CN1228877A - 插入模制绝缘体的电池接点及其制造方法 - Google Patents

Abstract

接点组件提供了电池组件和电子装置之间的可靠连接。该组件包括多个接点元件和模制到该接点元件的绝缘体。优选多个接点元件包括正接点元件和负接点元件,每个都具有可焊接表面和选择性电镀表面。可焊接表面分别焊接至电池组件的正极端和负极端。选择性电镀表面优选镀金以确保装置和电池组件之间的良好连接。绝缘体起相互固定接点元件的作用。此外,通过将接点更相互靠近布置,绝缘体有助于电池尺寸的最小化。

Description

插入模制绝缘体的电 池接点及其制造方法

本发明通常涉及电池组件和电子装置之间的电连接，尤其涉及用于连接到电子装置、包括选择性电镀表面的插入模制电池接点组件。

在设计如蜂窝电话或类似物的电子装置的电池接点组件时，目标是以最小成本来提供最小空间的接触，同时容易大量制造并且当然满足功能上的机械和电要求。

电池-装置连接通常有固体连接元件和弹簧连接元件。弹簧元件是更贵和更费空间的部件，所以在使电池尺寸最小时，该连接的一半经常插入在该装置中。而且，比装置本身要制造和购买更大数量的电池，与包含在电池组件中相反，为有效地把更贵的弹簧元件放入该装置中，成本更高。通常还要求对接触配合表面镀金。可以各种方式完成连接和电镀，包括盘簧和片簧元件，平的刚性连接件，以及与电池端部的直接接触。

早期的接触方法没有提供最佳设计来克服上述缺陷。特别是电池尺寸无助于电池中的弹簧接触。而且，其它方法缺少正接点和负电池之间的绝缘，或反之缺少正负接点本身之间的绝缘，导致短路危险。一些申请涉及在接点和电池之间设置绝缘，但这些申请还涉及附加的装配元件、步骤、复杂性和成本。

因此，本发明目的是提供克服与现有设计相关的缺陷的模制电池接点组件和方法。另一目的是提供有助于使电池组件尺寸和成本最小，而同时使设计能有效制造的电池接点组件。

按照本发明，通过在塑料薄层中插入模制冲压接点形成电池接点组件。尽管塑料给接点尺寸增加了一些厚度，并不增加包括在接点和电池之间插入绝缘分离层的制造步骤。此外，插入模制减少了定位容差并使不同电位的接点更靠近在一起。本发明的设计不仅有助于最小化电池接点本身，还考虑到无线电收发机端的更小配合接触设计，因此使整个电池-装置接点接口最小化。

在为锂电池设计的电子装置中，第三或再一个附加接点增加到电池组件上。通常，另一接点加入在同一设计中，并不需要新接点设计的附加加工。本发明的结构易使NiCd电池组件可被为锂电池设计的装置使用。为在原有的两个接点之间加入第三接点，保持接点空隙最大0.5mm。对于分离的接点，设置具有允许容差紧密至供0.5mm的空隙的接点是困难的并且经常是不可能的，难于且不可能设置接点。完成此的唯一谨慎方式是在接点之间具有绝缘体，使绝缘体在组装或开始使用中不能偏移。由于按照本发明的绝缘体是最终接点组件的一部分，消除了与分离接点设置和连接有关的常规组装容差，为短路保护的可靠程度提高的更小整体组件提供了条件。

塑料结构也供负电池上方正接点的紧密邻接设置之用，而无短路危险。过去，设计接点所围绕的一个几何问题是在没有加入绝缘片时一个电位的接点不能位于另一电位的电池之上，在固定接点期间必须十分小心放置和保持。该过程困难且费钱。按照本发明结构的绝缘体为接点组件的一个整体部分，因此消除了复杂性、位置容差和常规电池组件所需要考虑的问题。

