專利名稱：頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蓄電池，尤其是一種采用金屬件埋植的方式，在外殼的上、下蓋分別設(shè)置有對(duì)外接線端子，實(shí)現(xiàn)電極與外部連接的蓄電池。屬于蓄電池加工制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上已有的小型電池，包括一次性不可充電電池和二次可充電電池。其中，二次可充電電池又包括由堿性電解液或有機(jī)電解液制成的蓄電池，通常有多種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。如X、D、S、SC、AA等型號(hào)。這些電池提供的與外部連接端子都設(shè)置在電池的頭尾兩端。因?yàn)樵谏鲜龅碾姵刂?，通?？梢圆捎媚軌蚰碗娊庖焊g的金屬外殼。這些電池的一個(gè)電極可以直接連接到電池的金屬外殼上，即電池的金屬外殼可以作為電池中的一個(gè)電極對(duì)外部的接線端，而電池中另一電極可以利用扣在電池殼上的金屬電池上蓋，需要與金屬電池殼隔離，以該上蓋作為電極對(duì)外部的另一個(gè)接線端子，從而實(shí)現(xiàn)電極與外部的連接。這種形式電池的串聯(lián)連接，可以簡單地按照頭尾連接的方式實(shí)現(xiàn)。目前大多數(shù)使用這類電池的電子、電器產(chǎn)品，其電源空間與接線方式也都是根據(jù)這類電池的頭尾連接方式設(shè)計(jì)并與其匹配的。
然而，鉛酸電池中由于采用硫酸電解液，由于大多數(shù)金屬在硫酸電解液中都會(huì)腐蝕，只能采用橡膠或塑料等材料作為鉛酸電池的殼材料。與上述電池不同，鉛酸電池的非金屬外殼不導(dǎo)電，因此必須在外殼上另外加上導(dǎo)電的金屬端子，該金屬端子的一端在電池內(nèi)部與電極相連接，另一端在電池殼的外部作為電池與外部連接的端子。由于目前的鉛酸電池在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)，包括電極本身的結(jié)構(gòu)、電極與端子的連接、電池殼與端子固定與密封等方面的問題，難以加工成類似上述頭尾兩端為端子的電池結(jié)構(gòu)形式，因此目前的鉛酸電池產(chǎn)品中尚沒有具有頭尾兩端形成匯流端子的結(jié)構(gòu)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，其結(jié)構(gòu)簡單，使電池殼整體密閉、堅(jiān)固，具有高機(jī)械強(qiáng)度、高氣密閉性、高焊接可靠性和高耐蝕性能。
本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，該蓄電池包括疊設(shè)的正極板、電池隔板和負(fù)極板，電池隔板隔設(shè)在相鄰的兩個(gè)正、負(fù)極板之間，卷繞成圓柱形或楞柱形蓄電池本體，其外圍套設(shè)有蓄電池外殼，外殼頂部設(shè)有上蓋，蓄電池匯流端子分別與正、負(fù)極板相連，蓄電池匯流端子分別設(shè)置在上蓋和外殼底部，蓄電池本體的中心位置設(shè)有中空的孔芯，正極板或負(fù)極板中的一種極板與設(shè)置在上蓋的匯流端子相連，另一種極板通過穿設(shè)在孔芯中的金屬導(dǎo)線與蓄電池外殼底部的匯流端子相連。
中空的孔芯是在卷繞疊設(shè)的正極板、電池隔板和負(fù)極板時(shí)留下的空間。其中空孔徑的大小，可以由卷繞機(jī)卷針的直徑來確定，孔徑的周圍是電池隔板，金屬連接導(dǎo)線穿過該中空孔徑將正極板或負(fù)極板中的一種極板與蓄電池外殼底部的匯流端子相連。
或者可以在卷繞電池時(shí)將具有一定中空孔徑塑料管保留在卷繞電池的芯部，金屬連接導(dǎo)線穿過該中空孔徑將正極板或負(fù)極板中的一種極板與蓄電池外殼底部的匯流端子相連。
該中空塑料管材質(zhì)為聚乙烯、聚丙烯、聚苯烯、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸脂上述一種，或者上述兩種或兩種以上物質(zhì)的聚合物，或者其他類高分子材料的單體聚合物或共聚物。
匯流端子膠封固定密封在上蓋和外殼底部，或預(yù)埋植注塑在上蓋和外殼底部。其材質(zhì)為金屬材料，鉛或鉛合金，銅或銅合金外包覆鉛或鉛合金。
連接極板和匯流端子的金屬導(dǎo)線為鉛或鉛合金導(dǎo)線，或表面包覆鉛或鉛合金的銅或銅合金導(dǎo)線。
