專利名稱：電池極板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單個(gè)或多個(gè)電池極板，更具體地說(shuō)，涉及具有新結(jié)構(gòu)的電池極板，其中多個(gè)電池在沒(méi)有任何單獨(dú)電線的情況下串聯(lián)連接，以能夠提高生產(chǎn)率并防止電池的正極板與負(fù)極板出現(xiàn)短路。
但是，在此時(shí)，如果這些電池相反或不正確連接的話，則該電流將反向輸送，從而導(dǎo)致該電器可能不工作或者甚至出現(xiàn)問(wèn)題。因此，在這種電器的電池盒上具有用來(lái)指示電池的正確連接的引導(dǎo)詞語(yǔ)或簡(jiǎn)圖，以便幫助使用者找到正確的布置。但是，沿著正確方向插入電池往往是乏味或不方便的，并且對(duì)于小孩或那些不懂電的人而言，該工作會(huì)比較困難。
具體地說(shuō)，在這些電池盒的情況下，針對(duì)可能出現(xiàn)的電池1相反取向，在電路的中間連接有二極管，由此防止反向電流通過(guò)電器。因此，這些電器的成本由于這些二極管而變高，并且還導(dǎo)致這些二極管消耗電能。
另一方面，為了解決上述問(wèn)題，如圖2中所示，一些專利申請(qǐng)例如韓國(guó)專利申請(qǐng)20-1992-9034、10-1992-3649、20-1992-10441等披露了在電池盒內(nèi)部的相對(duì)側(cè)面上設(shè)置正極板4，并且在這些正極板周圍的內(nèi)部位置處設(shè)置負(fù)極板6，然后通過(guò)使用單獨(dú)的電線將具有相同極性的極板相互連接，以能夠相互電導(dǎo)通，由此導(dǎo)致無(wú)極性電池盒。因此，當(dāng)將電池1插入在位于相對(duì)側(cè)面處的這些極板之間時(shí)，電池1的凸起正極與正極板4接觸，而該電池的平坦負(fù)極與負(fù)極板6接觸，從而總是確保電力向前輸出，且與電池1的取向無(wú)關(guān)。
但是，這種電池盒存在的問(wèn)題在于，因?yàn)闃O板4和6的結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且需要進(jìn)行單獨(dú)布線以連接相應(yīng)的極板4和6，所以制造工藝非常復(fù)雜，因此導(dǎo)致成本增加。
此外，另一個(gè)問(wèn)題在于，這些電池盒只能用于其長(zhǎng)度與電池盒相同的電池。即，即使在相同規(guī)格等級(jí)下，電池的各個(gè)部分的尺寸隨著這些電池的制造商的不同而存在小的差異。因此，例如當(dāng)插入稍小的電池1時(shí)，該電池的正極或負(fù)極沒(méi)有與正極板4或負(fù)極板6緊密接觸，而當(dāng)插入稍長(zhǎng)一些的電池1時(shí)，電池的正極的根部開(kāi)始與負(fù)極板6接觸，從而產(chǎn)生短路。在后面的情況下，正極板4可以固定在正確的位置處，以避免該情況發(fā)生，但是在將該電池插入到相對(duì)設(shè)置的極板4和6之間和從中拆除它們方面仍然存在困難。
另外，用于電池的這些極板的串聯(lián)連接需要單獨(dú)的布線，以使這些電極相互連接，由于布置和工藝復(fù)雜，所以這會(huì)帶來(lái)另一個(gè)問(wèn)題，即使得成本增加。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，上述目的還可以通過(guò)一種設(shè)置在電池盒10內(nèi)部的電池極板來(lái)實(shí)現(xiàn)，該電池極板包括由導(dǎo)電材料構(gòu)成的電極連接板30、一對(duì)正極板16和一對(duì)負(fù)極板18，每對(duì)極板在每塊電極連接板30的相對(duì)端部處豎立延伸，并且使設(shè)置在正極板16內(nèi)部或負(fù)極板18外部的固定部件20絕緣，其中所述負(fù)極板18和固定板20形成有用來(lái)容納電池1的正極26的開(kāi)口22、23，所述正極板和負(fù)極板16、18相互成橫向地設(shè)置在電極連接板30的相對(duì)端部處，從而具有相同極性16、18的極板彼此相對(duì)。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，可以在每個(gè)固定部件20的至少一個(gè)側(cè)面上形成多個(gè)凸起32，并且在正極板16和/或負(fù)極板18中形成與這些凸起32相對(duì)應(yīng)的插入孔34，以便通過(guò)將這些凸起34插入到插入孔34中的方式將固定部件20固定在正極板16和/或負(fù)極板18上。
