專(zhuān)利名稱(chēng)：鋰電池及其連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰電池及其連接器，且特別是涉及一種鋰鐵電池及其連接器。
背景技術(shù)：
自電動(dòng)車(chē)發(fā)展以來(lái)，最早被應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)電池的是鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池由于成本低、性?xún)r(jià)比高的特點(diǎn)，在如今也是應(yīng)用最為廣泛的一種電動(dòng)車(chē)電池。而在未來(lái)，鋰電池?zé)o疑將成為動(dòng)力電池發(fā)展的方向。鋰電池重量輕、儲(chǔ)能大、無(wú)污染，但是目前由于技術(shù)限制，它在動(dòng)力車(chē)上的應(yīng)用還非常有限。有鑒于此，業(yè)界看好鋰電池市場(chǎng)的商機(jī)，大舉投入鋰電池的研發(fā)生產(chǎn)，近來(lái)磷酸鋰鐵電池的技術(shù)更是日新月異。采用鋰鈷氧化物作為正極材料的鋰電池又稱(chēng)為鋰鈷電池，鋰鈷電池除了具有高電容量及高能量密度的優(yōu)點(diǎn)之外，溫度特性及電池壽命的表現(xiàn)也不俗。然而，鋰鈷電池的產(chǎn)品安全性較讓人憂(yōu)心，尤其近幾年來(lái)筆記型計(jì)算機(jī)及手機(jī)用鋰電池的危安事件頻傳，更使得消費(fèi)者對(duì)于鋰鈷電池的信任度下降。磷酸鋰鐵電池的產(chǎn)品安全性遠(yuǎn)高于鋰鈷電池，但磷酸鋰鐵導(dǎo)電問(wèn)題仍待改善，尤以安全性、增加電池蓄電量及降低成本為三大發(fā)展主軸。磷酸鋰鐵電池具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如高溫特性佳、循環(huán)壽命長(zhǎng)及材料成本低等，且磷酸鋰鐵電池的安全性更是目前鋰電池的正極材料中最佳的。磷酸鋰鐵電池具有安全性高及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但其封裝與電極連接仍有進(jìn)一步改善的空間，以使磷酸鋰鐵電池的使用更為廣泛與安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種鋰電池連接器，所述連接器可以用來(lái)耦接鋰電池的導(dǎo)電端子，以方便封裝鋰電池，提高鋰電池 的質(zhì)量。因此，本發(fā)明提供一種鋰電池連接器，其包括一承載座與一蓋板。承載座上形成有一固定板與一外部連接頭，而蓋板可將多個(gè)電池材料薄膜(例如正極材料薄膜或負(fù)極材料薄膜)堆疊而成的電極端子固定于承載座的固定板與蓋板之間。其中所述承載座進(jìn)一步包括多個(gè)固定裝置，例如螺栓與螺帽，或者形成于承載座上的螺柱與螺帽，以將電極端子固定于承載座的固定板與蓋板之間。此外，固定板上還可以形成一凹槽，以將電極端子固定于承載座的凹槽與蓋板之間。其中，所述鋰電池連接器是由鋁金屬或銅金屬所構(gòu)成。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰電池，包括外殼、由多個(gè)正極材料薄膜堆疊而成的正極端子、由多個(gè)負(fù)極材料薄膜堆疊而成的負(fù)極端子、分別夾緊正極端子與負(fù)極端子的多個(gè)鋰電池連接器，以及外殼密封板。其中，每一鋰電池連接器包括一承載座與一蓋板，承載座包括一固定板與一外部連接頭，并利用蓋板將正極端子或負(fù)極端子固定于承載座的固定板與蓋板之間。外殼密封板則用來(lái)將正極端子、負(fù)極端子與鋰電池連接器密封于外殼之中，且經(jīng)由外殼密封板的開(kāi)口露出鋰電池連接器的外部連接頭。
