[0001] 本发明涉及一种电池单元结构。

[0002] 近年来，为了可确保对于更多的人负担得起、可靠、可持续且先进的能源的存取，正在进行与对能源的效率化作贡献的二次电池有关的研究开发。可是，在与二次电池有关的技术中，电源供应装置(power supply device)、电池组(battery pack)或者移动电源组(mobile power pack)等所使用的电池单元的散热是课题。

[0003] 在现有技术中，移动电源组所使用的电池单元例如是构成为圆筒状，其在长边部设有热传导率低的树脂材料来作为单元支撑体，且在短边部设置点焊(spot welding)部来连接汇流条(bus bar)等。如此，电池单元经由单元支撑体构成组件进行安装(例如安装在移动电源组所使用的收容壳体中)，且电池单元经由点焊部与汇流条电性导通，而将放电时所产生的电力经由汇流条往外侧传递。其中，电池单元在放电时所产生的热能能够从短边部透过由导电金属材质所构成的点焊部与汇流条等构件往外侧传递而进行散热，但这样的散热路径短而效率低。因此，虽然期望移动电源组具备高输出功率，但由于电池单元的散热效率不佳，导致移动电源组在进行高功率的输出时难以降低放电温度，而容易达到高温保护温度(即，电池单元的散热效率赶不上移动电池组的输出效率)。

[0004] 本发明为了解决所述课题而以达成提高散热效率而降低放电温度为目的。而且，进而有助于能源的效率化。

[0005] [现有技术文献]

[0006] [专利文献]

[0007] [专利文献1]国际专利公开第WO 2019/064721号

[0038] 现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。其中，图1是本发明的第一实施例的电池单元结构的局部结构示意图，且图2是本发明的第二实施例的电池单元结构的局部结构示意图。以下将搭配图1与图2依序说明本发明的第一实施例的电池单元结构100与第二实施例的电池单元结构100A的应用及具体结构等，但此仅为本发明的其中两个示例，本发明所涉及的电池单元结构并不以此为限制。

[0039] 请参考图1，在本发明的第一实施例中，电池单元结构100包括电池单元110、单元支撑体120、金属板130、汇流条140、以及金属外壳150。电池单元110设置成在长边方向L1上延伸的圆筒状。单元支撑体120设置在电池单元110的外周来支撑电池单元110。金属板130设置在电池单元110与单元支撑体120之间，且直接或间接接触电池单元110在长边方向L1上的长边侧壁112。汇流条140设置在电池单元110的上下两侧的至少其中一侧，且连接电池单元110在短边方向L2上的短边侧壁114。金属外壳150设置在电池单元110的上下两侧的至少其中一侧，且位在汇流条140的外侧。其中，金属板130的上下两端的至少其中一端直接或间接连接至金属外壳150，以将电池单元110的热能沿着长边方向L1往比汇流条140更靠外侧的金属外壳150传递(如箭头所示出的路径)。

[0040] 具体来说，在本实施例中，电池单元结构100例如可以设有多个电池单元110(但不以此为限制)，且在每个电池单元110的外侧设有对应的单元支撑体120来对电池单元110进行支撑。并且，电池单元110与单元支撑体120之间还设有对应的金属板130。即，电池单元110、单元支撑体120与金属板130成组地设置。再者，汇流条140例如是经由点焊部P连接电池单元110在短边方向L2上的短边侧壁114上的电性接点(但不以此为限制)，从而电池单元
110经由点焊部P与汇流条140电性导通，而能够将放电时所产生的电力经由汇流条140往外侧传递。并且，多个电池单元110可以经由同一汇流条140往外侧传递电力(但不以此为限制)。金属外壳150例如是用以收容多个电池单元110的收容壳体，从而电池单元110、单元支撑体120、金属板130、以及汇流条140设置在金属外壳150的内侧。

