专利名称：锂电池的导电片的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关串联和并联锂电池的导电构造，特别是一种电性连接于锂电池的电极的导电板的构造。
背景技术：
由于可充电式锂电池(又称二次电池)具有高工作电压(3.4 3.8Volt)、大能量密度(>185Wh/Kg)、重量轻、寿命长及环保的优点，目前已大量应用于3C电子产品，例如:行动电话(Mobile Phone)、笔记型电脑(NB/PC)、平板电脑(Tablet PC)、摄影机(Camcorder)以及数位相机(Digital Camera)。根据IIT2009年的统计预估，全球锂电池芯销售量约达30.5亿颗，根据统计其中销售出的全球锂电池芯约有44%使用于行动电话及手持装置、约有31.4%使用于笔记型电脑，以及约5.5%用在其他消费性电子产品，此三种产品使用的锂电池芯约占市售量的80%。近年来，为了因应温室效应造成全球气候异常的问题，以及降低对石油的依赖等因素，全球各主要国家及汽车制造商无不积极地发展低污染与低(/零)油耗的油电混合车(或称混合动力车辆)，由于油电混合车的市场逐渐成熟，也促成锂电池产业在上述产品领域之外的需求量大增。一般3C产品的工作电压较低，而且为了减轻重量和体积，通常只需要使用单一个或是数个串联在一起的锂电池(Battery Cell)即可提供足够的电力。相对而言，油电混合车则需要较大的工作电压和足够的电容量，才能足够供应车辆行驶所需的电力；应用于油电混合车的锂电池电源，则是一种由许多彼此串联或并联的锂电池所组成的锂电池模块(Battery Pack)，平均一台电动车动辄需要上千颗串联与并联起来的锂电池，基于车辆安全性的要求，由许多锂电池彼此串联或并联的锂电池所组成的锂电池模块，对于锂电池模块的组装品质及其安全性要求更甚于一般3C产品所使用的锂电池。现有构成锂电池模块的许多锂电池，是藉由具有导电性的金属元件例如铜片提供串联或并联结构的电力传输元件，每一个锂电池的电极(包含正极和负极)都是通过焊接的方式和铜片电性连接，由于汽车使用的锂电池模块在工作时具有高电压和较大的电流量，如何令铜片和锂电池的电极间获得良好和稳定的焊接品质，都与锂电池模块的使用寿命和安全性有着重要的关系。
实用新型内容有鉴于锂电池模块的锂电池需要通过金属元件彼此串联或并联，以及金属元件和锂电池的电极之间对焊接品质的要求。本实用新型提出了一种锂电池的导电片，作为锂电池串联或并联结构的电力传输元件，通过全新的构造，令本实用新型导电片和锂电池之间能获得良好的焊接品质。本实用新型提出的锂电池的导电片的一实施例构造，导电片是一种板片状的金属兀件，包括:第一表面和位于导电片的相对侧的第二表面，在第一表面具有第一焊接点和第二焊接点，第一焊接点具有突出第一表面的第一焊接面，第二焊接点具有突出第一表面的第二焊接面，第一焊接面和第二焊接面可被焊接于锂电池的电极，第一焊接面和第二焊接面是一种平整的表面，通过控制这种突出的第一焊接面和第二焊接面的面积，可以降低导电片和锂电池的电极之间的接触阻抗，并且适合大电流操作。本实用新型锂电池的导电片的另一实施例还具有一狭长的切口，切口由导电片的边缘向内延伸并且通过第一焊接点和第二焊接点之间，改变第一焊接点和第二焊接点之间的最短导电路径，在施作电阻式焊接时，焊接电流可以由第一焊接点经由锂电池的电极再流过第二焊接点，具有焊接品质均一的功效。另一方面，本实用新型锂电池的导电片的焊接点的一实施例是双焊接点的构造，包括:第一焊接点和第二焊接点。另一方面，本实用新型锂电池的导电片的焊接点的一实施例是多焊接点的构造，包括:一个以上的第一焊接点和一个以上的第二焊接点。另一方面，本实用新型锂电池的导电片的一实施例构造，包括两组焊接点，每一组焊接点具有第一焊接点和第二焊接点，两组焊接点分别与两个锂电池的电极焊接。另一方面，本实用新型锂电池的导电片的一实施例构造，包括两组以上的焊接点，每一组焊接点具有第一焊接点和第二焊接点，两组以上的焊接点分别与两个以上的锂电池的电极焊接。有关本实用新型的实施例及其功效，配合图式说明如下。
图1，为本实用新型的一种实施例构造图，显示锂电池的导电片的构造；图2，为沿图1I1-1I剖面线的剖面示意图；图3，为本实用新型的一实用例示意图，显示两个锂电池的电极藉由本实用新型并联的情形；图4，为本实用新型锂电池的导电片的焊接点的一实施例构造，显示一种多焊接点的构造；图5，为本实用新型的另一种实施例构造图，显示锂电池的导电片的构造；图6，为沿图5V1-VI剖面线的剖面示意图；图7，为本实用新型的一实施例构造的焊接操作示意图；图8，为本实用新型的另一具体实施例构造图。其中，附图标记:10 导电片40b锂电池IOa固定孔40c锂电池11 第一表面41a电极12 第二表面41b 电极20a第一焊接点 41c电极201a第一焊接面50 切口20b第一焊接点 I 焊接电流
