盖帽式端子连接片及具有该盖帽式端子连接片的电池组的制作方法

文档序号:15151958发布日期:2018-08-10 21:12阅读:212来源:国知局

本实用新型涉及一种盖帽式端子连接片、及具有该盖帽式端子连接片的电池组。



背景技术:

镍氢电池(Ni-MH电池)作为一种高能绿色充电电池,具有高温性能好、安全性高的优点,在笔记本电脑、数码相机以及各种家用电器等领域得到了广泛应用。

镍氢电池一般是将发电要素收纳在一端开口的金属制电池壳中,利用上部封口板介由垫圈对电池壳的开口端进行敛缝密封,然后在电极端子的周围放置绝缘环,套上纸筒而作为单电池(裸电池)的方式出货,在下游厂家进行热缩套管、或者由多个裸电池组装成电池组而出售。

由多个单电池组装而成的电池组根据其排列方式可分为“F状电池组”和“L状电池组”两种,“F状电池组”是指两节以上的单电池并排排列,“L状电池组”是指两节以上的单电池首尾相连地排列。

目前,作为家用电器的电源,大多采用串联连接的多个单电池或直接采用L状电池组。例如,在手电筒的电池仓中通常容纳多节首尾相连的单电池,一节单电池的正极凸头与另一节单电池的兼作负极端子的电池壳底面抵接而串联连接。其中,最顶端的单电池的正极凸头以及最底端的单电池的电池壳底面分别位于相反侧,通过连接片等构件与手电筒的外部电路连接而构成回路,输出电力而使灯泡点亮。

在采用多节单电池时,为了保证单电池之间的电连接的可靠性,需要附加弹簧之类的构件来压紧各个单电池。因此,为了减少附加的构件,也可以直接采用L状电池组来代替多节单电池。此时,电池组的正极端子和负极端子也与单电池一样位于相反侧,当用作手电筒等的电源时,与上述相似地,通过连接片等构件与手电筒的外部电路连接而构成回路。

可是,根据客户的不同需求、或者为了满足外部电路的设计要求,有时需要使L状电池组的正负端子处于同一侧,且正负极端子呈环状分布。显然,上述通常结构的端子连接片很难满足L状电池组的这一要求。

为了实现L状电极组的正负极同侧,可以采用图1所示的金属盖帽1和如图2所示的两根长条状的镍制连接片2,长条状的镍制连接片2的一端与L状电极组的最下端的单电池的电池壳底部(即负极端子)进行点焊连接,另一端与金属盖帽1的侧壁内面进行点焊连接,从而将L状电池组的负极端子引导至与正极端子位于同一侧。

但是,在试制这样的实现了正负极同侧的L状电池组时存在的问题是:不仅需要在电池组的底部和顶部分别进行两次点焊焊接,而且,如图4所示,在从负极端子引出的镍制连接片2与金属盖帽1的侧壁内面进行点焊连接后,该点焊连接部位经常残留有焊渣,该焊渣受到来自盖帽1自身的束缚力的挤压,容易戳破位于里侧的纸筒,从而导致电池组的短路(参见图5)。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种新型的盖帽式端子连接片、以及采用了该盖帽式端子连接片的电池组。通过采用本实用新型的盖帽式端子连接片,可以减少或废除点焊作业,而且能够消除可能导致电池组短路的安全隐患。

本实用新型的盖帽式端子连接片是用于实现L状电池组的正负极同侧的端子连接片,所述L状电池组由2节以上的单电池首尾相连地串联而成,所述盖帽式端子连接片包括盖帽部和引线部,其特征在于,

所述盖帽部具备:帽顶,其覆盖所述L状电池组的最上方的单电池的上端面,中央具备空孔;环状侧壁,其从所述帽顶的整个外周开始沿着所述单电池的侧面向下延伸;和突片,其设置于所述环状侧壁的下边缘,进一步沿着所述单电池的侧面向下延伸,所述帽顶、所述环状侧壁和所述突片是一体成型的,

所述引线部为长条状,其一端与所述突片的下端相连,两者的连接位置低于所述环状侧壁的下边缘,另一端与所述L状电池组的最下方的单电池的下端面相连。

优选所述引线部与所述突片通过点焊而连接。

优选所述引线部与所述突片是一体成型的。

优选在所述环状侧壁上设置至少2个突片。

优选所述至少2个突片以相对于中心轴对称的方式设置在所述环状侧壁上。

优选所述至少2个突片以相互之间形成30~180°夹角的方式设置在所述环状侧壁上。

优选所述引线部与所述突片的连接位置与所述环状侧壁的下边缘至少相距2mm。

优选所述至少2个突片沿着所述单电池的侧面向下延伸的延伸长度互不相同。

优选所述引线部与所述突片的连接位置的厚度不大于所述环状侧壁的厚度。

本实用新型的电池组是由2节以上的单电池首尾相连地串联而成的L状电池组,其特征在于,包括上述任一项所述的盖帽式端子连接片,

所述L状电池组的最上方的单电池的上端面的正极端子从所述帽顶的中央空孔露出,所述引线部的一端与所述突片的下端相连,另一端与所述L状电池组的最下方的单电池的下端面即负极端子相连。