其中所述承載座與蓋板可以利多個(gè)固定裝置，例如螺栓與螺帽，或多個(gè)形成于承載座上的螺柱與螺帽，將正極端子或負(fù)極端子固定于承載座的固定板與蓋板之間。其中，一般而言，正極連接器較佳地是由銅金屬所構(gòu)成，而負(fù)極連接器較佳地是由鋁金屬所構(gòu)成。此外，此鋰電池更可以在承載座的固定板形成凹槽，并利用多個(gè)輔助端子層，所述輔助端子層一端電性連接凹槽的一凹槽端面，另一端則電性連接正極端子或負(fù)極端子。而所述外部連接頭更包含一內(nèi)螺紋與一外螺紋，以方便使用者將鋰電池串聯(lián)、并聯(lián)或連接一外部的負(fù)載。其中鋰電池較佳地為鋰鐵電池。因此，本發(fā)明的鋰電池與其所使用的連接器，可以利用蓋板與承載座有效地固定電極端子，故無(wú)需再使用焊接的方式連接鋰電池連接器與正極端子或負(fù)極端子。因此，有效地降低了鋰電池制造時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)，更可以方便連接鋰電池連接器與正極端子或負(fù)極端子，有效地改善鋰電池的生產(chǎn)流程。此外，本發(fā)明的鋰電池與其所使用的連接器，更進(jìn)一步利用輔助端子層準(zhǔn)確地連接凹槽的端面，以消除電極端子的誤差，有效地增加電極端子與連接器之間的導(dǎo)電效率。


為了使本發(fā)明的上述以及其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例更明顯易懂，提供附圖，在附圖中圖1是本發(fā)明鋰電池的部分分解示意圖。圖2是本發(fā)明鋰電池連接器的一較佳實(shí)施例的分解示意圖。圖3是本發(fā)明鋰電池連接器的另一較佳實(shí)施例的分解示意圖。圖4是本發(fā)明鋰 電池連接器的又一較佳實(shí)施例，應(yīng)用輔助端子層以提升導(dǎo)電效率。圖5是圖2的本發(fā)明鋰電池連接器的承載座的另一實(shí)施例示意圖。圖6是圖3的本發(fā)明鋰電池連接器的承載座的另一實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明及技術(shù)內(nèi)容，將配合圖示說(shuō)明如下，然而附圖僅作為說(shuō)明用途，并非用于局限本發(fā)明。參閱圖1，其公開(kāi)了本發(fā)明的鋰電池的部分分解示意圖。如圖1所示，鋰電池100，例如磷酸鋰鐵電池(LiFePO4)，其電池芯140安裝于外殼110之中，而電池芯140由絕緣包覆層142包覆電池材料薄膜所構(gòu)成,所述電池材料薄膜例如正極薄膜材料與負(fù)極薄膜材料，正極薄膜材料一端形成凸出于絕緣包覆層142的正極端子144，而負(fù)極薄膜材料一端形成凸出于絕緣包覆層142的負(fù)極端子146。正極端子144進(jìn)一步利用鋰電池連接器120來(lái)固定，并且正極端子144的每一正極薄膜材料均與鋰電池連接器120電性連接。而負(fù)極端子146亦進(jìn)一步利用鋰電池連接器121來(lái)固定，并且負(fù)極端子146的每一負(fù)極薄膜材料均與鋰電池連接器121電性連接。一般而言，正極端子144的鋰電池連接器120較佳地是利用銅金屬所構(gòu)成，而負(fù)極端子146的鋰電池連接器121較佳地是利用鋁金屬所構(gòu)成。鋰電池連接器120包括蓋板126與承載座128，并利用固定裝置(參閱圖2與圖3)將蓋板126與承載座128固定，使正極端子144被固定于其中。鋰電池連接器121包括蓋板122與承載座124，并利用固定裝置(參閱圖2與圖3)將蓋板122與承載座124固定，使負(fù)極端子146被固定于其中。當(dāng)鋰電池連接器120與鋰電池連接器121被分別固定于正極端子144與負(fù)極端子146之上后，電池芯140被安裝于外殼110之中，利用外殼密封板130將電池芯140覆蓋，并使外殼密封板本體132上的開(kāi)口 134與開(kāi)口 136穿出承載座124與承載座128的一端的外部接頭，以用來(lái)與其它鋰電池或者負(fù)載電性連接。