专利名称：一种用于高电流应用的组合电连接器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电连接器，尤其是涉及用于高电流应用的具有增大的热辐射性能的电连接器。更具体地说，本实用新型是涉及用于电池单元之间和电池之间电联接的尤其是用于高电流环境的热扩散电连接器，当然，本实用新型并不局限于此。此外，本实用新型还涉及利用下面所描述的连接器的电池、电池组或其它蓄电装置。
发明背景在许多电气设备、装置和系统中，必须采用电连接器使电路相互连接，从而形成完整的电源电路。在许多电器中，例如电车，在电车中需要供给一高电流，为了满足电流额定值的要求，需要把电连接器与许多电源连接在一起以便提供足够的电流。
在最近二十年期间，由于普遍认为电动车辆比矿物燃料动力车辆更有利于环保，因此电车的发展已成为一个重要的研究项目。电车通常由可重复利用的能源提供动力，例如用蓄电池，蓄电器或“超级”电容来提供动力，它们在每次使用之后还能被充电。为了向驱动马达提供足够的电力，电车通常需要能提供几百安培额定电流的电源。例如，这种电源可包括许多串联的镍-金属-氢化物或镍镉电池。此外，为了提供足够的电压和电流额定值，电池或成组的电池通常用低内阻的连接器相互连接起来。
为了提供必要的电力，通常用导电的金属元件把电池、功率电容、超级电容、蓄电池、成组的电池、蓄电器或超级电容连接在一起，其中的导电的金属元件可由例如铜、铜合金、铝、铝合金、镍、镍合金、低碳钢或类似材料制成。例如，通过把许多蓄电池并联和/或串联起来形成常用的蓄电器，此时需要相应数目的电连接器来把相邻的电池连接起来以形成这种蓄电器。
这种电连接器通常为一金属条，它具有第一端和第二端，并在这些端之间具有均匀的厚度或断面。电连接器的断面积通常是根据电力工程中所建立起来的原则并参照额定电流来设计的，从而使得额定电流能连续地流过连接器，而不会产生过大的电阻热。
热量通过是由于连接器的内阻而产生的，并且该热量与电流的平方乘以内阻成正比。由于已经知道，对于给定的导体而言，导体的内阻通常与导体的断面积成反比，因此，似乎显然的解决办法是采用具有大断面积的连接器来作为高电流应用中的连接器，以便减小热扩散。然而，断面积越大，意味着连接器的重量越重，成本越高，这些都是不利的，甚至在许多应用中是不可接受的。
此外，由于好的电连接器通常也是好的热连接器，从电路的其它部件所产生的热量例如从电池或蓄电池内部所产生的热量也会被传到这些连接器上。因此，对于高电流应用，把对这些不需要的热量进行散发的能力就成为确定电连接器性能的一个重要的标准。
正如在前面所提到的那样，用于高电流应用的一种典型的连接器包括一刚性金属条，它具有用于连接相应的电接端的第一端和第二端。事实上，对于电池间的连接，这种类型的刚性条连接器几乎是一种标准的选择。为了减轻火灾和其它的灾害，通常要使连接器保持在一个安装温度以下。此外，过高的温度会使刚性连接器膨胀，从而导致变形，甚至会损坏所连接的连接端或其它元件。
因此，希望提供一种改进的电连接器，这种电连接器能用于高电流和低电流应用，并且可以减轻传统的电连接器所具有的热扩散问题。另一方面，由于为了提供足够的电力，通常许多连接器被一起使用，因此，单个连接器的重量和成本也必定被减小了，这是由于这些连接器的反作用会被累加。
因此，如果这种改进的连接器能基本上减轻传统的高电流连接器的缺点，同时能满足成本低和重量轻的一般要求，或至少与传统连接器的成本及重量相差不大，那么将是非常有利的。
如果这种改进的连接器基本上满足前面所述的要求，同时具有紧凑和简单的结构，并且能提供改进的散热性能，减慢热量的积聚，那么将会更为有利。换句话说，提供一种改进的点连接器，该电连接器简单，并且具有增强的散热、热辐射或热扩散，是有利的。
鉴于传统的电连接器具有前面所提到的缺点，因此，应当知道，长期以来一直需要改进的电连接器，这种电连接器能减轻传统连接器的一些缺点，同时能基本满足前面所述的要求。在这方面，希望能提高具有某一断面积的电连接器的散热特性，以便能提供一种改进的电连接器。这种电连接器的成本和重量没有增加或只有很小的增加。
发明内容
