具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

请参阅图1及图2，分别为本发明用以提高安全性一实施例的立体分解示意图及立体示意图。如图所示，本发明实施例所述的电池模块10包括至少一固定架11、多个电池芯13、多个导电片15及多个保护单元17，其中固定架11用以固定电池芯13，导电片15用以串联电池芯13，而保护单元17则用以并联电池芯13。

在本发明一实施例中，多电池芯13可以矩阵方式排列，其中电池芯13沿着第一方向X及第二方向Y排列，且第一方向X垂直第二方向Y。在第一方向X上相邻的电池芯13的设置方向相反，其中相邻的电池芯13的正负极分别朝相反的方向，例如沿着第一方向X设置的电池芯13以正负极交错的方式排列，而在第二方向Y上相邻的电池芯13的设置方向则相同。当然上述电池芯13的排列方式仅为本发明一实施例，在实际应用时电池芯13亦可不以矩阵方式排列。

固定架11主要用以固定电池芯13，其中固定架11可包括多个电池芯凹槽111，用以容纳及固定电池芯13。例如电池芯凹槽111可以矩阵方式设置在固定架11的其中一表面上，而各个电池芯13则分别插入各个电池芯凹槽111，使得电池芯13以矩阵方式排列在固定架11上。

在本发明一实施例中，固定架11的数量可为两个，具有相近或相同的构造，并分别设置在电池芯13的两端，藉此将电池芯13固定在两个固定架11之间。例如电池芯13的一端设置在其中一个固定架11，并形成如图3或图5所述的构造，而电池芯13的另一端则设置在另一个固定架11，并形成如图4及图6所述的构造。

各个导电片15分别连接两个电池芯13，以串联两个电池芯13，例如导电片15可通过点焊或激光焊接等方式，分别连接相邻的两个电池芯13的正极及负极。当电池芯13以矩阵方式排列时，导电片15用以连接沿着第一方向X设置的相邻的两个电池芯13，其中在第一方向X上相邻的两个电池芯13的正负极是朝相反的方向，使得在第一方向X上的多个电池芯13经由多个导电片15串联，并形成一串联电池芯组131，请配合参阅图3及图4。导电片15可由金属材质所制成，例如可为镍片、铜片等低电阻的材料。

在本发明一实施例中，固定架11未设置电池芯凹槽111的表面上可设置多个导电片凹槽113，其中各个电池芯凹槽111分别连通一导电片凹槽113。导电片15可设置在导电片凹槽113内，并电性连接与导电片凹槽113连通的电池芯凹槽111内的电池芯13。

各个保护单元17分别连接两个导电片15，使得两个导电片15并联，而连接导电片15的电池芯13亦经由保护单元17并联。当保护单元17的温度大于一预设温度，或者是通过保护单元17的电流大于一预设电流时，保护单元17将会断开。

当电池模块10的其中一个电池芯13故障而短路时，其他正常的电池芯13将会经由保护单元17对并联的短路电池芯13充电，使得通过保护单元17的电流增加，并造成保护单元17的温度上升。当保护单元17的电流大于预设电流和/或保护单元17的温度大于预设温度时，保护单元17将会熔断，并在其他正常的电池芯13与并联的短路电池芯13之间形成断路，使得正常的电池芯13不会对并联的短路电池芯13充电。

通过本发明所述的电池模块10，可防止习用技术所述其他正常的电池芯13不断对短路的电池芯13进行大电流充电，因此可避免短路的电池芯13的温度不正常上升，藉此可有效降低电池芯13烧熔或爆炸的情形发生，以提高电池模块10的使用安全性。

具体而言，本发明所述的保护单元17可包括但不局限于温度保险丝、电流保险丝、焊锡丝、单芯铜线、自复式保险丝(PTC)、电阻等会因为电流和/或温度上升而断开的元件。例如焊锡丝的熔点相对低，因此当焊锡丝的温度上升时，焊锡丝将会熔断，以断开短路的电池芯与并联的正常的电池芯。由于焊锡丝的设置成本低，且只需要使用一般的电烙铁或焊枪，便可将焊锡丝(保护单元17)连接两个导电片15，以并联电池芯13。此外单芯铜线及电阻的特性亦与焊锡丝相近，并可以类似的方式设置，同样具有设置成本低及设置容易的优点。

