實施例中，每一第一側牆113b背對於容置空間111b的外表面1131b及每個第二側牆114b背對於容置空間111b的外表面1141b係呈弧形的形狀。

類似地，如圖5所示，每一第一側牆113c的厚度自其中央部1132c朝其相對二側漸減，每一第二側牆114c的厚度自其中央部1142c朝其相對二側漸減。藉此，可加強電池盒10c的結構強度。在本實施例中，每一第一側牆113c背對於容置空間111c的外表面1131c及每個第二側牆114c背對於容置空間111c的外表面1141c各具有尖角。

前述之每一第一側牆的厚度及每一第二側牆的厚度皆自其中央部朝其相對二側漸減，但並不以此為限。在其他實施例中，可僅有二第一側牆的厚度或二第二側牆皆自其中央部朝其相對二側漸減。

接著，請參閱圖6及圖7。圖6為根據本新型之第五實施例所揭露之電池組件的分解示意圖。圖7為圖6之電池組件的剖視示意圖。

在本實施例中，電池組件100d包含一電池盒10d、多個電池外殼20d及多個電池30d。此外，在本實施例或其他實施例中，電池組件100d還可包含一基座40d及一蓋體50d。

電池盒10d為導熱材質，例如為瀝青基碳纖維。電池盒10d具有一容置空間11d及二開口12d，且電池盒10d包含相對的二第一側牆13d及相對的二第二側牆14d。二第一側牆13d及二第二側牆14d一體成形地相連而共同形成容置空間11d，且二開口12d分別位於容置空間11d的相對二側並連通於容置空間11d。

這些電池外殼20d的結構相同，故以下僅詳細介紹其中一個電池外殼20d。電池外殼20d為導熱材質，例如為瀝青基碳纖維。電池外殼20d具有一容置槽21d及二開口22d，且電池外殼20d包含四個牆部23d。四個牆部23d一體成形地相連而共同形成容置槽21d，且二開口22d分別位於容置槽21d的相對二側並連通於容置槽21d。

每個電池外殼20d的容置槽21d皆容納一個電池30d。這些電池外殼20d裝設於電池盒10d的容置空間11d內，且每個電池外殼20d之其中二個相對的牆部23d分別抵靠並熱接觸於電池盒10d的二第一側牆13d。電池外殼20d的二開口22d例如分別與電池盒10d的二開口12d共平面。也就是說，電池外殼20d的二開口22d分別與電池盒10d的二開口12d齊平。

然，電池外殼20d的二開口22d並不限分別與電池盒10d的二開口12d齊平。在其他實施例中，電池外殼的二開口可分別電池盒的二開口保持一距離。

在本實施例中，基座40d與蓋體50d例如為導熱材質，如鋁合金。基座40d與蓋體50d分別裝設於電池盒10d的二開口12d處，而遮蔽容置空間11d。

在本實施例中，藉由具有容置槽21d之電池外殼20d與電池盒10d熱接觸的配置，可讓每個容納於容置槽21d之電池30d所產生的熱經由電池外殼20d傳導至電池盒10d，然後再傳導至基座40d與蓋體50d，使電池盒10d可有效地將所有電池30d所產生的熱傳導離開。然，電池盒10d之基座40d與蓋體50d為選配的元件。在其他實施例中，電池盒可無基座及蓋體。

此外，藉由這些一體成形的電池外殼20d抵靠於電池盒10d之二第一側牆13d的設計，可幫助電池盒10d抵抗非預期的外力，而降低損壞的風險。

在本實施例中，電池盒10d的纖維F3及電池外殼20d的纖維F4自電池盒10d的其中一開口12d朝另一開口12d的方向D2延伸。藉此，可使電池盒10d及電池外殼20d將熱傳導至基座40d及蓋體50d的效率提升，更加強電池盒10d及電池外殼20d的結構強度，並可使電池盒10d及電池外殼20d輕量化。

