模組化的電池組裝裝置

专利摘要:
一種模組化的電池組裝裝置，其將複數個電池預先以模組固定架定位而形成常用的固定規格的電池模組，在將電池模組組裝於電動車體時，利用裝設模組快速地將複數個所需的電池模組結合，而裝設模組的極頭夾只要夾住電池的電極芯部再旋轉即可定位，動作快速更利於組裝拆卸，十分方便實用。
公开号:TW201312834A
申请号:TW100132194
申请日:2011-09-07
公开日:2013-03-16
发明作者:cheng-shun Jiang；Jia-Sing Hsu
申请人:Automotive Res & Testing Ct；
IPC主号:Y02E60-00

专利说明:
模組化的電池組裝裝置
本發明涉及一種電池組裝結構，尤其是一種模組化的電池組裝裝置。
目前電動車的其中一電池的兩相對側需要兩個電池固定架分別定位。目前現有技術的電池固定架，如圖14所示，電池固定架90設有供電池的電極芯部穿設的芯部套孔91，電池固定架90的周緣設有複數個凸塊92及複數個凹口93。電池固定架90的凸塊92卡嵌於另一電池固定架90的凹口93，藉此，能夠將複數個電池固定架90固定連接，時將電池固定定位。
但是，目前電動車使用上需要大量電池，亦即需要大量的電池固定架90將電池定位，然後再組裝於電動車的車體上並進行串聯及並聯的電連結，但是每顆電池的二電池固定架90需要分別與另一顆電池的二電池固定架90結合，組裝及拆卸費時，且利用凹口93及凸塊92的凹凸結合方式有方向性，需要轉至正確位置才能與另一電池固定架90結合，組裝更為緩慢，實有改善的必要。
為解決現有技術電動車的電池與電池固定架組裝及拆卸費時，且有組裝方向性的不足與限制，本發明的目的在於提供一種模組化的電池組裝裝置，其將複數個電池預先以模組固定架定位而形成常用的固定規格的電池模組，在將電池模組組裝於電動車體時，利用裝設模組快速地將複數個所需的電池模組結合，而裝設模組的極頭夾只要夾住再旋轉，動作快速更利於組裝拆卸，十分方便實用。
本發明所運用的技術手段在於提供一種模組化的電池組裝裝置，其能夠結合於二電池單元的一側，各電池單元於同一側設有一電極芯部，該模組化的電池組裝裝置包括：二模組固定架，其並排靠攏並能夠以框套方式結合固定於該二電池單元；以及一裝設模組，其與該二模組固定架結合固定並包括一快拆座及二極頭夾，該快拆座跨接該二模組固定架，該快拆座包括一絕緣的本體及一金屬製且固設於該本體的導通板，該本體設有二芯部套孔，該二芯部套孔能夠分別套設於該二電極芯部；該導通板能夠套設並電接觸於該二電極芯部；該二極頭夾分別位於該二芯部套孔內並緊抵於該導通板，該二極頭夾能夠分別螺設套固於該二電極芯部；各極頭夾包括二能夠夾固相對應電極芯部的夾部，於各夾部的內壁面設有一能夠抵靠相對應電極芯部的螺紋面，其中，各極頭夾的二夾部之間的距離小於各芯部套孔的內徑。
所述的模組化的電池組裝裝置，其中，各極頭夾包括二塊體、二桿夾、二插銷及二扭轉彈簧，各塊體，各極頭夾的二桿夾位於相對應的二塊體之間並位於相對應極頭夾的兩相對側，各極頭夾的二插銷分別貫穿相對應的二桿夾且各插銷的兩端分別穿固於相對應的二塊體，各極頭夾的二扭轉彈簧分別套設於該二插銷，各扭轉彈簧的兩端分別抵靠於相對應的桿夾及相對應極頭夾的二塊體中的其中一個塊體。
所述的模組化的電池組裝裝置，其中，各極頭夾設有一朝向該導通板的第一端面及一相背於相對應第一端面的第二端面，各極頭夾於外周面的兩相對側分別開設有一工具溝，各工具溝沿著一與相對應極頭夾的軸線平行的直線而延伸，各工具溝貫通相對應的第二端面。