由于本發(fā)明利用蓋板與承載座有效地固定電極端子，并利用承載座的外部接頭，方便地與其它鋰電池或者負(fù)載電性連接，故本發(fā)明的鋰電池可以無(wú)需使用焊接的方式來(lái)連接鋰電池連接器與正極端子或負(fù)極端子。因此，有效地降低了鋰電池制造時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)，更可以方便連接鋰電池連接器與正極端子或負(fù)極端子，有效地改善鋰電池的生產(chǎn)流程。進(jìn)一步參閱圖2，其繪示本發(fā)明鋰電池連接器的一較佳實(shí)施例的分解示意圖。如圖2所示，鋰電池連接器200包括承載座210以及蓋板220，并利用螺栓230與螺帽240固定。因此，電極端子250，例如正極薄膜材料所延伸出來(lái)的正極端子，或者負(fù)極薄膜材料所延伸出來(lái)的負(fù)極端子，可有效地被承載座210與蓋板220所夾持，并利用螺栓230與螺帽240增加夾持的力量。其中，承載座210較佳地包括一固定板，其上形成有一凸緣212，并配置有一凹槽214，較佳地，凹槽214的大小與電極端子250的尺寸相同，以增加接觸面積。另外，凸緣212上還配置有多個(gè)開(kāi)口 216，而蓋板本體222上則配置有多個(gè)開(kāi)口 224，以供螺栓230穿過(guò)并與螺帽240旋緊。此外，承載座210相對(duì)于凹槽214的另一端則形成有一外部接頭218，以連接其它鋰電池或者負(fù)載。再參閱圖3，其繪示本發(fā)明鋰電池連接器的另一較佳實(shí)施例的分解示意圖。如圖3所示，鋰電池連接器300包括承載座310以及蓋板320，并利用形成于承載座310之上的螺柱316與螺帽340固定。因 此，電極端子350，例如正極薄膜材料所延伸出來(lái)的正極端子，或者負(fù)極薄膜材料所延伸出來(lái)的負(fù)極端子，可有效地被承載座310與蓋板320所夾持，并利用螺柱316與螺帽340增加夾持的力量。其中，本發(fā)明并不限于螺栓與螺帽、或者螺柱與螺帽，本發(fā)明也可以利用其它的固定裝置，例如拉釘或鉚丁，以有效地固定承載座與蓋板，其均不脫離本發(fā)明的精神與范圍。其中，承載座310較佳地還包括一固定板，其上有一凸緣312，并配置有一凹槽314，較佳地，凹槽314的大小與電極端子350的尺寸相同，以增加接觸面積。另外，凸緣312上直接形成螺柱316更可以方便與蓋板320的定位與固接。而蓋板本體322上則配置有多個(gè)開(kāi)口 324，以供螺柱316穿過(guò)并與螺帽340旋緊。此外，承載座310相對(duì)于凹槽314的另一端也形成有一外部接頭318，以連接其它鋰電池或者負(fù)載。此外，本發(fā)明的鋰電池連接器也可以將螺帽形成于蓋板或承載座之上，然后利用螺栓穿過(guò)承載座或蓋板上的開(kāi)口，以結(jié)合蓋板與承載座，并將電極端子夾緊，其亦不脫離本發(fā)明的精神與范圍。再進(jìn)一步參閱圖4，其是本發(fā)明鋰電池連接器的又一較佳實(shí)施例。此鋰電池連接器300有效地利用了輔助端子層454以提升電極端子與連接器之間的導(dǎo)電效率。如圖4所示，承載座利用凹槽414容置電極端子450，而電極端子450是由正極材料薄膜或負(fù)極材料薄膜所形成的內(nèi)部的電極端子。在疊置正極材料薄膜與負(fù)極材料薄膜時(shí)，電極端子450的前緣(即接近凹槽端面418的位置)并不會(huì)有相同的長(zhǎng)度，而可能有一誤差458，這是正極材料薄膜或負(fù)極材料薄膜的制造誤差，或者是疊置正極材料薄膜與負(fù)極材料薄膜時(shí)的組裝誤差。如此，將使得并非每一層正極材料薄膜或負(fù)極材料薄膜均可有效地接觸承載座的凹槽端面418。為了改善這種現(xiàn)象，本發(fā)明的鋰電池連接器可進(jìn)一步采用輔助端子層454，該輔助端子層454分別疊置于正極材料薄膜或負(fù)極材料薄膜的電極端子之間，即每放一層正極材料薄膜或負(fù)極材料薄膜，即疊上一層輔助端子層454，而輔助端子層454的一端形成一輔助端子層端面456，該輔助端子層端面456可以準(zhǔn)確地連接凹槽端面418，并消除電極端子450的誤差458，有效地增加電極端子與連接器之間的導(dǎo)電效率。