需注意的是，電池盒10d及電池外殼20d的材質並不以瀝青基碳纖維為限。在其他實施例中，電池盒的材質可採用其他合適的導熱材質，如鋁合金。

在本實施例中，電池組件100d還包含多個隔板60d。這些隔板60d例如係導熱材質，如鋁合金、碳纖維或熱界面材料(thermal interface material)。每一隔板60d位於電池盒10d的容置空間11d內，且其相對二側分別裝設於二第一側牆13d。每一個隔板60d位於相鄰的二電池外殼20d之間。藉此，這些隔板60d亦可將電池30d所產生的熱傳導至電池盒10d，且可進一步幫助電池盒10d抵抗非預期的外力。

在本實施例中，每一個隔板60d呈波浪狀，可在每個電池外殼20d因其內的電池30d膨脹而變形時，可有空間吸收電池外殼20d的變形量，以作為緩衝。

需注意的是，隔板60d並不限定為波浪狀。在其他實施例中，隔板可為平板。此外，隔板為選配的元件。在其他實施例中，電池組件可無隔板。

在本實施例中，電池盒10d之二第一側牆13d背對於容置空間11d的外表面131d及二第二側牆14d背對於容置空間11d的外表面141d皆為平坦狀，但並不以此為限。在其他實施例中，電池盒之二第一側牆及二第二側牆背對於容置空間的外表面可為波浪狀(類似於圖3)。

此外，電池盒10d之二第一側牆13d及二第二側牆14d的厚度為均勻的，但並不以此為限。在其他實施例中，每一第一側牆的厚度可自其中央部朝其相對二側漸減，每一第二側牆的厚度可自其中央部朝其相對二側漸減(類似於圖4、5)。

接著，圖8為根據本新型之第六實施例所揭露之電池組件的分解示意圖。圖9為圖8之電池組件的剖視示意圖。

本實施例的電池組件100e與圖6實施例的電池組件100d相似，故以下僅說明二者之間的主要差異，相同的部分則不再贅述。

在本實施例中，每個電池外殼20e的容置槽21e容納有二個以上的電池30e。以其中一個電池外殼20e來說，電池外殼20e包含四個牆部23e及多個分隔部24e。四個牆部23e共同形成容置槽21e，這些分隔部24e連接於其中相對的二牆部23e，而將容置槽21e分別多個子容置槽211e。每個子容置槽211e均容置一個電池30e，而使每個電池外殼20e的容置槽21e容納有多個電池30e。

在本實施例中，這些電池外殼20e係呈1x3的矩陣方式排列，但並不以此為限。在其他實施例中，可依據實際需求以不同行及不同列的矩陣方式排列。舉例來說，請參閱圖10，圖10為根據本新型之第七實施例所揭露之電池組件的分解示意圖。在本實施例中，這些電池外殼20f係呈2x3的矩陣方式排列。也就是說，本新型可視電池組件的規格需求，可擴展至mxn的矩陣方式排列，其中m、n為大於等於1的正整數。

根據上述實施例所揭露的電池盒及電池組件，藉由這些支撐結構與外牆一體成形且為導熱材質及這些支撐結構將外牆的容置空間分為多個容置槽，或形成容置槽之電池外殼與電池盒熱接觸的配置，可讓每個容納於容置槽之電池所產生的熱經由支撐結構傳導至外牆或經由電池外殼傳導至電池盒，而使電池盒可有效地將所有電池所產生的熱傳導離開。

此外，在部分實施例中，藉由這些支撐結構與外牆為一體成形的方式形成，可將外牆的材料分攤至這些支撐結構，以在不增加電池盒之重量的前提下，又能透過這些支撐結構滿足結構強度之需求。

再者，在部分實施例中，這些電池外殼可幫助電池盒抵抗非預期的外力，而降低損壞的風險。

雖然本新型以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習相像技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本新型之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

