用於電池集成的連接板、集成方法及由此形成的電池組的製作方法
2023-06-09 11:58:01 1
專利名稱：用於電池集成的連接板、集成方法及由此形成的電池組的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於將電池進行組合的連接板，以及應用此連接板 將電池進行組合的方法。
背景技術：
在4艮多領域，例如在照明(礦燈)、電子產品(筆記本電腦) 和交通工具領域(電動自行車、電動汽車等)，常常需要將多個電 池例如鋰電池進行串聯、並聯組合，以達到需要的供電量和電壓要 求。目前採用的技術手段皆是用導線連接的方式進行串、並聯組合。 這種方式在操作中容易損傷電池才及耳，而且，在需要大電量而組合 大凌t目的電池時，4妻線過於複雜，既不美^見，也不Y更維^奮。發明內容本發明通過以下才支術方案解決上述才支術問題。才艮據本發明的第一方面，l是供一種用於組合電池的連4妄才反，包括 一基糹反；至少兩對插孔，每對所述插孔分別用於插入電池的正 極耳和負極耳，所述插孔呈陣列形式分布在所述基才反上；焊盤，其設在成行(或歹'J )的插孔之間，用於導通相鄰電池的所述極耳。
在第一方面的一個具體實施方式
中，每兩行所述插孔之間設有焊盤。在第一方面的另一個具體實施方式
中，在部分行的所述插孔之 間不設焊盤。優選地，在所述插孔的行之間和列之間設有凹槽，用於容納金 屬導體，所述金屬導體用於電池組之間的連^妻。更優選地，在所述 行(或列)插孔之間設有兩條凹槽。才艮據本發明的第二方面，4是供一種通過焊盤構建電池組的方法，包括以下步驟a)提供一連接板，其包括一基板，在所述基 板上呈陣列形式分布多個插孔，並且在成行(或列)的插孔之間設 有焊盤；b)將若干電池的才及耳以正極耳和正才及耳對齊、負極耳和 負極耳對齊的方式插入所迷插孔中；以及c)用金屬焊料將所述極 耳焊入與其4妻近的所述焊盤中以<更形成至少一個並4關電池組。才艮據本發明的方法可以進一步包4舌d)用金屬導體串耳關各所 述並耳關電;也組，以 <更形成一個總電池糹且。在根據本發明方法的一個具體實施方式
中，在相鄰的並列電池 組插孔之間不i殳焊盤。在才艮據本發明方法的另一個具體實施方式
中，在每一行(或 列)的所述插孔之間皆設有焊盤，並且相鄰的並列電池組之間相隔 至少一個插孔。作為優選，在所述插孔的行和列之間i殳有至少一個 凹才曹，更優選兩個凹槽。使用本發明提供的連接板，可以使構建的電池組結合牢固、 不易損傷4及耳，同時建成的電池組結構清晰，便於維修。
圖1為一個4裡電池的示意圖。圖2為才艮據本發明第一具體實施方式
的連4妄板100的圖示。 圖3示出在連接板100的背面串聯各並聯電池組的情況。 圖4為根據本發明第二具體實施方式
的連接板200的圖示。 圖5示出在圖4所示的連接板中銅片的另一中連4妻方式。 圖6為根據本發明第三具體實施方式
的連接板300的圖示。 圖7為根據本發明第四具體實施方式
的連接板400的圖示。
具體實施方式
圖1為一個鋰電池的示意圖。圖2為根據本發明第一具體實施 方式的連4姿才反100的圖示。如圖所示，將第一支電池的正才及耳2和 負極耳1插入連接板100中的兩個開孔111、 112中，用焊錫焊接兩 極耳於分別對應的連接板焊盤上，然後將第二支電池的正、負極耳 穿過插孔113、 114，用焊錫焊^接兩一及耳於分別對應的連4妄^1焊盤 110a、 110b上，這才羊，由第一支電池和第二支電池通過並寫關組成第 一電池組110。 4安照同才羊方式，由第三電池和第四電池通過4翁孑L 121 、 122、 123、 124和焊盤120a、 12 Ob組成第二電池組120。如圖3 所示，在插孔113、 114與插孑L121、 122所在的行之間不設焊盤， 以致第 一電池組110和第二電池組120之間不糹皮焊盤導通。依次類 推，可以在連接板110上任意構建需要量的並聯電池組。
為實現第一電池組110和第二電池組120間的串耳關，可在連4妻 斧反的相反面通過銅箔10 (見圖3)，或在連4妻才反的^f壬意一面用導線 11 (見圖2)導通焊盤120b和焊盤110a，這才羊實it見兩個並3f關的電 池組的串聯。依此類推，用不同的連接板可進行多組電池的串聯組合。圖4為根據本發明第二具體實施方式
