專利名稱：鋰電池的導電片的制作方法
技術領域：
本實用新型是有關串聯和并聯鋰電池的導電構造，特別是一種電性連接于鋰電池的電極的導電板的構造。
背景技術：
由于可充電式鋰電池(又稱二次電池)具有高工作電壓(3.4 3.8Volt)、大能量密度(>185Wh/Kg)、重量輕、壽命長及環保的優點，目前已大量應用于3C電子產品，例如:行動電話(Mobile Phone)、筆記型電腦(NB/PC)、平板電腦(Tablet PC)、攝影機(Camcorder)以及數位相機(Digital Camera)。根據IIT2009年的統計預估，全球鋰電池芯銷售量約達30.5億顆，根據統計其中銷售出的全球鋰電池芯約有44%使用于行動電話及手持裝置、約有31.4%使用于筆記型電腦，以及約5.5%用在其他消費性電子產品，此三種產品使用的鋰電池芯約占市售量的80%。近年來，為了因應溫室效應造成全球氣候異常的問題，以及降低對石油的依賴等因素，全球各主要國家及汽車制造商無不積極地發展低污染與低(/零)油耗的油電混合車(或稱混合動力車輛)，由于油電混合車的市場逐漸成熟，也促成鋰電池產業在上述產品領域之外的需求量大增。一般3C產品的工作電壓較低，而且為了減輕重量和體積，通常只需要使用單一個或是數個串聯在一起的鋰電池(Battery Cell)即可提供足夠的電力。相對而言，油電混合車則需要較大的工作電壓和足夠的電容量，才能足夠供應車輛行駛所需的電力；應用于油電混合車的鋰電池電源，則是一種由許多彼此串聯或并聯的鋰電池所組成的鋰電池模塊(Battery Pack)，平均一臺電動車動輒需要上千顆串聯與并聯起來的鋰電池，基于車輛安全性的要求，由許多鋰電池彼此串聯或并聯的鋰電池所組成的鋰電池模塊，對于鋰電池模塊的組裝品質及其安全性要求更甚于一般3C產品所使用的鋰電池。現有構成鋰電池模塊的許多鋰電池，是藉由具有導電性的金屬元件例如銅片提供串聯或并聯結構的電力傳輸元件，每一個鋰電池的電極(包含正極和負極)都是通過焊接的方式和銅片電性連接，由于汽車使用的鋰電池模塊在工作時具有高電壓和較大的電流量，如何令銅片和鋰電池的電極間獲得良好和穩定的焊接品質，都與鋰電池模塊的使用壽命和安全性有著重要的關系。
實用新型內容有鑒于鋰電池模塊的鋰電池需要通過金屬元件彼此串聯或并聯，以及金屬元件和鋰電池的電極之間對焊接品質的要求。本實用新型提出了一種鋰電池的導電片，作為鋰電池串聯或并聯結構的電力傳輸元件，通過全新的構造，令本實用新型導電片和鋰電池之間能獲得良好的焊接品質。本實用新型提出的鋰電池的導電片的一實施例構造，導電片是一種板片狀的金屬兀件，包括:第一表面和位于導電片的相對側的第二表面，在第一表面具有第一焊接點和第二焊接點，第一焊接點具有突出第一表面的第一焊接面，第二焊接點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鋰電池的電極，第一焊接面和第二焊接面是一種平整的表面，通過控制這種突出的第一焊接面和第二焊接面的面積，可以降低導電片和鋰電池的電極之間的接觸阻抗，并且適合大電流操作。本實用新型鋰電池的導電片的另一實施例還具有一狹長的切口，切口由導電片的邊緣向內延伸并且通過第一焊接點和第二焊接點之間，改變第一焊接點和第二焊接點之間的最短導電路徑，在施作電阻式焊接時，焊接電流可以由第一焊接點經由鋰電池的電極再流過第二焊接點，具有焊接品質均一的功效。另一方面，本實用新型鋰電池的導電片的焊接點的一實施例是雙焊接點的構造，包括:第一焊接點和第二焊接點。另一方面，本實用新型鋰電池的導電片的焊接點的一實施例是多焊接點的構造，包括:一個以上的第一焊接點和一個以上的第二焊接點。另一方面，本實用新型鋰電池的導電片的一實施例構造，包括兩組焊接點，每一組焊接點具有第一焊接點和第二焊接點，兩組焊接點分別與兩個鋰電池的電極焊接。另一方面，本實用新型鋰電池的導電片的一實施例構造，包括兩組以上的焊接點，每一組焊接點具有第一焊接點和第二焊接點，兩組以上的焊接點分別與兩個以上的鋰電池的電極焊接。有關本實用新型的實施例及其功效，配合圖式說明如下。
圖1，為本實用新型的一種實施例構造圖，顯示鋰電池的導電片的構造；圖2，為沿圖1I1-1I剖面線的剖面示意圖；圖3，為本實用新型的一實用例示意圖，顯示兩個鋰電池的電極藉由本實用新型并聯的情形；圖4，為本實用新型鋰電池的導電片的焊接點的一實施例構造，顯示一種多焊接點的構造；圖5，為本實用新型的另一種實施例構造圖，顯示鋰電池的導電片的構造；圖6，為沿圖5V1-VI剖面線的剖面示意圖；圖7，為本實用新型的一實施例構造的焊接操作示意圖；圖8，為本實用新型的另一具體實施例構造圖。其中，附圖標記:10 導電片40b鋰電池IOa固定孔40c鋰電池11 第一表面41a電極12 第二表面41b 電極20a第一焊接點 41c電極201a第一焊接面50 切口20b第一焊接點 I 焊接電流