1:電池 2:基座 3:蓋體 10、10a、10b、10c、10d、10e:電池盒 11、11a:外牆 111、111a、111b、111c、11d:容置空間 1111:容置槽 11111、12d:開口 113、113a、113b、113c、13d:第一側牆 1131a、1131b、1131c、131d:外表面 1132b、1132c:中央部 114、114a、114b、114c、14d:第二側牆 1141a、1141b、1141c、141d:外表面 1142b、1142c:中央部 12:支撐結構 20d、20e、20f:電池外殼 21d、21e:容置槽 211e:子容置槽 22d:開口 23d、23e:牆部 24e:分隔部 30d、30e:電池 40d:基座 50d:蓋體 60d:隔板 100d、100e:電池組件 F1、F2、F3、F4:纖維 D1、D2:方向

圖1為根據本新型之第一實施例所揭露之電池盒的分解示意圖。 圖2為圖1的剖視示意圖。 圖3為根據本新型之第二實施例所揭露之電池盒的剖視示意圖。 圖4為根據本新型之第三實施例所揭露之電池盒的剖視示意圖。 圖5為根據本新型之第四實施例所揭露之電池盒的剖視示意圖。 圖6為根據本新型之第五實施例所揭露之電池組件的分解示意圖。 圖7為圖6之電池組件的剖視示意圖。 圖8為根據本新型之第六實施例所揭露之電池組件的分解示意圖。 圖9為圖8之電池組件的剖視示意圖。 圖10為根據本新型之第七實施例所揭露之電池組件的分解示意圖。

2:基座

3:蓋體

10:電池盒

11:外牆

111:容置空間

1111:容置槽

11111:開口

113:第一側牆

114:第二側牆

12:支撐結構

F1、F2:纖維

D1:方向

Claims (10)

1. 一種電池盒，用以容納多個電池，包含：一外牆，具有一容置空間；以及多個支撐結構，位於該容置空間並連接於該外牆的相對二側，而將該容置空間分為多個容置槽，該外牆與該些支撐結構為一體成形並為導熱材質，該些容置槽分別用以容納該些電池。
2. 如請求項1所述之電池盒，其中每一該容置槽具有相對的二開口，該外牆及該些支撐結構的材質為瀝青基碳纖維，該外牆及該些支撐結構的纖維沿任一該容置槽之其中一該開口朝另一該開口的方向延伸。
3. 如請求項1所述之電池盒，其中該外牆背對於該容置空間的表面呈波浪狀。
4. 如請求項1所述之電池盒，其中該外牆包含相對的二個第一側牆及相對的二第二側牆，該二第一側牆與該第二側牆相連而共同形成該容置空間，該些支撐結構皆連接於該二第一側牆，每一該第一側牆的厚度自其中央部朝其相對二側漸減，每一該第二側牆的厚度自其中央部朝其相對二側漸減。
5. 如請求項1所述之電池盒，其中該外牆的厚度與該些支撐結構的數量呈反比。
6. 一種電池組件，包含：一電池盒，具有一容置空間，且該電池盒為導熱材質；多個電池；以及多個電池外殼，裝設於該容置空間並與該電池盒熱接觸，該些電池外殼各包含四個牆部，每一該電池外殼的該四牆部一體成形地相連而共同形成一容置槽，且每一該電池外殼的該容置槽容納至少一該電池。
7. 如請求項6所述之電池組件，其中該電池盒具有二開口，該二開口位於該容置空間的相對二側，該電池盒及該些電池外殼的材質為瀝青基碳纖維，該電池盒的纖維及該些電池外殼的纖維沿其中一該開口朝另一該開口的方向延伸。
8. 如請求項6所述之電池組件，其中該電池盒背對於該容置空間的表面呈波浪狀。
9. 如請求項6所述之電池組件，其中該電池盒包含相對的二個第一側牆及相對的二第二側牆，該二第一側牆與該第二側牆相連而共同形成該容置空間，該些電池外殼皆熱接觸於該二第一側牆，每一該第一側牆的厚度自其中央部朝其相對二側漸減，且每一該第二側牆的厚度自其中央部朝其相對二側漸減。
10. 如請求項6所述之電池組件，更包含多個隔板，每一該隔板裝設於該電池盒的該容置空間並位於相鄰的該二電池外殼之間，該些隔板呈波浪狀。

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