CN101682016A - 电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有至少一个电池单元连接元件(20)的电池、尤其是铅蓄电池，该电池单元连接元件(20)包括沿着纵轴线(L)延伸的、基本上呈棱柱形的基体(22)和一接触片(24)，该基体(22)用来与基体(22)下表面(26)上的多个极板连接，该接触片(24)与基体(22)的接触片侧的端面(30)相邻地设置并与该基体(22)连接成一体。按本发明，设置有在基体(22)中构造的、延伸到所述下表面(26)中的凹槽(46)。

Description

电池

技术领域

本发明涉及一种具有电池单元连接元件的电池，该电池单元连接元件包括一沿着纵轴线延伸的、基本上呈棱柱形的基体和一接触片，该基体用来与基体下表面上的多个极板连接，该接触片与基体的接触片侧的端面相邻地设置并与该基体连接成一体。

背景技术

这种铅蓄电池形式的电池例如作为起动器电池应用在汽车中。这样的铅蓄电池由多个原电池单元组成，这些原电池单元串联起来并通过电绝缘的隔板相互隔开。这些原电池单元中的每一个都具有正极板组和负极板组，这两个板组分别由多个极板构成。电池单元连接元件以电的方式和机械的方式使这些板组的极板相互连接并且附加地用于：使一个原电池单元的板组通过一个另外的电池单元连接元件与一个原电池单元的另一个板组穿过隔板电接通。

在制造这种铅蓄电池的过程中，这些极板通常以片状浇铸方法(Fahnenangussverfahren)与电池单元连接元件相连。接着将如此连接的极板安装在铅蓄电池中。

对于已知的铅蓄电池，存在着极板从电池单元连接元件上松脱的危险。因此，这会在生产中出现不期望的废品。由于在铅蓄电池运行期间的振动，与电池单元连接元件连接不好的极板可能会部分地松脱，从而由此导致铅蓄电池的内电阻增加。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术中的缺点。本发明通过该类型的电池解决了这一问题，在该电池中，电池单元连接元件具有一个在基体中构造的、延伸到下表面中的凹槽。

按一个第二方面，本发明通过一种用于制造用于电池、尤其是铅蓄电池的电池单元连接元件的方法解决了该问题，该方法包括步骤(a)准备多个极板和(b)将极板与电池单元连接元件铸牢，使得形成的电池单元连接元件包括：(i)沿着纵轴线延伸的、基本上呈棱柱形的基体，该基体用来与基体下表面上的多个极板连接；(ii)接触片，该接触片与基体的接触片侧的端面相邻地设置并与该基体连接成一体；和(iii)在基体中构造的、延伸到所述下表面中的凹槽。

在此有利的是：可避免与接触片相邻地设置的极板的脱落。在电池制造方法的范围内铸造电池单元连接元件时，即在铸模(电池单元连接元件借助该铸模铸造)中，一个用于形成凹槽的凸起伸进铸腔内并且防止：极板可能以其浇铸片(Angussfahnen)过于密地设置在电池单元连接元件的边缘上。

此外有利的是：本发明能以简单的措施实现。因此，为了进一步消除极板脱落的危险，只需改变铸模。

此外有利的是：为了制造按本发明的电池单元连接元件，电池单元连接元件所必需的材料(例如铅)更少，而不会改变按本发明的电池的内电阻。

在本说明书的范围内，基体基本上呈棱柱形这一特征应这样理解，即基体不必是严格数学意义上的棱柱形。因此，例如可行的是：基体随着在纵向上离接触片的距离的增加而稍微呈锥形地渐缩。

在一种优选的实施方式中，凹槽基本上与基体的下表面垂直地延伸。以这种方式使电池单元连接元件的铸造变得容易。可行但非必要的是：凹槽是棱柱形的，也就是说，横截面形状和横截面面积在凹槽的纵向延伸上是不变的。因此例如可能的是：凹槽随着离下表面的距离的增加而呈锥形地渐缩，从而使电池单元连接元件的脱模更加容易。凹槽与下表面基本上垂直地延伸这一特征应这样理解，即凹槽可以但不是一定要在严格数学意义上与下表面垂直地延伸。例如，如果凹槽呈锥形走向或仍能脱模，则少于15°的偏差尤其是可以接受的。

例如可能是：凹槽在与基体下表面垂直的平面上并在凹槽的纵向上延伸，并且朝基体的中心以10°至20°之间的角度、尤其是以15°的角度倾斜。这种凹槽可更好地引导和结合相邻的、边缘上的浇铸片，并且为此使电池单元连接元件的脱模更加容易。

优选地，凹槽基本上在基体宽度的中间延伸到下表面中。换句话说，该凹槽延伸到下表面的一个位置处，下表面的纵向中心线延伸通过该位置。以这种方式将接触片侧的、边缘上的极板特别可靠地固定在电池单元连接元件上。

按一种优选的实施方式，该凹槽沿着接触片的整个高度构造。换句话说，该凹槽贯穿电池单元连接元件的接触片侧的端面的整个高度。但是可选的是，该凹槽只在接触片侧的端面的部分高度上延伸。

