專利名稱：電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有電池單元連接元件的電池，該電池單元連接元件包括一沿著縱軸線延伸的、基本上呈棱柱形的基體和一接觸片，該基體用來與基體下表面上的多個(gè)極板連接，該接觸片與基體的接觸片側(cè)的端面相鄰地設(shè)置并與該基體連接成一體。
背景技術(shù)：
這種鉛蓄電池形式的電池例如作為起動(dòng)器電池應(yīng)用在汽車中。這樣的鉛蓄電池由多個(gè)原電池單元組成，這些原電池單元串聯(lián)起來并通過電絕緣的隔板相互隔開。這些原電池單元中的每一個(gè)都具有正極板組和負(fù)極板組，這兩個(gè)板組分別由多個(gè)極板構(gòu)成。電池單元連接元件以電的方式和機(jī)械的方式使這些板組的極板相互連接并且附加地用于使一個(gè)原電池單元的板組通過一個(gè)另外的電池單元連接元件與一個(gè)原電池單元的另一個(gè)板組穿過隔板電接通。
在制造這種鉛蓄電池的過程中，這些極板通常以片狀澆鑄方法
(Fahnenangussverfahren)與電池單元連接元件相連。接著將如此連接的極板安裝在鉛蓄電池中。
對于已知的鉛蓄電池，存在著極板從電池單元連接元件上松脫的危險(xiǎn)。因此，這會在生產(chǎn)中出現(xiàn)不期望的廢品。由于在鉛蓄電池運(yùn)行期間的振動(dòng)，與電池單元連接元件連接不好的極板可能會部分地松脫，從而由此導(dǎo)致鉛蓄電池的內(nèi)電阻增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)。本發(fā)明通過該類型的電池解決了這一問題，在該電池中，電池單元連接元件具有一個(gè)在基體中構(gòu)造的、延伸到下表面中的凹槽。
按一個(gè)第二方面，本發(fā)明通過一種用于制造用于電池、尤其是鉛蓄電
4池的電池單元連接元件的方法解決了該問題，該方法包括步驟(a)準(zhǔn)備多
個(gè)極板和(b)將極板與電池單元連接元件鑄牢，使得形成的電池單元連接
元件包括(i)沿著縱軸線延伸的、基本上呈棱柱形的基體，該基體用來與基體下表面上的多個(gè)極板連接；(ii)接觸片，該接觸片與基體的接觸片側(cè)的端面相鄰地設(shè)置并與該基體連接成一體；和(iii)在基體中構(gòu)造的、延伸到所述下表面中的凹槽。
在此有利的是可避免與接觸片相鄰地設(shè)置的極板的脫落。在電池制造方法的范圍內(nèi)鑄造電池單元連接元件時(shí)，即在鑄模(電池單元連接元件借助該鑄模鑄造)中， 一個(gè)用于形成凹槽的凸起伸進(jìn)鑄腔內(nèi)并且防止極板可能以其澆鑄片(Angussfahnen)過于密地設(shè)置在電池單元連接元件的邊緣上。
此外有利的是本發(fā)明能以簡單的措施實(shí)現(xiàn)。因此，為了進(jìn)一步消除極板脫落的危險(xiǎn)，只需改變鑄模。
此外有利的是為了制造按本發(fā)明的電池單元連接元件，電池單元連
接元件所必需的材料(例如鉛)更少，而不會改變按本發(fā)明的電池的內(nèi)電阻。
在本說明書的范圍內(nèi)，基體基本上呈棱柱形這一特征應(yīng)這樣理解，即
基體不必是嚴(yán)格數(shù)學(xué)意義上的棱柱形。因此，例如可行的是基體隨著在縱向上離接觸片的距離的增加而稍微呈錐形地漸縮。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，凹槽基本上與基體的下表面垂直地延伸。以這種方式使電池單元連接元件的鑄造變得容易?？尚械潜匾氖前疾凼抢庵蔚模簿褪钦f，橫截面形狀和橫截面面積在凹槽的縱向延伸上是不變的。因此例如可能的是凹槽隨著離下表面的距離的增加而呈錐形地漸縮，從而使電池單元連接元件的脫模更加容易。凹槽與下表面基本上垂直地延伸這一特征應(yīng)這樣理解，即凹槽可以但不是一定要在嚴(yán)格數(shù)學(xué)意義上與下表面垂直地延伸。例如，如果凹槽呈錐形走向或仍能脫模，則少于15°的偏差尤其是可以接受的。