相同地，再利用螺栓430與螺帽440可有效地經(jīng)由開(kāi)口 424與開(kāi)口 416將蓋板420與承載座固定，并夾緊電極端子450與輔助端子層454。此外，外部接頭410較佳地包括一外螺紋417與一內(nèi)螺紋419，以方便利用螺帽或螺栓連接外部接頭410，進(jìn)而方便使用者進(jìn)行鋰電池的并聯(lián)、串聯(lián)或連接外部的負(fù)載，例如電動(dòng)馬達(dá)等。參閱圖5與圖6，其分別繪示圖2與圖3的鋰電池連接器的承載板的變化。圖5的鋰電池連接器500包括承載座510以及蓋板520，并利用螺栓530與螺帽540固定。因此，電極端子550，例如正極薄膜材料所延伸出來(lái)的正極端子，或者負(fù)極薄膜材料所延伸出來(lái)的負(fù)極端子，可有效地被承載座510與蓋板520所夾持，并利用螺栓530與螺帽540增加夾持的力量。其中，承載座510較佳地包括一固定板511，所述固定板511并未配置圖2中的凹槽214，而承載座510相對(duì)于固定板511的另一端則形成有一外部接頭518，以連接其它的鋰電池或者負(fù)載。固定板511上更配置有多個(gè)開(kāi)口 516，而蓋板本體522上則配置有多個(gè)開(kāi)口 524，以供螺栓530 穿過(guò)并與螺帽540旋緊。相較于圖2的承載座210，圖5的承載座510并未在固定板上形成凹槽，可進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，而亦可以進(jìn)一步減少用來(lái)固定的螺絲530與螺帽540的數(shù)量，僅需達(dá)到所需的夾持力，即可有效地夾持正極端子與負(fù)極端子。再參閱圖6，鋰電池連接器600包括承載座610以及蓋板620，并利用形成于承載座610之上的螺柱616與螺帽640固定。因此，電極端子350，例如正極薄膜材料所延伸出來(lái)的正極端子，或者負(fù)極薄膜材料所延伸出來(lái)的負(fù)極端子，可有效地被承載座610與蓋板620所夾持，并利用螺柱616與螺帽640增加夾持的力量。其中，本發(fā)明并不限于螺栓與螺帽、或者螺柱與螺帽，本發(fā)明亦可以利用其它的固定裝置，例如拉釘或鉚丁，以有效地固定承載座與蓋板，其均不脫離本發(fā)明的精神與范圍。其中，承載座610較佳地由一固定板611所構(gòu)成，固定板611上形成有螺柱616,以方便與蓋板620上配置的多個(gè)開(kāi)口 624定位與固定。此外，承載座310相對(duì)于固定板611的另一端也形成有一外部接頭618，以連接其它的鋰電池或者負(fù)載。相同地，螺柱616與螺帽640的數(shù)量亦可根據(jù)需求而變化，其并不脫離本發(fā)明的精神與范圍。本發(fā)明利用蓋板與承載座的固定板，有效地固定電極端子，故本發(fā)明的鋰電池可以無(wú)需使用焊接的方式連接鋰電池連接器與正極端子或負(fù)極端子。因此，有效地降低了鋰電池制造時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)，更可以方便連接鋰電池連接器與正極端子或負(fù)極端子，有效地改善鋰電池的生產(chǎn)流程。此外，本發(fā)明更進(jìn)一步利用輔助端子層準(zhǔn)確地連接承載座的固定板上的凹槽的端面，以消除電極端子的誤差，有效地增加電極端子與連接器之間的導(dǎo)電效率。本發(fā)明更利用承載座的外部接頭，形成一外螺紋與一內(nèi)螺紋，以方便利用螺帽或螺栓連接外部接頭，進(jìn)而方便使用者進(jìn)行鋰電池的并聯(lián)、串聯(lián)或連接外部的負(fù)載。雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式公開(kāi)如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明 的精神和范圍內(nèi)，可作各種修改與改變，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)所界定為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鋰電池，包括 一外殼; 一正極端子，由多個(gè)正極材料薄膜堆疊而成； 一負(fù)極端子，由多個(gè)負(fù)極材料薄膜堆疊而成； 多個(gè)鋰電池連接器，每一鋰電池連接器包括 一承載座，包括一固定板與一外部連接頭，以及 一蓋板，以將該正極端子或該負(fù)極端子固定于該承載座的固定板與該蓋板之間；以及一外殼密封板，將該正極端子、該負(fù)極端子與該些鋰電池連接器密封于該外殼之中，且經(jīng)由該外殼密封板的開(kāi)口，露出每一該些鋰電池連接器的該外部連接頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池，其中所述承載座的固定板進(jìn)一步包括一凹槽形成于其上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池，其中所述承載座進(jìn)一步包含多個(gè)開(kāi)口形成于其上，該蓋板也包含多個(gè)開(kāi)口形成于其上，以利用多個(gè)螺栓與螺帽將該正極端子或該負(fù)極端子固定于該承載座的該凹槽與該蓋板之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池，其中所述承載座進(jìn)一步包含多個(gè)螺柱形成于其上，該蓋板包含多個(gè)開(kāi)口形成于其上，以利用多個(gè)螺帽將該正極端子或該負(fù)極端子固定于該承載座的該凹槽與該蓋板之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池，其中所述鋰電池連接器包含鋁金屬的鋰電池連接器以及銅金屬的鋰電池連接器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰電池，進(jìn)一步包含多個(gè)輔助端子層，所述輔助端子層的一端電性連接該凹槽的一凹槽端面，另一端電性連接該正極端子或該負(fù)極端子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池，其中所述外部連接頭進(jìn)一步包含一內(nèi)螺紋與一外螺紋。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池，其中所述鋰電池為鋰鐵電池。
9.一種鋰電池連接器，包括 一承載座，承載座上形成有一固定板與一外部連接頭；以及 一蓋板，以將多個(gè)電池材料薄膜堆疊而成一電極端子固定于該承載座的固定板與該蓋板之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰電池連接器，其中所述承載座的固定板進(jìn)一步包含一凹槽與多個(gè)固定裝置，以將該電極端子固定于該承載座的該凹槽與該蓋板之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋰電池連接器，包括一承載座與一蓋板。承載座包括一固定板與一外部連接頭，通過(guò)蓋板將鋰電池的正極端子或負(fù)極端子固定于承載座的固定板與蓋板之間。本發(fā)明也公開(kāi)了具有此鋰電池連接器的鋰電池，該鋰電池包括外殼、由多個(gè)正極材料薄膜堆疊而成的正極端子、由多個(gè)負(fù)極材料薄膜堆疊而成的負(fù)極端子、分別夾緊正極端子與負(fù)極端子的多個(gè)鋰電池連接器，以及外殼密封板。
文檔編號(hào)H01M2/26GK103066220SQ201110327090
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者黃泓雯 申請(qǐng)人:黃泓雯