电池导电架的制作方法

本发明提供一种电池导电架，用以连接电池芯，可降低连接过程中消耗的能量，并可避免对电池芯造成损害。

背景技术：

二次电池主要包括镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、锂高分子电池，锂电池具有能量密度高、操作电压高、使用温度范围大、无记忆效应、寿命长、可历经多次充放电等优点，并被广泛的使用在可携式电子产品如手机、笔记型电脑、数字相机等，近年来更扩及汽车领域。

电池芯(cell)的构造主要包括正极材料、电解液、负极材料、隔离层及壳体，其中隔离膜将正极材料及负极材料隔开以避免短路，而电解液则设置在多孔隙的隔离膜中，并作为离子电荷的传导工作。壳体用以包覆上述的正极材料、隔离膜、电解液及负极材料，一般而言壳体通常由金属材质所制成。

在使用时会通过电池导电架串联和/或并联多个电池芯以形成一电池组，使得电池组可输出产品需要的电压。一般而言，会通过电焊的方式连接电池导电架及电池芯，在电焊的过程中需要增加电池导电架及电池芯的温度，并将电池导电架向电池芯的正极或负极的壳体施压，以完成电池导电架与电池芯的连接。然而在上述连接电池导电架及电池芯的过程中，电池芯的壳体往往会因为承受过大的压力和/或过高的温度而产生破损，进而导致电池芯的损坏。

技术实现要素：

本发明一目的，在于提供一种电池导电架，包括一第一导电部及多个第二导电部，其中第一导电部设置多个连接孔，而第二导电部则设置在第一导电部的连接孔内，并在第一导电部的表面形成一凸出部，且第二导电部的电阻大于第一导电部的电阻。通过本发明所述的电池导电架的应用，可减少通过电阻焊连接电池导电架及电池芯时所消耗的能量，更可降低在电阻焊过程中对电池芯的结构造成的损害，以提高产品的良率及可靠度。

本发明一目的，在于提供一种电池导电架，主要包括一第一导电部及多个第二导电部，其中第一导电部上设置多个穿孔，并于穿孔内设置一内螺旋，而第二导电部的表面则设置一外螺旋。第二导电部可通过外螺旋锁固在第一导电部的穿孔的内螺旋，并将第二导电部固定在第一导电部上，以提高将第二导电部设置在第一导电部的便利性。

本发明一目的，在于提供一种电池导电架，其中第二导电部设置在第一导电部的连接孔内，并在第一导电部的表面形成一凸出部，且第二导电部的电阻大于第一导电部的电阻。由于凸出第一导电部表面的凸出部的结构强度较差，因此在通过电阻焊连接第二导电部与电池芯时，第二导电部及电池芯的壳体都会产生变形，可有效避免在电阻焊过程中对电池芯的结构造成损害。

本发明提出一种电池导电架，包括：一第一导电部，包括多个连接孔；及多个第二导电部，设置在第一导电部的连接孔内，部分第二导电部则位于连接孔的外部，并在第一导电部的一表面上形成一凸出部，凸出部用以连接一电池芯，其中第一导电部及第二导电部为不同的材质，且第二导电部的电阻大于第一导电部的电阻。

所述的电池导电架，其中第一导电部包括一第一表面及一第二表面，第一表面及第二表面为第一导电部上相对的两个表面，而连接孔贯穿第一导电部，并连通第一导电部的第一表面及第二表面，而第二导电部由第一导电部的第一表面延伸至第二表面。

所述的电池导电架，其中第二导电部包括一第一端及一第二端，第一端凸出第一导电部的第一表面，形成凸出部，而第二端则包括一头部，头部的截面积大于连接孔的截面积。

所述的电池导电架，其中第二导电部的一外表面设置一外螺纹，而连接孔的一内表面则设置一内螺纹，第二导电部通过外螺纹及内螺纹锁固在连接孔上。

所述的电池导电架，其中凸出部为一凸块，且凸块的截面积大于连接孔的截面积。

所述的电池导电架，其中凸出部连接电池芯，并在第一导电部与电池芯之间形成一共晶部。

所述的电池导电架，其中第一导电部包括多个分支，各个分支分别连接一电池芯。

所述的电池导电架，其中分枝包括多个次分支，且相邻的次分支之间具有一间隙，同一分枝的多个次分支连接同一电池芯，且多个次分支上皆设置至少一第二电部。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明电池导电架一实施例的俯视图。

图2为本发明电池导电架一实施例的剖面示意图。

图3为本发明电池导电架一实施例的剖面示意图。

图4为本发明电池导电架一实施例的剖面示意图。

图5为本发明电池导电架又一实施例的剖面示意图。

图6为本发明电池导电架又一实施例的剖面示意图。

主要组件符号说明：

10电池导电架

11第一导电部

111第一表面

112间隙

113第二表面

115分支

117次分支

12连接孔

13第二导电部

131凸出部

132第一端

134第二端

135头部

15电池芯

151壳体

152正极

154负极

155绝缘环

17共晶部

19供电电极

191第一电极

193第二电极

23第二导电部

33第二导电部

331凸块

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、图2及图3，分别为本发明电池导电架一实施例的俯视图及剖面示意图。如图所示，电池导电架10主要包括一第一导电部11及多个第二导电部13，其中第一导电部11包括多个连接孔12，而第二导电部13则设置在第一导电部11的连接孔12内，第一导电部11及第二导电部13为不同的材质。