30a第二焊接點 SI 第一組焊接點301a第二焊接面 S2 第二組焊接點[0031]30b第二焊接點 S3 第三組焊接點40a鋰電池
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。請參照圖1和圖2，其中揭示本實用新型鋰電池的導電片的一實施例構造，導電片10是一種板片狀的金屬兀件,包括:第一表面11和位于導電片10的相對側的第二表面12,在第一表面11具有第一焊接點20a和第二焊接點30a，第一焊接點20a具有突出第一表面11的第一焊接面201a，第二焊接點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可被焊接于鋰電池40a的電極41a(見圖3)，第一焊接面201a和第二焊接面301a是一種平整的表面。導電片10的一實施例是銅片或是其他具有導電性的金屬元件，且適合作為多個鋰電池串聯或并聯結構的電力傳輸元件，第一焊接點20a和第二焊接點30a的一種實施方式是利用沖壓技術在導電片10的第一表面11形成的凸點，依據鋰電池模塊的工作電壓和工作電流控制這種突出的第一焊接面201a和第二焊接面301a的面積。由于導電片10的表面形成了凸出的第一焊接點20a和第二焊接點30a，因此在進行點焊時，電流會被集中于第一焊接點20a和第二焊接點30a處，而在短時間內產生高溫(例如高于1000° C)而將導電片10與鋰電池電極相接觸的金屬部分局部熔化而連成一起，確保達到實質上的焊接而不僅僅是表面上的焊接。此外，通過控制第一焊接點20a和第二焊接點30a的面積也可以進一步控制導電片10與鋰電池電極之間的實質焊接面積，達到焊接品質均一的功效。本實用新型鋰電池的導電片10的焊接點的一種實施例是雙焊接點的構造，如圖1所示包括:第一焊接點20a和第二焊接點30a。另一方面，本實用新型鋰電池的導電片10的焊接點的另一實施例是多焊接點的構造，包括:一個以上的第一焊接點20a和一個以上的第二焊接點30a，如圖4所示其中具有兩個第一焊接點20a和20b以及兩個第二焊接點30a和30b。采用雙焊接點或多焊接點的設計可確保焊接一致性之外。請參照圖5和圖6，本實用新型鋰電池的導電片10的另一實施例還具有一狹長的切口 50，切口 50由導電片10的邊緣向內延伸并且通過第一焊接點20a和第二焊接點30a之間，利用切口 50改變第一焊接點20a和第二焊接點30a之間的最短導電路徑，在施作電阻式焊接時如圖7所示，焊接電流I (圖中虛線箭頭所示)可以由第一焊接點20a經由鋰電池40a的電極41a再流過第二焊接點30a，其可讓發熱部位不完全堆積在導電片10上，而是部分被導引至鋰電池40a的電極41a,由于電極41a以及鋰電池40a本體的表面積往往大于導電片10甚多，因而將電流導引至鋰電池電極41a中可提升整體散熱效果。需特別說明的是，所形成的凸出于導電片10表面的第一焊接點20a和第二焊接點30a，其最凸出的端部為一曲面，該曲面的曲率取決于沖壓模具幾合外觀，沖壓模具愈尖，則所形成的第一焊接點20a和第二焊接點30a的外觀便愈尖。第一焊接點20a和第二焊接點30a的外觀愈尖，相當于導電片10與鋰電池電極之間接觸部位的阻抗便會愈高，如此一來，在點焊過程中，導電片10與鋰電池電極的接觸部位便愈容易形成高溫。此種設計對于提高高導電率金屬(例如銅)的焊接良率，相當有幫助。[0039]本實用新型鋰電池的導電片10的一種實施例構造，包括兩組焊接點，適用于兩個鋰電池40a和40b的并聯或串聯構造，如圖1所示的構造即包括了第一組焊接點SI和第二組焊接點S2，每一組焊接點具有第一焊接點20a和第二焊接點30a，第一組焊接點SI和第二組焊接點S2分別與兩個鋰電池40a和40b的電極41a和41b焊接，如圖3所示。此外，如圖5所示，本實施例還包含一固定孔10a，當進行導電片10與鋰電池電極之間的焊接制程時，固定孔IOa可供對應的治具所抵持。由于點焊過程中，往往是先焊接位于導電片10其中一側的第一焊接點20a以及第二焊接點30a，而焊接過程中，焊接部位會有局部金屬熔化的情況發生，因而會使導電片10如同翹翹板一般朝進行焊接的那一側傾斜。