所述的模組化的電池組裝裝置，其中，該裝設模組設有一並聯座，該並聯座設有一本體及一嵌固於相對應本體內的連通板，該並聯座的本體設有一芯部套孔，該並聯座的連通板外凸於相對應本體的部份形成一凸部，該凸部能夠套設於相對應的電極芯部，該凸部與該快拆座的導通板電接觸；各極頭夾於外周面的兩相對側分別設有一呈徑向凸弧狀的側翼，各極頭夾的二側翼位於相對應的芯部套孔內。
所述的模組化的電池組裝裝置，其中，該導通板設有一位於該二芯部套孔之間的容置凹口；各模組固定架於端面設有一呈凸出狀且位於該容置凹口內的定位塊，該二定位塊並排靠攏；該裝設模組設有一套固於該二定位塊的定位座。
所述的模組化的電池組裝裝置，其中，各定位塊包括一呈半圓形的基部及一呈凸鈕狀且與相對應基部一體連接的鈕部，該二基部靠攏呈圓形，各鈕部相背於另一個鈕部，該定位座設有一套設於該二基部的穿孔及二開設於該穿孔的內壁面且分別與該二鈕部結合的旋槽，各旋槽包括一供相對應鈕部穿入的缺口及一呈徑向凹陷狀且設有兩端的滑溝，各滑溝的一端與相對應的缺口相通，各滑溝的另一端容置相對應的鈕部。
所述的模組化的電池組裝裝置，其中，該快拆座的本體於內壁面設有二對定位肋，該快拆座另設有二分別與該二對定位肋結合的插片，各插片的兩相對側面分別與相對應的二定位肋凹凸結合，且各插片抵靠於該導通板。
本發明所提供的模組化的電池組裝裝置，可以獲得的具體效益及功效增進至少包括：
1.模組化利於組裝拆卸：本發明將複數個電池預先以模組固定架定位而形成常用的固定規格的電池模組，在將電池模組組裝於電動車體時，利用裝設模組快速地將複數個所需的電池模組結合，而裝設模組的極頭夾只要夾住再旋轉，動作快速更利於組裝拆卸，十分方便實用。
2.具有極好的組裝彈性：由於不同電動車的車體空間不同，所需要的電池數量也不同，本發明利用常用的固定規格的電池模組，再搭配裝設模組可以組裝變化出不同形狀，適合不同的電動車裝配，具有極好的組裝彈性。
3.無組裝方向性：本發明的模組固定架之間是讓定位塊並排靠攏再結合定位座定位，沒有組裝方向性的限制，十分方向。
為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，茲進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：本發明所提供的一種模組化的電池組裝裝置與複數個電池單元10結合後的第一較佳實施例，其電池單元10之間呈串聯形式，如圖1至圖2所示，包括：三個電池單元10、六個模組固定架20及二個裝設模組30等元件，其中：如圖1至圖2所示，將一個電池單元10及二個模組固定架20定義為一電池模組，並於各電池模組設有三個金屬片M；各電池單元10包括複數個並排設置的電池11，本發明的第一較佳實施例中的各電池單元10包括四個呈矩陣排列的電池11，各電池11於兩相對側分別設有一呈凸出狀的電極芯部111；將圖1中位於右側的電池模組定義為一第一電池模組A，位於頂側的電池模組定義為一第二電池模組B，位於左側的電池模組定義為一第三電池模組C，而本發明實施方式的描述主要為該第一電池模組A及該第二電池模組B之間的連接；本發明中，電池單元10的電池11數量能夠依需要的數量事先組裝好，例如六個或八個電池等。
