电连接器和将第一和第二电池单体的第一和第二电端子电互联的方法

摘要

提供了一种电连接器，该电连接器包括具有第一插脚组件的第一端子组件，第一插脚组件包括第一多个插脚和第二多个插脚。该电连接器的该第一多个插脚贯穿地接触第一电端子，并且该电连接器的第二端子组件的第一插脚组件的该第二多个插脚贯穿地接触第二电端子。

说明书

技术领域

该申请要求通过引用在这里以其整体并入其公开的、在2014年8月26日向USPTO提交的美国专利申请No.14/468,409的利益。

本发明涉及一种电连接器和一种将第一和第二电池单体的第一和第二电端子相互电联接的方法。

背景技术

传统的电连接器具有复杂的内部结构和多个元件以在电池单体的端子之间实现完整的电连接，因此组装过程是相当长的和复杂的，由此引起制造成本增加的问题。

本发明人在这里已经认识到需要一种改进的电连接器和一种改进的、将第一和第二电池单体分别的第一和第二电端子相互电联接的方法。

发明内容

因此，已经实现了本发明以解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。

通过用于解决上述问题的、各种广泛的和深入的研究和试验，本申请的发明人已经发现，在使用具有带有第一多个插脚和第二多个插脚的第一插脚组件的第一端子组件和具有带有第一多个阴型插脚(female pin)和第二多个插脚的第一插脚组件的第二端子组件的情形中，能够在电池单体的端子之间实现完美的电连接。本发明是基于以上发现实现的。

提供了根据一个示例性实施例的一种电连接器。该电连接器包括第一端子组件，其具有带有第一多个插脚和第二多个插脚的第一插脚组件。第一多个插脚电联接到一起。第一端子组件的第二多个插脚电联接到一起。第一多个插脚电联接到第一端子组件的第二多个插脚。该电连接器进一步包括第一端帽，第一端帽可移除地附接到第一端子组件以朝着第一多个插脚驱策第一电端子，使得第一多个插脚延伸通过并且接触第一电端子，并且第一电端子被保持在第一端帽和第一端子组件之间。该电连接器进一步包括第二端子组件，其具有带有第一多个阴型插脚和第二多个插脚的第一插脚组件。第一多个阴型插脚电联接到一起。第二端子组件的第二多个插脚电联接到一起，并且第一多个阴型插脚电联接到第二端子组件的第二多个插脚。第一多个阴型插脚的每一个阴型插脚配置为在其中接收第一端子组件的第二多个插脚中的相应的插脚。该电连接器进一步包括第二端帽，第二端帽可移除地附接到第二端子组件以朝着第二端子组件的第一插脚组件的第二多个插脚驱策第二电端子，使得第二端子组件的第一插脚组件的第二多个插脚延伸通过并且接触第二电端子，并且第二电端子被保持在第二端帽和第二端子组件之间。

提供了根据另一个示例性实施例的、一种将第一和第二电池单体分别的第一和第二电端子相互电联接的方法。该方法包括提供第一端子组件，其具有带有第一多个插脚和第二多个插脚的第一插脚组件。第一多个插脚电联接到一起，第一端子组件的第二多个插脚电联接到一起，并且第一多个插脚电联接到第一端子组件的第二多个插脚。该方法进一步包括提供第二端子组件，其具有带有第一多个阴型插脚和第二多个插脚的第一插脚组件。第一多个阴型插脚电联接到一起。第二端子组件的第二多个插脚电联接到一起，并且第一多个阴型插脚电联接到第二端子组件的第二多个插脚。该方法进一步包括提供第一和第二端帽。该方法进一步包括将第一端帽附接到第一端子组件以朝着第一插脚组件的第一多个插脚驱策第一电端子从而第一端子组件的第一多个插脚延伸通过并且接触第一电端子，并且第一电端子被保持在第一端帽和第一端子组件之间。该方法进一步包括在第二端子组件的第一插脚组件的第一多个阴型插脚的相应的阴型插脚中置放第一端子组件的第二多个插脚的每一个插脚。该方法进一步包括将第二端帽附接到第二端子组件以朝着第二端子组件的第一插脚组件的第二多个插脚驱策第二电端子，使得第二端子组件的第一插脚组件的第二多个插脚延伸通过并且接触第二电端子，并且第二电端子被保持在第二端帽和第二端子组件之间。