塑料也为接点提供支撑，具有多个优点。首先，提供了电池-装置连接的固定侧的稳定底板。这能供使用相当软的金属接点材料之用，软的金属接头材料通常更便宜、更薄并更易焊接到电池。装货及组装期间塑料也能保护金属接点，由于接点损坏(接点损坏须废弃)较少，这将可能提高产量。塑料也备有附加的定位功能，如使之与电池形状一致，还有助于消除组装复杂性和容差并提供自动化组件。

在典型的实施例中，本发明的目的通过提供接点组件而实现，接点组件包括多个接点元件和模制到接点组件的绝缘体，它们相互固定。组件包括装置侧和电池侧，其中选择性电镀表面位于装置侧，绝缘体模制位于电池侧。在这方面，选择性电镀表面确定了装置接点宽度，其中绝缘体基本跨越装置接点宽度。

多个接点元件可包括正接点元件和负接点元件，每个都具有可焊接的表面和选择性电镀表面。每一接点元件最好在可焊接表面和选择性电镀表面之间的中间部分处各自含有阶梯形区域。绝缘体基本位于临近阶梯区域之间的选择性电镀表面。正接点元件的内端至负接点元件的内端最大距离是0.5mm。正接点元件和负接点元件优选由镍构成而选择性电镀表面优选镀金。

设置与正接点元件和负接点元件整体形成的支架。在这方面，支架包括在支架与接点元件之间的划线。可提供另一定位装置用于固定焊接到电池组件的接点组件。例如，定位装置可包含形成在绝缘体上的定位槽，其形状可接收用于焊接的固定柱。

在本发明的另一方面，提供了按照本发明制造接点元件的方法。该方法包括从可焊接材料板冲压接点元件、以及绕接点元件模制绝缘体的步骤。该方法还包括模制步骤之前电镀接点元件的步骤。

根据本发明的另一方面，提供了一接点组件，包括嵌入绝缘体内的第一接点和嵌入绝缘体内并与第一接点相隔的第二接点。第一和第二接点的每个都有暴露的可焊接表面和选择性电镀表面。绝缘体限定装置接点区域，其中选择性电镀表面位于装置接点区域的内部，而暴露的可焊接表面位于装置接点区域的外部。

根据本发明的另一方面，提供了用于电子装置的电池组件，包括至少一个电池，该电池具有用于连接电子装置的对应正引线和负引线的正接点端和负接点端。电池组件还包括接点组件，接点组件含有嵌入绝缘体中的多个接点元件，从而绝缘体用作相互固定接点元件。优选通过焊接将一个接点元件固定于正接点端且接点元件包括连接正引线的表面。也通过焊接将另一个接点元件固定于负接点端且接点元件包括连接负引线的表面。一个电位的接点元件可延伸到至少一个电池中的相反电位的接点端。

参考附图，将详细叙述本发明的这些和其它方面及其优点，其中：

图1是包含本发明的模制电池接点组件的电池组件的平面图，模制电池接点组件附着于电池组件上；

图2是本发明的电池接点组件的平面图；

图3是沿图2的线III-III的横截面图；

图4是图2所示的电池接点组件的底视图；

图5是按本发明的另一电池接点组件的透视图；

图6是按本发明的另一电池组件和接点组件的透视图。

图1示出了含有本发明的模制电池接点组件12的电池组件10。通常，电池组件10包括多个电池，它们布置成使得一个电池的正极端位于临近相邻电池的负极端。电池14串联连接，最后两个电池16、18具有暴露的端子，端子包括与电池组件供能的电子装置(未示出)引线相接触的正接点端和负接点端。为确保电池组件和电子装置之间连接良好并适应几何形状限制，本发明的接点组件12焊接至电池组件10的暴露端子16、18上。

参考图2，本发明的接点组件12包括具有可焊接的表面22和选择性电镀表面24的正接点元件20以及也具有可焊接的表面28和选择性电镀表面30的负接点元件26。如塑料的绝缘体32模制到正接点元件20和负接点元件26，并且相互固定接点元件使得接点元件20、26嵌入绝缘体32。优选接点元件20、26由镍构成，而选择性电镀表面24、30优选镀金以为电子装置引线提供良好导电表面。