請進一步參看圖3，各電池模組A、B、C的二模組固定架20的截面形狀大致呈正方形並以框套方式結合固定於相對應電池單元10的兩相對側，位於同一側的該複數個模組固定架20並排靠攏並分別於中間位置形成一略呈方形的座孔21；較佳地，各模組固定架20於端面設有複數個呈凸出狀且間隔排列的定位塊22，本發明的較佳實施例中各模組固定架20的定位塊22的數量為八個，各模組固定架20的複數個定位塊22沿著同一旋轉方向排列，各定位塊22包括一呈半圓形的基部221及一呈凸鈕狀且與相對應基部221一體連接的鈕部222；將各電池模組A、B、C的二模組固定架20中位於前側的模組固定架20定義為一前側模組固定架，將各電池模組A、B、C的二模組固定架20中位於後側的模組固定架20定義為一後側模組固定架，而本發明的第一較佳實施例的實施方式的描述主要為該二前側模組固定架之間的連接；該第一電池模組A的前側模組固定架的二定位塊22分別與該第二電池模組的前側模組固定架的二定位塊22並排靠攏[以下描述為相對應並排的二定位塊22]，該二定位塊22的基部221靠攏呈圓形，該二定位塊22的其中一個鈕部222相背於另一個鈕部222。
各電池模組A、B、C的複數個金屬片M共三個，如圖1及圖2所示，其中一金屬片M呈長形並位於相對應前側模組固定架的座孔21內並藉由螺鎖於電極芯部111的螺帽而與相對應電池單元10的二電極芯部111電接觸，另二個金屬片M位於相對應後側模組固定架的座孔21內並藉由螺帽與相對應的電極芯部111電接觸，使各電池模組A、B、C的四電池11形成串聯狀態，各金屬片M設有二分別套設於對應相鄰的二電極芯部111的片孔。金屬片M的作用在於讓各電池模組A、B、C的複數個電池11串聯。而裝設模組30的作用在於讓複數個電池單元10串聯。
如圖1、圖4及圖5所示，連接該第一電池模組A及該第二電池模組B的該裝設模組30包括一快拆座31、二極頭夾32及複數個定位座33；該快拆座31跨接該第一電池模組A及該第二電池模組B，該快拆座31包括一絕緣的本體311、一金屬製且嵌固於該本體311內的導通板312及二插片313；該本體311設有二分別圍繞於對應相鄰的二電極芯部111的芯部套孔3111及二對位於該本體311內壁面的定位肋3112；該導通板312設有一位於該二芯部套孔3111之間且朝向該第一電池模組A及該第二電池模組B的容置凹口3121；各容置凹口3121容置相對應並排靠攏的二定位塊22。請進一步參看圖7，該導通板312的兩端分別套設於相對應二電極芯部111並抵靠於相對應的螺帽1111，藉此，對應相鄰的二電極芯部111透過螺帽1111及導通板312而能電導通。
該二插片313分別與該二對定位肋3112結合，各插片313的兩相對側面分別與相對應的定位肋3112凹凸結合，且各插片313抵靠於該導通板312。藉此能夠利用插片313將導通板312固定定位。
如圖4、圖6及圖7所示，該二極頭夾32分別位於該二芯部套孔3111內並分別螺設套固於相對應的二電極芯部111，該二極頭夾32抵靠並壓制該導通板312；各極頭夾32包括二夾固相對應電極芯部111的夾部，於各夾部的內壁面設有一抵靠相對應電極芯部111的螺紋面，各極頭夾32的二夾部之間的距離小於各芯部套孔3111的內徑；較佳地，各極頭夾32包括二塊體321、二桿夾322、二插銷323及二扭轉彈簧324，各塊體321呈弧狀，各極頭夾32的二桿夾322位於相對應的二塊體321之間並位於相對應極頭夾32的兩相對側，各桿夾322的一端抵靠於該導通板312，在本發明的較佳實施例中，各極頭夾32的二桿夾322即為該夾部；各桿夾322的內壁面3221即為該螺紋面；各極頭夾32的二插銷323分別貫穿相對應的二桿夾322且各插銷323的兩端分別穿固於相對應的二塊體321，各極頭夾32的二扭轉彈簧324分別套設於該二插銷323，各扭轉彈簧324的兩端分別抵靠於相對應的桿夾322及相對應極頭夾32的二塊體321中的其中一個塊體321。