附图简要说明

图1是具有第一和第二电池单体和根据一个示例性实施例的电连接器的电池单体组件的概图；

图2是图1的电池单体组件的一个部分的截面概图；

图3是图1的电连接器的分解概图；

图4是图1的电连接器的分解和截面概图；

图5是图1的电连接器的另一幅分解和截面概图；

图6是图1的电连接器的截面概图；

图7是图1的电连接器的另一幅截面概图；

图8是图1的电连接器的另一幅截面概图；

图9是在图1的电连接器中利用的第一端子组件的概图；

图10是图9的第一端子组件的另一幅概图；

图11是图9的第一端子组件的顶视图；

图12是图9的第一端子组件的底视图；

图13是图9的第一端子组件的端部分的概图；

图14是图9的第一端子组件的另一个端部分的概图；

图15是在图1的电连接器中利用的第一端子组件和第二端子组件的某些部分的概图；

图16是具有非联接操作位置的、图15的第一端子组件和第二端子组件的某些部分的放大概图；

图17是具有联接操作位置的、图15的第一端子组件和第二端子组件的某些部分的另一幅放大概图；

图18是图1的电池单体组件中利用的第一端帽的概图；

图19是图18的第一端帽的另一幅概图；

图20是在图1的电连接器中利用的第二端子组件的概图；

图21是图20的第二端子组件的另一幅概图；

图22是图20的第二端子组件的顶视图；

图23是图20的第二端子组件的底视图；

图24是在图20的第二端子组件中利用的第一和第二插脚组件的概图；

图25是图24的第一插脚组件的侧视图；

图26是图20的第二端子组件的端部分的概图；

图27是图20的第二端子组件的另一个端部分的概图；

图28是在图1的电连接器中利用的第二端帽的概图；并且

图29是根据另一个示例性实施例的、用于将第一和第二电池单体分别的第一和第二电端子相互联接的方法的流程图。

具体实施方式

参考图1-8，提供了具有电池单体20、22和根据一个示例性实施例的电连接器30的电池单体组件10。如将在以下更加详细解释地，电连接器30将电池单体20、22相互物理地并且电联接。

电池单体20包括本体部分50和电端子52、54。电端子52、54分别地从本体部分50的第一和第二端延伸。电池单体20在电端子52、54之间产生操作电压。在一个示例性实施例中，电池单体20是锂离子袋型(pouch-type)电池单体。当然，在可替代实施例中，能够利用其它类型的电池单体。

电池单体22包括本体部分60和电端子62、64。电端子62、64分别地从本体部分60的第一和第二端延伸。电池单体22在电端子62、64之间产生操作电压。在一个示例性实施例中，电池单体22是锂离子袋型电池单体。当然，在可替代实施例中，能够利用其它类型的电池单体。

参考图2和3，电连接器30被设置成将电池单体20、22相应的电端子52、62电并且物理地联接到一起。电连接器30包括第一端子组件70、第一端帽72、第二端子组件74，和第二端帽76。

参考图3和9-14，第一端子组件70配置为可移除地联接到第二端子组件74和第一端帽72。第一端子组件70包括外罩100、第一插脚组件102，和第二插脚组件104。

外罩100包括本体部分114和置放在本体部分114的相对端上的联接突片116、118。本体部分114包括第一、第二、第三、第四、第五、第六侧120、122、124、126、128、130。第一和第二侧120、122被基本相互平行地置放。此外，第三和第四侧124、126被基本相互平行地并且垂直于第一和第二侧120、122置放。进而，第五和第六侧128、130被基本相互平行地并且垂直于第一和第二侧120、122置放。本体部分114包括从第二侧122延伸到本体部分114中的切除区域140。在一个示例性实施例中，外罩100由塑料构造。

