Una estructura de conexión para conectar exteriormente celdas de batería comprende por lo menos un bloque de conexión de aleación de grafito que actúa de puente para la conexión eléctrica entre dos celdas de batería en una configuración en serie o en paralelo.

El bloque de conexión de aleación de grafito está conectado directamente a unos terminales de electrodos de metal níquel o niquelado de las celdas de baterías en contacto directo para producir una conexión de alta conductividad eléctrica sin la utilización de procesos de soldadura convencionales. El bloque de conexión de aleación de grafito es menos costoso y menos sensible a la oxidación; mientras que el bloque de conexión de aleación de grafito y el terminal del electrodo positivo así como el negativo de las celdas de batería, que están ambos realizados en metal niquelado, se disolverán entre sí mientras se encuentran en contacto mutuo formando una aleación miscible de carbono y níquel, asegurando así una descarga de corriente suave y larga debido a la reducción de la resistencia de la conexión externa.

Estructura de conexión para conectar exteriormente celdas de batería

Esta solicitud es una continuación en parte de la solicitud de patente americana nº 12/418.596, que reivindica el beneficio de la fecha de solicitud anterior del 04/05/2009. La reivindicación 1 de esta solicitud está revisada a partir de la reivindicación 1 anterior de la solicitud de patente americana nº ser. 12/418.596, las reivindicaciones 2-3 de esta solicitud corresponden a las reivindicaciones anteriores 5-6 de la solicitud de patente americana nº ser. 12/418.596, la reivindicación 4 está revisada a partir de la reivindicación 2 anterior de la solicitud de patente americana nº ser. 12/418.596, y la reivindicación 5 de esta solicitud es nueva.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una estructura de conexión para conectar exteriormente celdas de batería sin soldaduras y que es resistente a la oxidación y puede proporcionar una conexión de alta conductividad entre otras celdas de batería.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Los conjuntos de baterías de alta energía existentes están construidos principalmente conectando múltiples celdas de baterías en serie, en paralelo o en serie-paralelo mediante unas chapas de conexión. Los terminales de electrodos positivos y negativos de las respectivas celdas de baterías están fabricados normalmente en metal níquel o niquelados, y es así debido a la ventaja de que el níquel es resistente a la oxidación y por lo tanto más seguro para largos usos. Por lo que respecta a las celdas de las baterías 11 en un conjunto de baterías convencional, tal como se muestra en las figuras 1 y 2, ya sea en una configuración en serie o en paralelo, éstas van todas conectadas mediante una chapa de conexión 10 soldada a los terminales de los electrodos 12 de las celdas de las baterías 11 mediante varios puntos de soldadura 13 que podrían reducir la resistencia al contacto externo del conjunto de batería.

Hay que indicar que la tecnología de conexión anterior para celdas de baterías convencionales puede conectar eléctricamente dos celdas de baterías por medio de unas chapas de conexión de níquel mediante soldadura por puntos; pero adolece de muchos inconvenientes, tales como:

1. Después de utilizarse durante un largo período de tiempo, las chapas de conexión de níquel se encontrarán todavía eventualmente oxidadas o contaminadas con materias extrañas, aumentando así la resistencia eléctrica de las chapas de conexión.

2. Las chapas de conexión de níquel están conectadas a los terminales de los electrodos de las celdas de las baterías mediante los puntos de soldadura típicamente en pequeñas zonas de contacto, lo que resulta en una alta resistencia de contacto, produciéndose de este modo un aumento de temperatura de los terminales de los electrodos de las celdas de batería así como los puntos de soldadura más pérdidas de energía adicionales de las celdas de batería durante procesos de recarga o descarga.

3. Las chapas de conexión de níquel son costosas; y el proceso de soldadura lleva mucho tiempo y es laborioso, haciendo que la tecnología convencional de conexión de baterías resulte poco rentable.

En lo sucesivo, la presente invención surge para mitigar y/o evitar los inconvenientes descritos anteriormente.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El principal objetivo de la presente invención es disponer una estructura de conexión para conectar exteriormente celdas de baterías de acuerdo con la presente invención que utiliza principalmente por lo menos un bloque de conexión de aleación de grafito que actúa de puente para conectar dos celdas de batería en serie o en paralelo. En la presente invención, el bloque de conexión de aleación de grafito está conectado a los terminales de los electrodos de las celdas de baterías en contacto directo para producir una conexión altamente conductora sin la utilización de procesos de soldadura convencionales. Además, el bloque de conexión de aleación de grafito es menos costoso en comparación con el níquel, de manera que el coste de producción puede reducirse mucho.

El objetivo secundario de la presente invención es disponer una estructura de conexión para conectar exteriormente celdas de baterías que utilice principalmente un bloque de conexión de aleación de grafito para conectar eléctricamente dos celdas de baterías en serie o en paralelo. El bloque de conexión de aleación de grafito es en sí mismo resistente a la oxidación. Tras un estrecho contacto mutuo, el bloque de conexión de aleación de grafito y los terminales del electrodo positivo y negativo de las celdas de batería comenzarán un proceso en el que se disuelven entre sí, es decir, el proceso en el que partículas de carbono del bloque de conexión de aleación de grafito se substituyen por las materias extrañas en las superficies de los terminales del electrodo negativo y positivo de las celdas de batería para así llenar los huecos en las superficies metálicas de los terminales del electrodo negativo y positivo de las celdas de batería hasta que se forma una aleación miscible de carbono y níquel, asegurando así una descarga suave y larga debido a la reducción de la resistencia de conexión externa.

