[發明專利]通過石墨進行電池外部高導電率連接的結構

有效

• 申請號: 200910130186.1
• 申請日: 2009-03-24
• 公開（公告）號: CN101847702A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 伍必翔
• 申請（專利權）人: 電能有限公司
• 主分類號: H01M2/26
• 分類號: H01M2/26
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種以非焊接、不易氧化型態，進行電池個體之間高導電率連接的技術結構。

背景技術

目前高電量電池組的組成方式，主要是將多個電池個體，通過金屬連接片進行該各電池個體的電力串聯、并聯或串、并聯后，構成高電量的電池組。其中，該電池個體的正極及負極外部金屬極頭通常為含鎳的金屬所制成，而該金屬連接片亦為含鎳的金屬所制成，主要是取含鎳金屬不易氧化及安定性高的特性。傳統電池連接工序中，如圖1、2所示，無論串聯或并聯連接，都會以鎳金屬連接片10通過電焊技術，將鎳金屬連接片10以點電焊方式固接于電池11的金屬極頭12上，通過焊接點13的緊密連結降低電池組的外部的接觸阻抗。

值得注意的是，傳統通過鎳金屬連接片及焊接技術，作為二個電池個體極頭之間的電性連接，雖然符合電池組的基本電性連接需求，但仍有諸多缺陷，例如：

1.長時間使用后鎳金屬連接片及焊點處仍有金屬氧化或附著雜質問題，而導致連接片的電阻升高。

2.金屬連接片與電池極頭電焊連接部位為點焊，接觸點小而阻抗高，導致電池充、放電作業時，電池極頭及點焊部位因阻抗而發生溫度上升的異常，并造成電池電力額外損耗。

3.鎳金屬片的造價成本昂貴，且電焊加工亦耗時費工，對電池產業界而言，并非較經濟的電池連接技術。

因此，傳統電池組的電池個體電性連接技術，并無法符合成本經濟及高導電率的基本需求，需要設計一種在不需焊接工序、低材料成本的前提下，能提高電池電性連接的傳導效率的技術方案。該方案不僅突破了傳統技術的發展瓶頸，更是大幅推進了既有的電池連接技術的發展。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種通過石墨進行電池外部高導電率連接的結構，不需通過焊接工序，即得以高導電型態達成電性連接，且石墨取得成本低，所以對于產業界而言可大幅降低生產制造成本。

為解決以上技術問題，本發明提供了一種通過石墨進行電池外部高導電率串聯連接的結構，包括：一第一電池，該第一電池的外部設有含鎳金屬的正極及負極極頭，作為該第一電池的電力輸出端；至少一石墨接塊，接設于該第一電池的負極極頭；一第二電池，該第二電池的外部設有含鎳金屬的正極及負極極頭，作為該第二電池的電力輸出端，以該第二電池的正極極頭與該石墨接塊接設，以使第一、二電池完成串聯電性連接。

通過該石墨進行電池外部高導電率并聯連接的結構時，包括：一第三電池，該第三電池的外部設有含鎳金屬的正極及負極極頭，作為第三電池的電力輸出端；一第一石墨接塊，接設于該第三電池的正極極頭；一第四電池，該第四電池的外部設有含鎳金屬的正極及負極極頭，作為該第四電池的電力輸出端，以該第四電池的正極極頭與該第一石墨接塊接設；一第二石墨接塊，接設于該第三電池的負極極頭及第四電池的負極極頭，以使第三、四電池完成并聯電性連接。

本發明的有益效果在于，主要是以石墨接塊作為二電池之間串聯或并聯電性連接的橋接結構，本發明中該石墨接塊是與電池極頭直接接觸連接，該石墨接塊本身不易被氧化，該石墨接塊與含鎳金屬的電池正、負極極頭相接觸后會產生“互溶現象”，亦即，該石墨接塊的碳微粒會取代含鎳金屬正、負極極頭表面的雜質，使該石墨接塊的碳微粒位于正、負極極頭的金屬表面凹洞中，而形成碳鎳互溶合金狀態，藉此可解決電池因外部連接阻抗過高無法順利大電流放電的問題。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

圖1是公知電池通過鎳片進行串聯的結構示意圖。

圖2是公知電池通過鎳片進行并聯的結構示意圖。

圖3是本發明通過石墨接塊進行電池串聯的示意圖。

圖4是本發明通過石墨接塊進行電池并聯的示意圖。

圖5-1是電池金屬極頭表面附著有雜質狀態的示意圖。

圖5-2是本發明石墨接塊與金屬極頭表面接觸后雜質被碳微粒取代狀態示意圖。

圖6是本發明通過石墨接塊進行電池串、并聯構成電池組的示意圖。

圖7是二個鋁箔袋裝電池通過本發明結構進行二鋁箔袋裝電池串聯的示意圖。

附圖中主要組件符號說明：

10連接片???????????????????????11電池

12金屬極頭?????????????????????13焊接點

20第一電池?????????????????????21正極極頭

22負極極頭?????????????????????30石墨接塊

40第二電池?????????????????????41正極極頭