专利名称：锂电池及其连接器的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种锂电池及其连接器，且特别是有关于一种锂铁电池及其连接器。
背景技术：
自电动车发展以来，最早被应用于电动车电池的是铅酸蓄电池，因为铅酸蓄电池成本低，性价比高的特点，在如今也是应用最为广泛的一种电动车电池。而在未来，无可厚非的锂电池将成为动力电池发展的方向。锂电池重量轻，储能大，又无污染，但是在目前由于技术限制，它在动力车上的应用还是非常有利。有鉴于此，厂商看好锂电池市场的商机，大举投入锂电池的研发生产，近来磷酸锂铁电池的技术更是日新月异。传统的锂钴电池具有高能量密度的优点，但近年危安事件频传，产品安全性待提升。采用锂钴氧化物作为正极材料的锂电池又称为锂钴电池，除了具有高电容量及高能量密度的优点之外，温度特性及电池寿命的表现也不俗。然而，锂钴电池的产品安全性较让人忧心，尤其近几年来笔记型计算机及手机用锂电池的危安事件频传，更使得消费者对于锂钴电池的信任度下降。磷酸锂铁电池的产品安全性远高于锂钴电池，但磷酸锂铁导电问题仍待改善，尤以安全性、增加电池蓄电量及降低成本为三大发展主轴。磷酸锂铁电池具有许多优点，例如高温特性佳、循环寿命长及材料成本低等，且磷酸锂铁电池的安全性更为目前锂电池的正极材料中的最佳者。磷酸锂铁电池具有安全性高及寿命长等优点，但其封装与电极连接仍有进一步的改善空间，以使磷酸锂铁电池的使用更为广泛与安全。
实用新型内容本实用新型的一目的，在于提供一种锂电池及其连接器，可以用来耦接锂电池的导电端子，以方便封装锂电池，提高锂电池的质量。因此，本实用新型是提供一种锂电池连接器，其包含有一承载座与一盖板。承载座上形成有一固定板与一外部连接头，而盖板可将多个电池材料薄膜，例如是正极材料薄膜或负极材料薄膜，堆叠而成一电极端子，并固定于承载座的固定板与盖板之间。其中上述的承载座还包含有多个固定装置，例如是螺栓与螺帽，或者是形成于承载座上的螺柱与螺帽， 以将电极端子固定于承载座的固定板与盖板之间。此外，固定板上还可以形成一凹槽，以将电极端子固定于承载座的凹槽与盖板之间其中上述的锂电池连接器是由铝金属或铜金属所构成。此外，根据本实用新型的另一方面，本实用新型是揭露一种锂电池，包含有一外壳、一正极端子由多个正极材料薄膜堆叠而成、一负极端子由多个负极材料薄膜堆叠而成、 多个锂电池连接器分别夹紧正极端子与负极端子，以及一外壳密封板。其中，每一锂电池连接器包含有一承载座与一盖板，承载座包含有一固定板与一
3外部连接头，并利用盖板将正极端子或负极端子固定于承载座的固定板与盖板之间。外壳密封板则用来密封正极端子、负极端子与锂电池连接器于外壳之中，且经由外壳密封板的开口，以露出锂电池连接器的外部连接头。其中上述的承载座与盖板可以利多个固定装置，例如是螺栓与螺帽，或多个螺柱形成于承载座与螺帽，将正极端子或负极端子固定于承载座的固定板与盖板之间。其中，一般而言，正极连接器较佳地是由铜金属所构成，而负极连接器较佳地是由铝金属所构成。此外，此锂电池还可以在承载座的固定板形成凹槽，并利用多个辅助端子层，其一端电性连接凹槽的一凹槽端面，另一端则电性连接正极端子或负极端子。而，上述的外部连接头还包含一内螺纹与一外螺纹，以方便使用者将锂电池串联、并联或连接一外部的负载。 其中锂电池较佳地为一锂铁电池。因此，本实用新型的锂电池与其所使用的连接器，可以利用盖板与承载座有效地固定电极端子，故无需再使用焊接的方式连接锂电池连接器与正极端子或负极端子。因此， 有效地降低了锂电池制造时的风险，还可以方便连接锂电池连接器与正极端子或负极端子，有效地改善锂电池的生产流程。此外，本实用新型的锂电池与其所使用的连接器，还进一步利用辅助端子层准确地连接凹槽的端面，以消除电极端子的误差，有效地增加电极端子与连接器之间的导电效率。
