CN1992388A

CN1992388A - 电池及其导电结构

Info

Publication number: CN1992388A
Application number: CNA2005100482804A
Authority: CN
Inventors: 叶胜发; 蔡嘉轩; 洪俊睿; 罗志伦; 刘礼纶
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2025-12-30
Also published as: CN1992388B

Abstract

一种电池，包括一极卷、一正极导电元件以及一负极导电元件。极卷包括一正极集电区以及一负极集电区。正极导电元件以铆接的方式耦接该正极集电区。负极导电元件以铆接的方式耦接该负极集电区。

Description

电池及其导电结构

技术领域

本发明涉及一种导电结构，特别是涉及一种小体积且高电导的导电结构。

背景技术

参照图1，其显示现有技术(美国申请公开第2004/0115521号)所揭露的电池30及其导电结构40，电池30的极卷具有正集电区35以及负集电区33。正导电片36透过焊接的方式耦接正集电区35。负导电片37透过焊接的方式耦接负集电区33。正导电片36向上耦接正极埠45，负导电片37向上耦接导电板41。现有技术中，电池极卷的集电区主要利用焊接的方式与导电片耦接，然而，随着电池技术的日益进步，电池已逐渐应用于电动车等具有大电通量需求的设备之中。当电池应用于电动车之中时，以传统焊接的方式耦接电池极卷的集电区与导电片将无法提供足够的电导(即，电阻值过大)。并且，由于电动车在运动时会产生震动，焊接处容易因为震动而松脱，造成接触不良的情形。

发明内容

本发明即为了欲解决上述现有技术的问题，而提供的一种电池，包括一极卷、一正极导电元件以及一负极导电元件。极卷包括一正极集电区以及一负极集电区。正极导电元件以铆接的方式耦接该正极集电区。负极导电元件以铆接的方式耦接该负极集电区。

本发明亦提供一种导电结构，包括一导电板、一榫合元件、一第一导电元件以及一第二导电元件。榫合元件铆合该导电板，该榫合元件包括一第一榫合部、一第一变形部、一第二榫合部以及一第二变形部，其中，该第一榫合部以及该第一变形部形成于该榫合元件的一侧，该第二榫合部以及该第二变形部形成于该榫合元件的另一侧，该第一榫合部、该第一变形部、该第二榫合部以及该第二变形部均对应该导电板。第一导电元件包括一第一榫接部，其中，该第一榫接部插入该第一榫合部与该导电板之间，藉此该第一导电元件榫合该榫合元件以及该导电板。第二导电元件包括一第二榫接部，其中，该第二榫接部插入该第二榫合部与该导电板之间，藉此该第二导电元件榫合该榫合元件以及该导电板，其中，当该第一榫接部插入该第一榫合部之中且该第二榫接部插入该第二榫合部之中时，该第一变形部弹性变形以配合该第一榫接部的插入，该第二变形部弹性变形以配合该第二榫接部的插入。

本发明利用铆接的方式取代现有技术的焊接连接，因此，可解决现有技术中焊接处震动松脱的问题，提高导电元件与集电区间耦接的可靠度。并且，相较于现有技术的点接触(焊接)方式，本发明具有高电导的特性，可轻易的大幅提高了导电元件与集电区之间电通量，并避免零件过热的问题。