根据本实用新型的盖帽式端子连接片,在用于实现L状电池组的正负极同侧时,不仅可以减少点焊工序数,而且可以有效地避免因点焊残留的焊渣所导致的电池组短路的风险,最大程度地满足了电池组组装的安全设计要求。

附图说明

图1是表示现有的金属盖帽的示意图。

图2是表示现有的连接片的示意图。

图3A~图3C是表示将现有的金属盖帽和连接片组装于电池组中的示意图。

图4是表示点焊完成后的金属盖帽与连接片的连接位置的局部示意图。

图5是表示将现有的金属盖帽和连接片组装在电池组上的状态的局部放大的侧视图。

图6是表示本实用新型的盖帽式端子连接片的示意图。

图7A和图7B是表示本实用新型的盖帽式端子连接片中的盖帽部的示意图。

图8是表示将本实用新型的盖帽式端子连接片组装于电池组中的示意图。

图9是表示将本实用新型的具有不同延伸长度的突片的盖帽式端子连接片组装于电池组中的的示意图。

具体实施方式

下面结合附图来对本实用新型的盖帽式端子连接片进行说明。

图1和图2是表示现有的金属盖帽和连接片的示意图。如图1和图2所示,现有的金属盖帽1是一个具备环状帽顶1a和侧壁1b的金属部件,连接片2为细长条状,通常为镍金属制。

图3A~图3C是表示将现有的金属盖帽和连接片组装于电池组中的示意图。以3节单电池为例,当将单电池4首尾相连地组成L状电池组时,如图3A所示,先沿电池组的侧面从上方往下套上纸筒7,然后将金属盖帽1卡合在纸筒7的顶部。如图3B所示,金属盖帽1的环状帽顶1a的中央部具有空孔,可以露出位于最上方的单电池4的电极端子(通常为正极凸头)3,金属盖帽1通过侧壁1b而卡合在纸筒7的外表面上。进而,如图3C所示,连接片2的上端与金属盖帽1的侧壁1b通过点焊而间接,下端与位于最下端的单电池4的电池壳底面通过点焊而连接。

像这样,利用金属盖帽1和连接片2就能将3节单电池4组装成L状电池组,实现正负极同侧,而且正负极端子呈环状分布。进而,由于金属盖帽1卡合在纸筒的外表面,且连接片2的两端分别焊接在金属盖帽和单电池的底面,因此也无需外加的弹簧等进行压紧就能实现单电池之间的可靠的电连接。

但是,像这样组装完成的电池组存在的问题是,电池组有可能发生短路。本发明人们经过深入研究,发现该短路可能产生于下述原因。

图4是表示点焊完成后的金属盖帽与连接片的局部示意图。图5是表示现有的金属盖帽和连接片组装在电池组上的状态的局部放大的侧视图。

当连接片2与金属盖帽1的侧壁1b通过点焊进行连接时,有时焊接完成后会残留焊渣,通常,为了保持电池外观的美观和圆整度,一般在金属盖帽的侧壁1b的内侧进行点焊,因此,金属盖帽与连接片的连接位置位于金属盖帽的侧壁1b的内侧(参见图4)。在这种情况下,由于金属盖帽的侧壁1b需要依靠卡合力套在纸筒上,因此侧壁1b会对纸筒产生一个向内侧的束缚力。如果侧壁1b的连接位置上存在焊渣8,则在该束缚力的作用下,如图5所示,焊渣8的向内突出的尖锐的顶部容易刺破纸筒而接触到内侧的裸电池,从而造成电池组的短路。

为了解决上述问题,本发明人们考虑了各种方案,例如扩大盖帽的半径、改进点焊工艺、增加磨光工序等等,最后发现,通过改进现有的盖帽式端子连接片的结构,采用新型结构的盖帽式端子连接片,不仅可以减少点焊的难度和次数,而且大大降低了由焊渣造成电池组短路的发生,提高了电池的安全性。

图6是表示本实用新型的盖帽式端子连接片的示意图。本实用新型的盖帽式端子连接片5包括盖帽部1和引线部2,其特征在于,盖帽部1具有:帽顶1a,其覆盖L状电池组的最上方的单电池的电极端面,从中央露出该电极端面上的正极端子;环状侧壁1b,其从帽顶的整个外周开始沿着L状电池组的侧面向下延伸;和突片1c,其从环状侧壁的下边缘开始沿着L状电池组的侧面进一步向下延伸,所述帽顶1a、环状侧壁1b和突片1c是一体成型的。