参考图3、9-12和15，第一插脚组件102被部分地置放在本体部分114中并且包括第一多个插脚160、中央部件162，和第二多个插脚164。第一插脚组件102被设置成刺穿电端子52从而第一多个插脚160延伸通过并且物理地并且电联接到电端子52。第一插脚组件122进一步被设置成将第一端子组件70电联接到第二端子组件74。第一插脚组件102由导电材料构造。例如，在一个示例性实施例中，第一插脚组件102能够由铜、铝、钢和锡中的至少一种构造。

第一多个插脚160联接到并且沿着远离中央部件162的第一方向从中央部件162的第一侧延伸。第一多个插脚160电联接到一起。第一多个插脚160的每一个插脚被从第一多个插脚160中的相邻的插脚以预定的纵向距离置放。第一多个插脚160的每一个插脚的纵向宽度大于第二多个插脚164的每一个插脚的纵向宽度。此外，第一多个插脚160从外罩100的第一侧120(图9所示)向外延伸。

第二多个插脚164联接到并且沿着远离中央部件162的第二方向从中央部件162的第二侧延伸。第二多个插脚164电联接到一起。此外，第二多个插脚164电联接到第一多个插脚160。第二多个插脚164的每一个插脚被从第二多个插脚162中的相邻的插脚以预定的纵向距离置放。相对于第一方向，第二方向沿着相反方向。第二多个插脚164被置放在外罩100的切除区域140(图10所示)内。此外，中央部件162在本体部分114内嵌入。

第二插脚组件104被部分地置放在本体部分114中并且被从第一插脚组件102以预定的距离置放并且基本平行于第一插脚组件102延伸。第二插脚组件104包括第一多个插脚180、中央部件182、第二多个插脚184，和电压感测延伸部分186。第二插脚组件104被设置成刺穿电端子52从而第一多个插脚180延伸通过并且物理地并且电联接到电端子52。第二插脚组件104进一步被设置成将第一端子组件70电联接到第二端子组件74。第二插脚组件104由导电材料构造。例如，在一个示例性实施例中，第二插脚组件104能够由铜、铝、钢和锡中的至少一种构造。

第一多个插脚180联接到并且沿着远离中央部件182的第一方向从中央部件182的第一侧延伸。第一多个插脚180电联接到一起。第一多个插脚180的每一个插脚被从第一多个插脚180中的相邻的插脚以预定的纵向距离置放。第一多个插脚180的每一个插脚的纵向宽度大于第二多个插脚184的每一个插脚的纵向宽度。此外，第一多个插脚180从外罩100的第一侧120(图9所示)向外延伸。

第二多个插脚184联接到并且沿着远离中央部件182的第二方向从中央部件182的第二侧延伸。第二多个插脚184电联接到一起。此外，第二多个插脚184电联接到第一多个插脚180。第二多个插脚184的每一个插脚被从第二多个插脚182中的相邻的插脚以预定的纵向距离置放。第二多个插脚184被置放在外罩100的切除区域140(图10所示)内。此外，中央部件182在本体部分114内嵌入。

电压感测延伸部分186一体地联接到中央部件182并且从本体部分114的第三侧面124(图10所示)向外延伸。电压感测延伸部分186具有贯穿其延伸的孔隙137。电压感测延伸部分186有利地被设置成允许计算机监视电池单体20、22的电压和温度。

参考图3、18和19，第一端帽72可移除地附接到第一端子组件70以朝着第一多个插脚160驱策电端子52从而第一多个插脚160延伸通过并且接触电端子52，并且电端子52被保持在第一端帽72和第一端子组件70之间。第一端帽72包括端帽部分200和第一和第二指状部分202、204。第一和第二指状部分202、204分别地联接到端帽部分200的第一和第二端，并且基本垂直于端帽部分200地从端帽部分200向外延伸。第一和第二指状部分202、204分别地具有贯穿其延伸的孔隙212、214。孔隙212、214分别地适于接收第一端子组件70的外罩100的联接突片116、118(图9和10所示)。在一个示例性实施例中，第一端帽72由塑料构造。

参考图3和20-27，第二端子组件74配置为可移除地联接到第一端子组件70和第二端帽72。第二端子组件74包括外罩300、第一插脚组件302，和第二插脚组件304。