为让本实用新型的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下图1是本实用新型的锂电池的部分爆炸示意图；图2是本实用新型的锂电池连接器的一较佳实施例的爆炸示意图；图3是本实用新型的锂电池连接器的另一较佳实施例的爆炸示意图；图4是本实用新型的锂电池连接器的又一较佳实施例，应用辅助端子层以提升导电效率；图5是图2的本实用新型的锂电池连接器的承载座的另一实施例示意图；图6是图3的本实用新型的锂电池连接器的承载座的另一实施例示意图。主要组件符号说明100:锂电池110:外壳120:锂电池连接器121:锂电池连接器122 盖板1 承载座126 盖板1 承载座130 外壳密封板132 外壳密封板本体134:开口136:开口140:电池芯142 绝缘包覆层144 正极端子146 负极端子150 螺帽200:锂电池连接器210:承载座212:凸缘214:凹槽216:开口[0033]218 外部接头220 盖板222:盖板本体224:开口230 螺栓240 螺帽250:电极端子300:锂电池连接器310:承载座312:凸缘314:凹槽316:螺柱318 外部接头320 盖板322:盖板本体324:开口；340 螺帽350:电极端子410:外部接头414:凹槽416:开口417 外螺纹418:凹槽端面419:内螺纹420 盖板422 盖板本体424:开口430 螺栓440 螺帽450:电极端子454 辅助端子层456 辅助端子层端面458:误差500:锂电池连接器510:承载座511:固定板514:凹槽516:开口518 外部接头520 盖板522:盖板本体524:开口530 螺栓540 螺帽550:电极端子600:锂电池连接器610:承载座611:固定板614:凹槽616 螺柱618 外部接头620 盖板622:盖板本体624:开口640 螺帽650:电极端子
具体实施方式
有关本实用新型的详细说明及技术内容，将配合附图说明如下，然而所附附图仅作为说明用途，并非用于局限本实用新型。参阅图1，其是揭露本实用新型的锂电池的部分爆炸示意图。如图中所示，锂电池 100，例如是磷酸锂铁电池(LiFePO4),其电池芯140安装于外壳110之中，而电池芯140由绝缘包覆层142包覆电池材料薄膜，例如是正极薄膜材料与负极薄膜材料，所构成，正极薄膜材料的一端形成凸出于绝缘包覆层142的一正极端子144，而负极薄膜材料一端形成凸出于绝缘包覆层142的一负极端子146。正极端子144进一步利用锂电池连接器120将其固定，并使正极端子144的每一正极薄膜材料均与锂电池连接器120电性连接。而负极端子146亦进一步利用锂电池连接器121将其固定，并使负极端子146的每一负极薄膜材料均与锂电池连接器121电性连接。 一般而言，正极端子144的锂电池连接器120较佳地是利用铜金属所构成，而负极端子146 的锂电池连接器121较佳地是利用铝金属所构成。锂电池连接器120包含有盖板126与承载座128，并利用固定装置(参阅图2与图 3)将盖板1 与承载座128固定，使正极端子144被固定于其中。锂电池连接器121包含有盖板122与承载座124，并利用固定装置(参阅图2与图 3)将盖板122与承载座124固定，使负极端子146被固定于其中。当锂电池连接器120与锂电池连接器121被分别固定于正极端子144与负极端子 146之上后，电池芯140被安装于外壳110之中，并利用外壳密封板130将其覆盖，并使承载座IM与承载座128的一端的外部接头由外壳密封板本体132上的开口 134与开口 136穿出，以用来与其它的锂电池或者是负载电性连接。由于本实用新型利用盖板与承载座有效地固定电极端子，并利用承载座的外部接头，方便地与其它的锂电池或者是负载电性连接，故本实用新型的锂电池可以无需使用焊接的方式连接锂电池连接器与正极端子或负极端子。因此，有效地降低了锂电池制造时的风险，还可以方便连接锂电池连接器与正极端子或负极端子，有效地改善锂电池的生产流程。进一步参阅图2，其是绘示本实用新型的锂电池连接器的一较佳实施例的爆炸示意图。如图中所示，锂电池连接器200包含有承载座210以及盖板220，并利用螺栓230与螺帽240固定。因此，电极端子250，例如是正极薄膜材料所延伸出来的正极端子，或者是负极薄膜材料所延伸出来的负极端子，可有效地被承载座210与盖板220所夹持，并利用螺栓 230与螺帽240增加夹持的力量。其中，承载座210较佳地包含有一固定板，其上形成一凸缘212，并配置有一凹槽 214，凹槽214的大小与电极端子250的尺寸较佳地相同，以增加接触面积。另凸缘212上还配置有多个开口 216，而盖板本体222上则配置有多个开口 224，以供螺栓230穿过并与螺帽240旋紧。此外，承载座210相对于凹槽214的另一端则形成有一外部接头218，以用来连接其它的锂电池或者是负载。