根據(jù)本發(fā)明的另一種變型，這些固定部件20以蓋子的形式形成，它具有插入部分40，極板16和極板18裝配在每個(gè)插入部分40中，其中在插入部分40內(nèi)部形成有凸起壁42，用來(lái)使正極板16和負(fù)極板18以預(yù)定的間隔獨(dú)立地設(shè)置，從而通過(guò)將正極板16和負(fù)極板18裝配進(jìn)固定部件20的方式使該正極板16和負(fù)極板18固定并且彼此絕緣。
下面將參照附圖
對(duì)本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖3和4顯示出用于容納單個(gè)電池的本發(fā)明的電池極板的第一實(shí)施例。如在常規(guī)情況下那樣，電池1可以緊緊插入在電池盒10中。
電池極板包括正極連接件12和負(fù)極連接件14，它們間隔開(kāi)設(shè)置，以便彼此電絕緣；位于正極連接件12的相對(duì)端部處的一對(duì)正極板16；位于負(fù)極連接件14的相對(duì)端部處并且位于正極板16內(nèi)部的位置處的一對(duì)負(fù)極板18；以及一對(duì)固定部件20，它們?cè)O(shè)置在相鄰的正極板16和負(fù)極板18之間，用來(lái)使正極板16和負(fù)極板18固定和彼此絕緣。
由導(dǎo)電性和彈性優(yōu)良的銅板等以細(xì)長(zhǎng)板形式形成的正極連接件12和負(fù)極連接件14彼此平行且以預(yù)定間隔地設(shè)置在電池盒10的內(nèi)部底面上。上述正極板16和負(fù)極板18與電極連接件12、14一體地形成，從而它們?cè)陔姌O連接件12和14的相對(duì)端部處以90°向上彎曲。極板16和18的寬度比正極連接件12或負(fù)極連接件14的寬度大兩倍，并且如此形成，從而這些電極連接件12和14設(shè)置成向一側(cè)和另一側(cè)偏置，以便使得正極連接件12和負(fù)極連接件14在正極板16和負(fù)極板18被裝配或重疊時(shí)沿著側(cè)面接觸，如在圖3中所看到的一樣。
固定部件20是通過(guò)將熱熔融材料(該材料在熔融時(shí)施加粘接力)形成為片狀形式而制成的。在將固定部件20插入在正極板16和負(fù)極板18之間之后，將熱量施加在其上，以安裝正極板16和負(fù)極板，并且同時(shí)使夾在中間的板16和18彼此絕緣。優(yōu)選的是，固定部件20的厚度大約為0.5mm。
另外，這些負(fù)極板18和固定部件在它們的中心區(qū)域處形成有開(kāi)口22和23，以容納電池1的正極26。將這些開(kāi)口22和23的尺寸確定為比電池的正極26大但比電池1的負(fù)極28小，從而只有電池1的正極26可以通過(guò)這些開(kāi)口以接觸負(fù)極板16。此時(shí)，負(fù)極連接件14在其中點(diǎn)處形成有電觸點(diǎn)24，以穿過(guò)電池盒底部與電器的電源端子連接。要注意的是，如圖4中所示，固定部件20的開(kāi)口23的優(yōu)選尺寸設(shè)定為在寬度或直徑上小于負(fù)極板19的開(kāi)口22，從而即使在這些電池1左右移動(dòng)時(shí)這些電池1的正極26也不會(huì)與負(fù)極板18接觸。
因此，當(dāng)將如上所述這樣構(gòu)成的電極板安裝在電池盒10中并將電池1插入在電極板之間時(shí)，如圖4中所示，在該電池盒的一個(gè)端部處，電池1的正極26通過(guò)負(fù)極板18和固定部件20的開(kāi)口22和23與正極板16接觸，而電池1的負(fù)極28在該電池盒的另一個(gè)端部處與負(fù)極板18接觸。由于正極板16和位于相對(duì)端部的正極板16以及負(fù)極板18和位于相對(duì)端部的負(fù)極板18均通過(guò)基于原始結(jié)構(gòu)的正極連接件12和負(fù)極連接件14電連接，所以不論電池可能沿著哪個(gè)方向插入，都總是能夠確保電源向前輸出給電器的電源端子。