如图3所示，每一接点元件包括在其中间部分的阶梯34，它分别位于可焊接的表面22、28和选择性电镀表面24、30之间。阶梯34确定导槽36，导槽36确定用于接收绝缘体32的区域。

再次参考图2，接点元件20、26被相隔预定距离的绝缘体32所保持，相隔的距离足以防止短路危险。优选结构中，预定距离最大为0.5mm。

在制造电池接点组件12的过程中，从优选镍材料的平板上冲压接点元件。在冲压接点元件之前或之后用任何公知方法优选将选择性电镀表面镀金。然后元件固定在传统的模制装置上，将固定杆朝接点元件底侧推动以确保选择性电镀表面24、30在模制处理之后仍暴露。即固定杆朝模制腔推动接点元件从而防止模覆盖选择性电镀表面，而选择性电镀表面仍暴露。如图4所示，完成模制处理之后这些固定杆离开绝缘体32的圆形孔38。在接点元件固定在模制腔之后，模制材料注射进入模制腔。因此模制绝缘体来限定装置接触区域，选择性电镀表面位于装置接触区域内部而可焊接表面位于装置接触区域外面。

所得的电池接点组件包括正接点元件和负接点元件，它们相隔预定距离并具有在接点组件12的装置侧上暴露的选择性电镀表面24、30，绝缘体模制于接点组件12的电池侧。选择性电镀表面24、30限制装置接触宽度，绝缘体基本跨越装置接触宽度。如图3所示，部分绝缘体32可在阶梯34附近在接点组件12的装置侧上形成。当然，只要接点元件相离足够距离以防止短路危险并且只要存在足够绝缘以防止正接点和负电池之间的连接，接点元件的另一结构和绝缘体包含或多或少的绝缘材料和/或接点元件的其它结构也适合，反之亦然。因此本发明并不意味着限定所说明和描述的结构。

然后将模制接点元件定位于靠近电池组件的接点端子。优选通过焊接至接点端子来固定接点元件20、26的可焊接表面22、28。依靠镍材料的性能获得高导电和牢固的焊接。凭借选择性电镀表面24、30也得到电池组件和电子装置之间的优良导电性。

在焊接接点组件12到电池组件10期间，必须将接点组件12靠近正和负接点端子适当定位。在如图2的剖视图所示的一个结构中，接点元件20、26与支架40整体冲压。通过固定支架40保持接点组件12在电池组件10上方的适当位置上。在类似方面，支架40用于在模制处理期间固定接点元件。完成焊接之后，支架40会沿划线42疲劳并从组件分离。

参考图5，在另一结构中，接点组件12的结构具有例如在绝缘体32上形成的固定槽44。固定槽44能在焊接位置与固定杆啮合。当然，本领域技术人员将考虑其它固定装置来固定焊接至电池组件的接点组件。例子包括为咬合的自动组装机器人、模制以绕电池几何形状牢固安装的塑料等的特征。

包含如锂电池的如蜂窝电话的电子装置，可能需要三个接点，包括正接点、负接点和用于装置上对应引线的辅助接点。如图6所示，第三接点易包含在按照本发明的概念中。图6的接点组件是非平面的，容纳棱形电池46。本领域技术人员将考虑具有多个接点的其它接点几何形状，也落在本发明的精神范围内。

按照本发明的电池接点组件提供了电池组件与电子装置的可靠连接。接点组件有助于最小化电池组件尺寸以及制造成本可使生产批量进行。

结合目前认为最可行和优选实施例描述了本发明。应当理解本发明并不限定于所公开的实施例，相反，试图覆盖包括在附属权利要求的精神和范围内的各种变形和等同结构。

Claims (28)

