CN101826607A

CN101826607A - 单芯电池连接条

Info

Publication number: CN101826607A
Application number: CN201010173038A
Authority: CN
Inventors: 王卫平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-18
Filing date: 2010-04-18
Publication date: 2010-09-08

Abstract

本发明涉及单芯电池连接条，是一种用于动力电池串联或并联的连接导线。其特点是：其导电芯线仅采用一块金属片材或一根金属棒材。与已有的技术相比，具有结构和制作工艺简单、成本低，外露表面积小、耐氧化耐腐蚀耐用的优点。

Description

单芯电池连接条

(一)技术领域

本发明涉及单芯电池连接条，是一种用于动力电池串联或并联的连接导线。

(二)背景技术

动力电池是用作动力使用的电池，通常指容量在10安时(Ah)以上的大容量储能用电池(包括金属燃料电池、蓄电池、超级电容器等)，它广泛用于电动工具、电动玩具、电动自行车、电动汽车、电动船上，作为其能量来源。常用的有铅酸蓄电池、锂离子蓄电池。由于电池单体电压低，或容量不足，不能满足使用需要，通常需要将多个单体电池串联或并联使用，这就需要使用适当的连接导线，也叫(动力)电池连接条。

现有的用于动力电池串联或并联的连接导线即电池连接条主要有三种：第一种是用传统的铜芯电缆线，将其按两个单体电池电极之间的距离截成相应长度的一小段，再在两端压装上相应的电池电极连接端子而成，因此其组成一般包括连接端子、铜芯线与外包橡胶套三部分；第二种是用金属丝编织带，按两个单体电池电极之间的距离截成相应长度的一小段，再在两端压装上相应的电池电极连接端子并冲孔，为了绝缘，一般也会在金属丝编织带外套装热缩管，因此其组成一般包括连接端子、导电芯线(金属丝编织带)与外套热缩管三部分；第三种则是特制的，通常是用厚度约0.3～0.7mm的薄薄的导电金属片材(通常为铜材)，用冲压的方法将其冲制成两端带连接孔的、长度与两个单体电池电极之间的距离相当的金属片，再把3～5片这样的薄金属片对齐重叠在一起(单片导电截面积不够)，在金属片的两个连接孔之间部位套装热缩管热缩收紧而成，因此其组成较前二者略简，只有特制金属片和热缩管两种组件，其连接端子直接在导电芯线片材上冲制加工出来，与导电芯线成为一体，因而结构简化。

其存在的不足是：首先，这些连接导线结构和制作工艺略显复杂，成本较高；其次，严重的是，这些导线的导电芯线是由多股细金属丝或多片薄金属片组成，外露在空气中的表面积太大，经历一段时间以后容易被氧化、腐蚀而不能继续使用，须更换。

(三)发明内容

本发明的目的是：改进上述不足，发明一种结构和制作工艺相对简单、成本较低，外露表面积小、耐氧化耐腐蚀耐用的动力电池连接导线。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：单芯电池连接条，是一种用于动力电池串联或并联的连接导线，包括连接端子、导电芯线，其特征在于：其导电芯线仅采用一块金属片材或一根金属棒材。

由于采取了上述的技术方案，本发明与已有的技术相比，具有结构和制作工艺简单、成本低，外露表面积小、耐氧化耐腐蚀耐用的优点。

(四)附图说明

下面对照附图，对本发明实施例做进一步详细说明。

图1是本发明实施例1结构示意图。

图2是本发明实施例2结构示意图。

(五)具体实施方式

如图1所示，本发明实施例1整体而言是一根连接导线，用于动力电池的串联或并联，包括连接端子1、导电芯线2，为了绝缘，通常还要在导电芯线2外套装热缩管3，在本实施例中，导电芯线2仅采用一块金属片材，通常采用冲压的方法在其两端加工出电池电极连接所需的园孔(用于锁螺丝，孔周应倒角、去毛刺以免其妨碍连接面贴合)，构成连接端子1，并成型为所需的形状(如图)。当然，这块金属片材要足够厚，以便有足够的截面积，满足动力电池输出电力需要。具体厚度可以根据相关公式计算。