再参阅图3，其是绘示本实用新型的锂电池连接器的另一较佳实施例的爆炸示意图。如图中所示，锂电池连接器300包含有承载座310以及盖板320，并利用形成于承载座 310的上的螺柱316与螺帽340固定。因此，电极端子350，例如是正极薄膜材料所延伸出来的正极端子，或者是负极薄膜材料所延伸出来的负极端子，可有效地被承载座310与盖板320所夹持，并利用螺柱316与螺帽340增加夹持的力量。其中，本实用新型并不限定于螺栓与螺帽、或者螺柱与螺帽，本实用新型亦可以利用其它的固定装置，例如是拉钉或铆丁，以有效地固定承载座与盖板，其均不脱离本实用新型的精神与范围。其中，承载座310较佳地亦包含一固定板，其上有一凸缘312，并配置有一凹槽 314，凹槽314的大小与电极端子350的尺寸较佳地相同，以增加接触面积。另凸缘312上直接形成螺柱316还可以方便与盖板320的定位与固接。而盖板本体322上则配置有多个开口 324，以供螺柱316穿过并与螺帽340旋紧。此外，承载座310相对于凹槽314的另一端则亦形成有一外部接头318，以用来连接其它的锂电池或者是负载。此外，本实用新型的锂电池连接器亦可以将螺帽形成于盖板或承载座之上，然后利用螺栓穿过承载座或盖板上的开口，以结合盖板与承载座，并将电极端子夹紧，其亦不脱离本实用新型的精神与范围。再进一步参阅图4，其是本实用新型的锂电池连接器的又一较佳实施例。此锂电池连接器300有效地利用了辅助端子层454以提升电极端子与连接器之间的导电效率。如图中所示，承载座利用凹槽414容置电极端子450，而电极端子450是内部的电极端子由正极材料薄膜或负极材料薄膜所形成。在叠置正极材料薄膜与负极材料薄膜时，电极端子450 的前缘，亦即接近凹槽端面418的位置，并不会有相同的长度，其可能有一误差458，其肇因于正极材料薄膜或负极材料薄膜的制造误差，或者是叠置正极材料薄膜与负极材料薄膜时的组装误差。如此，将使得并非每一层正极材料薄膜或负极材料薄膜均可有效地接触承载座的凹槽端面418。为了改善这样的现象，本实用新型的锂电池连接器可进一步采用辅助端子层454 其分别叠置于正极材料薄膜或负极材料薄膜的电极端子之间，亦即每放一层正极材料薄膜或负极材料薄膜，即叠上一层辅助端子层454，而辅助端子层454的一端形成一辅助端子层端面456，其可以准确地连接凹槽端面418，并消除电极端子450的误差458，有效地增加电极端子与连接器之间的导电效率。相同地，再利用螺栓430与螺帽440可有效地经由开口似4与开口 416将盖板420 与承载座固定，并夹紧电极端子450与辅助端子层454。此外，外部接头410较佳地包含有一外螺纹417与一内螺纹419，以方便利用螺帽或螺栓连接外部接头410，进而方便使用者进行锂电池的并联、串联或连接外部的负载，例如是一电动马达等。参阅图5与图6，其分别绘示图2与图3的锂电池连接器的承载板的变化。图5的锂电池连接器的锂电池连接器500包含有承载座510以及盖板520，并利用螺栓530与螺帽 540固定。因此，电极端子550，例如是正极薄膜材料所延伸出来的正极端子，或者是负极薄膜材料所延伸出来的负极端子，可有效地被承载座510与盖板520所夹持，并利用螺栓530 与螺帽540增加夹持的力量。其中，承载座510较佳地包含有一固定板511，其并未配置有图2中的凹槽214，而承载座510相对于固定板511的另一端则形成有一外部接头518，以用来连接其它的锂电池或者是负载。固定板511上还配置有多个开口 516，而盖板本体522上则配置有多个开口 524，以供螺栓530穿过并与螺帽540旋紧。相较于图2的承载座210，图5的承载座510并未在固定板上形成凹槽，可进一步的降低生产成本，而用来固定的螺丝530与螺帽540亦可以进一步减少所需的数量，仅需达到所需的夹持力，即可有效地夹持正极端子与负极端子。再参阅图6，锂电池连接器600包含有承载座610以及盖板620，并利用形成于承载座610之上的螺柱616与螺帽640固定。因此，电极端子350，例如是正极薄膜材料所延伸出来的正极端子，或者是负极薄膜材料所延伸出来的负极端子，可有效地被承载座610 与盖板620所夹持，并利用螺柱616与螺帽640增加夹持的力量。