外罩300包括本体部分314和置放在本体部分314的相对端上的联接突片316、318。本体部分314包括第一、第二、第三、第四、第五、第六侧320、322、324、326、328、330。第一和第二侧320、322被基本相互平行地置放。此外，第三和第四侧324、326被基本相互平行地并且垂直于第一和第二侧320、322置放。本体部分314包括从第一侧320到第二侧322地贯穿其延伸的多个第一孔隙340。本体部分314进一步包括从第一侧320到第二侧322地贯穿其延伸的多个第二孔隙342。在一个示例性实施例中，外罩300由塑料构造。

参考图3、15、24和25，第一插脚组件302被部分地置放在本体部分314中并且包括第一多个阴型插脚360、中央部件362，和第二多个插脚364。第一插脚组件302被设置成刺穿电端子62从而第二多个插脚364延伸通过并且物理地并且电联接到电端子62。第一插脚组件302进一步被设置成将第二端子组件74电联接到第一端子组件70。第一插脚组件302由导电材料构造。例如，在一个示例性实施例中，第一插脚组件302能够由铜、铝、钢和锡中的至少一种构造。

参考图15、20和24，第一多个阴型插脚360配置为在其中接收第一插脚组件102的第二多个插脚164。第一多个阴型插脚360联接到并且沿着远离中央部件362的第一方向从中央部件362的第一侧延伸。第一多个阴型插脚360电联接到一起。第一多个阴型插脚360的每一个插脚被从第一多个阴型插脚360中的相邻的插脚以预定的纵向距离置放。第一多个阴型插脚360的每一个插脚的纵向宽度小于第二多个插脚364的每一个插脚的纵向宽度。此外，第一多个阴型插脚360的每一个阴型插脚被置放在本体部分314中的多个第一孔隙340(图20所示)中的相应的孔隙中。在一个示例性实施例中，第一多个阴型插脚360的每一个阴型插脚具有邻近于中央部件362的部分366(图16所示)，与远离中央部件362的每一个相应的阴型插脚的其余部分368相比，部分366具有更小的直径。具有更小的直径的、第一多个阴型插脚360的每一个阴型插脚的部分366能够被用作如果通过第一多个阴型插脚360的每一个阴型插脚的相应的部分366流动的电流大于阈值电流电平达预定时间量则从闭合电状态过渡到开路电状态的过电流中断装置。

第二多个插脚364联接到并且沿着远离中央部件362的第二方向从中央部件362的第二侧延伸。第二多个插脚364电联接到一起。此外，第二多个插脚364电联接到第一多个插脚360。第二多个插脚364的每一个插脚被从第二多个插脚362中的相邻的插脚以预定的纵向距离置放。此外，中央部件362在本体部分314内嵌入。

第二插脚组件304被部分地置放在本体部分314中并且被从第一插脚组件302以预定的距离置放并且基本平行于第一插脚组件302地延伸。第二插脚组件304包括第一多个阴型插脚380、中央部件382，和第二多个插脚384。第二插脚组件304被设置成刺穿电端子62从而第二多个插脚384延伸通过并且物理地并且电联接到电端子62。第二插脚组件304进一步被设置成将第二端子组件74电联接到第一端子组件70。第二插脚组件304由导电材料构造。例如，在一个示例性实施例中，第二插脚组件304能够由铜、铝、钢和锡中的至少一种构造。

第一多个阴型插脚380联接到并且沿着远离中央部件382的第一方向从中央部件382的第一侧延伸。第一多个阴型插脚380电联接到一起。第一多个阴型插脚380的每一个插脚被从第一多个阴型插脚380中的相邻的插脚以预定的纵向距离置放。第一多个阴型插脚380的每一个插脚的纵向宽度小于第二多个插脚384的每一个插脚的纵向宽度。此外，第一多个插脚380从外罩100的第一侧320(图20所示)向外延伸。在一个示例性实施例中，第一多个阴型插脚380的每一个阴型插脚具有邻近于中央部件382的部分386(图16所示)，与远离中央部件382的、每一个相应的阴型插脚的其余部分388相比，部分386具有更小的直径。具有更小的直径的、第一多个阴型插脚380的每一个阴型插脚的部分386能够被用作如果通过第一多个阴型插脚380的每一个阴型插脚的相应的部分386流动的电流大于阈值电流电平达预定时间量则从闭合电状态过渡到开路电状态的过电流中断装置。