附图说明

图1显示现有的电池；

图2a显示本发明的电池的部分构造爆炸图；

图2b显示本发明的电池的部分构造组合图；

图2c显示本发明的一变形例；

图3a显示本发明的电池的完整构造爆炸图；

图3b显示本发明的电池的完整构造组合图；

图4a显示榫合元件榫接导电元件之前的情形；

图4b显示组装导电元件的情形；

图4c显示榫合元件榫接导电元件之后的情形；

图5a显示本发明的另一变形例；

图5b显示第一导电元件以及第二导电元件的组合情形；

图5c显示第一导电元件以及第二导电元件榫接榫合元件的情形；

图5d显示本发明的又一变形例。

简单符号说明

30～电池

33～负集电区

35～正集电区

36～正导电片

37～负导电片

40～导电结构

41～导电板

45～正极埠

100～电池

101～极卷

102～正极集电区

103～负极集电区

104～正极集电部

105～负极集电部

110～正极导电元件

111～正极榫接部

112～导电部

113～固定部

114～开口

115～垫片

116～铆钉

120～负极导电元件

121～负极榫接部

122～导电部

123～固定部

124～开口

125～垫片

126～铆钉

130～榫合元件

131～第一榫合部

132～第一变形部

133～第二榫合部

134～第二变形部

135～缓冲部

136～插入间隙

140～榫合元件

151～导电板

152～正极端子

161～导电板

162～负极端子

170～端盖

181～铆钉

182～铆钉

191～气密垫

192～气密垫

193～气密垫

194～气密垫

200～电池

201～极卷

210～正极导电元件

211～榫合部

220～负极导电元件

具体实施方式

参照图2a，其显示本发明的电池100的部分构造爆炸图，电池100包括极卷101、正极导电元件110以及负极导电元件120。极卷101包括一正极集电区102以及一负极集电区103。正极集电区102包括多个正极集电部104。负极集电区103包括多个负极集电部105。正极导电元件110包括一正极榫接部111、一导电部112、一固定部113、一开口114、垫片115以及铆钉116。负极导电元件120包括一负极榫接部121、一导电部122、一固定部123、一开口124、垫片125以及铆钉126。

参照图2b，其显示图2a中电池100的部分构造组合图。正极导电元件110透过垫片115以及铆钉116，于开口114的位置铆接该些正极集电部104，其中，该铆钉116穿过该垫片115、该开口114以及该些正极集电部104，将层叠的正极集电部104固定连接该正极导电元件110。同样的，负极导电元件120透过垫片125以及铆钉126，于开口124的位置铆接该些负极集电部105，该铆钉126穿过该垫片125、该开口124以及该些负极集电部105，将层叠的负极集电部105固定连接该负极导电元件120。

本发明利用铆接的方式取代现有技术的焊接连接，因此，可解决现有技术中焊接处震动松脱的问题，提高导电元件与集电区间耦接的可靠度。并且，参照图2b，导电元件(例如，正极导电元件110)与集电区(例如，正极集电区102)之间的接触面积提高，除了固定部(例如固定部113)充分与集电区接触之外，导电部(例如，导电部112)与集电区之间并具有接触(耦接)长度L1以及接触(耦接)宽度W1。因此，相较于现有技术的点接触(焊接)方式，本发明具有高电导的特性，可轻易的大幅提高了导电元件与集电区之间电通量，并避免零件过热的问题。

参照图2c，其显示本发明的一变形例，其中，导电元件(例如，正极导电元件110)的导电部(例如，导电部112)的长度以及宽度可以任意调整，以改变其导电效果。例如，导电部(例如，导电部112)的长度可以沿一第一方向x1(平行于该些集电部的延伸方向)延伸增长，其宽度可以沿一第二方向y1(平行于该些集电部的堆栈方向)延伸增长，以使导电部(例如，导电部112)与集电区并具有接触(耦接)长度L2以及接触(耦接)宽度W2，以容许更大的电通量。

参照图3a，其显示本发明的电池100的完整结构爆炸图，其还包括一榫合元件130、一榫合元件140、导电板151、正极端子152、导电板161、负极端子162、端盖170、铆钉181、铆钉182、气密垫191、气密垫192、气密垫193、以及气密垫194。搭配参照图3b，其显示电池100的组合图。气密垫191设于端盖170之上，气密垫192设于该端盖170之下，正极端子152以一体成形的方式设于导电板151之上，导电板151对应该榫合元件130。铆钉181穿过该气密垫191、端盖170、气密垫192、导电板151以及榫合元件130，并将气密垫191、端盖170、气密垫192、导电板151以及榫合元件130铆合。正极导电元件110即榫接于该榫合元件130与该导电板151之间。气密垫193设于端盖170之上，气密垫194设于该端盖170之下，负极端子162以一体成形的方式设于该导电板161之上，导电板161对应该榫合元件140。铆钉182穿过该气密垫193、端盖170、气密垫194、导电板161以及榫合元件140，并将气密垫193、端盖170、气密垫194、导电板161以及榫合元件140铆合。负极导电元件120即榫接于该榫合元件140与该导电板161之间。