其中，本实用新型并不限定于螺栓与螺帽、或者螺柱与螺帽，本实用新型亦可以利用其它的固定装置，例如是拉钉或铆丁，以有效地固定承载座与盖板，其均不脱离本实用新型的精神与范围。其中，承载座610较佳地是由一固定板611所构成，固定板611上形成螺柱616， 以方便与盖板620配置的多个开口 624，定位与固定。此外，承载座310相对于固定板611的另一端则亦形成有一外部接头618，以用来连接其它的锂电池或者是负载。相同地，螺柱 616与螺帽640的数量亦可是需求变化，其并不脱离本实用新型的精神与范围。本实用新型利用盖板与承载座的固定板，有效地固定电极端子，故本实用新型的锂电池可以无需使用焊接的方式连接锂电池连接器与正极端子或负极端子。因此，有效地降低了锂电池制造时的风险，还可以方便连接锂电池连接器与正极端子或负极端子，有效地改善锂电池的生产流程。此外，本实用新型还进一步利用辅助端子层准确地连接承载座的固定板上的凹槽的端面，以消除电极端子的误差，有效地增加电极端子与连接器之间的导电效率。本实用新型还利用承载座的外部接头，形成一外螺纹与一内螺纹，以方便利用螺帽或螺栓连接外部接头，进而方便使用者进行锂电池的并联、串联或连接外部的负载。虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求1.一种锂电池，其特征在于，包含 一夕卜壳；一正极端子，由多个正极材料薄膜堆叠而成； 一负极端子，由多个负极材料薄膜堆叠而成； 多个锂电池连接器，每一锂电池连接器包含 一承载座，包含一固定板与一外部连接头，以及一盖板，以将该正极端子或该负极端子固定于该承载座的该固定板与该盖板之间；以及一外壳密封板，密封该正极端子、该负极端子与该些锂电池连接器于该外壳之中，且经由该外壳密封板的开口，露出每一该些锂电池连接器的该外部连接头。
2.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述的承载座的该固定板还包含一凹槽形成于其上。
3.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述的承载座还包含多个开口形成于其上，该盖板亦包含多个开口形成于其上，以利用多个螺栓与螺帽将该正极端子或该负极端子固定于该承载座的该凹槽与该盖板之间。
4.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述的承载座还包含多个螺柱形成于其上，该盖板包含多个开口形成于其上，以利用多个螺帽将该正极端子或该负极端子固定于该承载座的该凹槽与该盖板之间。
5.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述的锂电池连接器包含一铝金属的锂电池连接器以及一铜金属的锂电池连接器。
6.根据权利要求2所述的锂电池，其特征在于，还包含多个辅助端子层，一端电性连接该凹槽的一凹槽端面，另一端电性连接该正极端子或该负极端子。
7.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述的外部连接头还包含一内螺纹与一外螺纹。
8.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述的锂电池为一锂铁电池。
9.一种锂电池连接器，其特征在于，包含一承载座，承载座上形成有一固定板与一外部连接头；以及一盖板，以将多个电池材料薄膜堆叠而成一电极端子固定于该承载座的该固定板与该盖板之间。
10.根据权利要求9所述的锂电池连接器，其特征在于，所述的承载座的该固定板还包含一凹槽与多个固定装置，以将该电极端子固定于该承载座的该凹槽与该盖板之间。
专利摘要本实用新型提供一种锂电池连接器，包含有一承载座与一盖板。承载座包含有一固定板与一外部连接头，并利用盖板将锂电池的正极端子或负极端子固定于承载座之固定板与盖板之间。本实用新型亦同时揭露具有此锂电池连接器的锂电池，其包含有一外壳、一正极端子由多个正极材料薄膜堆叠而成、一负极端子由多个负极材料薄膜堆叠而成、多个锂电池连接器分别夹紧正极端子与负极端子，以及一外壳密封板。
文档编号H01M10/052GK202308099SQ20112040410
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者黄泓雯 申请人:黄泓雯