第一导电部11包括一第一表面111及一第二表面113，其中第一表面111及第二表面113可以是第一导电部11上相对的两个表面，而连接孔12则设置在第一导电部11的第一表面111和/或第二表面113，例如第一表面111为下表面，而第二表面113为上表面。

第二导电部13可插入连接孔12，其中部分的第二导电部13位于连接孔12内，而部分的第二导电部13则位于连接孔12的外部，并在第一导电部11的表面(如第一表面111)上形成一凸出部131。电池导电架10可通过凸出部131连接一电池芯15，例如连接电池芯15的壳体151，其中壳体151为金属材质。

在实际应用时可通过焊接(welding)或电阻焊连接电池导电架10与电池芯15，如图4所示，位于第一导电部11的第二表面113上的凸出部131可接触电池芯15的壳体151，并通过一供电电极19对第二导电部13供电，使得电流经由第二导电部13的凸出部131传输到电池芯15的壳体151，以提高第二导电部13的凸出部131与接触的电池芯15的壳体151的温度，并在电池导电架10、第一导电部11和/或第二导电部13与电池芯15之间形成共晶部17。

在进行电阻焊的过程中，亦可通过供电电极19朝电池芯15的方向加压电池导电架10，以利于连接电池导电架10及电池芯15。具体而言，当电流通过第二导电部13的凸出部131及电池芯15的壳体151时，第二导电部13的凸出部131及接触的电池芯15的壳体151会因为温度上升而软化，当第二导电部13的凸出部131及电池芯15的壳体151的温度到达一特定值时将会熔化形成熔池。此时可通过供电电极19经由第一导电部11挤压软化的凸出部131，以利于在电池导电架10和/或第一导电部11与电池芯15之间形成共晶部17，并完成电池导电架10与电池芯15的连接。

一般而言，电池导电架通常会选择由低电阻及高电导率特性的材质制作，以降低电池芯经由电池导电架进行充放电时所造成的能量损耗。然而通过电阻焊的方式连接低电阻的电池导电架及接触的电池芯的壳体时，势必要向电池导电架及电池芯的壳体提供较大的电流，并增加焊接电池导电架及电池芯所消耗的能量。

此外电池导电架通常会具有较大的厚度，以增加电池导电架的截面积，并降低电池导电架的电阻。然而随着电池导电架的厚度增加，将会提高电池导电架的结构强度，使得电池导电架在连接电池芯的壳体时较不容易变形。因此在通过电池导电架向电池芯的壳体施加压力时，将会导致电池芯的壳体产生较大的形变，例如电池导电架上的凸出焊部将会在电池芯的壳体形成更深或更广的凹陷。

如此一来，在连接电池导电架及电池芯的过程中，将可能会破坏电池芯的壳体结构，例如在电池芯的壳体产生金属裂纹，进而影响电池芯的可靠度及耐用性。然而若为了避免上述焊接电池导电架及电池芯时产生的问题，而选择使用高电阻及低电导率的电池导电架，则会增加电池芯通过电池导电架进行充放电时所造成的能量损耗。

为了解决上述的问题，本发明提出以两个不同的材质制作电池导电架10，其中第一导电部11及第二导电部13分别是不同的材质，第二导电部13的电阻及/或电阻系数大于第一导电部11，即第一导电部11的电导率高于第二导电部13。例如第一导电部11可以是铜，而第二导电部13可以是镍。

由于第二导电部13具有较大的电阻，因此在以电阻焊的方式连接电池导电架10的第二导电部13及接触的电池芯15的壳体151时，可降低提供给第二导电部13的电流，便可以电阻焊的方式连接第二导电部13及电池芯15的壳体151，藉此可有效降低连接电池导电部10与电池芯15时所消耗的能量。

此外由于凸出第一导电部11表面的第二导电部13的凸出部131的结构强度较差，因此在通过电阻焊连接第二导电部13与电池芯15的壳体151时，第二导电部13及电池芯15的壳体151都会产生变形，可降低电池芯15的壳体151的变形程度，例如第一导电部11的表面的凸出部131在电阻焊的过程中会产生变形，并可减少凸出部131对电池芯15的壳体151施压所产生变形部的深度和/或面积。藉此可避免在连接电池导电架10及电池芯15的过程中破坏电池芯15的壳体151结构，例如可防止电池芯15的壳体151产生金属裂纹，以提高电池芯15的耐用性及可靠度。

由于第一导电部11的电阻值较低，因此电池导电架10的电阻值，并不会因为第二导电部13的设置而大幅增加，可减少通过电池导电架10对电池芯15充放电所造成的能量损耗。