的連接板200的圖示。在 圖4中，每行插孔之間皆設有焊盤。在同一組並聯電池中，使用者 可以按需要將任意數目的電池的極耳逐行地插入插孔中，然後用焊 料將每個極耳與其兩邊的焊盤焊為一體，構成一個並聯組。如此可 以組成若干個並耳關組，並且每個並耳關組之間應相隔至少一行插孔。 如圖4所示，三個電池通過插孔211-216及該插孔之間的焊盤組成 第一電池組210，另三個電池通過插孔221-226及該插孔之間的焊 盤組成第二電池組220,又三個電池通過插孔231-236及該插孔之 間的焊盤組成第三電池組230。第一、第二、和第三電池ia之間相 隔一行插孔，該插孔起到切斷連接的作用。為簡i"更起見，在圖4中 沒有對一皮4吏用的焊盤給出相應的標號，而是全部在上面標以"+ " 和"-，，，以表示該焊盤所4妾極耳的正、負性。為實現這三個電池 組的串聯，在連接板200的相對於電池組的背面，用第一銅片203 連4妄第一電池組210的正才及和第二電池組220的負才及，用第二銅片 204連4妄第二電池組220的正才及和第三電池組230的負才及。這樣， 可以得到一個容量為單個電池的9倍，工作電壓為單個電池3倍的 電池組。在本實施方式中，可以以不同於圖4所示的方式來布置各並4關 糹且的電才及方向。在圖4中，各電;也糹且210、 220、 230之間的才及耳互 為同向，而在圖5中，各電池4且210、 220、 230之間的才及耳互為反 向。用第 一銅片203連4妄第 一 電池組210的負才及和第二電池組220 的正才及，用第二銅片204連4妄第二電池組220的負極和第三電池組
230的正極。這種排布方式的優點是，用於串聯各電池組(例如第 一至第三電池組210、 220、 230)的銅片(例如第一銅片203和第 二銅片204)可以布置在不同的列間隙中。
在此i兌明，上述用於連4妄各電池組的銅片可以用導線(例如銅 線)代替。對於使用導線的情況，該導線可以i殳置在連接板的與電 池組相同的一面，也可以設在相反的一面。對於使用金屬片(例如 銅片)的情況，則優選"i殳在與電池組相反的一面。
圖6為根據本發明第三具體實施方式
的連接板300的圖示。圖 6中連接板300與連接板200的不同之處在於，其進一步包括設置 在每行和每列插孔301之間的凹槽309，設置此凹槽的目的在於， 可以才艮據需要在一黃向凹槽307和縱向凹槽308隨意布置導線或金屬 片(圖中未示出)，其寬度可以恰好容納金屬片，也可以寬於金屬 片。該凹槽可以-沒置在安裝電池組的 一面，也可以i殳在與電池組相 反的一面。
在圖6中，兩個電池通過插孔311-314及該插孔之間的焊盤組 成第一電池組310，另兩個電池通過插孔321-324及該插孔之間的 焊盤組成第二電池組320，又兩個電池通過插孔331-334及該插孔 之間的焊盤組成第三電池組330。為實現這三個電池組的串耳關，用 第 一銅片303連接第 一 電池組310的正才及和第二電池組320的負才及， 用第二銅片304連接第二電池組320的正極和第三電池組330的負 才及。這樣，可以得到一個容量為單個電池的6倍，工作電壓為單個 電;也3 4咅的電;也糹且。
為避免圖6中出現第一銅片303和第二銅片304在A區域過於 才姿近而導致損壞電池的情況，可以圖7所示的i殳置。如圖7所示， 兩個電池通過插孔411-414及該插孔之間的焊盤組成第一電池組 410，另兩個電池通過插孔421-424及該插孔之間的焊盤組成第二電
池組420，又兩個電池通過插孔431-344及該插孔之間的焊盤組成 第三電池組430。為實現這三個電池組的串聯，用第一銅片403連 才妄第 一 電池組410的正才及和第二電池組420的負才及，用第二銅片404 連^姿第二電池組420的正才及和第三電池組430的負才及。這才羊，可以 4尋到一個容量為單個電池的6〗咅，工作電壓為單個電池3 4咅的電池 組。如圖7所示，在每行插孔之間設置兩條凹槽，這樣，銅片303 和銅片304則不會在A區i或互相4妄觸，避免短3各的出現。連接板的厚度可以根據需要任意設定。在需要的情況下，連接 板的厚度可以為0.5cm,或者1.0cm或者更大。