例如可能是凹槽在與基體下表面垂直的平面上并在凹槽的縱向上延伸，并且朝基體的中心以10°至20°之間的角度、尤其是以15°的角度傾斜。這種凹槽可更好地引導(dǎo)和結(jié)合相鄰的、邊緣上的澆鑄片，并且為此使電池單元連接元件的脫模更加容易。優(yōu)選地，凹槽基本上在基體寬度的中間延伸到下表面中。換句話說， 該凹槽延伸到下表面的一個(gè)位置處，下表面的縱向中心線延伸通過該位置。 以這種方式將接觸片側(cè)的、邊緣上的極板特別可靠地固定在電池單元連接 元件上。
按一種優(yōu)選的實(shí)施方式，該凹槽沿著接觸片的整個(gè)高度構(gòu)造。換句話 說，該凹槽貫穿電池單元連接元件的接觸片側(cè)的端面的整個(gè)高度。但是可 選的是，該凹槽只在接觸片側(cè)的端面的部分高度上延伸。
優(yōu)選地，基體具有凹形的、與下表面相對置的上表面，該上表面具有 在縱向上延伸的溝槽，該溝槽在接觸片側(cè)的端面上通到凹槽中。特別優(yōu)選 地，基體與接觸片基本上垂直地延伸，其中，基體被分成接觸片側(cè)的縱向 區(qū)段和背離接觸片的縱向區(qū)段，并且，該接觸片側(cè)的縱向區(qū)段以肩部延伸 到接觸片中。因此相對于與下表面垂直的、在縱向上延伸的平面，基體是 不對稱的，其中，接觸片側(cè)的縱向區(qū)段的體積比背離接觸片的縱向區(qū)段的 體積更大。因此，以有利的方式減小了電池的內(nèi)電阻。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，電池單元連接元件與多個(gè)極板相連，這些 極板分別包括具有澆鑄片寬度的澆鑄片，其中，凹槽的槽寬比容納寬度的 一半小。以這種方式實(shí)現(xiàn)了接觸片側(cè)的、邊緣上的極板和電池單元連接元 件之間的可靠的機(jī)械連接。此外有利的是槽寬大于澆鑄片寬度的十分之


下面借助附圖詳細(xì)地闡述本發(fā)明的實(shí)施方式。其中 圖1以俯視圖示出了按本發(fā)明的電池；
圖2示出了來自按圖1的電池中的按本發(fā)明的電池單元連接元件的立 體圖3a示出了按圖2的電池單元連接元件的俯視圖3b示出了按本發(fā)明的電池單元連接元件的可選實(shí)施方式；
圖4示出了按圖2和3a的電池單元連接元件的縱向側(cè)面的視圖5示出了電池單元連接元件的背離接觸片的端面的俯視圖6示出了按現(xiàn)有技術(shù)的電池單元連接元件的實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
圖1以俯視圖示出了鉛蓄電池形式的電池10，該電池10用作汽車的 起動(dòng)器電池。該電池10包括原電池單元12.1至12.6。原電池單元12.1包 括正極板組14.1和負(fù)極板組16.1。其余的原電池單元12.2至12.6以相同的 方式具有相應(yīng)的正極板組或負(fù)極板組14.2至14.6或16.2至16.6，這些板組 都沒有分別標(biāo)出。原電池單元12.1至12.6通過隔板18.1至18.5在空間上 和在電方面被相互隔開并且被設(shè)置在注塑的殼體內(nèi)。
這些板組14.1至14.6或16.1至16.6中每一個(gè)包括多個(gè)極板，這些極 板以機(jī)械的方式和電的方式與電池單元連接元件20.1至20.10或端口連接 器21.1或21.2相連。每兩個(gè)電池單元連接元件(例如21.1和20.2，或20.3 和20.4)通過相應(yīng)的隔板18.1或18.2中的未標(biāo)出的孔彼此以電的方式和機(jī) 械的方式相連，使得這些原電池單元12.1至12.3串聯(lián)起來。下面未帶后綴 的參考標(biāo)記表示與這些元件一樣的物體。
圖2示出了電池單元連接元件20，其包括一沿著縱軸線L延伸的、基 本上呈棱柱形的基體22和一接觸片24，該接觸片24在橫軸線Q上延伸， 該橫軸線Q垂直于縱軸線L且垂直于豎軸線H延伸。該豎軸線H在電池 單元連接元件20的電池安裝位置中豎直地延伸。接觸片24和基體22是連 接元件20的一體的組成部分，該連接元件20通過鑄造制成。
