铝导体和导电端子的连接制造技术

一种铝导体和导电端子的连接结构和方法，所述端子包括端子舌头、空心管，以及连接端子舌头和空心管的过渡段。端子由板金形成，端子舌头有各种形状和三维结构。过渡段从折叠的两臂开始，两臂至少有所用材料的厚度，并有一个V形或长方形截面。而且，过渡段包含一个特定形状的过渡开口，可以让熔化的金属流入，使在端子与铝导体之间形成金属结。其另一端连接空心管，该空心管是一个在顶部有缝的圆柱形或椭圆柱形。含有金属密封且折叠而成的两臂为热缩粘管提供了密封表面。热缩粘管密封了铝导体和导电端子的连接。所述连接结构和方法的有益效果在于，成本较低，连接具有很好的机电可靠性，可密封并防外来液气的侵入。令使用成熟而简单的工艺成为可能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种端子结构，能有效地连接铝导体和导电端子。这种设计既考虑了可靠性又考虑了成本。这种三维端子结构的形成可以经济有效地用级进模把板金冲压成各种结构形状。该端子的过渡开口提供了一个允许熔化的金属合金流入并到达铝导体的窗口。这种特殊结构使利用现有的工艺，如浸焊，波峰焊，和熔焊(但不限于这些工艺)成为可能。多种特殊结构为使用热缩粘管提供了可密封的表面。
技术介绍
铝导体要比铜导体拥有成本和重量上的优势。在以前，在铝导体和铜的连接上进行过无数的努力。如果有任何液体存在，铝和铜的接触将产生腐蚀。铝导体的表面非常容易氧化。长时间后，铝导体会蠕变，铝导体和铜导体之间的电阻在铝导体被腐蚀、 氧化和蠕变后会增加，这会导致不良的导电功能。美国专利2006/0^^922A披露了铝和导电端子的一种连接法。这种连接法用高温等离子体工艺在铝导体的前端进行锌焊接。这种工艺需要采用特殊的设备和程序来焊接锌。在锌焊接处附近的镀镍或任何镀层会被烧掉。因此，金属铜就会暴露。锌铜之间具有较高的电位差，比铜铝之间的电位差要高很多。因此，当有任何液体存在时锌就有可能被腐蚀。另一种铝和端子的连接法披露在美国专利2006/0208838A1上。该方法使用多个步骤和专用设备连接铝导体和导电单元，而且导电单元为管状，这限制了它的应用范围。以上这些特殊要求，降低了使用铝导体去替换铜导体从而节约成本的效益。因此，最好的期望是提供一种可靠的、多形状并且经济实惠的连接法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种铝导体和导电端子的连接结构。本专利技术连接结构的导电金属端子有一个端子舌头、一个空心管，以及一个连接端子舌头和空心管的过渡段。该端子的材料可以是铜、黄铜、青铜， 或任何其它导电金属板材，其形状可以用级进模来完成。因此，端子舌头可制成各种形状和三维结构。典型的形状有I、L、J或角的形状。这种典型结构像接在蓄电池极柱上的任何复杂的电池端子。过渡段包含两条折叠的臂(截面像一个V形或长方形)。每条臂至少有所用材料的厚度。两条臂在端子舌头的中间线形成一条缝，以及两臂对端子舌头形成的一条接缝。过渡段则有一个特定形状的过渡开口。过渡开口的另一端连接空心管，该空心管可以是一个有顶缝的圆柱形或椭圆柱形。板金有一个舌头、两条臂和两个特定的凹形，及一个长方形部分。在成形过程中， 舌头部分保持形状不变，两条臂和与两个特定凹形区形成三维过渡段，而矩形部分则形成相应的空心管。金属填料是任何像焊料合金的可熔金属合金，但并不限于这些焊料合金。根据某些应用，在压缩端子与铝导体前，先把熔化的金属填料填进两臂的至少一面和空心管顶缝。 冷却的金属填料沿接缝和两璧缝的至少一面形成金属密封。同时，沿空心管顶缝形成金属密封。为进一步加工，过渡开口可以让熔化的金属填料流入使在铝导体和端子之间形成金属结。过渡开口为使用现有的焊接工艺，如浸焊、波峰焊和熔焊，但并不仅限于这些工艺，提供了一个可行的方法。它不需使用特殊的工艺和设备，因此减少了成本。