在实际应用时可通过保护单元17的材料、长度、宽度和/或截面积改变预设温度和/或预设电流的大小，以预设温度进行说明，一般含有铅的锡丝大约会在摄氏190度左右熔断，而无铅的锡丝则约会在摄氏220度左右熔断。若电池芯13失效时所产生的温度为摄氏600度以上，则在电池芯13过热、烧熔或爆炸前锡丝(保护单元17)便会先熔断，并断开失效的电池芯13与并联的正常电池芯13之间的连接。以预设电流进行说明，一般的锡丝大约在通过40～50A的电流时，会因为高温而熔断，而电池芯13短路时流过的电流约为100～200A，因此在电池芯13的电流过大前，锡丝(保护单元17)便会先熔断，并断开失效的电池芯13与并联的正常电池芯13之间的连接，其中电池芯13短路时所流过的电流值与电池芯13的特性及并联的电池芯13数量相关。

另外若选择以0603尺寸的1欧姆电阻作为保护单元17时，大约可以承受1/10W的能量。当瞬间电流为100A时，产生的能量将远高于电阻所能承受的范围，并导致电阻熔断，同样可断开失效的电池芯13与并联的正常电池芯13之间的连接。

电池模块10还包括至少一第一导电片151及至少一第二导电片153，其中第一导电片151及第二导电片153用以并联部分的电池芯13，并作为电池模块10的输出端和/或输入端，如图1至图4所示。例如电池芯13可为充电电池，并可由第一导电片151及第二导电片153输出电能，或者是经由第一导电片151及第二导电片153对各个电池芯13充电。一般而言，第一导电片151及第二导电片153通常会连接最靠侧边的一个或多个电池芯13，例如连接或并联最靠侧边且沿着第二方向Y设置的多个电池芯13。

在本发明另一实施例中，第一导电片151及第二导电片153的数量可为多个，其中各个第一导电片151及各个第二导电片153分别连接一个电池芯13，如图5及图6所示。此外相邻的两个第一导电片151及相邻的第二导电片153分别通过一保护单元17连接，藉此以保护第一导电片151及第二导电片153连接的电池芯13。

在本发明一实施例中，多个电池芯13排列为9乘3的矩阵，其中第一方向X排列了九个电池芯13，而第二方向Y则排列了三个电池芯13，且第一方向X约略与第二方向Y垂直，如图3及至图4所示。换言之，电池模块10可包括二十七个电池芯13、二十四个导电片15及十六个保护单元17，其中在第一方向X上的九个电池芯13通过八个导电片17串联，并形成一串联电池芯组131。此外在第二方向Y上的三个电池芯13则通过两个保护单元17并联，例如可将三个串联电池芯组131层叠设置，并通过八个保护单元17连接相邻的两个串联电池芯组131，其中保护单元17连接相邻的两个导电片17，以并联相邻的两个串联电池芯组131的电池芯13。

换言之，在本发明上述实施例中，主要将第一方向X的九个电池芯13串联，以提高电池模块10输出的电压，并将第二方向Y上的三个电池芯13并联，以增加电池模块10的电量。具体而言，当电池芯13为3.7V的锂电池芯时，电池模块10将可产生33.3V的电压。当然上述电池芯13、导电层15及保护单元17的数量及设置方式仅为本发明一实施例，并非本发明权利范围的限制，在实际应用时电池芯13、导电层15及保护单元17的数量及设置方式可依据产品的需求调整。

在本发明一实施例中，电池模块10可包括一保护板19，电性连接电池芯13，其中保护板19可包括保护电路板及PTC(自复式保险丝)等电流器件，用准确的监控电池芯13的电压及充放电流，并及时控制电流回路的通断，并可在高温环境下防止电池芯13的损坏。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。