較佳地，各極頭夾32設有一朝向該快拆座31的導通板312的第一端面及一相背於相對應第一端面的第二端面，各極頭夾32的二塊體321分別於外周面開設有一工具溝3211，各極頭夾32的二工具溝3211分別位於相對應極頭夾32的兩相對側，各工具溝3211沿著一與相對應極頭夾32的軸線平行的直線而延伸，各工具溝3211貫通相對應的第二端面；本發明亦可以利用特殊工具，例如一鑷夾，鑷夾設有一對樞設的夾體，夾體的內壁面設有凸肋，則二凸肋分別插入工具溝3211，藉此能夠利用鑷夾的凸肋轉動極頭夾32。
各極頭夾32的二塊體321分別於外周面設有一呈徑向凸弧狀的側翼3212，各極頭夾32的二側翼3212位於相對應的芯部套孔3111內[如圖9所示]。各極頭夾32的二側翼3212的徑向方向的最大距離大於芯部套孔3111的內徑，藉此能夠避免極頭夾32自芯部套孔3111掉出。
以下描述為相對應並排的二定位塊22及該複數個定位座33的其中一個定位座33：如圖1、圖4、圖7及圖8所示，該定位座33套固於該二定位塊22，較佳地，該定位座33設有一套設於該二基部221的穿孔331及二開設於該穿孔331的內壁面且分別與該二鈕部222結合的旋槽332，各旋槽332包括一供相對應鈕部222穿入的缺口3321及一呈徑向凹陷狀且設有兩端的滑溝3322，各滑溝3322的一端與相對應的缺口3321相通，各滑溝3322的另一端容置相對應的鈕部222。
本發明的第一較佳實施例在與複數個電池模組組裝前，先預先組裝，將二極頭夾32分別由本體311的內側面之處置入，並分別穿出芯部套孔3111且略為外凸於本體311。接下來，再將導通板312由本體311的內側面之處置入並將二極頭夾32限位，最後將二插片313與二對定位肋3112結合而使導通板312固定不掉出。由於導通板312及側翼3212的限位，使得極頭夾32不會掉出。
其次，將第一電池模組A、第二電池模組B、第三電池模組C靠攏，並使對應相鄰的二定位塊22靠攏，接下來，將複數個定位座33套入對應相鄰的任二定位塊22，旋轉定位座33使鈕部222滑入滑溝3322內定位；最後，利用特殊工具或使用者用手部壓極頭夾32，使桿夾322略為張開而能夠快速地夾住並螺合電極芯部111，由於二桿夾322之間的距離小於芯部套孔3111的內徑，所以極頭夾32的二桿夾322有略為張開的空間；接下來利用特殊工具或使用者用手部旋轉極頭夾32，使極頭夾32能夠緊抵導通板312，並使導通板312抵靠於螺帽1111並能夠電導通。
如圖10至圖11所示，為本發明的模組化的電池組裝裝置與複數個電池單元10A結合後的第二較佳實施例，其電池單元10A之間呈並聯形式，第二較佳實施例實質上與第一較佳實施例相同，並另設有複數個並聯座34A。第二較佳實施例中設有二個並聯座34A、二個快拆座31A、六個模組固定架20A，各模組固定架20A的截面形狀大致呈矩形並框套於一電池單元10A的一側，各電池單元10A包括四個水平並排的電池11A，並藉由三個金屬片M使四個電池11A呈串聯形式。而裝設模組30A在第二較佳實施例中是讓複數個電池單元10A呈並聯狀態。
如圖10至圖12所示，以下敘述為一個並聯座34A及一個快拆座31A的連結關係；該並聯座34A跨接於位在中間及頂側的二電池模組，該並聯座34A設有一本體341A及一嵌固於相對應本體341A的連通板342A，該並聯座34A的本體341A設有一芯部套孔3411A，該並聯座34A的連通板342A外凸於相對應本體341A的部份形成一凸部3421A，該凸部3421A被相對應的導通板312A抵靠壓制並套設於相對應的電極芯部111A，該凸部3421A與該快拆座31A的導通板312A電接觸；該並聯座34A的芯部套孔3411A實質上與該快拆座31A的芯部套孔3111A相同並於該並聯座34A的芯部套孔3411A內設有一與相對應電極芯部111A結合的極頭夾32A。
