TWM619152U

TWM619152U - 電池模組

Info

Publication number: TWM619152U
Application number: TW110208047U
Authority: TW
Inventors: 黃名玄; 楊文翔; 邱智祥; 王鈞緯
Original assignee: 華碩電腦股份有限公司
Priority date: 2021-07-09
Filing date: 2021-07-09
Publication date: 2021-11-01

Abstract

本案揭示一種電池模組包括一電芯、一保護板以及一包封膜。電芯包括一本體以及多個極耳，多個極耳設置於本體的一前表面。保護板設置於前表面並連接與多個極耳電性連接。包封膜包括一體成型的一本體部以及一延伸部，本體部包封電芯，延伸部對應前表面而突出於本體部並包封保護板。

Description

電池模組

本揭露是有關於一種電池模組。

隨著行動通訊設備的演進與發展，目前智慧型手機朝向薄形化之趨勢邁進，因此，軟包聚合物鋰電池能夠藉由薄片正、負極連接通訊設備以提供電源，亦成為目前市面上之主流通訊設備所使用之電池，以取代厚度較大之鎳氫電池(Ni-MH)、磷酸鋰鐵(LiFePO₄)、三元素(鋰鈷鎳電池Li(NiCo)O₂)、鋰鈷(LiCoO₂)、鋰錳(LiMnO₂)電池。因此，為符合薄形化之行動通訊設備，鋰電池封裝設備廠商係針對具有封裝功能之包封膜進行研發及實驗之程序。

本揭露提供一種電池模組，其包括一電芯、一保護板以及一包封膜。電芯包括一本體以及多個極耳，多個極耳設置於本體的一前表面。保護板設置於前表面並連接與多個極耳電性連接。包封膜包括一體成型的一本體部以及一延伸部，本體部包封電芯，延伸部對應前表面而突出於本體部並包封保護板。

基於上述，本新型創作的實施例所提出的一種電池模組其利用一體成型的包封膜包封電芯及保護板，不僅可簡化組裝步驟，更可省去分別包封電芯及保護板的多個不同的包封元件，因而減小電池模組整體體積。此外，透過一體成形的包封膜同步包封電芯及保護板也可使電池模組具有簡潔的外觀。並且，一體成型的包封膜減少了分別包封電芯及保護板的元件之間的接縫，也可減少水或水氣滲入電池模組內的情況產生。

100:電池模組

110:電芯

112:本體

114、116:極耳

120:保護板

130:包封膜

132:第一凹槽部

1321:第一凹槽

134:第二凹槽部

1341:第二凹槽

135:本體部

136:彎折部

138:延伸部

1381:第一延伸端

1382:第二延伸端

140:軟性電路板

OP1:開口

圖1是依照本新型創作的一實施例的一種電池模組的包封膜的展開示意圖。

圖2至圖4是依照本新型創作的一實施例的一種電池模組的包封膜的包封流程示意圖。

圖1是依照本新型創作的一實施例的一種電池模組的包封膜的展開示意圖。請參照圖1，在某些實施例中，電池模組100包括電芯110、保護板120以及包封膜130。在本實施例中，電池模組100可為鋰離子電池模組。電芯110包括一本體112以及多個極耳114、116，且極耳114、116設置於本體112的前表面。詳細而言，電芯110可由正極層、隔離層與負極層所構成，其中隔離層使得正極層與負極層不會直接接觸且彼此電性隔離。在某些實施例中，上述的疊層結構可例如以捲繞的方式容納於電池容器中，並在電池容器填滿電解液之後密封。在某些實施例中，電芯110的正極層與負極層可分別包括突出本體112的正極極耳(例如但不限於極耳114)以及負極極耳(例如但不限於極耳116)，極耳114、116突出於本體112的前表面以用於電性連接至保護板120。在本實施例中，極耳114、116可透過例如焊接的方式連接至保護板120的接點。