電池單元連接元件20具有直棱柱形式的基本造型，該直棱柱具有下表 面26、上表面28、接觸片側(cè)的端面30、背離接觸片的端面32、接觸片側(cè) 的縱向側(cè)面34、背離接觸片的縱向側(cè)面36。 一溝槽38基本上在縱向側(cè)面 34和36之間的一半路段上沿著縱軸線L延伸，該溝槽38將基體22分成 接觸片側(cè)的縱向區(qū)段40和背離接觸片的縱向區(qū)段42。
第一凹槽44構(gòu)造在背離接觸片的端面32中，該凹槽44穿過整個(gè)端面 32，也就是說，從電池單元連接元件20的下表面26—直延伸到其上表面 28。相對于一個(gè)與縱軸線L垂直且與橫軸線Q平行的平面對稱地在接觸片 側(cè)的端面30上構(gòu)造第二凹槽46，該第二凹槽46同樣從下表面26 —直延伸 到上表面28，因此在接觸片24中沿著整個(gè)高度構(gòu)造。第一凹槽44和第二 凹槽46沿著豎軸線H延伸。第一凹槽44和第二凹槽46以10°至20° (例 如15° )朝著縱軸線L的方向、即朝內(nèi)傾斜。因此，未標(biāo)出的極板的同樣 未標(biāo)出的澆鑄片可更好地結(jié)合在一起。此外，這兩個(gè)凹槽44、 46通過溝槽38相連。沒有必要的是凹槽44、 46在側(cè)向被背離接觸片的縱向區(qū)段42 限界。凹槽44、 46只被接觸片側(cè)的縱向區(qū)段40限界并因此構(gòu)成凸起，這 就足夠了。
圖3a示出了在與豎軸線H垂直的平面中的電池單元連接元件20的俯 視圖。示意性地標(biāo)出了板組14至16的極板的澆鑄片48.1、 48.2?？煽吹?， 這兩個(gè)澆鑄片48.1、 48.2分別與凹槽46或44相鄰地設(shè)置。其它的澆鑄片 48.3、 48.4示例性地表示各個(gè)板組的極板的多個(gè)等距離地設(shè)置的澆鑄片。澆 鑄片48.1、…、48.4具有澆鑄片寬度B，該寬度B在這種情況下相當(dāng)于第 二凹槽46的槽寬N的七倍。
圖3b示出了按本發(fā)明的電池單元連接元件20的可選實(shí)施方式，在該 實(shí)施方式中，凹槽46在背離接觸片的縱向區(qū)段42的端面上穿過整個(gè)背離 接觸片的縱向區(qū)段42，并通到背離接觸片的縱向側(cè)面36。在這種情況下， 槽寬N相當(dāng)于基體22的一半寬度。如同其它附圖所示的一樣，基體22總 是從背離接觸片的端面32朝接觸片側(cè)的端面30延伸。
圖4示出了在橫軸線Q方向上的側(cè)視圖，該側(cè)視圖可看到接觸片側(cè)的 縱向區(qū)段40 (參照圖2)的肩部50。
如圖5所示，肩部50是材料加固部，因此接觸片側(cè)的縱向區(qū)段40在 接觸片側(cè)的端面30附近(參照圖2)具有比背離接觸片的縱向區(qū)段42更大 的橫截面。
圖6示出了按現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施例，其作為墓碑狀連接器是己知的。
附圖標(biāo)記清單
10 電池
12 原電池單元
14 正極板組
16 負(fù)極板組
18 隔板
20 電池單元連接元件
21 端口連接器
22 基體24 接觸片
26 下表面
28 上表面
30 接觸片側(cè)的端面
32 背離接觸片的端面
34 接觸片側(cè)的縱向側(cè)面
36 背離接觸片的縱向側(cè)面
38 溝槽
40 接觸片側(cè)的縱向區(qū)段
42 背離接觸片的縱向區(qū)段
44 第一凹槽
46 第二凹槽
48 澆鑄片
50 肩部
L 縱軸線
H 豎軸線
Q 橫軸線
B 澆鑄片寬度
N 槽寬
9
權(quán)利要求