當接續焊接導電片10另一側的第一焊接點20a以及第二焊接點30a后，導電片10本身便會有殘留應力的情況，殘留應力的存在對于整個鋰電池組的導電架構的可靠度會造成不良影響。通過在導電片的中央或者邊緣處設置固定孔10a，并且在進行導電片10與鋰電池電極之間的焊接制程前，將導電片10藉由固定孔IOa套接于治具上，并通過治具抵持導電片10，如此一來便可有效減少焊接過程中所發生的導電片10傾斜情況，進而減少殘留應力的發生。承上，若將固定孔IOa設置于導電片10的非中央處，例如邊緣處，則除了具有上述功效外，亦可進一步提供防呆的功用。原因在于導電片10的第一焊接點20a以及第二焊接點30a是朝其中一表面凸出的，所以在將導電片10安裝于治具上時，需注意讓第一焊接點20a以及第二焊接點30a的凸出端朝向鋰電池的電極。然而導電片的顏色單一，單用肉眼并無法于短時間內立即辨識出第一焊接點20a以及第二焊接點30a的朝導電片10的哪一個表面凸出，因而有可能會發生裝反的情況，也就是讓第一焊接點20a以及第二焊接點30a的凸出端背向鋰電池的電極。而將固定孔IOa設置于導電片10的非中央處，例如邊緣，便可讓作業人員于安裝導電片10于治具上時，不會發生裝反的情況。另一方面，本實用新型鋰電池的導電片10的一實施例構造，包括兩組以上的焊接點，適用于兩個以上的鋰電池40a、40b和40c的并聯或串聯構造，如圖8所示的構造即包括了第一組焊接點S1、第二組焊接點S2和第三組焊接點S3，每一組焊接點具有第一焊接點20a和第二焊接點30a，第一組焊接點S 1、第二組焊接點S2和第三組焊接點S3分別與三個鋰電池40a、40b和40c的電極41a、41b和41c焊接。此外，更可以前述為基礎，進一步擴展到四個、五個...鋰電池。由前述的實施例說明，可以了解本實用新型鋰電池的導電片，通過一種突出狀的焊接點以及控制焊接面的面積的手段，可以降低導電片和鋰電池的電極之間的接觸阻抗，并且適合大電流操作。另一方面，利用介于兩個或以上的焊接點之間的切口，改變兩個或以上的焊接點之間的最短導電路徑，在施作點焊時，焊接電流可以由其中一焊接點經由鋰電池的電極再流過另一個焊接點，能具有焊接品質均一的功效。雖然本實用新型已通過上述的實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型，任何熟習相像技藝者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本實用新型的專利保護范圍須視本說明書所附的請求項所界定者為準。
權利要求1.一種鋰電池的導電片，用以焊接于一鋰電池的電極，其特征在于，包括:一第一表面與位于該導電片的相對側的一第二表面，在該第一表面具有一第一焊接點和一第二焊接點，該第一焊接點具有突出該第一表面的一第一焊接面，該第二焊接點具有突出該第一表面的一第二焊接面，該第一焊接面與該第二焊接面用以焊接于該鋰電池的電極。
2.根據權利要求1所述的鋰電池的導電片，其特征在于，該第一表面具有一個以上的該第一焊接點以及一個以上的該第二焊接點。
3.根據權利要求1所述的鋰電池的導電片，其特征在于，該第一表面具有二組焊接點，該任一組焊接點具有該第一焊接點與該第二焊接點，該二組焊接點分別與二該鋰電池的電極焊接。
4.根據權利要求1所述的鋰電池的導電片，其特征在于，包括兩組以上的焊接點，該任一組焊接點具有該第一焊接點和該第二焊接點，該兩組以上的焊接點分別與兩個以上的該鋰電池的電極焊接。
5.根據權利要求1所述的鋰電池的導電片，其特征在于，還具有一切口，該切口由該導電片的邊緣向內延伸并且通過該第一焊接點與該第二焊接點之間。
專利摘要本實用新型有關于一種鋰電池的導電片，具有第一焊接點與第二焊接點，其可被焊接于鋰電池的電極，可以藉由控制焊接點面積大小，以確保實質焊接及提升焊接一致性。導電片還可具有一狹長的切口，其由導電片的邊緣向內延伸并且通過第一焊接點和第二焊接點之間，令焊接電流可以由第一焊接點經由鋰電池芯的電極再流過第二焊接點，達到控制焊接電流流動方向的目的。此外，導電片還可具有一固定孔，其為破孔式圓孔，可位在導電片內部或導電片邊緣，其具有防呆功能，確保用于焊接時不會因為放置方向顛倒導致焊接失敗；其另一功能在于焊接過程可消除焊接應力的產生。
文檔編號H01M2/26GK203039005SQ201220663899
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月5日 優先權日2012年12月5日
發明者孫瑞堂, 莊宗憲, 蕭博元, 陳文賢 申請人:原瑞電池科技股份有限公司