两条臂、两个金属密封，以及过渡开口周边为热缩粘管提供了一个独特的密封结构。铝导体套有一个绝缘层，一定长度的绝缘层被剥离。空心管的内径比铝导体外径大，在铝导体插入端子空心管后形成一个特定的间隙。从空心管外面一定的压缩长度上施加冲压力，以致于使空心管和铝导体变形，这样形成了连接组件。因此，在铝导体和空心管的压缩长度之间因变形而形成了很高的正压力。并在铝导体和空心管形变的压缩长度之间形成了某种程度的电力完整性和机械连接性。在空心管的一特定间隙段内，它里面的铝导体未被压缩形变。未变形的空心管和铝导体之间的间隙仍然保持不变。在这个连接组件上，熔化的金属填料填到间隙长度中。在有间隙的区域内形成金属结。与此同时，在铝导体端面形成金属镀层。金属结的长度和铝导体的周长是预先设定的，这样金属结在铝导体和导电空心管之间提供了一定的通电和机械的完整性。金属镀层将铝导体端面与空气隔离。对于某些应用来说，在压缩铝导体和空心管之前，金属密封还未形成。对于这些情况，可将熔化的金属填料施加在两臂的至少一面上和空心管的顶缝上。这样，沿接缝和双臂缝就形成了一个金属密封，并沿金属空心管顶缝形成了一个金属密封。再次说明，过渡开口、两条臂，及金属密封提供了前面提到的许多优点。此外，也可只用一个操作就能产生金属密封、金属结，和金属镀层。在一个热缩粘管内涂上粘合材料。涂有粘合材料的管子套在连接组件上。从一定长度的铝导体绝缘层一直到两臂都被热缩粘管覆盖了。在加热情况下，热缩粘管收缩以致于紧紧地贴在连接组件的外部轮廓上。两臂和其金属密封嵌入(或说粘结入)热缩粘管的粘合材料里。因此，被覆盖的长度在两臂处被密封，进而防止外面液体和湿气从两臂侵入。过渡开口周边嵌入热缩粘管的粘合材料里，进而过渡开口周边被密封。未变形的空心管及其金属密封的外表面被粘合和密封在热缩粘管的粘合材料里。该热缩粘管收缩，使得绝缘长度被紧紧粘合从而与外部环境隔离。同现有技术相比较，本专利技术铝导体和导电端子的连接结构和方法的有益效果在于，成本较低，多形状端子舌头，连接可靠，具有很好的导电可靠性和很好的机械可靠性，可密封并防外来液体和湿气侵入的连接。令使用成熟而简单的工艺成为可能。附图说明图1是本专利技术铝导体和导电端子的连接结构之导电金属端子轴测投影示意图2是图1从侧面剖切掉一部分后，从另一角度看的轴测投影示意图； 图3是所述导电金属端子板金的展开图4是所述导电金属端子显示了各缝隙金属密封的轴测投影示意图； 图5是所述导电金属端子插入铝导体后做纵向剖切的轴测投影示意图； 图6是在压缩端子和铝导体后做纵向剖切的轴测投影示意图； 图7是图6纵向剖面的正投影示意图，同时展示有金属结、金属镀层和金属密封部位； 图8是图7 A-A剖面的横截面正投影示意图9是有金属结、金属镀层，以及在两臂缝、顶缝和接缝内含有金属填料的轴测投影示意图10是端子和铝的组装件被热缩粘管密封后的轴测投影示意图； 图11是图10组件的纵剖面正投影示意图； 图12是图11上沿B-B线剖切的轴测投影示意图。具体实施方式参照图1，本专利技术导电端子1包括一个端子舌头2、一个空心管3， 以及一个连接端子舌头2和空心管3的过渡段4。该端子的材料可以是铜、黄铜和青铜，或任何其它导电金属。由于这个端子是在级进模上完成，端子舌头2可以制成各种形状和三维结构。典型的形状是I型端子舌头2，L、J，或角形状端子舌头(未显示)。端子舌头2具有一个特殊的孔5’，通过这个孔可以用螺栓和螺帽与其他电器设备连接。典型的三维结构像任何传统和非传统电池端子(未显示)可以直接安装到一个蓄电池极柱上。过渡段4从两条折叠的臂6开始，其中臂的一个截面7像一个V形，如图1和图2 (图1的截面图)示，或长方形(未显示)。每条臂有至少是所用材料的厚度。两条臂6在端子舌头中间5形成一条缝以及在端子舌头2和两条臂6之间形成一条接缝。过渡段则有一个特定形状的过渡开口 9。它的另一端连接空心管3。