第二多个插脚384联接到并且沿着远离中央部件382的第二方向从中央部件382的第二侧延伸。第二多个插脚384电联接到一起。此外，第二多个插脚384电联接到第一多个插脚380。第二多个插脚384的每一个插脚被从第二多个插脚382中的相邻的插脚以预定的纵向距离置放。此外，中央部件382在本体部分314内嵌入(图20所示)。

参考图3和28，第二端帽76可移除地附接到第二端子组件74。第二端帽76被定位成朝着第二多个插脚384和第二多个插脚364驱策电端子62从而第二多个插脚384和第二多个插脚364延伸通过并且接触电端子62，并且电端子62被保持在第二端帽76和第二端子组件74之间。第二端帽76包括端帽部分400和第一和第二指状部分402、404。第一和第二指状部分402、404分别地联接到端帽部分400的第一和第二端，并且基本垂直于端帽部分400地从端帽部分400向外延伸。第一和第二指状部分402、404分别地具有贯穿其延伸的孔隙412、414。孔隙412、414分别地适于接收第二端子组件74的外罩300的联接突片316、318。在一个示例性实施例中，第二端帽76由塑料构造。

参考图3、15和29，提供了根据另一个示例性实施例的、将电池单体20、22分别的电端子52、62相互电联接的方法的流程图。

在步骤500，操作员提供第一端子组件70，其具有带有第一多个插脚160和第二多个插脚164的第一插脚组件102。第一多个插脚160电联接到一起。第一端子组件70的第二多个插脚164电联接到一起，并且第一多个插脚160电联接到第一端子组件70的第二多个插脚164。

在步骤502，操作员提供第二端子组件74，其具有带有第一多个阴型插脚360和第二多个插脚364的第一插脚组件302。第一多个阴型插脚360电联接到一起。第二端子组件74的第二多个插脚364电联接到一起，并且第一多个阴型插脚360电联接到第二端子组件74的第二多个插脚364。

在步骤504，操作员提供第一和第二端帽72、76。

在步骤506，操作员将第一端帽72附接到第一端子组件70以朝着第一插脚组件102的第一多个插脚160驱策第一电端子52，使得第一端子组件70的第一多个插脚160延伸通过并且接触第一电端子52，并且第一电端子52被保持在第一端帽72和第一端子组件70之间。

在步骤508，操作员在第二端子组件74的第一插脚组件302的第一多个阴型插脚360中的相应的阴型插脚中置放第一端子组件70的第二多个插脚164的每一个插脚。

在步骤510，操作员将第二端帽76附接到第二端子组件74以朝着第二端子组件74的第一插脚组件302的第二多个插脚364驱策第二电端子54，使得第二端子组件74的第一插脚组件302的第二多个插脚364延伸通过并且接触第二电端子54，并且第二电端子54被保持在第二端帽76和第二端子组件74之间。

该电连接器和将第一和第二电池单体相应的第一和第二电端子相互电联接的方法提供优于其它电连接器和方法的实质性优点。特别地，该电连接器利用具有延伸通过并且接触第一电池单体的第一电端子的、电联接到一起的多个插脚的第一端子组件和具有延伸通过并且接触第二电池单体的第二电端子的、电联接到一起的多个插脚的第二端子组件以将第一和第二电池单体相互电联接。

虽然已经结合仅仅有限的实施例详细描述了要求得到保护的发明，但是应该易于理解，本发明不限于这种公开的实施例。实际上，要求得到保护的发明能够被修改以结合至此未予描述但是与本发明的精神和范围相称的、任何数目的变型、更改、替代或者等价布置。另外地，虽然已经描述了要求得到保护的发明的各种实施例，但是应该理解本发明的方面可以包括所描述实施例中的仅仅某些实施例。相应地，要求得到保护的发明不被视为受到前面的说明所限制。

工业适用性

本发明的电连接器包括具有带有第一多个插脚和第二多个插脚的第一插脚组件的第一端子组件和具有带有第一多个阴型插脚和第二多个插脚的第一插脚组件的第二端子组件，因此能够在电池单体的端子之间实现完美的电连接。