在本實施例中，保護板120設置於本體112的前表面並分別與極耳114、116電性連接。在一些實施例中，電池模組100更可包括軟性電路板140，其連接保護板120並與外部電路電性連接。一般而言，為了保護電池模組100不被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，電池模組100設置有由電子電路組成的保護板(保護電路板)120，其可時刻準確的監視電芯的電壓和充放迴路的電流，及時控制電流迴路的通斷，以防止電池模組100發生惡劣的損壞。在一些實施例中，保護板120可包括控制積體電路(IC)、MOS開關、電阻、電容及輔助器件例如保險絲、PTC、NTC、ID、記憶體等。控制積體電路在一切正常的情況下控制MOS開關導通，使電芯110與外電路導通，而當電芯電壓或迴路電流超過規定值時，它立刻控制MOS開關關斷，保護電芯110的安全。

請參照圖1，在一些實施例中，包封膜130包括一體成型的本體部135以及延伸部138。值得說明的是，此處的「一體成型」是指本體部135以及延伸部138之間不具有連接介面(interface)，也就是說本體部135以及延伸部138之間無須其他連接介質來彼此連接。然而，包封膜130本身可為單層，也可為多層複合層彼此層壓而成。舉例而言，包封膜130可為鋁塑複合膜(簡稱鋁塑膜)，其可包括絕緣層、鋁箔層以及熱封層等所構成的複合膜，層與層之間通過黏著劑進行壓合黏結。在一實施例中，絕緣層可為鋁塑膜中的最外層，最外層材料需要保護中間層或鋁箔層不受劃傷，並且能夠連續操作，同時保證產品的成品率。此外，在電池使用過程中，最外層材料也需要保護電池的內部結構。因此，最外層材料的特性，需要具備耐沖擊性、耐穿刺性、耐熱及耐摩擦性，以及具備優異絕緣性，其材料可包括尼龍或其他適合材料。鋁箔層可為鋁塑膜中的中間層，由於電池模組100需要優良的耐水蒸氣性能、良好黏合強度以保證熱封性能不受影響，因此，中間層材料的特性，必須有良好的抗針孔性，穩定的可加工成型性及優良的雙面複合性，其材料可包括鋁箔或其他適合材料。熱封層可為鋁塑膜中的內層，即面向電芯110的最內層，其需具備優良耐有機溶劑性、熱黏性及穩定熱封強度，其材料可包括流延聚丙烯(cast polypropylene，CPP)薄膜、聚丙烯(Polypropylene，PP)薄膜或其他適合材料。

在本實施例中，本體部135經配置以包封電芯110的本體112，延伸部138則連接本體部135並對應本體112的前表面而設置，並且，延伸部138突出於本體部135而包封保護板120。具體而言，本體部135包括第一凹槽部132、第二凹槽部134以及彎折部136。彎折部136連接於第一凹槽部132與第二凹槽部134之間，且第一凹槽部132、第二凹槽部134以及彎折部136可為一體成型。在本實施例中，第一凹槽部132包括第一凹槽1321，相應地，第二凹槽部134包括第二凹槽1341。在一實施例中，第一凹槽1321以及第二凹槽1341可經由沖壓形成。第一凹槽部132及第二凹槽部134可相對彎折部136呈對稱設置，也就是說，第一凹槽部132及第二凹槽部134可對稱地分別設置於彎折部136的相對兩側。如此，彎折部136經彎折以使第一凹槽部132與第二凹槽部134彼此相對以共同定義出一容置槽，以容置電芯110的本體112。彎折部136經彎折後可貼合於本體112的側面。

具體而言，請同時參照圖1及圖2，在包封電芯110的本體112的步驟中，可先將本體112放置於第一凹槽部132的第一凹槽1321中或是第二凹槽部134的第二凹槽1341中(本實施例是將本體112放置於第一凹槽部132的第一凹槽1321中，但不以此為限)，之後，再將彎折部136彎折(例如對折)以使第一凹槽部132與第二凹槽部134彼此相對接，並使第二凹槽部134覆蓋於本體112上。最後再將第一凹槽部132與第二凹槽部134彼此接合，以將電芯110的本體112包封於第一凹槽部132與第二凹槽部134所共同定義出的容置槽內。在本實施例中，在將彎折部136彎折之後，可選擇性地對第一凹槽部132與第二凹槽部134彼此對接後多餘的部分進行裁切，以使第一凹槽部132與第二凹槽部134能彼此緊密貼合。