实施例1是对前述背景技术的第三种电池连接条的改进。背景技术为了冲压方便，采用极薄的金属片材(厚度约0.3～0.7mm)，其导电芯线单片形状构造同本发明，但因单片太薄，导电截面积不够，需把3～5片这样的薄金属片对齐重叠在一起组成导电芯线，再在外面套装热缩管以绝缘。其弊端在于：导电芯线由多片薄金属片组成，不仅产品结构和生产工艺相对复杂，成本较高；而且，严重的是，导电芯线外露在空气中的表面积太大，经历一段时间以后容易被氧化、腐蚀而不能继续使用，须更换或处理。采用本发明后，导电芯线外露在空气中的面积大大减小，不易被氧化、腐蚀，从而使用寿命大大延长。另外，如果要求电池连接条电镀，所需电镀件数、面积也大大缩小，电镀成本大大降低，可谓一举多得。

图2是本发明实施例2，是本发明的另一种情形。实施例2也包括连接端子1、导电芯线2，为了绝缘，通常也要在导电芯线2外套装热缩管3。与实施例1不同，实施例2的导电芯线是一根金属棒材而非片材，当然，这根金属棒材要足够粗，以便有足够的截面积，满足动力电池输出电力需要。具体外径可以根据相关公式计算。由于导电芯线2是棒材，连接端子1是较宽的片形，二者形状差别太大，不易实现由导电芯线2直接加工生成连接端子1(除非采用特殊的热成型工艺)，因此二者通常不是一体的，须通过专用工具(压线钳)采用压力装配连接在一起，为了保证连接处接触良好，通常还要将连接处浸锡。这使得其结构和制作工艺较实施例1略显复杂，但其导电芯线较实施例1易变形因而使用略显方便，且外露表面积更小，可用于铅酸动力电池的连接。

实施例2是可以认为是对前述背景技术的第一、二种电池连接条的改进。改进之处仍然是：采用一根粗的金属棒材代替多根细小的金属丝作为导电芯线，使导电芯线外露在空气中的面积大大减小，在空气中的氧化、腐蚀减缓，从而使用寿命延长。

本发明如果用于铅酸动力电池的连接，因电池会逸出强腐蚀性的硫酸，导电芯线宜采用铜材，并将连接端子浸锡。如果用于锂离子动力电池连接，使用时不接触硫酸等腐蚀性物质，导电芯线2可以尝试采用铝或铝合金材质，这样可以进一步降低成本；另外，可以对连接端面4进行抛光处理，这有助于连接端面4与电池电极面的紧密贴合，增进连接效果并有效阻止空气、水汽进入对连接端面造成氧化、腐蚀。

当然，采用本发明，导电芯线2单片或单根截面积增加，强度增大，不易变形，一旦遇到两个电池电极间的孔不同面、错位，将不易装配。解决方法是：保证电池制造和串并联的装配精度，确保两个电池电极的孔间距和共平面度；同时确保电池连接条的两个连接端面的共平面度，扩大连接孔的孔径，确保连接端子长度及其与导电芯线之间的连接弧度以利于其变形、使用时发现有问题进行微调，等。总之，是提高电池和连接条的制造精度和容差，并在使用时灵活调整。

本发明的技术方案可以推广到同类产品：电动车、电动船用电力传输导线。后者通常与本发明成套使用(因为动力电池串并联主要应用于电动车、电动船)，并且从本质上讲，与本发明属于同一类产品：连接导线，它也包括连接端子、导电芯线，将动力电池与电动车、船的电机、用电设备连接起来，传输动力电池的电力，可以称之为电动电缆线。目前这种电动电缆线，通常用的是细丝电缆线，其导电芯线由多根细金属丝组成，金属丝线径＜0.5mm，使用细丝电缆线，主要是考虑其芯线细软、便于在电动车、船上安装，但忽视了其外露表面积太大、易氧化老化的问题，因此也应改进。改进的方案有两种：一种是使用粗丝电缆线，其导电芯线采用粗金属丝线，金属丝线径≥0.5mm，将其称为粗丝电动电缆线；另一种就是使用单芯电缆线，其导电芯线仅采用一块金属片材或一根金属棒材(足够粗)，将其称为单芯电动电缆线。改进之后，电动电缆线的导电芯线的外露表面积大大减小，不易被氧化、腐蚀，从而使用寿命大大延长。尽管线径加粗导致电缆线强度增大、不易弯折和安装，但这种影响是短暂的，可以用预制成型和后机械整形等方法克服，从长远考虑，这样做是有益的。

很显然，单芯电动电缆线不仅可用于电动车船，也可用作通常的电力传输导线，成为单芯电力电缆线，包括连接端子、导电芯线，可与当前常用的电力电缆线进行比对。当前常用的电力电缆线，通常导电芯线截面在6mm²以下时，才采用单根金属线材，截面在6mm²以上时，通常采用多根粗金属丝合在一起，主要考虑截面在6mm²以上时，