在如上構(gòu)成的這種電池極板中，這些正極板16和負(fù)極板18分別與正極連接件12和負(fù)極連接件16一體形成，并且沿著向內(nèi)方向受到彈性偏壓，以及通過(guò)固定部件20連接在一起。因此，當(dāng)將電池1裝配在這些極板之間時(shí)，正極板16和負(fù)極板18被向外推，從而使電池1的正極26和負(fù)極28緊密接觸，因此可以使用具有各種長(zhǎng)度的電池，且不會(huì)有在這些電池1的正極26和負(fù)極板18之間出現(xiàn)短路的危險(xiǎn)。另外，因?yàn)楦鶕?jù)上述事實(shí)不需要單獨(dú)的布線，且正極板16和負(fù)極板18即使與具有相同極性的極板分開(kāi)，也可最初通過(guò)正極連接件12和負(fù)極連接件14分別電連接，所以可以獲得降低成本的優(yōu)點(diǎn)。
對(duì)于當(dāng)前實(shí)施例而言，雖然由熱熔融材料制成的固定部件20有利于用來(lái)通過(guò)加熱安裝正極板16和負(fù)極板18，但是這些固定部件20可以由普通但是非導(dǎo)電的合成樹(shù)脂制成，同時(shí)使用單獨(dú)的粘合劑，以使這些正極板16和負(fù)極板18相互粘接。
圖5顯示出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中作為一例子，有4對(duì)極板相互電連接，從而插入在極板之間的4節(jié)電池1可以串聯(lián)連接。
根據(jù)該實(shí)施例，一組電池極板包括由導(dǎo)電材料形成的電極連接板30、通過(guò)使這些電極連接板30的相對(duì)端部向上彎曲而形成的正極板16和負(fù)極板18、以及在一個(gè)側(cè)面上設(shè)置在正極板16內(nèi)部或者在另一個(gè)側(cè)面上設(shè)置在負(fù)極28外面的固定部件20。
上述電極連接板30中的每一個(gè)都形成為如從導(dǎo)電性和彈性優(yōu)良的大塊銅板中切割出的長(zhǎng)板形式，如在第一實(shí)施例中的正極連接件12或負(fù)極連接件14一樣。這些正極板16和負(fù)極板18在它們的相對(duì)端部處與電極連接板30形成為一體，并且在這種成型之后，以直角向上彎曲，其中具有相同極性的電極板設(shè)置成在電極連接板30的相對(duì)端部處彼此相對(duì)。當(dāng)根據(jù)將在后面所述的裝配程序?qū)⒇?fù)極板18設(shè)置在正極板16內(nèi)時(shí)，這些固定部件20位于正極板16和負(fù)極板18之間，以便作為絕緣件和固定件。如前面的情況一樣，在負(fù)極板18和固定部件20的中間部分中形成有開(kāi)口22和23，以使得電池1的凸起正極26能夠從中穿過(guò)。
圖6顯示出用于裝配這種電池極板的裝配方法。該裝配方法包括(a)初始成型步驟，其中對(duì)由導(dǎo)電且有彈性的材料形成的板進(jìn)行機(jī)加工，以形成包括有電極連接板30的初始極板36(對(duì)應(yīng)于前面所稱的電池極板)，其與位于電極連接板30的相對(duì)端部處的一對(duì)正極板16和一對(duì)負(fù)極板18形成為一體；(b)固定或粘接步驟，其中將已經(jīng)經(jīng)過(guò)初始成型步驟的初始極板36如此布置，從而將一塊初始極板36的負(fù)極板18設(shè)置在另一塊初始極板36的正極板16內(nèi)側(cè)，并且將固定部件20插入在這些正極板16和負(fù)極板18之間，以便固定這兩種極板；(c)電極切割步驟，其中對(duì)初始極板36進(jìn)行縱向切割或者重復(fù)該步驟，以產(chǎn)生所要求的數(shù)量；以及(d)安裝步驟，用來(lái)將如此加工和完成的初始極板36安裝在電池盒10中。