考虑到上面所述的情况，因此本实用新型的目的是提供改进的电连接器，这种电连接器具有改进的散热性能，从而能减慢不利热量的积累，同时使得这种连接器的成本、重量、体积只有很小的微乎其微的增加甚至不增加。简单地说，本实用新型的目的是提供改进的电连接器，这种电连接器结构简单，制造成本低、制造方法简单，同时具有改进的散热性能。从最小方面来说，本实用新型的目的是向公众提供对改进的电连接器的一种选择，这种改进的电连接器能被用于高电流应用。
根据本实用新型，提供了一种电连接器，这种电连接器包括第一导电端部和第二导电端部，其中，所述的这些导电端部由许多基本刚性的细长的导电带相连接，其中至少在一些相邻的导电带之间设置一些开口。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种电力存储装置，它包括由许多连接器连接起来的电池，其中所述的导体包括第一导电端部和第二导电端部，所述的这些端部由许多基本刚性和细长的导电带相连，其中开口至少设置在相邻的导电带之间。
优选地是，至少一些相邻的细长导电带由这些细长的开口分开，这些开口大致平行于连接所述端部的直线。
优选地是，至少一些相邻的细长导电带大致平行于连接所述端部的直线。
优选地是，至少一些所述的细长的导电带在两个所述的端部之间呈一弧形。
优选地是，开口基本上是细长的，并在所述的端部之间延伸，并把细长的导电带分开。
优选地是，这些端部和所述的细长导电带是由单一的导电元件整体形成的。
优选地是，至少一些所述的导电带在垂直于连接所述端部的直线的方向上被分开。
优选地是，连接器是被用于连接一电力存储装置，例如蓄电器、电池或电容。
优选地是，一些所述的细长导电带在所述端部之间形成一条弧，并且相邻的细长的导电带形成不同弧度的弧。
优选地是，连接器是由铜、铜合金、铝、铝合金、镍、镍合金、低碳钢和类似材料制成的。
优选地是，至少一些所述的细长开口大致平行于连接所述端部的直线。
优选地是，所述细长开口的至少一个纵向侧面具有一弯曲的边缘。
优选地是，细长的开口是从一整体块导电元件通过把许多所述的细长的导电带分开而形成的。
优选地是，所述开口的弯曲边缘形成远离连接所述端部的直线的凸面弯曲。
优选地是，边缘被升高到相邻的导电带上部。
优选地是，在至少一些相邻的细长导电带之间形成一另外的开口，该另外的开口大致垂直于所述的开口。
在上面连接中，电力存储装置最好包括连接在一起的一些电池单元，一蓄电器，一电容或一超级电容。
下面将通过举例的方式并参照附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，在这些附图中图1是表示本实用新型的改进的电连接器的一优选实施例的立体示意图；图2是图1中的连接器的俯视图；图3是图2中的连接器沿线A-A的剖面图；图4是图1中的连接器实际样品图；图5是本实用新型的改进的连接器的第二优选实施的顶视图；图6是图5中的连接器沿线B-B的剖面图；图7是本实用新型的第三优选实施例的连接器的剖面图；图8是表示用于制作本实用新型的连接器的起始材料的导电元件的第一个例子；图9是表示用于制作本实用新型的连接器的起始材料的导电元件的第二个例子；图10是表示用于制作本实用新型的连接器的导电元件的第三个例子。
具体实施方式
参照图1-4，图中表示出了本实用新型改进的电连接器10的第一实施例。该连接器包括由许多细长的导电带13相互连接的一第一导电端部11和一第二导电端部12，如图2和图3所示。至少许多细长的导电带13大致平行于电流的大致方向，该电流的大致方向基本上等同于连接两端部11、12的直线方向。在每个连接器端部上设有一开口14、15或气隙，用于与相邻电路的对应端部连接，或在蓄电器的情况中，与相邻的电池连接。大致平行的细长的导电带被这些气槽、开口或气隙16、161分开。
至少一些气槽或气隙161也平行于两个端部的连线。通过提供与周围冷却空气接触附加的表面区域，细长的气隙或气槽16、161提供了沿着导电路径的附加的通风表面或散热表面。为了进一步提高通风效率或散热效率，以便发挥导电带13的作用，一些细长的导电带还至少具有被升高到端部平面之上的一部分，如图2和图3的剖面图所示。