因此，本實(shí)用新型有別于目前鉛酸電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)在于，通過設(shè)計(jì)的電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)和連接方式，在制作卷繞電池時(shí)在其中心處留有一定直徑的孔隙作為電極與端子的連接通道，實(shí)現(xiàn)電池在頭部的電極的接線與電池殼尾部的接線端子通過電池內(nèi)部的這一孔隙相連接的獨(dú)特結(jié)構(gòu)。將蓄電池殼的上、下部分，分別設(shè)計(jì)為與外部接線端，在實(shí)現(xiàn)電池殼整體密閉的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)電極與外部的連接，從而構(gòu)成頭尾兩端分別引出電極端子的蓄電池。本實(shí)用新型電池的結(jié)構(gòu)，不需要在電池外部通過連接線來實(shí)現(xiàn)電池的頭尾連接，可以適用于不同規(guī)格和尺寸的電池，采用金屬物件在非金屬材料中的埋植注塑成型或者采用膠封方式來固定和密封端子。通過膠封或其他密封處理，可以實(shí)現(xiàn)電池殼整體的密閉與堅(jiān)固，具有高機(jī)械強(qiáng)度、高氣密閉性、高焊接可靠性和高耐蝕性能。


圖1為本實(shí)用新型蓄電池卷繞成型后局部剖開的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型蓄電池頂部剖開的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型蓄電池剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行說明。
如圖1所示，為本實(shí)用新型蓄電池卷繞成型后局部剖開的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖1中可知，本實(shí)用新型為一種頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，該蓄電池包括依次疊設(shè)的正極板2、電池隔板3和負(fù)極板4，卷繞成圓柱形蓄電池本體，其外圍套設(shè)有蓄電池外殼7，外殼頂部設(shè)有上蓋71，蓄電池匯流端子分別與正、負(fù)極板相連。卷繞成型的蓄電池本體形狀也并不局限于圓柱形，還可以卷繞成楞柱形等其他多種形狀。
如圖1所示，該蓄電池的電池隔板3夾設(shè)在卷繞電池的正極板2和負(fù)極板4之間，起隔離正、負(fù)極板2和4防止短路的作用，同時(shí)，還具有吸附電解液的作用。制作卷繞電池時(shí)，在其中心位置保留有一定直徑尺寸的孔隙，形成中空的孔芯5，或者將具有一定孔徑的中空塑料管保留在卷繞電池的中心處，將該孔隙作為電池殼內(nèi)部連接電極線的通道，通過該通道實(shí)現(xiàn)單個(gè)或一組電極與電極端子的連接。
中空的孔芯5是在卷繞疊設(shè)的正極板2、電池隔板3和負(fù)極板4時(shí)留下的空間。其中空孔徑的大小，可以由卷繞機(jī)卷針的直徑來確定，孔徑的周圍是電池隔板3?；蛘呖梢栽诰砝@電池時(shí)將具有一定中空孔徑塑料管保留在卷繞電池的芯部。
如圖2所示，為本實(shí)用新型蓄電池頂部剖開的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖2中可知，將電池中的一個(gè)電極6的接線端通過卷繞電極中間的孔芯5的空間與電池外殼7底蓋上的端子通過金屬導(dǎo)線8在電池內(nèi)部相連接。電池殼上的匯流端子1可以采用電池生產(chǎn)中常規(guī)采用的膠封方式固定和密封，也可以采用預(yù)埋植件的加工方式，在注塑電池殼的加工中完成。
電池外殼7為非金屬材料，可以是聚乙烯、聚丙烯、聚苯烯、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸脂、或者是上述兩種或兩種以上物質(zhì)的聚合物，或者是其它類高分子材料的單體聚合物或共聚物，電池殼的加工可以采用常規(guī)的注塑成型。如果電池中心的孔芯5采用塑料管，其材料也可以采用上述材料。
匯流端子1為金屬材料，可選用鉛或鉛合金，也可以選用銅或銅合金外包覆鉛或鉛合金。金屬匯流端子加工可以采用常規(guī)的機(jī)械加工或壓注成型，金屬匯流端子與電池殼的結(jié)合可以采用常規(guī)的膠封方法固定在電池外殼7的預(yù)留部位上；也可以采用金屬物件在電池殼蓋中埋植的方式，在常規(guī)注塑電池殼的加工中完成，金屬匯流端子的尺寸可以根據(jù)電池的外觀尺寸和功率來確定。
如圖3所示，為本實(shí)用新型蓄電池剖面結(jié)構(gòu)示意圖。蓄電池匯流端子1和9分別設(shè)置在上蓋71和外殼底部72，蓄電池本體的中心位置設(shè)有中空的孔芯5，正極板2或負(fù)極板4中的一種極板與設(shè)置在上蓋71的匯流端子1相連，另一種極板通過穿設(shè)在孔芯5中的金屬導(dǎo)線8與蓄電池外殼底部的匯流端子9相連。連接電池內(nèi)部的金屬導(dǎo)線8為鉛或鉛合金導(dǎo)線，或表面包覆鉛或鉛合金的銅或銅合金導(dǎo)線。
適用于鉛酸蓄電池內(nèi)電極與匯流端子之間的連接，通過超聲波焊接，實(shí)現(xiàn)電池外殼與殼蓋之間需要良好的密封性閉合，尤其是適合于卷繞式柱形閥控密閉鉛酸蓄電池。