此時(shí)，在上述固定步驟(b)中，負(fù)極板18或正極板16可以固定在固定部件20上，以便在預(yù)先將固定部件20保持在凸起正極26內(nèi)部或負(fù)極28外面之后，使得正極板16和負(fù)極板18重疊，并且可以將固定部件20插入在其間，以固定這些極板16和18，視情況而定。另外，可以通過(guò)重復(fù)上述固定步驟(b)使許多電池極板36串聯(lián)連接。在電極分開(kāi)步驟(c)中，在中心位置處縱向剪切電極連接板30，以使位于相對(duì)端部處的正極板16與位于相對(duì)端部處的負(fù)極板16分開(kāi)，從而如在第一實(shí)施例中所述的正極連接件12和負(fù)極連接件14可以由分開(kāi)的電極連接板30形成。當(dāng)通過(guò)沿著中間部分切割電極連接板30來(lái)形成正極連接件12和負(fù)極連接件14時(shí)，可以留下小的連接件，并使該連接件向下彎曲，以形成如上所述的電觸點(diǎn)24。
通過(guò)進(jìn)行步驟(a)、重復(fù)進(jìn)行步驟(b)，然后插入電池1，從而可以通過(guò)正電板16和負(fù)電板18的順序電連通來(lái)實(shí)現(xiàn)電池的串聯(lián)連接。因此，這樣的優(yōu)點(diǎn)在于，無(wú)須單獨(dú)的布線就可以使許多電池1串聯(lián)連接。
在當(dāng)前實(shí)施例中，雖然省卻了使一體形成在電極連接板30的相對(duì)端部處的正極板16和負(fù)極板18向上彎曲，但是優(yōu)選在初始成型步驟(a)之后進(jìn)行正極板16和負(fù)極板18的這種彎曲。
由于這種制造方法能夠使所要求數(shù)目的電池極板與它們的串聯(lián)連接的電極分開(kāi)，所以不必根據(jù)所要串聯(lián)連接的電池1的數(shù)量來(lái)進(jìn)行不同的制造工藝。換句話說(shuō)，這樣的優(yōu)點(diǎn)在于，單一的方法就能夠生產(chǎn)出用來(lái)保持各種數(shù)量的串聯(lián)連接電池1的各種類型的電池盒。另外，由于沒(méi)有使用任何單獨(dú)的布線，所以結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。
參照顯示出本發(fā)明第三實(shí)施例的圖7和8，在固定部件20的前后表面上形成有多個(gè)凸起32，并且在正極板16和負(fù)極板18中形成有與上述凸起32相對(duì)應(yīng)的插孔34，從而將這些凸起32插進(jìn)孔34中可以將固定部件20固定在正極板16和負(fù)極板18之間。
如上所述，與使用如熱熔融性的粘合板等相比，固定部件20在正極板16和負(fù)極板18之間的機(jī)械固定確保了極板16和18的固定更牢固以及裝配工藝更加簡(jiǎn)單。
圖9顯示出本發(fā)明的第四實(shí)施例，其中固定部件20以適用于正極板16和負(fù)極板18在其中裝配接合的蓋子形式形成。即，該固定部件20包括插入部分40，正極板16和負(fù)極板18可以從下側(cè)或上側(cè)穿過(guò)該插入部分，并且如在圖9中所示一樣，由于在插入部分40中形成有凸起壁部分42，以限定出用于保持正極板16和負(fù)極板18的腔室，所以正極板16和負(fù)極板18在其中緊密配合。因此，可以通過(guò)將正極板16和負(fù)極板18裝配在固定部件20的插入部分40中使正極板16和負(fù)極板18固定并且彼此絕緣。
其中正極板16和負(fù)極板18與固定部件20裝配接合的這些電池盒10有利于裝配工作以及包括正極板16和負(fù)極板18的結(jié)構(gòu)剛性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，正極板16和負(fù)極板18以重疊的關(guān)系設(shè)置在電池盒的內(nèi)部相對(duì)端部處，通過(guò)使用插入在這些正極板16和負(fù)極板18之間的固定部件20使這些正極板16和負(fù)極板18固定和相互絕緣，并且這些極板16和18相互電連接，并同時(shí)可以在使用電極連接件12和14以及電極連接板30的情況下受到彈性偏壓，從而不僅可以使用長(zhǎng)度稍微不同的電池，還可以不用單獨(dú)布線地串聯(lián)連接多個(gè)電池極板或電池，因而導(dǎo)致了生產(chǎn)率的提高。