参照图3，应当知道，一些导电带被设置成使得交错的导电带被设置在不同的高度水平上。这种结构进一步提高了散热效率，这是由于一些单个导电带的相邻的侧面不再直接面对，并且由只允许少量的空气流过的一小间隙分开。相反，采用这种交错上升的带结构和排列，使得分开直接面对的侧面的空间体积显著增加了，从而提供附加体积的冷却空气，提高了散热效率。
为了进一步提高散热效率，通过增大相邻导电带之间的分隔间隙，从而提供附加的分隔空隙。例如，使最外的导电带在它的中部向外推或向外弯曲，从而使得最外导电带与相邻带之间的气隙呈弧状，从而导致分隔空间全面增大。在这个优选实施例中，可以看到，最外的导电带朝上方和朝侧向弯曲，从而其中一个形成边缘的气隙也横向的从相邻的导电带大致呈弧形或凸面形。尽管在这个具体实施例中，只有最外的导电带向外弯曲；但是，应当知道，一些设置在两个最外导电带之间的导电带在横向方面上也能被作成弧形，使得这些导电带的横向弧度从最内的导电带到最外的导电带逐渐增大。
在图5和图6所示的第二优选实施例中，连接器20包括由细长的气隙分开的一些细长的导电带21。这些气隙大致平行于导电带。这些细长带被做成使得交错的带21的大部分被升高到不同的高度。导电带能沿其长度被做成弧形，或简单地被做成在不同部分被升高。
在图7的剖面图中所表示的第三实施例中，连接器30包括许多导电带31，除了这些带被设置在基本相同的竖直高度以外，这些导电带与第二实施例中的导电带基本相同。在本实施例中，导电带由平行的气隙分开。
现在来描述这种优选的连接器的制造。这种改进的电连接器能由沿长度方向厚度均匀的一金属元件来制造。图8至图10表示出了可采用的导电元件的一些适合的形状的一些例子。为了提供低内阻来进行电流传导，这种导电元件最好由铜、铜合金或其它适当的导电材料来制作。当然，这种导电元件还可被覆盖一层镍、铬或其它表面涂敷剂，以便改善它的外观或耐用性。首先，把一块适当的导电元件放在液压压力机或其它适当的设备内，以便对导电元件进行冲切，形成细长的气隙。然后对导电元件进行加工，以形成弧形的导电带，至少一些相邻的导电带被做成具有不同的竖直高度。然后，向外挤推最外导电带和其它导电带，从而使它们向外凸，以便进一步增大气隙间距。
尽管上面的步骤被描述成单独的步骤，但是，通过适当设计的模具或工具，这些步骤当然可以在一个单一步骤中完成。此外，尽管上述步骤是用于制造第一优选实施例中的连接器，但是，本领域普通技术人员可以作出适当的调整或改变，使上述步骤可以制造其它实施例中的连接器，这并没有离开本实用新型的一般原理。
应当知道，为了提供必要的电力，前面所提到的电连接器可由例如铜、铜合金、铝、铝合金、镍、镍合金、低碳钢和类似材料来制造。此外，这些电连接器可以被用于高电流的应用环境，对电池、蓄电器、电容、超级电容或其它高低电流装置和系统进行连接。
此外，尽管通过上面所描述的优选实施例对本实用新型进行了解释，但是，应当知道，采用本实用新型的原理、构思或思想，可以对本实用新型的设计进行一些小的改变或变化，但这都未脱离本实用新型的范围和实质。这些优选的实施例只是用于描述一些可能的实施例和一些变化，应当知道，根据公知常识，本实用新型还可以用真它方式或其它方法来实现，这并没有脱离本实用新型的一般原理。
权利要求1.一种电连接器，包括一第一导电端部和一第二导电端部，其特征在于所述的这些端部由许多基本刚性的细长的导电带相连接，其中在至少一些相邻的导电带之间设置一些开口。
2.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于至少一些相邻的细长的导电带被细长开口分开，所述的开口大致平行于连接所述端部的连线。
3.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于至少一些所述的细长导电带大致平行于连接所述端部的连线。
4.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于至少一些所述的导电带在两个所述的端部之间呈弧形。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的电连接器，其特征在于所述的端部和所述的细长导电带是由一个单一的导电元件整体形成的。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的电连接器，其特征在于至少一些所述的导电带在垂直于所述端部的连线的方向上被分开。