1.一种接点组件，包括：

多个接点元件；和

模制于所述接点元件的绝缘体，所述绝缘体相互固定所述接点元件。

2.按照权利要求1的接点组件，还包括用于固定焊接到电池组件上的接点组件的固定装置。

3.按照权利要求2的接点组件，其特征在于所述固定装置包括形成在所述绝缘体内的固定槽，所述固定槽的形状可接收用于焊接的固定杆。

4.按照权利要求1的接点组件，其特征在于所述多个接点元件包括正接点元件和负接点元件，它们每个都具有可焊接表面和选择性电镀表面。

5.按照权利要求4的接点组件，其特征在于所述选择性电镀表面限定装置接触宽度，所述绝缘体基本跨越所述装置接触宽度。

6.按照权利要求4的接点组件，包括装置侧和电池侧，所述选择性电镀表面位于所述装置侧，其中所述绝缘体模制到所述电池侧。

7.按照权利要求4的接点组件，其特征在于所述正接点元件和所述负接点元件每个都分别包括在所述可焊接表面和选择性电镀表面之间的中间部分处的阶梯。

8.按照权利要求7的接点组件，其特征在于所述绝缘体基本邻近所述阶梯区域之间的所述选择性电镀表面。

9.按照权利要求7的接点组件，其特征在于所述阶梯限定接点组件的厚度。

10.按照权利要求9的接点组件，其特征在于所述绝缘体包含在所述厚度内。

11.按照权利要求4的接点组件，其特征在于所述正接点元件的内端与所述负接点元件的内端相隔最大是0.5mm。

12.按照权利要求4的接点组件，其特征在于所述正接点元件和所述负接点元件由镍构成，其中所述选择性电镀表面镀金。

13.按照权利要求4的接点组件，还包括与所述正接点元件和所述负接点元件整体形成的支架而且支架包含在所述支架和所述接点元件之间的划线。

14.一种制造接点组件的方法，接点组件包括多个接点元件和模制到接点元件的绝缘体，方法包括：

从可焊接材料板冲压接点元件：以及

绕接点元件模制绝缘体。

15.按照权利要求14的方法，还包括模制步骤之前电镀接点元件的步骤。

16.一种接点组件，包括：

嵌入绝缘体中的第一接点：和

嵌入所述绝缘体并与所述第一接点相隔开的第二接点，所述第一和第二接点每个都具有暴露的可焊接表面和选择性电镀表面。

17.按照权利要求16的接点组件，其特征在于所述绝缘体限定装置接触区域，所述选择性电镀表面位于所述装置接触区域内部，而所述暴露的可焊接表面位于所述装置接触区域的外部。

18.按照权利要求16的接点组件，其特征在于所述第一接点与所述第二接点相隔最大是0.5mm。

19.按照权利要求16的接点组件，其特征在于所述第一接点元件和所述第二接点元件每个都分别包括在所述暴露的可焊接的表面和所述选择性电镀表面之间的中间部分处的阶梯区域。

20.按照权利要求16的接点组件，其特征在于所述所述第一接点元件和所述第二接点元件由镍构成，其中所述选择性电镀表面镀金。

21.按照权利要求16的接点组件，还包括与所述第一接点元件和所述第二接点元件整体形成的支架而且该支架包含在所述支架和所述接点元件之间的划线。

22.按照权利要求16的接点组件，还包括用于固定焊接至电池组件的接点组件的固定装置。

23.按照权利要求22的接点组件，其特征在于所述固定装置包括形成在所述绝缘体内的固定槽，所述固定槽的形状可接收用于焊接的固定杆。

24.一种用于电子装置的电池组件，包括：

至少一个电池，包括用于与电子装置的对应正和负引线相连接的正接点端和负接点端；和

一个接点组件，包括嵌入绝缘体的多个接点元件，所述接点元件的一个固定于所述正接点端并包括用于连接所述正引线的表面，以及所述接点元件的另一个固定于所述负接点端并包括用于连接所述负引线的表面。

25.按照权利要求24的电池组件，其特征在于所述多个接点元件中的所述一个和所述多个接点元件中的所述另一个分别焊接至所述正接点端和所述负接点端。

26.按照权利要求24的电池组件，其特征在于一个电位的接点元件延伸至至少一个电池的相反电位的接点端。

27.按照权利要求24的电池组件，其特征在于所述多个接点元件中的所述一个延伸至所述负接点端上。

28.按照权利要求24的电池组件，其特征在于所述接点组件是非平面的。

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