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)置在電池盒(10)內(nèi)部的電池極板，該電池極板包括正極連接件(12)和負(fù)極連接件(14)，它們由導(dǎo)電彈性材料構(gòu)成，并且彼此間隔開(kāi)設(shè)置，以確保電絕緣，在正極連接件(12)的相對(duì)端部處設(shè)有一對(duì)正極板(16)，在負(fù)極連接件(14)的相對(duì)端部處并在正極板(16)的內(nèi)部位置處設(shè)有一對(duì)負(fù)極板(18)，并且在正極板(16)和負(fù)極板(18)之間設(shè)有一個(gè)固定部件(20)，用來(lái)使具有相反極性的極板(16，18)固定和相互絕緣，其中，負(fù)極板(18)和固定板(20)形成有開(kāi)口(22和23)，用來(lái)容納電池(1)的正極(26)，以使得電池(1)的正極(26)能夠通過(guò)開(kāi)口(22，23)與正極板(16)接觸。
2.一種設(shè)置在電池盒(10)內(nèi)部的電池極板，該電池極板包括由導(dǎo)電材料構(gòu)成的電極連接板(30)、一對(duì)正極板(16)和一對(duì)負(fù)極板(18)，每對(duì)極板在每塊電極連接板(30)的相對(duì)端部處豎立延伸，并且使設(shè)置在正極板(16)內(nèi)部或負(fù)極板(18)外部的固定部件(20)絕緣，其中，所述負(fù)極板(18)和固定板(20)形成有用來(lái)容納電池(1)的正極(26)的開(kāi)口(22和23)，所述正極板和負(fù)極板(16和18)相互成橫向地設(shè)置在電極連接板(30)的相對(duì)端部處，從而具有相同極性(16，18)的極板彼此相對(duì)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電池極板，其特征在于，每個(gè)固定部件(20)的至少一個(gè)側(cè)面上形成有多個(gè)凸起(32)，并且在正極板(16)和/或負(fù)極板(18)中形成有與這些凸起(32)相對(duì)應(yīng)的插孔(34)，用來(lái)通過(guò)將凸起(32)插入到插孔(34)中來(lái)將固定部件(20)固定在正極板(16)和/或負(fù)極板(18)上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電池極板，其特征在于，所述固定部件20以蓋子的形式形成，它具有插入部分(40)，極板(16)和極板(18)裝配在每個(gè)插入部分(40)中，其中在插入部分(40)內(nèi)部形成有凸起壁(42)，用來(lái)使正極板(16)和負(fù)極板(18)以預(yù)定的間隔獨(dú)立地設(shè)置，從而通過(guò)將正極板(16)和負(fù)極板(18)裝配進(jìn)固定部件(20)來(lái)使該正極板(16)和負(fù)極板(18)固定并彼此絕緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池極板，其中不需要任何單獨(dú)的布線就可以使多個(gè)電池串聯(lián)連接。本發(fā)明提出一種設(shè)置在電池盒(10)內(nèi)部的電池極板，該電池極板包括正極連接件(12)和負(fù)極連接件(14)，它們由導(dǎo)電彈性材料構(gòu)成，并且彼此間隔開(kāi)設(shè)置，以確保電絕緣，在正極連接件(12)的相對(duì)端部處設(shè)有一對(duì)正極板(16)，在負(fù)極連接件(14)的相對(duì)端部處并在正極板(16)的內(nèi)部位置處設(shè)有一對(duì)負(fù)極板(18)，在正極板(16)和負(fù)極板(18)之間設(shè)有一個(gè)固定部件(20)，用來(lái)使在電學(xué)上相反的極板(16，18)固定和相互絕緣，其中負(fù)極板(18)和固定板(20)形成有開(kāi)口(22和23)，用來(lái)容納電池(1)的正極(26)，以使得電池(1)的正極(26)能夠通過(guò)開(kāi)口(22，23)與正極板(16)接觸。
文檔編號(hào)H01M2/10GK1455465SQ0312434
公開(kāi)日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月4日
發(fā)明者鄭炳熙 申請(qǐng)人:A·泰克株式會(huì)社, 崔光秀, 鄭炳熙