[发明专利]具多数电池芯的高导热电池模组及其组装方法

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种具多数电池芯的高导热电池模组及其组装方法，尤其是一种可供电池芯具有更稳固设置、及增加电池芯的散热效率的组装结构及组装方法。

【背景技术】

目前科技业对于燃烧石油与天然气等储存量有限、且会造成大量碳排放的污染性能源已经逐渐设法减少使用，试图以可由太阳能、风力、水力等天然来源转换而来、且使用后无污染的电能作为干净能源，然而，目前许多交通工具都是使用石油与天然气作为驱动时所需要的推动能源，因此，为降低对石油与天然气的需求，使用电力成为推动能源的电动交通工具因而成为当前热门议题。

但是，电动车辆等交通工具，受限于需耗费大量电能驱动马达，必须使用大量电池芯，并透过串/并接电池芯增加所储存的电能，当车辆行驶在例如山区或沙地上，便必须因应严酷的温度与操作环境考验，甚至必须考虑意外碰撞的可能性，对于使用多个串/并接的电池芯，由于受到各方向振动的影响，使得电池与电池间的连接因此发生脱落或短路的可能性增高，如果是部分电池因接点脱落断路的情况，则将使供电能量降低，导致无法正常行驶，但若造成外部短路情况，则可能因为瞬间的高温，导致单颗电池芯燃烧、爆炸，进而波及相邻电池芯，形成严重的安全问题，因此目前的设计，一般都将个别电池芯藉由保险丝与整体电路导接，以便在单颗电池芯出现外部短路情况时，主动将其断路，减少对于整体电路的干扰。

然而，电池芯在充、放电时，也会因为大量电流通过，提高电池芯与电路的温度，受限于电池芯的正极与负极的两端位置必须设置电极导电，目前一般的散热设计，多集中在电池芯的侧壁方向。不幸地，由于一般常见的锂二次电池等，电池芯中主要的金属与导热材料都是沿顶面至底面方向延伸设置；而电池芯的中心轴至侧边之间，则是充满不利于导热的电池液，热阻随之大幅提升，因此由侧边导热将是较无效率的设计。

更糟糕地，当电池芯的安全结构如同上述被防火材料包覆时，将连侧壁导热与散热的结构都无法设置，使得温度问题更是雪上加霜。尤其，当部分业者在个别电池芯的正极与负极的两端位置均设置保险丝结构，将使得顶面与底面的导热设计也被局限，当导热及散热问题无法被解决，电池芯内部温度不断上升，单纯想藉由上述防火而不易导热的结构保护个别电池芯，防止燃烧与爆炸，就像是用单纯加高堤防，而想挡住河底不断淤积升高的河流泛滥一样不切实际。

而且，不论是使用串接或并接，为方便车厂安装或维修人员进行电池的导接，必须要将各电池芯的底端与顶端透过线路导接，并牵引至同一侧的位置，然而电动车辆供电池设置的空间有限，导接的线路如果没有妥善的进行整理、收纳，将会让空间的使用率降低，另方面，对于车厂安装或维修人员而言，过于繁杂的线路，将造成电池替换作业的不便，不仅耗时、浪费人力，甚至平添维修人员的安全风险。

因此，如何能提供一种能够增加电池导接的稳定性的结构，可降低车辆因为振动而导致电池芯连接处脱落或短路的风险，并且提升电池的散热效率，不仅延长续航力，更可大幅延长电池芯使用寿命及增加使用的安全性，尤其是藉由高效能导热结构，斧底抽薪地明显降低电池芯燃烧与爆炸的发生机率，减少生命财产损失的风险，并且更方便安装及维修操作，降低需要花费的时间及人力，将会是本发明所要聚焦的重点。

【发明内容】

本发明之一目的在于提供一种可降低振动导致电池芯连接处脱落风险、增加导接稳定性的具多数电池芯的高导热电池模组。

本发明另一目的在于提供一种提升电池散热效率的具多数电池芯的高导热电池模组，使得电池的使用寿命延长、降低燃烧与爆炸的安全风险。

本发明再一目的在于提供一种结构可方便电池组更换的具多数电池芯的高导热电池模组。

本发明又一目的在于提供一种可降低振动导致电池芯连接处脱落风险、增加导接稳定性的具多数电池芯的高导热电池模组组装方法。

本发明又另一目的在于提供一种能增加散热效率的具多数电池芯的高导热电池模组组装方法，使电池芯寿命延长、降低燃烧与爆炸的风险。

依照本发明揭示的一种具多个电池芯的高导热电池模组的组装方法，其中前述电池芯分别具有一个封闭底端、一个顶端、及一个介于前述底端与顶端间的侧壁，且每个电池芯具有两个电极，其中一个电极是位于各电池芯的顶端，另一个电极则是与前述一个电极电气绝缘地位于前述各电池芯的底端，该组装方法包括下列步骤：

a)提供一层主固定框及一辅助固定框，前述主固定框及辅助固定框共同形成有多个分别供容纳上述电池芯之一的容置槽，并且将上述电池芯分别组装至各对应容置槽；及