本發明的第二實施例的組裝大致與第一較佳實施例相同，其中，將並聯座34A及快拆座31A的芯部套孔3111A、3411A套入電極芯部111A；最後，利用特殊工具或使用者用手部壓極頭夾32A而能夠快速地夾住並螺合電極芯部111A；接下來利用特殊工具或使用者用手部旋轉極頭夾32A，使極頭夾32A能夠壓抵凸部3421A或導通板312A。
惟以上所述者，僅為本發明的較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，及大凡依本發明申請專利範圍及說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
A．．．第一電池模組
B．．．第二電池模組
C．．．第三電池模組
M．．．金屬片
10、10A．．．電池單元
11、11A．．．電池
111、111A．．．電極芯部
20、20A．．．模組固定架
21．．．座孔
22．．．定位塊
221．．．基部
222．．．鈕部
30、30A．．．裝設模組
31、31A．．．快拆座
311．．．本體
312、312A．．．導通板
3111．．．芯部套孔
3112．．．定位肋
3121．．．容置凹口
313．．．插片
32、32A．．．極頭夾
321．．．塊體
3211．．．工具溝
3212．．．側翼
322．．．桿夾
3221．．．內壁面
323．．．插銷
324．．．扭轉彈簧
33．．．定位座
331．．．穿孔
332．．．旋槽
3321．．．缺口
3322．．．滑溝
34A．．．並聯座
341A．．．本體
342A．．．連通板
3411A．．．芯部套孔
3421A．．．凸部
312A．．．導通板
3111A．．．芯部套孔
90．．．電池固定架
91．．．芯部套孔
92．．．凸塊
93．．．凹口
圖1是本發明組裝後的第一較佳實施例的前視立體外觀圖。
圖2是圖1的後視立體外觀圖。
圖3是本發明第一較佳實施例模組固定架的立體圖。
圖4是本發明第一較佳實施例裝設模組的立體分解圖。
圖5是圖4的快拆座另一角度的立體分解圖。
圖6是圖4的極頭夾的放大立體圖。
圖7是圖1沿著線7-7的局部剖面圖。
圖8是本發明第一較佳實施例定位座的放大立體圖。
圖9是圖1沿著線9-9的局部剖面圖。
圖10是本發明組裝後的第二較佳實施例的前視立體外觀圖。
圖11是圖10的後視立體外觀圖。
圖12是圖10的局部立體分解圖。
圖13是本發明的局部部份剖面圖。
圖14是現有技術固定座的立體圖。
10．．．電池單元
111．．．電極芯部
20．．．模組固定架
22．．．定位塊
30．．．裝設模組
33．．．定位座
A．．．第一電池模組
B．．．第二電池模組
C．．．第三電池模組
M．．．金屬片

权利要求:
Claims (7)
[1] 一種模組化的電池組裝裝置，其能夠結合於二電池單元的一側，各電池單元於同一側設有一電極芯部，該模組化的電池組裝裝置包括：二模組固定架，其並排靠攏並能夠以框套方式結合固定於該二電池單元；以及一裝設模組，其與該二模組固定架結合固定並包括一快拆座及二極頭夾，該快拆座跨接該二模組固定架，該快拆座包括一絕緣的本體及一金屬製且固設於該本體的導通板，該本體設有二芯部套孔，該二芯部套孔能夠分別套設於該二電極芯部；該導通板能夠套設並電接觸於該二電極芯部；該二極頭夾分別位於該二芯部套孔內並緊抵於該導通板，該二極頭夾能夠分別螺設套固於該二電極芯部；各極頭夾包括二能夠夾固相對應電極芯部的夾部，於各夾部的內壁面設有一能夠抵靠相對應電極芯部的螺紋面，其中，各極頭夾的二夾部之間的距離小於各芯部套孔的內徑。