在本发明一实施例中，如图1所示，第一导电部11的外观近似鱼骨状，并具有多个分支115，例如第一导电部11可包括六个分支115，其中各个分支115分别连接一电池芯15，使得电池导电架10串联和/或并联六个电池芯15。

在本发明另一实施例中，第一导电部11的各个分支115可包括多个次分支117，相邻的次分支117之间具有一间隙112，其中同一个分枝115上的多个次分支117用以连接同一个电池芯15。此外各个次分支117上可设置至少一连接孔12，并将第二导电部13设置在各个次分支117的连接孔12内。例如第一导电部11可包括六个分支115，其中各个分支115分别包括两个次分支117，而各个分支115通过两个第二导电部13连接同一个电池芯15。具体来说，第一导电部11上的分支115及次分支117的数量、第二导电部13及电池芯15的数量皆不是本发明权利范围的限制。

第一导电部11的各个分支115皆设置两个或两个以上的次分支117，且各个次分支117皆设置至少一第二导电部13。如图4所示，供电电极19包括一第一电极191及一第二电极193，其中第一电极191及第二电极193分别连接第一导电部11的一个分支115上不同的次分支117的第二导电部13，并通过第一电极191对连接的次分支117上的第二导电部13供给电流。

由于次分支117之间具有间隙，因此大部分的电流会由连接第一电极191的次分支117上的第二导电部13传送到电池芯15的壳体151，而后再经由连接第二电极193的次分支117上的第二导电部13回传到第二电极193，藉此以增加流过第二导电部13及接触的电池芯15的壳体151的电流，并有利于提高第二导电部13及接触的电池芯15的壳体151的温度。

在本发明一实施例中，连接孔12可贯穿第一导电部11，并连通第一导电部11的第一表面111及第二表面113，而设置在连接孔12内的第二导电部13则由第一导电部11的第一表面111延伸至第二表面113，其中第二导电部13在第一导电部11的第一表面111上形成凸出部131。

在本发明另一实施例中，连接孔12的内表面上可设置一内螺纹，而第二导电部13的外观近似圆柱体，并于第二导电部13的外表面上设置一外螺纹，例如第一导电部11的连接孔12类似螺孔，而第二导电部13的类似螺丝，使得第二导电部13可经由内外螺纹锁固在连接孔12上。

如图2及图3所示，第二导电部13包括一第一端132及一第二端134，当第二导电部13设置在第一导电部11的连接孔12内时，第二导电部13的第一端132将会凸出第一导电部11的第一表面111，并形成凸出部131。此外，第二导电部13的第二端134可设置一头部135，其中头部135的截面积大于连接孔12的截面积。

在本发明另一实施例中，如图5所示，第二导电部23的外观可为柱状体，并具有均匀的截面积，例如为圆柱体。换言之，本实施例的第二导电部23不具有图2所述的第二导电部13的头部135。此外本实施例的第二导电部23的外表面可设置一外螺纹，而连接孔12的内表面则设置一内螺纹。

在本发明另一实施例中，如图6所示，第二导电部33的一端为一凸块331，其中凸块331的截面积大于连接孔12的截面积。具体而言，第二导电部33可插入第一导电部11的第一表面111上的连接孔12，其中第二导电部33的凸块331位于第一导电部11的第一表面111上，使得凸块331在第一导电部11的第一表面111上形成凸出部131。第二导电部33的凸块331用以连接电池芯15的壳体151，并可增加第一导电部11与电池芯15的壳体151之间的共晶部17的面积和/或厚度，以增加第一导电部11与电池芯15的连接强度。

此外本实施例的第二导电部33的外表面可设置一外螺纹，而连接孔12的内表面则设置一内螺纹，其中第二导电部33可由第一导电部11的第一表面111上的连接孔12锁固在第二导电部33上，使得凸块331位于第一导电部11的第一表面111上。

在本发明实施例中，由于第二导电部13/23/33与第一导电部11完全重叠，并凸出第一导电部11的第一表面111(如下表面)。因此电池导电架10通过第二导电部13/23/33连接电池芯15的壳体151时，第一导电部11与相连接的电池芯15之间会形成一间隙，如图4所示。当电池芯15损坏而造成电池液的气体喷出时，喷出的电池液气体可以由第一导电部11与电池芯15之间的间隙g排出，并降低电池液气体与电池导电架10和/或其他电池芯15接触的时间或机会，以减少对其他电池芯15造成的损害。

在本发明一实施例中，电池芯15可包括一正极152及一负极154，并通过一绝缘环155隔离电池芯25的正极152及负极154。具体而言，电池芯15的正极152位于绝缘环155内，而负极154则位于绝缘环155的外部。

一般而言，当电池芯15故障时，电池芯15内部的电池液气体通常会由正极152与负极154交界的绝缘环155喷出电池芯15。在本发明实施例中，因为第二导电部13仅连接绝缘环155内部的正极152，而第一导电部11与电池芯15的绝缘环155及壳体151之间则会具有一间隙使得由电池芯15喷出的电池液气体可由间隙g传递到外部。

以上所述者，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。