参照图4a，其显示导电板(以导电板151为例)以及榫合元件(以榫合元件130为例)在榫接导电元件(以下以正极导电元件110为例)之前的情形。导电板151与榫合元件130以铆钉181铆接。榫合元件130具有一第一榫合部131以及一第一变形部132，第一榫合部131以及第一变形部132均为沟槽，且第一变形部132位于第一榫合部131两侧，藉此，导电板151与榫合元件130之间形成有插入间隙136。其中，在本实施例中，第一榫合部131与导电板151之间的间隙高度d1为0.8公厘，第一变形部132与导电板151之间的间隙高度d2为0.5公厘。参照图4b，当组装正极导电元件110时，正极导电元件110的榫接部111以手工或以夹具辅助的方式插入该第一榫合部131与导电板151之间的插入间隙136之中。参照图4c，由于榫接部111的厚度较大(约为1公厘)，因此，当正极导电元件110的榫接部111插入该插入间隙136之后，第一变形部132以及第一榫合部131均会产生弹性变形，藉此利用弹性恢复力而榫合(咬合)该榫接部111，而完成第一导电元件110的固定连接。

本发明的导电板(及端子)以及榫合元件以榫接的方式与导电元件结合，相较于现有技术的焊接方式，本发明的导电元件与导电板的接触面积较大，导电元件与导电板之间的电导值增大，因此可适用于大电通量的情况。并且，由于榫接的方式从多个方向约束导电元件的自由度，因此即使在震动的环境下，导电元件亦不会有松脱的情形产生。

本发明的导电元件可先与极卷铆合，再与导电板以及榫合元件榫接，而增加组装时的便利性。

参照图5a，其显示本发明的一变形例。图3b的电池100为一单极卷电池，图5a中的电池200则为一双极卷电池。相较于图3b的电池100，电池200还包括一极卷201、一正极导电元件210以及一负极导电元件220。

参照图5b，以下举例说明电池200中，第一导电元件(正极导电元件110)以及第二导电元件(正极导电元件210)的组装方式。同前述的实施例，第一导电元件110以及第二导电元件210榫接入导电板151与榫合元件130之间的插入间隙，搭配参照图5c，其为图5b的组合俯视图。第一导电元件110具有第一榫接部111。第二导电元件210具有第二榫接部211。榫合元件130具有一第一榫合部131、一第一变形部132、一第二榫合部133以及一第二变形部134。第一榫合部131以及第一变形部132位于该榫合元件130的一侧，第二榫合部133以及第二变形部134位于该榫合元件130的另一侧。第一榫合部131、第一变形部132、第二榫合部133以及第二变形部134均为沟槽，沿一第三方向x2延伸，并对应该导电板151。第一榫接部111插入该第一榫合部131与该导电板151之间，藉此该第一导电元件110榫合该榫合元件130以及该导电板151。第二榫接部211插入该第二榫合部133与该导电板151之间，藉此该第二导电元件210榫合该榫合元件130以及该导电板151。其中，当该第一榫接部111插入该第一榫合部131之中且该第二榫接部211插入该第二榫合部133之中时，该第一变形部132塑性变形以配合该第一榫接部111的插入，该第二变形部134塑性变形以配合该第二榫接部211的插入。