[0041] 如此，电池单元结构100能够应用在移动电源组等装置中作为二次电池，电池单元110所产生的电力能够经由汇流条140往外侧传递，由此经由放电而对对象物(例如车辆)进行充电。并且，电池单元结构100在电池单元110放电时所产生的热能能够从电池单元110的短边侧壁114经由点焊部P往汇流条140传递(如箭头所示出的路径)，且电池单元结构100在电池单元110放电时所产生的热能还能够从电池单元110的长边侧壁112经由金属板130往比汇流条140更靠外侧的金属外壳150传递(如箭头所示出的路径)。也就是说，除了连接短边侧壁114并用于传递电力的汇流条140之外，电池单元110放电时所产生的热能能够经由金属板130更有效率地沿着长边方向L1往金属外壳150传递而进行散热。据此，电池单元结构100能够提高散热效率而降低放电温度。

[0042] 更进一步地说，在本实施例中，电池单元110的长边侧壁112与金属板130之间设有导热剂160。也就是说，金属板130经由导热剂160而间接接触电池单元110的长边侧壁112。较佳地，金属板130环绕在电池单元110的外周而设置成在长边方向L1上延伸的圆筒状。并且，导热剂160填满电池单元110的长边侧壁112与金属板130之间的空间。由此可知，电池单元110与金属板130之间无空气层而紧密接触，且金属板130能够在圆筒状的电池单元110的整个外周传递热能。如此，电池单元110的热能能够从电池单元110的长边侧壁112经由金属板130更有效率地沿着长边方向L1往金属外壳150传递而进行散热，从而能够提高散热效率而降低放电温度。然而，在其他未示出的实施例中，也可以不设置导热剂160，而金属板130直接接触电池单元110的长边侧壁112(即，包覆在电池单元110的外周)。或者，也可以仅将金属板130设置在电池单元110的长边侧壁112的部分区域。只要金属板130能够将电池单元
110的热能沿着长边方向L1往外侧传递，本发明并不以此为限制，其可依据需求调整。

[0043] 再者，在本实施例中，汇流条140与金属外壳150之间设有导热片170。金属板130的上下两端的至少其中一端直接或间接连接至导热片170，以经由导热片170连接至金属外壳150。更进一步地说，金属板130的上下两端的至少其中一端连接汇流条140，而经由汇流条
140间接连接至导热片170，且经由导热片170连接至金属外壳150。由此可知，汇流条140与金属外壳150能够经由导热片170紧密接触。如此，电池单元110的热能能够从电池单元110的长边侧壁112经由金属板130更有效率地沿着长边方向L1往金属外壳150传递而进行散热，从而能够提高散热效率而降低放电温度。然而，在其他未示出的实施例中，也可以不设置导热片170，而金属板130连接汇流条140与金属外壳150。只要金属板130能够将电池单元
110的热能沿着长边方向L1往外侧传递，本发明并不以此为限制，其可依据需求调整。

[0044] 进而，在本实施例中，金属外壳150设置在电池单元110的上下两侧(例如是用以收容多个电池单元110的收容壳体的上盖与下盖)，且汇流条140与导热片170也对应地设置在电池单元110的上下两侧(即，汇流条140、导热片170、与金属外壳150成对地设置在电池单元110的上下两侧)。金属板130的上下两端直接或间接连接至金属外壳150(例如是经由汇流条140与导热片170间接连接至金属外壳150)。由此可知，金属板130能够沿着长边方向L1在电池单元110的上下两侧传递热能(如箭头所示出的路径)。如此，电池单元110的热能能够从电池单元110的长边侧壁112经由金属板130更有效率地沿着长边方向L1往金属外壳150传递而进行散热，从而能够提高散热效率而降低放电温度。然而，在其他未示出的实施例中，也可以只在电池单元110的上下两侧的其中一侧配置金属外壳150与汇流条140，或者在电池单元110的上下两侧配置汇流条140且在上下两侧的其中一侧配置金属外壳150。只要金属板130能够将电池单元110的热能沿着长边方向L1往外侧传递，本发明并不以此为限制，其可依据需求调整。