請參照圖1及圖2，在一些實施例中，包封膜130的延伸部138可包括第一延伸端1381以及第二延伸端1382，其分別位於本體部135的相對兩端，且分別連接第一凹槽部132與第二凹槽部134。如此配置，當彎折部136彎折以使第一凹槽部132與第二凹槽部134彼此相對時，如圖2所示，第一延伸端1381也與第二延伸端1382彼此相對。在本實施例中，第一延伸端1381可與第一凹槽部132一體成型，而第二延伸端1382可與第二凹槽部134一體成型。更進一步而言，第一延伸端1381、第一凹槽部132、彎折部136、第二凹槽部134以及第二延伸端1382為一體成型，也就是上述任相鄰兩者之間不具有連接介面(interface)，也無須其他連接介質來彼此連接。在本體部135以及延伸部138非一體成型的實施例中，第一延伸端1381可與第一凹槽部132相連接，而第二延伸端1382可與第二凹槽部134相連接。也就是說，第一延伸端1381與第一凹槽部132之間以及第二延伸端1382與第二凹槽部134之間可經由連接介面而彼此相連。

請參照圖1及圖3，在第一凹槽部132與第二凹槽部134彼此接合後，可利用壓合等方式將第一延伸端1381與第二延伸端1382彼此接合，以將保護板120包封於第一延伸端1381與第二延伸端1382之間。在本實施例中，與第一凹槽部132連接的是第一延伸端1381，故保護板120是位於第一延伸端1381上，但本新型創作實施例並不侷限於此。在本實施例中，第一延伸端1381與第二延伸端1382可包括容置凹槽，以在第一延伸端1381與第二延伸端1382彼此接合時能將保護板120包封於第一延伸端1381與第二延伸端1382之間。在其他實施例中，第一延伸端1381與第二延伸端1382也可為平的薄板，並在彎折部136彎折後再透過壓合等方式將第一延伸端1381與第二延伸端1382依保護板120的外型而塑型，並將保護板120包封於其內。

請同時參照圖1、圖3及圖4，在一些實施例中，延伸部138可包括一開口OP1，使連接保護板120的軟性電路板140可經由開口OP1而延伸出包封膜130，以便於與外部電路電性連接。舉例而言，延伸部138的第一延伸端1381與第二延伸端1382可分別具有對應的凹口，以在第一延伸端1381與第二延伸端1382彼此接合時，對應的凹口可共同定義出開口OP1。在一實施例中，電池模組100更可包括封膠材料，其可填充於開口OP1與軟性電路板140之間的間隙，以防止水或水氣滲入電池模組100內。在一些實施例中，封膠材料除了用以填充延伸部138的開口OP1以外，也可用以封填包封膜130包封電芯110後的所有開口及/或接縫處。由於封膠材料具防水性，而使電池模組100能夠有防水保護，以提升電池模組100的防水性。此外，填充封膠材料也可使電池模組100的結構強度強化。在其他實施例中，封膠材料更可具有良好的導熱性，而能夠使電池模組100具有更良好的均溫性及散熱效能。於一實施例中，封膠材料可包括液態樹脂，於灌膠封填方式中所使用的液態樹脂可以為一具耐熱性的液態樹脂。此外，為了達到不同的功能，亦可以更進一步在前述液態樹脂中加入不同功能的添加物，而產生不同的功能。在其他實施例中，封膠材料也可為(橡膠)密封環或是密封膠等。

綜上所述，本新型創作的實施例所提出的一種電池模組其利用一體成型的包封膜包封電芯及保護板，不僅可簡化組裝步驟，更可省去分別包封電芯及保護板的多個不同的包封元件，因而減小電池模組整體體積。此外，透過一體成形的包封膜同步包封電芯及保護板也可使電池模組具有簡潔的外觀。並且，一體成型的包封膜減少了分別包封電芯及保護板的元件之間的介面，也可減少水或水氣滲入電池模組內的情況產生，提升電池模組的防水性能。