参照图5d，其显示本发明的另一变形例，其中，榫合元件130还包括一缓冲部135，缓冲部135位于该榫合元件130的中央位置，即，分隔该第一变形部132以及该第二变形部134，该缓冲部为一沟槽或是一通孔，沿一第四方向y2延伸，用以将该第一变形部132与该第二变形部134的变形相互隔绝。该第四方向y2垂直于该第三方向x2。

本发明的电池的导电结构不限于应用于电池之中，亦可应用于电容或其它电子装置之中。

虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种电池，包括：

极卷，包括正极集电区以及负极集电区；

正极导电元件，以铆接的方式耦接该正极集电区；以及

负极导电元件，以铆接的方式耦接该负极集电区。

2.一种电池，包括：

极卷，包括正极集电区以及负极集电区，其中，该正极集电区包括多个正极集电部，该负极集电区包括多个负极集电部；

正极导电元件，接触该些正极集电部，以耦接该正极集电区；以及

负极导电元件，接触该些负极集电部，以耦接该负极集电区。

3.如权利要求2所述的电池，其中，该正极导电元件朝第一方向延伸并接触该些正极集电部，该第一方向平行于该些正极集电部的延伸方向。

4.如权利要求2所述的电池，其中，该负极导电元件朝第一方向延伸并接触该些负极集电部，该第一方向平行于该些负极集电部的延伸方向。

5.如权利要求2所述的电池，其中，该正极导电元件朝第二方向延伸并接触该些正极集电部，该第二方向平行于该些正极集电部的堆栈方向。

6.如权利要求2所述的电池，其中，该负极导电元件朝第二方向延伸并接触该些负极集电部，该第二方向平行于该些负极集电部的堆栈方向。

7.一种导电结构，包括：

导电板；

榫合元件，铆合该导电板，该榫合元件包括榫合部以及变形部，其中，该榫合部以及该变形部均对应该导电板；

导电元件，包括榫接部，其中，该榫接部插入该榫合部之中，藉此该导电元件榫合该榫合元件以及该导电板。

8.如权利要求7所述的导电结构，其中，当该榫接部插入该榫合部之中时，该变形部弹性变形以配合该榫接部的插入，藉此，该榫接部紧密接触该导电板以及该榫合元件。

9.如权利要求7所述的导电结构，其中，该榫合部为沟槽。

10.如权利要求7所述的导电结构，其中，该变形部为沟槽。

11.如权利要求7所述的导电结构，其中，该变形部形成于该榫合部的两侧。

12.一种导电结构，包括：

导电板；

榫合元件，铆合该导电板，该榫合元件包括第一榫合部、第一变形部、第二榫合部以及第二变形部，其中，该第一榫合部以及该第一变形部形成于该榫合元件的一侧，该第二榫合部以及该第二变形部形成于该榫合元件的另一侧，该第一榫合部、该第一变形部、该第二榫合部以及该第二变形部均对应该导电板；

第一导电元件，包括第一榫接部，其中，该第一榫接部插入该第一榫合部与该导电板之间，藉此该第一导电元件榫合该榫合元件以及该导电板；以及

第二导电元件，包括第二榫接部，其中，该第二榫接部插入该第二榫合部与该导电板之间，藉此该第二导电元件榫合该榫合元件以及该导电板，

其中，当该第一榫接部插入该第一榫合部之中且该第二榫接部插入该第二榫合部之中时，该第一变形部弹性变形以配合该第一榫接部的插入，该第二变形部弹性变形以配合该第二榫接部的插入。

13.如权利要求12所述的导电结构，其中，该榫合元件还包括缓冲部，位于该第一变形部与该第二变形部之间，用以将该第一变形部与该第二变形部的变形量相互隔绝。

14.如权利要求13所述的导电结构，其中，该第一变形部与该第二变形部为沟槽，并朝第三方向延伸。

15.如权利要求14所述的导电结构，其中，该缓冲部为沟槽，并朝第四方向延伸，该第四方向垂直该第三方向。