這時，可以類似於 日常使用的多孔接線板一樣，將需要數量的單元電池插入插孔中， 然後向插孔中補入焊料以促進良好連4妾，這樣形成至少 一個並聯電 池組。然後根據需要實現各組的串聯。在這種情況下，連接板可以 直接承受單元電池的重量。在連接板的厚度較薄的情況下，例如，厚度為lmm時，可將 單元電池的才及耳穿過連4妄一反的相應一翁3L (穿孔)，而通過焊盤焊4妄 在連4妻^1的與單元電池所在面相反的面上。使用本發明提供的連接板，可以方便地根據需要構建用來提供 4壬意需要供電量和工作電壓的電池組，並4吏構建的電池組結合牢 固、不易損傷才及耳，同時構建的電池組結構清晰，Y更於維i'lv以上通過具體實施例說明了根據本發明的連接板以及使用該 連4妄々反組件電池組的方法。本領域普通4支術人員容易理解，實施本 發明的一些細節描述並不局限於上述i兌明。文中4吏用的表達"第 一"、"第二"等僅僅用於區分多個相同的裝置或部件，而並不是先 後次序的描述。同樣，"行"和"列"，"橫向"和"縱向"並不表 示絕對方向，而僅僅表達相對位置關係。所以，在需要時，行可以 理角罕為列， 一黃向可以理角年為糹從向。在實施各個i者如上述第一、第二 和第三電池組之間的連接時，上述金屬片(如銅片)或導線的布置 也不是窮舉的，它們可以在連接板的行、列之間隨意布置，只要達 到連接的目的即可。因此，本發明的保護範圍應以權利要求書的限 定為準。
權利要求
1.一種用於組合電池的連接板，包括一基板；至少兩對插孔(211、212和213、214)，呈陣列形式分布在所述基板上，每對所述插孔分別用於插入電池的正極耳(2)和負極耳(1)；焊盤(120a、120b)，其設在成行的插孔之間，用於導通相鄰電池的所述極耳。
2. 根據權利要求1所述的連接板，其中，在部分行的所述插孔之 間不i殳焊盤。
3. 根據權利要求1所述的連接板，其中，每兩行所述插孔之間設 有所述焊盤(120a、 120b)。
4. 才艮據權利要求1至3〗壬一項所述的連4妾板，其中，在所述插孔 的行之間和列之間設有凹槽(309 ),用於容納金屬導體(303、 304 ),所述金屬導體用於電池組之間的連4妾。
5. 根據權利要求4所述的連接板，其中，在所述插孔的行之間設 有兩條凹槽。
6. —種通過焊盤構建電池組的方法，包^fe以下步驟a)提供一連接板，其包括 一基板；至少兩3於插孑L (211、 212和213、 214),所述插孑L 呈陣列形式分布在所述基糹反上；焊盤(120a、 120b),其"i殳在成^f亍的4翁孔之間；b) 將若干電池的極耳以正極耳和正極耳對齊、負極耳和 負極耳對齊的方式插入所述插孔中；c) 用金屬焊料將所述極耳焊入與其接近的所述焊盤中以 ^更形成至少 一 個並耳關電池組。
7. 根據權利要求6所述的方法，進一步包括d) 用金屬導體串4關各所述並聯電池組，以便形成一個總 電池組。
8. 根據權利要求7所述的方法，其中，在部分相鄰行的所述插孔 之間不設焊盤。
9. 根據權利要求7所述的方法，其中，在每兩行的所述插孔之間 皆i殳有焊盤，並且相鄰的並列電池組之間相隔至少一個插孑L。
10. 根據權利要求6至9任一項所述的方法，其中，在所述插孔的 行和列之間設有至少 一個凹槽，用於容納所述金屬導體。
11. 根據權利要求IO所述的方法，其中，至少在所述插孔的行(或 歹'J )之間設有兩條凹槽。
12. 採用權利要求6至11任一項所述方法形成的電池組。
全文摘要
本發明提供一種用於組合電池的電路板，包括一基板；至少兩對插孔(211、212和213、214)，每對所述插孔分別用於插入電池的正極耳和負極耳，所述插孔呈陣列形式分布在所述基板上；焊盤(120a、120b)，其設在成行(或列)的插孔之間，用於導通相鄰電池的所述極耳。本發明還提供用上述電路板構建電池組的方法。藉助本發明提供的電路板及方法，可以使構建的電池組結合牢固、不易損傷極耳，同時構建的電池組結構清晰，便於維修。
文檔編號H01M6/42GK101127427SQ20071014550
公開日2008年2月20日 申請日期2007年8月27日 優先權日2007年8月27日
發明者劉立君, 劉連仲, 周煥升 申請人:北京中潤恆動電池有限公司