采用常規(guī)的膠封密封或其他密封方式，如熱封或超聲焊接方法，完成電池殼整體的閉合。按標(biāo)準(zhǔn)電池的外觀，加工正、負(fù)端子金屬端子片，將正、負(fù)端子片分別連接或焊接到電池的正、負(fù)端子處，形成標(biāo)準(zhǔn)電池的外觀。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于通過設(shè)計(jì)的電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)和連接方式，在制作卷繞電池時(shí)在其中心處留有一定直徑的孔隙作為電極與端子的連接通道，實(shí)現(xiàn)電池在頭部的端子的接線與電池殼尾部的電極通過電池內(nèi)部的這一孔隙相連接的獨(dú)特結(jié)構(gòu)。將蓄電池殼的上、下蓋部分，分別設(shè)計(jì)為與外部接線端，在實(shí)現(xiàn)電池殼整體密閉的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)電極與外部的連接，從而構(gòu)成頭尾兩端分別引出電極端子的蓄電池。本實(shí)用新型電池的結(jié)構(gòu)，不需要在電池外部通過連接線來實(shí)現(xiàn)電池的頭尾連接，可以適用于不同規(guī)格和尺寸的電池，采用金屬物件在非金屬材料中的埋植注塑成型或者采用膠封方式來固定和密封端子。通過常規(guī)的密封方式，可以實(shí)現(xiàn)電池殼整體的密閉與堅(jiān)固，具有高機(jī)械強(qiáng)度、高氣密閉性、高焊接可靠性和高耐蝕性能。
綜上所述，采用上述方法，可以制備具有標(biāo)準(zhǔn)外觀的、可以按頭尾連接結(jié)構(gòu)的鉛酸電池。
在卷繞式蓄電池的頭尾兩端分別引出電極端子，通過采用改變蓄電池內(nèi)部的連接結(jié)構(gòu)和連接方式，在蓄電池外殼底部、外殼上蓋分別設(shè)有對(duì)外部接線的端子，在電池殼整體密閉的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)電池殼內(nèi)的電極與電池殼端子的連接。
最后需要說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，該蓄電池包括疊設(shè)的正極板、電池隔板和負(fù)極板，電池隔板隔設(shè)在相鄰的兩個(gè)正、負(fù)極板之間，卷繞成圓柱形或楞柱形蓄電池本體，其外圍套設(shè)有蓄電池外殼，外殼頂部設(shè)有上蓋，蓄電池匯流端子分別與正、負(fù)極板相連，其特征在于所述的蓄電池匯流端子分別設(shè)置在上蓋和外殼底部，蓄電池本體的中心位置設(shè)有中空的孔芯，正極板或負(fù)極板中的一種極板與設(shè)置在上蓋的匯流端子相連，另一種極板通過穿設(shè)在孔芯中的金屬導(dǎo)線與蓄電池外殼底部的匯流端子相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，其特征在于所述的中空的孔芯為帶有中空孔徑的塑料管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頭尾兩端帶有匯流端子蓄電池，其特征在于所述的塑料管的材質(zhì)為聚乙烯、聚丙烯、聚苯烯、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸脂中的一種或兩種或兩種以上物質(zhì)的聚合物，或者高分子材料的單體聚合物或共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，其特征在于所述的匯流端子膠封固定密封在上蓋和外殼底部，或預(yù)埋植注塑在上蓋和外殼底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，其特征在于所述的匯流端子為金屬材料，鉛或鉛合金，銅或銅合金外包覆鉛或鉛合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，其特征在于所述的金屬導(dǎo)線為鉛或鉛合金導(dǎo)線，或表面包覆鉛或鉛合金的銅或銅合金導(dǎo)線。
專利摘要一種頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，該蓄電池包括依次疊設(shè)的正極板、電池隔板和負(fù)極板，卷繞成圓柱形或楞柱形蓄電池本體，其外圍套設(shè)有蓄電池外殼，外殼頂部設(shè)有上蓋，蓄電池匯流端子分別與正、負(fù)極板相連，蓄電池匯流端子分別設(shè)置在上蓋和外殼底部，蓄電池本體的中心位置設(shè)有中空的孔芯，正極板或負(fù)極板中的一種極板與設(shè)置在上蓋的匯流端子相連，另一種極板通過穿設(shè)在孔芯中的金屬導(dǎo)線與蓄電池外殼底部的匯流端子相連。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，連接方便，使電池殼整體密閉、堅(jiān)固，具有高機(jī)械強(qiáng)度、高氣密閉性、高焊接可靠性和高耐蝕性能。
文檔編號(hào)H01M2/20GK2722446SQ20042006659
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者王佳兆 申請(qǐng)人:鐘陽