如果采用单根金属线材或棒材，强度太大，不易弯曲和安装。这样做其实略显保守。实际上，当导电芯线截面积＞6mm²时，如达到50mm²(～Φ8mm)，仅采用一根金属棒材，其弯曲和安装虽然略显困难，但其实问题不大；而导电芯线仅采用一块金属片材时，芯线截面积可以不用讨论，因为目前尚无芯线是片材型的单芯电力电缆线，而片材可以做得宽而扁，便于灵活弯曲、连接和安装，应该可以有比较好的用途。

采用单芯电力电缆线的优点依然是：减小导电芯线的外露表面积，减缓其在空气中的氧化、腐蚀速度，从而延长电力电缆线的使用寿命。

目前使用的电力电缆线，已经标准化系列化，如使用单芯电力电缆线，可以参照其建立相应的新的系列和标准。

建立相应的新的系列和标准之后，单芯电力电缆线可以制成长的卷料，但单芯电动电缆线通常为定长材料，因为电动车、船空间有限。后者可以以前者为原材料，按照设计要求预制成型加工而成，也可以在安装时现场加工或再加工，加工和安装时须注意弯曲半径要求，以防过度弯曲损坏导电芯线或外包绝缘层。

上述的单芯电池连接条、单芯电动电缆线、粗丝电动电缆线、单芯电力电缆线，以及目前使用的普通的电力电缆线，等，都是用来传输动力电的导线，可以统称为动力传输导线。这些导线在使用时，都要承载比较大的工作电流，都会有导电芯线发热、易氧化和老化的问题，采用本发明，是解决这个问题的手段之一。但其实可以不限于此，实际上，如果在动力传输导线的使用方法上下功夫，也可以取得一定效果，如：采用涂胶等方法(当然，这种胶应该是易于剥离的、薄的，以利于检修、散热)，对导线连接部位进行密封处理(封住绝缘套管的出口)，使导电芯线与外界空气隔绝，对于延缓导线的导电芯线氧化和老化，延长导线使用寿命，也可以起到一定有益的作用；还可以采用涂胶等方法，对导线连接部位进行密封处理，使连接部位也与外界空气隔绝，这对于延缓导线的连接部位的氧化和老化，延长导线连接部位的使用寿命，也可以起到一定有益的作用；即便不密封，只采用热缩管，将导线的绝缘套管的出口、导线连接部位热缩封住，对于阻隔空气氧化腐蚀、防止导线连接部位短路(这一点在电池电极连接场合尤为重要)，都有一定有益的作用，值得采用。

连接端子浸锡、连接孔倒角、去毛刺、连接端面抛光、预制成型、封住绝缘套管出口等，可以列入电池连接条、电动电缆线的订货要求，这样可方便使用。

动力传输导线，应回避使用易分解产生腐蚀性气体的绝缘层，如聚氯乙烯(PVC)，易分解产生氯化氢(HCl)腐蚀性气体，对导电芯线造成强腐蚀，应回避使用。遗憾的是：目前许多动力传输导线在使用这种绝缘层，应改进。

Claims

1.单芯电池连接条，是一种用于动力电池串联或并联的连接导线，包括连接端子、导电芯线，其特征在于：其导电芯线仅采用一块金属片材或一根金属棒材。

2.如权利要求1所述的电池连接条，其特征在于：其导电芯线采用铝或铝合金材质。

3.如权利要求1所述的电池连接条，其特征在于：其连接端面进行了抛光处理。

4.单芯电动电缆线，是一种电动车、电动船用电力传输导线，包括连接端子、导电芯线，其特征在于：其导电芯线仅采用一块金属片材或一根金属棒材。

5.粗丝电动电缆线，是一种电动车、电动船用电力传输导线，包括连接端子、导电芯线，其特征在于：其导电芯线采用粗金属丝线，金属丝线径≥0.5mm。

6.单芯电力电缆线，是一种电力传输导线，包括连接端子、导电芯线，其特征在于：其导电芯线仅采用一块金属片材或一根金属棒材，采用金属棒材时其横截面积＞6mm²。

7.一种动力传输导线的使用方法，其特征是：对导线连接部位进行密封处理，使导电芯线与外界空气隔绝。

8.一种动力传输导线的使用方法，其特征是：对导线连接部位进行密封处理，使连接部位与外界空气隔绝。

9.一种动力传输导线的使用方法，其特征是：采用热缩管，将导线的绝缘套管的出口、导线连接部位热缩封住。

10.一种动力传输导线，其特征是：它回避使用易分解产生腐蚀性气体的绝缘层。