30a第二焊接点 SI 第一组焊接点301a第二焊接面 S2 第二组焊接点[0031]30b第二焊接点 S3 第三组焊接点40a锂电池
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。请参照图1和图2，其中揭示本实用新型锂电池的导电片的一实施例构造，导电片10是一种板片状的金属兀件,包括:第一表面11和位于导电片10的相对侧的第二表面12,在第一表面11具有第一焊接点20a和第二焊接点30a，第一焊接点20a具有突出第一表面11的第一焊接面201a，第二焊接点30a具有突出第一表面11的第二焊接面301a，第一焊接面201a和第二焊接面301a可被焊接于锂电池40a的电极41a(见图3)，第一焊接面201a和第二焊接面301a是一种平整的表面。导电片10的一实施例是铜片或是其他具有导电性的金属元件，且适合作为多个锂电池串联或并联结构的电力传输元件，第一焊接点20a和第二焊接点30a的一种实施方式是利用冲压技术在导电片10的第一表面11形成的凸点，依据锂电池模块的工作电压和工作电流控制这种突出的第一焊接面201a和第二焊接面301a的面积。由于导电片10的表面形成了凸出的第一焊接点20a和第二焊接点30a，因此在进行点焊时，电流会被集中于第一焊接点20a和第二焊接点30a处，而在短时间内产生高温(例如高于1000° C)而将导电片10与锂电池电极相接触的金属部分局部熔化而连成一起，确保达到实质上的焊接而不仅仅是表面上的焊接。此外，通过控制第一焊接点20a和第二焊接点30a的面积也可以进一步控制导电片10与锂电池电极之间的实质焊接面积，达到焊接品质均一的功效。本实用新型锂电池的导电片10的焊接点的一种实施例是双焊接点的构造，如图1所示包括:第一焊接点20a和第二焊接点30a。另一方面，本实用新型锂电池的导电片10的焊接点的另一实施例是多焊接点的构造，包括:一个以上的第一焊接点20a和一个以上的第二焊接点30a，如图4所示其中具有两个第一焊接点20a和20b以及两个第二焊接点30a和30b。采用双焊接点或多焊接点的设计可确保焊接一致性之外。请参照图5和图6，本实用新型锂电池的导电片10的另一实施例还具有一狭长的切口 50，切口 50由导电片10的边缘向内延伸并且通过第一焊接点20a和第二焊接点30a之间，利用切口 50改变第一焊接点20a和第二焊接点30a之间的最短导电路径，在施作电阻式焊接时如图7所示，焊接电流I (图中虚线箭头所示)可以由第一焊接点20a经由锂电池40a的电极41a再流过第二焊接点30a，其可让发热部位不完全堆积在导电片10上，而是部分被导引至锂电池40a的电极41a,由于电极41a以及锂电池40a本体的表面积往往大于导电片10甚多，因而将电流导引至锂电池电极41a中可提升整体散热效果。需特别说明的是，所形成的凸出于导电片10表面的第一焊接点20a和第二焊接点30a，其最凸出的端部为一曲面，该曲面的曲率取决于冲压模具几合外观，冲压模具愈尖，则所形成的第一焊接点20a和第二焊接点30a的外观便愈尖。第一焊接点20a和第二焊接点30a的外观愈尖，相当于导电片10与锂电池电极之间接触部位的阻抗便会愈高，如此一来，在点焊过程中，导电片10与锂电池电极的接触部位便愈容易形成高温。此种设计对于提高高导电率金属(例如铜)的焊接良率，相当有帮助。[0039]本实用新型锂电池的导电片10的一种实施例构造，包括两组焊接点，适用于两个锂电池40a和40b的并联或串联构造，如图1所示的构造即包括了第一组焊接点SI和第二组焊接点S2，每一组焊接点具有第一焊接点20a和第二焊接点30a，第一组焊接点SI和第二组焊接点S2分别与两个锂电池40a和40b的电极41a和41b焊接，如图3所示。此外，如图5所示，本实施例还包含一固定孔10a，当进行导电片10与锂电池电极之间的焊接制程时，固定孔IOa可供对应的治具所抵持。由于点焊过程中，往往是先焊接位于导电片10其中一侧的第一焊接点20a以及第二焊接点30a，而焊接过程中，焊接部位会有局部金属熔化的情况发生，因而会使导电片10如同翘翘板一般朝进行焊接的那一侧倾斜。