Para conseguir los objetivos anteriores, una estructura de conexión para conectar exteriormente celdas de baterías de acuerdo con la presente invención comprende: una primera celda de batería que va provista exteriormente de un terminal de electrodo positivo y un terminal de electrodo negativo ambos realizados en un metal niquelado y que actúan como terminales de salida de energía de la primera celda de batería; y por lo menos un bloque de conexión de aleación de grafito que está realizado en una aleación de grafito seleccionada de un grupo que consiste en plata grafito, cobre grafito, y plata-cobre grafito y conectado al terminal del electrodo positivo de la primera celda de batería; y una segunda celda de batería que está provista exteriormente de un terminal de electrodo positivo y un terminal de electrodo negativo ambos realizados en un metal niquelado y que actúan como terminales de salida de energía de la segunda celda de batería. El terminal del electrodo negativo de la segunda celda de batería está conectado al bloque de conexión de aleación de grafito para así conectar la primera celda de batería y la segunda celda de batería en serie.

Además, una estructura para conectar exteriormente celdas de baterías en paralelo comprende: una primera celda de batería que va provista exteriormente de un terminal de electrodo positivo y un terminal de electrodo negativo ambos realizados en un metal niquelado y que actúan como terminales de salida de energía de la primera celda de batería; y por lo menos un bloque de conexión de aleación de grafito que está realizado en una aleación de grafito seleccionada de un grupo que consiste en plata grafito, cobre grafito, y plata-cobre grafito y conectado al terminal del electrodo positivo de la primera celda de batería; una segunda celda de batería que está provista exteriormente de un terminal de electrodo positivo y un terminal de electrodo negativo ambos realizados en un metal niquelado y que actúan como terminales de salida de energía de la segunda celda de batería, estando conectado el terminal del electrodo positivo de la segunda celda de batería al primer bloque de conexión de aleación de grafito; y por lo menos un segundo bloque de conexión de aleación de grafito que está realizado en una aleación de grafito seleccionada de un grupo que consiste en plata grafito, cobre grafito, y plata-cobre grafito y conectado al terminal del electrodo negativo de la primera celda de batería y el terminal del electrodo negativo de la segunda celda de batería para así conectar la primera y la segunda celda de batería en paralelo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 es una vista parcial en perspectiva de un conjunto de batería convencional que está construido conectando celdas de baterías en serie mediante una chapa de níquel;

La figura 2 es una vista estructural de otro conjunto de batería convencional que está construido conectando celdas de baterías en paralelo mediante una chapa de níquel;

La figura 3 es una vista esquemática de una estructura de conexión para conectar exteriormente celdas de baterías en serie conectando un bloque de conexión...

1. Estructura de conexión para conectar exteriormente celdas de batería en serie, que comprende:

una primera celda de batería que va provista exteriormente de un terminal de electrodo positivo y un terminal de electrodo negativo ambos realizados en un metal niquelado y que actúan como terminales de salida de energía de la primera celda de batería;

por lo menos un bloque de conexión de aleación de grafito que está realizado en una aleación de grafito seleccionada de un grupo que consiste en plata grafito, cobre grafito, y plata-cobre grafito y conectado al terminal de electrodo positivo de la primera celda de batería; y

una segunda celda de batería que está provista exteriormente de un terminal de electrodo positivo y un terminal de electrodo negativo ambos realizados en un metal niquelado y que actúan como terminales de salida de energía de la segunda celda de batería, estando conectado el terminal del electrodo negativo de la segunda celda de batería al bloque de conexión de aleación de grafito para así conectar la primera celda de batería y la segunda celda de batería en serie.

2. Estructura de conexión para conectar exteriormente celdas de batería en serie según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que se emplea un muelle y una placa de soporte para empujar contra el bloque de conexión de aleación de grafito en estrecho contacto con la primera y la segunda celda de batería.

3. Estructura de conexión para conectar exteriormente celdas de batería en serie según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el terminal de electrodo negativo de la primera celda de batería y el terminal del electrodo positivo de la segunda celda de batería están cada uno conectado a un terminal de grafito como terminal de salida de energía final del mismo, estando provisto interiormente cada terminal de grafito de un cable que sirve de cable de salida de energía del mismo.

4. Estructura de conexión para conectar exteriormente celdas de batería en paralelo, que comprende,

una primera celda de batería que va provista exteriormente de un terminal de electrodo positivo y un terminal de electrodo negativo ambos realizados en un metal niquelado y que actúan como terminales de salida de energía de la primera celda de batería;

por lo menos un primer bloque de conexión de aleación de grafito que está realizado en una aleación de grafito seleccionada de un grupo que consiste en plata grafito, cobre grafito, y plata-cobre grafito y conectado al terminal del electrodo positivo de la primera celda de batería;

una segunda celda de batería que está provista exteriormente de un terminal de electrodo positivo y un terminal de electrodo negativo ambos realizados en un metal niquelado y que actúan como terminales de salida de energía de la segunda celda de batería, estando conectado el terminal de electrodo positivo de la segunda celda de batería al primer bloque de conexión de aleación de grafito; y

por lo menos un segundo bloque de conexión de aleación de grafito que está realizado en una aleación de grafito seleccionada de un grupo que consiste en plata grafito, cobre grafito, y plata-cobre grafito y estando conectado al terminal del electrodo negativo de la primera celda de batería y al terminal de electrodo negativo de la segunda batería para así conectar la primera y la segunda celda de batería en paralelo.

5. Estructura de conexión para conectar exteriormente celdas de batería en serie según la reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que se emplean dos grupos de muelles y placas de soporte para empujar contra el primer y el segundo bloque de conexión de aleación de grafito, respectivamente, para hacer contacto firmemente con la primera y la segunda celda de batería.