[0045] 另外，在本实施例中，金属板130与单元支撑体120直接接触，且在电池单元110与单元支撑体120之间由内侧往外侧依序设有紧密接触的导热剂160、与金属板130而无空气层。其中，金属板130的材质与汇流条140的材质为相同的金属材料，从而具有良好的热传导性。相应于此，单元支撑体120的材质为树脂材料，从而相较于金属板130而不易散热。由此可知，电池单元110的热能不会在空气层中发散而累积在电池单元结构100的内部。并且，电池单元110的最外侧所设的单元支撑体120的树脂材料能够抑制电池单元110的热能往外周方向传递，而能够将热能往特定方向(即，长边方向L1)传递至外侧的金属外壳150而进行散热。如此，电池单元110的热能能够从电池单元110的长边侧壁112经由金属板130更有效率地沿着长边方向L1往金属外壳150传递而进行散热，从而能够提高散热效率而降低放电温度。进而，在配置有多个电池单元110的情况下，当其中一个电池单元110产生燃烧时，由于电池单元110的热能能够有效率地往外侧传递，从而还具有防止火势蔓延的效果。然而，本发明并不以此为限制，其可依据需求调整。

[0046] 请参考图2，在本发明的第二实施例中，电池单元结构100A包括电池单元110、单元支撑体120、金属板130、汇流条140A、以及金属外壳150，且还可依据需求设有导热剂160与导热片170。其中，电池单元结构100A具有与前述第一实施例的电池单元结构100类似的结构配置，其主要差异在于，电池单元结构100A所设的汇流条140A的具体结构以及配置位置不同于前述第一实施例的电池单元结构100所设的汇流条140。因此，以下有关电池单元结构100A的内容仅用于说明电池单元结构100A与前述第一实施例的电池单元结构100的差异，其他未说明之处可参照前述第一实施例的电池单元结构100的实施方式或前述其他变形方式，在此不多加赘述。

[0047] 在本实施例中，电池单元结构100A的汇流条140A上设有通孔142，通孔142露出金属外壳150的内侧所设的导热片170。金属板130的上下两端的至少其中一端不接触汇流条140A而通过通孔142直接连接至导热片170，且经由导热片170连接至金属外壳150。由此可知，经由通孔142的设置而使金属板130的上下两端的至少其中一端不接触汇流条140A，能够将电池单元110从短边侧壁114经由点焊部P往汇流条140A的散热路径与从长边侧壁112经由金属板130往金属外壳150的散热路径分开。如此，电池单元110的热能能够从电池单元
110的长边侧壁112经由金属板130更有效率地沿着长边方向L1往金属外壳150传递而进行散热，从而能够提高散热效率而降低放电温度。然而，在其他未示出的实施例中，也可以不设置导热片170，而金属板130通过通孔142直接接触金属外壳150。或者，金属板130也可以接触通孔142的内侧壁而接触汇流条140A。只要金属板130能够将电池单元110的热能沿着长边方向L1往外侧传递，本发明并不以此为限制，其可依据需求调整。

[0048] 综上所述，在本发明的电池单元结构中，金属板设置在电池单元与单元支撑体之间，且直接或间接接触电池单元在长边方向上的长边侧壁，汇流条设置在电池单元的上下两侧的至少其中一侧，且连接电池单元在短边方向上的短边侧壁，其中金属板的上下两端的至少其中一端直接或间接连接至汇流条外侧所设的金属外壳，以将电池单元的热能沿着长边方向往比汇流条更靠外侧的金属外壳传递。较佳地，电池单元的长边侧壁与金属板之间设有导热剂，金属板环绕在电池单元的外周而设置成在长边方向上延伸的圆筒状，且金属板与单元支撑体直接接触而在电池单元与单元支撑体之间无空气层。如此，电池单元放电时所产生的热能能够经由金属板更有效率地沿着长边方向往金属外壳传递而进行散热。据此，本发明的电池单元结构能够提高散热效率而降低放电温度。

[0049] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例的技术方案的范围。