1.一種電池、尤其是鉛蓄電池，其具有至少一個(gè)電池單元連接元件(20)，該電池單元連接元件(20)包括(a)沿著縱軸線(L)延伸的、基本上呈棱柱形的基體(22)，該基體(22)用來與基體(22)下表面(26)上的多個(gè)極板連接；以及(b)接觸片(24)，該接觸片(24)與基體(22)的接觸片側(cè)的端面(30)相鄰地設(shè)置并與該基體(22)連接成一體，其特征在于在基體(22)中構(gòu)造的、延伸到所述下表面(26)中的凹槽(46)。
2. 按權(quán)利要求l所述的電池，其特征在于，所述凹槽(46)與下表面 (26)基本上垂直地延伸。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的電池，其特征在于，所述凹槽(46)以10 ° 至20° 、尤其以15°向著縱軸線(L)的方向傾斜地延伸到下表面。
4. 按上述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的電池，其特征在于，所述凹槽(46) 基本上在與縱軸線(L)垂直地延伸的橫軸線(Q)的中間延伸到下表面(26) 中。
5. 按上述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的電池，其特征在于，所述凹槽(26 ) 沿著整個(gè)高度構(gòu)造在基體(22)中。
6. 按上述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的電池，其特征在于，所述基體(22) 具有凹形的、與下表面(26)相對置的上表面(28)，該上表面(28)具有 沿縱軸線(L)延伸的溝槽(38)，該溝槽(38)在接觸片側(cè)的端面(30) 中通到凹槽(46)中。
7. 按權(quán)利要求5所述的電池，其特征在于，所述溝槽(38)與接觸片 (24)基本上垂直地延伸并且將所述基體(22)分成接觸片側(cè)的縱向區(qū)段 (40)和背離接觸片的縱向區(qū)段(42)，其中，該接觸片側(cè)的縱向區(qū)段(40)以肩部(50)延伸到接觸片(24)中。
8. 按上述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的電池，其特征在于，所述基體具有直 棱柱的造型。
9. 按上述權(quán)利要求中一項(xiàng)所述的電池，其特征在于，所述電池單元連 接元件與多個(gè)極板相連，這些極板分別包括具有澆鑄片寬度(B)的澆鑄片(48)，其中，槽寬(N)比澆鑄片寬度(B)的一半小。
10. —種方法，用于制造用于電池、尤其是鉛蓄電池的電池單元連接 元件(20)，該方法包括以下步驟(a) 準(zhǔn)備多個(gè)極板；以及(b) 將極板與電池單元連接元件(20)鑄牢，使得該電池單元連接元 件(20)包括(i) 沿著縱軸線(L)延伸的、基本上呈棱柱形的基體(22)，該基 體(22)用來與基體(22)下表面(26)上的多個(gè)極板連接；(ii) 接觸片(24)，該接觸片(24)與基體(22)的接觸片側(cè)的端面 (30)相鄰地設(shè)置并與該基體(22)連接成一體；以及(iii) 在基體(22)中構(gòu)造的、延伸到所述下表面(26)中的凹槽(46)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有至少一個(gè)電池單元連接元件(20)的電池、尤其是鉛蓄電池，該電池單元連接元件(20)包括沿著縱軸線(L)延伸的、基本上呈棱柱形的基體(22)和一接觸片(24)，該基體(22)用來與基體(22)下表面(26)上的多個(gè)極板連接，該接觸片(24)與基體(22)的接觸片側(cè)的端面(30)相鄰地設(shè)置并與該基體(22)連接成一體。按本發(fā)明，設(shè)置有在基體(22)中構(gòu)造的、延伸到所述下表面(26)中的凹槽(46)。
文檔編號H01M2/20GK101682016SQ200880015292
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月9日
發(fā)明者D·奧爾登堡, I·科赫, P·施特羅伊爾 申請人:Vb汽車電池有限責(zé)任公司