引线部2的一端与盖帽部的突片1c连接,另一端与L状电池组的最下端的单电池的电池壳底面即负极端子连接,引线部与突片的连接位置低于环状侧壁1b的下边缘。

突片1c在所述环状侧壁上可以设置至少2个。通过设置2个以上的突片,可以通过2个以上的引线部与电池组的负极端子连接,避免因其中一个引线部出现点焊接触不良而产生的故障。

如图7A所示,上述至少2个的突片1c优选以对称的方式设置在所述环状侧壁1b上。但是,为了应对不同的电池组的半径要求,也可以如图7B所示,将2个突片1c以相互之间形成一定夹角的方式形成在环状侧壁1b上。所述夹角可以是30~180°,优选为50~150°夹角。

L状电池组是指由2节以上的单电池首尾相连地串联而成的电池组,通过使用上述盖帽式端子连接片,可以实现L状电池组的正负极同侧。

引线部2与突片1c可以通过点焊而连接,也可以一体成型。当引线部2与突片1c为一体成型时,相当于盖帽部的突片兼具了引线部的功能,本实用新型的盖帽式端子连接片将盖帽部的帽顶、环状侧壁、突片和引线部一体成型而合体为一个整体。通过将盖帽部和引线部设计为合体式,废除了原有的金属盖帽与连接片之间的点焊工序,不仅大大减少了工序数,而且不会产生焊渣,彻底避免了由焊渣引起的电池组的短路问题。

但是,一体成型的盖帽式端子连接片由于其突片和引线部的总连接长度是固定的,有时针对不同长度的L状电池组,需要制作不同的模具,开发具备不同长度的引线部的盖帽式端子连接片,因此存在生产成本较高、通用性较差的问题。

因此,本实用新型的发明人进一步研究了将盖帽部的突片与引线部通过点焊连接而成的盖帽式端子连接片。即,将盖帽部和引线部设计为分体式,本实用新型的分体式的盖帽部与现有结构的盖帽部的不同之处在于,具有从环状侧壁的下边缘开始沿着L状电池组的侧面进一步向下延伸突片部1c,该突片1c仅仅起到将盖帽部1与引线部2连接的作用,而引线部2可以针对不同的电池组而具备不同的长度,然后通过两者的自由组合而可以应对各种不同长度的电池组的需求。

图8是表示将本实用新型的盖帽式端子连接片组装于电池组中的示意图。其中,采用了分体式的盖帽式端子连接片,突片和引线部通过点焊形成为一个细长条部件,其一端与覆盖最上方的单电池的帽顶连接,另一端与最下端的单电池的电池壳底面通过点焊而连接。

与现有的金属盖帽相比,通过设置突片1c,可以使得引线部与突片的连接位置(即点焊位置)低于环状侧壁1b的下边缘。此时,即使环状侧壁1b仍然为了保持卡合力而具备向内侧的束缚力,但该束缚力与连接位置错开,不会导致点焊位置的焊渣刺破纸筒,从而导致电池组的短路。为了有效避免点焊时产生的焊渣所引起的短路问题,上述连接位置(点焊位置)与环状侧壁的下边缘至少相距2mm。

进而,为了进一步避免焊渣所引起的短路问题,还可以将2个以上的突片的延伸长度设置为互不相同。

图9是表示将本实用新型的具有不同延伸长度的突片的盖帽式端子连接片组装于电池组中的的示意图。

此时,如图9所示,盖帽部1的两个突片1c的延伸长度不同,与引线部2在不同的连接位置通过点焊而连接,引线部2的一端通过突片1c和环状侧壁1b与覆盖电池组中最上方的单电池的上端面的帽顶1a连接,另一端与最下端的单电池的电池壳底面通过点焊而连接,实现了正负极同侧。

由于两个突片1c的延伸长度不同,其与引线部2的连接位置也相互错开,即使该两处的点焊位置均残留有焊渣,也不易因受到外力作用或冲击而刺破纸筒,导致电池组的短路。

此外,为了保持电池组的美观和圆整度,引线部2与突片1c的点焊位置也处于盖帽部的侧壁内侧。因此,为了进一步避免焊渣刺破纸筒,优选将突片1c的厚度设计得较薄,以使得突片与引线部的连接位置的厚度不大于环状侧壁1b的厚度。

本实用新型的电池组是由2节以上的单电池首尾相连地串联而成的L状电池组,其特征在于,包括上述任一种盖帽式端子连接片。

通过采用本实用新型的盖帽式端子连接片,不仅可以减少点焊工序数,而且可以有效地避免因点焊残留的焊渣所导致的电池组短路的风险,最大程度地满足了电池组组装的安全设计要求。

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