[2] 如請求項1所述的模組化的電池組裝裝置，其中，各極頭夾包括二塊體、二桿夾、二插銷及二扭轉彈簧，各塊體，各極頭夾的二桿夾位於相對應的二塊體之間並位於相對應極頭夾的兩相對側，各極頭夾的二插銷分別貫穿相對應的二桿夾且各插銷的兩端分別穿固於相對應的二塊體，各極頭夾的二扭轉彈簧分別套設於該二插銷，各扭轉彈簧的兩端分別抵靠於相對應的桿夾及相對應極頭夾的二塊體中的其中一個塊體。
[3] 如請求項2所述的模組化的電池組裝裝置，其中，各極頭夾設有一朝向該導通板的第一端面及一相背於相對應第一端面的第二端面，各極頭夾於外周面的兩相對側分別開設有一工具溝，各工具溝沿著一與相對應極頭夾的軸線平行的直線而延伸，各工具溝貫通相對應的第二端面。
[4] 如請求項3所述的模組化的電池組裝裝置，其中，該裝設模組設有一並聯座，該並聯座設有一本體及一嵌固於相對應本體內的連通板，該並聯座的本體設有一芯部套孔，該並聯座的連通板外凸於相對應本體的部份形成一凸部，該凸部能夠套設於相對應的電極芯部，該凸部與該快拆座的導通板電接觸；各極頭夾於外周面的兩相對側分別設有一呈徑向凸弧狀的側翼，各極頭夾的二側翼位於相對應的芯部套孔內。
[5] 如請求項4所述的模組化的電池組裝裝置，其中，該導通板設有一位於該二芯部套孔之間的容置凹口；各模組固定架於端面設有一呈凸出狀且位於該容置凹口內的定位塊，該二定位塊並排靠攏；該裝設模組設有一套固於該二定位塊的定位座。
[6] 如請求項5所述的模組化的電池組裝裝置，其中，各定位塊包括一呈半圓形的基部及一呈凸鈕狀且與相對應基部一體連接的鈕部，該二基部靠攏呈圓形，各鈕部相背於另一個鈕部，該定位座設有一套設於該二基部的穿孔及二開設於該穿孔的內壁面且分別與該二鈕部結合的旋槽，各旋槽包括一供相對應鈕部穿入的缺口及一呈徑向凹陷狀且設有兩端的滑溝，各滑溝的一端與相對應的缺口相通，各滑溝的另一端容置相對應的鈕部。
[7] 如請求項6所述的模組化的電池組裝裝置，其中，該快拆座的本體於內壁面設有二對定位肋，該快拆座另設有二分別與該二對定位肋結合的插片，各插片的兩相對側面分別與相對應的二定位肋凹凸結合，且各插片抵靠於該導通板。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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TWI429125B|2014-03-01|

引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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US9780350B2|2014-03-05|2017-10-03|Lear Corporation|Modular battery connector assembly|

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法律状态:

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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TW100132194A|TWI429125B|2011-09-07|2011-09-07|Modular battery assembly device|TW100132194A| TWI429125B|2011-09-07|2011-09-07|Modular battery assembly device|