7.根据权利要求2至4中任一项所述的电连接器，其特征在于所述的连接器是用于连接诸如蓄电器、电池或电容的电力存储装置。
8.根据权利要求2至4中任一项所述的电连接器，其特征在于一些所述的细长导电带在所述的端部之间呈弧形，并且相邻的细长导电带形成不同的弧度。
9.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于所述的开口是大致细长的，并在所述端部之间延伸，并把细长的导电带分开。
10.根据权利要求5所述的电连接器，其特征在于所述的连接器是由铜、铜合金、铝、铝合金、镍、镍合金、低碳钢和类似材料制造的。
11.根据权利要求9所述的电连接器，其特征在于至少一些所述细长的开口大致平行于连接所述端部的连线。
12.根据权利要求9所述的电连接器，其特征在于至少所述的细长开口的纵向侧面的一个具有一弯曲边缘。
13.根据权利要求9所述的电连接器，其特征在于所述的细长开口是通过从一整块导电元件分离出多个所述的细长导电带而形成的。
14.根据权利要求12所述的电连接器，其特征在于所述开口的弯曲边缘形成离开连接所述端部的连线的凸面弯曲。
15.根据权利要求13所述的电连接器，其特征在于所述边缘被升高到相邻导电带之上。
16.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于在至少一些相邻的细长导电带之间形成垂直于所述开口的附加开口。
17.一种包括权利要求1所述连接器的电力存储装置，包括由许多连接器连接起来的一些电池，其特征在于所述的连接器包括一第一导电端部和一第二导电端部，其中所述的这些端部由许多基本刚性的和细长的导电带相连，在至少一些相邻导电带之间设置一些开口。
18.根据权利要求17所述的电力存储装置，其特征在于所述的电力存储装置包括连接在一起的一些电池单元、一蓄电器、一电容或一超级电容。
19.根据权利要求18所述的电力存储装置，其特征在于至少一些相邻的细长导电带被基本平行于连接所述端部的连线的细长开口分开。
20.根据权利要求18所述的电力存储装置，其特征在于至少一些所述的细长导电带基本平行于连接所述端部的连线。
21.根据权利要求18所述的电力存储装置，其特征在于至少一些所述的细长导电带在两个端部之间呈弧形。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的电力存储装置，其特征在于所述的端部和所述的细长导电带是从一个单一的导电元件整体形成的。
23.根据权利要求19至21中任一项所述的电力存储装置，其特征在于至少一些所述的导电带在垂直于连接所述端部的连线的方向上被分开。
23.根据权利要求19至21中任一项所述的电力存储装置，其特征在于至少一些所述的导电带在垂直于连接所述端部的连线的方向上被分开。
24.根据权利要求19至21中任一项所述的电力存储装置，其特征在于所述的连接器是用于连接诸如蓄电器、电池或电容的电源存储装置。
25.根据权利要求19至21中任一项所述的电力存储装置，其特征在于一些所述的细长导电带在所述的端部之间呈弧形，相邻细长导电带形成不同弧度的弧。
26.根据权利要求18所述的电力存储装置，其特征在于所述的开口基本上是细长的，并在所述的端部之间延伸，并把细长的导电带分开。
27.根据权利要求22所述的电力存储装置，其特征在于所述的连接器是由铜、铜合金、铝、铝合金、镍、镍合金、低碳钢和类似材料制成的。
专利摘要一种可用于高电流和低电流的电连接器，包括一第一导电端部和一第二导电端部，其中这些端部由许多基本刚性的细长的导电带相连，并在至少一些相邻的导电带之间设置一些开口或间隙。这种连接器提高了散热性能，并在高电流应用环境中尤其有用，例如，连接用于电动车辆或其它用途的电池、蓄电器、超级电容和类似的存储电力装置。
文档编号H01R11/00GK2539298SQ0220475
公开日2003年3月5日 申请日期2002年1月24日 优先权日2001年10月9日
发明者凌沛铮, 汤耀成 申请人:凌沛铮