当接续焊接导电片10另一侧的第一焊接点20a以及第二焊接点30a后，导电片10本身便会有残留应力的情况，残留应力的存在对于整个锂电池组的导电架构的可靠度会造成不良影响。通过在导电片的中央或者边缘处设置固定孔10a，并且在进行导电片10与锂电池电极之间的焊接制程前，将导电片10藉由固定孔IOa套接于治具上，并通过治具抵持导电片10，如此一来便可有效减少焊接过程中所发生的导电片10倾斜情况，进而减少残留应力的发生。承上，若将固定孔IOa设置于导电片10的非中央处，例如边缘处，则除了具有上述功效外，亦可进一步提供防呆的功用。原因在于导电片10的第一焊接点20a以及第二焊接点30a是朝其中一表面凸出的，所以在将导电片10安装于治具上时，需注意让第一焊接点20a以及第二焊接点30a的凸出端朝向锂电池的电极。然而导电片的颜色单一，单用肉眼并无法于短时间内立即辨识出第一焊接点20a以及第二焊接点30a的朝导电片10的哪一个表面凸出，因而有可能会发生装反的情况，也就是让第一焊接点20a以及第二焊接点30a的凸出端背向锂电池的电极。而将固定孔IOa设置于导电片10的非中央处，例如边缘，便可让作业人员于安装导电片10于治具上时，不会发生装反的情况。另一方面，本实用新型锂电池的导电片10的一实施例构造，包括两组以上的焊接点，适用于两个以上的锂电池40a、40b和40c的并联或串联构造，如图8所示的构造即包括了第一组焊接点S1、第二组焊接点S2和第三组焊接点S3，每一组焊接点具有第一焊接点20a和第二焊接点30a，第一组焊接点S 1、第二组焊接点S2和第三组焊接点S3分别与三个锂电池40a、40b和40c的电极41a、41b和41c焊接。此外，更可以前述为基础，进一步扩展到四个、五个...锂电池。由前述的实施例说明，可以了解本实用新型锂电池的导电片，通过一种突出状的焊接点以及控制焊接面的面积的手段，可以降低导电片和锂电池的电极之间的接触阻抗，并且适合大电流操作。另一方面，利用介于两个或以上的焊接点之间的切口，改变两个或以上的焊接点之间的最短导电路径，在施作点焊时，焊接电流可以由其中一焊接点经由锂电池的电极再流过另一个焊接点，能具有焊接品质均一的功效。虽然本实用新型已通过上述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习相像技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的专利保护范围须视本说明书所附的请求项所界定者为准。
权利要求1.一种锂电池的导电片，用以焊接于一锂电池的电极，其特征在于，包括:一第一表面与位于该导电片的相对侧的一第二表面，在该第一表面具有一第一焊接点和一第二焊接点，该第一焊接点具有突出该第一表面的一第一焊接面，该第二焊接点具有突出该第一表面的一第二焊接面，该第一焊接面与该第二焊接面用以焊接于该锂电池的电极。
2.根据权利要求1所述的锂电池的导电片，其特征在于，该第一表面具有一个以上的该第一焊接点以及一个以上的该第二焊接点。
3.根据权利要求1所述的锂电池的导电片，其特征在于，该第一表面具有二组焊接点，该任一组焊接点具有该第一焊接点与该第二焊接点，该二组焊接点分别与二该锂电池的电极焊接。
4.根据权利要求1所述的锂电池的导电片，其特征在于，包括两组以上的焊接点，该任一组焊接点具有该第一焊接点和该第二焊接点，该两组以上的焊接点分别与两个以上的该锂电池的电极焊接。
5.根据权利要求1所述的锂电池的导电片，其特征在于，还具有一切口，该切口由该导电片的边缘向内延伸并且通过该第一焊接点与该第二焊接点之间。
专利摘要本实用新型有关于一种锂电池的导电片，具有第一焊接点与第二焊接点，其可被焊接于锂电池的电极，可以藉由控制焊接点面积大小，以确保实质焊接及提升焊接一致性。导电片还可具有一狭长的切口，其由导电片的边缘向内延伸并且通过第一焊接点和第二焊接点之间，令焊接电流可以由第一焊接点经由锂电池芯的电极再流过第二焊接点，达到控制焊接电流流动方向的目的。此外，导电片还可具有一固定孔，其为破孔式圆孔，可位在导电片内部或导电片边缘，其具有防呆功能，确保用于焊接时不会因为放置方向颠倒导致焊接失败；其另一功能在于焊接过程可消除焊接应力的产生。
文档编号H01M2/26GK203039005SQ201220663899
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者孙瑞堂, 庄宗宪, 萧博元, 陈文贤 申请人:原瑞电池科技股份有限公司