空心管3可以是一个有顶缝10的圆柱形或椭圆柱形。参照图3，端子是由金属板金11形成。板金有一个舌头2、两条臂12和两个特定的凹形13，以及一个长方形部分14。在成形过程中，舌部分2保持形状不变，两条臂12和与两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种导电金属端子，包括端子舌头、空心管，以及连接端子舌头和空心管的过渡段；所述端子由板金形成，端子舌头可以是各种形状和三维结构；过渡段从折叠的两臂开始，两臂至少有所用材料的厚度，并有一个Ｖ形或长方形截面，而且，过渡段包含一个特定形状的过渡开口，它的那一端连接空心管，该空心管可以是一个在顶部有缝的圆柱形或椭圆柱形。

【技术特征摘要】
2010.01.18 US 12/689,2251.一种导电金属端子，包括端子舌头、空心管，以及连接端子舌头和空心管的过渡段； 所述端子由板金形成，端子舌头可以是各种形状和三维结构；过渡段从折叠的两臂开始，两臂至少有所用材料的厚度，并有一个V形或长方形截面，而且，过渡段包含一个特定形状的过渡开口，它的那一端连接空心管，该空心管可以是一个在顶部有缝的圆柱形或椭圆柱形。2.按照权利要求1所述的导电金属端子，其特征在于它进一步包括由板金形成，包括一个舌头，两个臂，两个特定的凹形，和一个长方形部分。3.按照权利要求2所述的导电金属端子，其特征在于它进一步包括由板金成形的一个三维端子结构，它由两臂、两臂之间的一个缝、端子舌头和两臂之间的一个接缝，以及一个过渡开口组成。4.按照权利要求1所述的导电金属端子，其特征在于它进一步包括过渡开口可以让熔化的金属填料流入，使在铝导体和端子之间形成金属结。5.按照权利要求4所述的导电金属端子，其特征在于它进一步包括金属填料可以是任何可熔金属合金，但不仅限于这些焊料合金。6.按照权利要求4所述的导电金属端子，其特征在于它进一步包括过渡开口为使用现有的焊接工艺，如浸焊，波峰焊和熔焊，但并不限于这些工艺，提供了一个可行的方法。7.按照权利要求3所述的导电金属端子，其特征在于它进一步包括对于某些应用来说，在填入金属填料后在接缝的至少一面上，两臂缝上， 和空心管的顶缝上形成金属密封。8.按照权利要求7所述的导电金属端子，其特征在于它进一步包括两臂，两个金属密封，过渡开口的周边，以及空心管的外面都为热缩粘管提供了一个独特的密封结构。9.一种导电金属端子连接铝导体的方法，所述导电金属端子包括端子舌头、空心管，以及连接端子舌头和空心管的过渡段；所述端子由板金形成，端子舌头可以是各种形状和三维结构；过渡段从折叠的两臂开始，两臂至少有所用材料的厚度，并有一个V形或长方形截面，而且，过渡段包含一个特定形状的过渡开口，它的那一端连接空心管，该空心管可以是一个在顶部有缝的圆柱形或椭圆柱形；将小口经的铝导体插入大口经的导电空心管，使在两个导体之间留有间隙，从空心管外面一定的长度施加冲压力，以致于空心管变形，随后一定长度的铝导体被压缩；一定长度的空心管和它里边的铝导体未被压缩形变，空心管和铝导体之间的间隙仍然保持一定的间隙长度；在间隙长度上填充一种金属填料并在铝导体和导电空心管之间形成金属结，与此同时，金属填料镀在铝导体的端面；热缩粘管密封了一定长度的铝绝缘层并延续到两臂，此两臂处有多重密封。10.按照权利要求9所述的导电金属端子连接铝导体的方法，其特征在于所述端子进一步包括板金是由一个舌头，两臂，两个特定的凹形，及一个长方形部分组成。11.按照权利要求9所述的导电金属端子连接铝导体的方法，其特征在于所述端子还进一步包括由板金成形一个三维端子结构，它由两臂，两臂之间的一条缝， 端子舌头和两臂之间的一条接缝，以及一个过渡开口组成。12.按照权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵卫平，
申请(专利权)人：赵卫平，
类型：发明
国别省市：US