优选地，基体具有凹形的、与下表面相对置的上表面，该上表面具有在纵向上延伸的沟槽，该沟槽在接触片侧的端面上通到凹槽中。特别优选地，基体与接触片基本上垂直地延伸，其中，基体被分成接触片侧的纵向区段和背离接触片的纵向区段，并且，该接触片侧的纵向区段以肩部延伸到接触片中。因此相对于与下表面垂直的、在纵向上延伸的平面，基体是不对称的，其中，接触片侧的纵向区段的体积比背离接触片的纵向区段的体积更大。因此，以有利的方式减小了电池的内电阻。

在一种优选的实施方式中，电池单元连接元件与多个极板相连，这些极板分别包括具有浇铸片宽度的浇铸片，其中，凹槽的槽宽比容纳宽度的一半小。以这种方式实现了接触片侧的、边缘上的极板和电池单元连接元件之间的可靠的机械连接。此外有利的是：槽宽大于浇铸片宽度的十分之一。

附图说明

下面借助附图详细地阐述本发明的实施方式。其中：

图1以俯视图示出了按本发明的电池；

图2示出了来自按图1的电池中的按本发明的电池单元连接元件的立体图；

图3a示出了按图2的电池单元连接元件的俯视图；

图3b示出了按本发明的电池单元连接元件的可选实施方式；

图4示出了按图2和3a的电池单元连接元件的纵向侧面的视图；

图5示出了电池单元连接元件的背离接触片的端面的俯视图；

图6示出了按现有技术的电池单元连接元件的实施方式。

具体实施方式

图1以俯视图示出了铅蓄电池形式的电池10，该电池10用作汽车的起动器电池。该电池10包括原电池单元12.1至12.6。原电池单元12.1包括正极板组14.1和负极板组16.1。其余的原电池单元12.2至12.6以相同的方式具有相应的正极板组或负极板组14.2至14.6或16.2至16.6，这些板组都没有分别标出。原电池单元12.1至12.6通过隔板18.1至18.5在空间上和在电方面被相互隔开并且被设置在注塑的壳体内。

这些板组14.1至14.6或16.1至16.6中每一个包括多个极板，这些极板以机械的方式和电的方式与电池单元连接元件20.1至20.10或端口连接器21.1或21.2相连。每两个电池单元连接元件(例如21.1和20.2，或20.3和20.4)通过相应的隔板18.1或18.2中的未标出的孔彼此以电的方式和机械的方式相连，使得这些原电池单元12.1至12.3串联起来。下面未带后缀的参考标记表示与这些元件一样的物体。

图2示出了电池单元连接元件20，其包括一沿着纵轴线L延伸的、基本上呈棱柱形的基体22和一接触片24，该接触片24在横轴线Q上延伸，该横轴线Q垂直于纵轴线L且垂直于竖轴线H延伸。该竖轴线H在电池单元连接元件20的电池安装位置中竖直地延伸。接触片24和基体22是连接元件20的一体的组成部分，该连接元件20通过铸造制成。

电池单元连接元件20具有直棱柱形式的基本造型，该直棱柱具有下表面26、上表面28、接触片侧的端面30、背离接触片的端面32、接触片侧的纵向侧面34、背离接触片的纵向侧面36。一沟槽38基本上在纵向侧面34和36之间的一半路段上沿着纵轴线L延伸，该沟槽38将基体22分成接触片侧的纵向区段40和背离接触片的纵向区段42。

第一凹槽44构造在背离接触片的端面32中，该凹槽44穿过整个端面32，也就是说，从电池单元连接元件20的下表面26一直延伸到其上表面28。相对于一个与纵轴线L垂直且与横轴线Q平行的平面对称地在接触片侧的端面30上构造第二凹槽46，该第二凹槽46同样从下表面26一直延伸到上表面28，因此在接触片24中沿着整个高度构造。第一凹槽44和第二凹槽46沿着竖轴线H延伸。第一凹槽44和第二凹槽46以10°至20°(例如15°)朝着纵轴线L的方向、即朝内倾斜。因此，未标出的极板的同样未标出的浇铸片可更好地结合在一起。此外，这两个凹槽44、46通过沟槽38相连。没有必要的是：凹槽44、46在侧向被背离接触片的纵向区段42限界。凹槽44、46只被接触片侧的纵向区段40限界并因此构成凸起，这就足够了。

图3a示出了在与竖轴线H垂直的平面中的电池单元连接元件20的俯视图。示意性地标出了板组14至16的极板的浇铸片48.1、48.2。可看到，这两个浇铸片48.1、48.2分别与凹槽46或44相邻地设置。其它的浇铸片48.3、48.4示例性地表示各个板组的极板的多个等距离地设置的浇铸片。浇铸片48.1、…、48.4具有浇铸片宽度B，该宽度B在这种情况下相当于第二凹槽46的槽宽N的七倍。

图3b示出了按本发明的电池单元连接元件20的可选实施方式，在该实施方式中，凹槽46在背离接触片的纵向区段42的端面上穿过整个背离接触片的纵向区段42，并通到背离接触片的纵向侧面36。在这种情况下，槽宽N相当于基体22的一半宽度。如同其它附图所示的一样，基体22总是从背离接触片的端面32朝接触片侧的端面30延伸。

图4示出了在横轴线Q方向上的侧视图，该侧视图可看到接触片侧的纵向区段40(参照图2)的肩部50。

如图5所示，肩部50是材料加固部，因此接触片侧的纵向区段40在接触片侧的端面30附近(参照图2)具有比背离接触片的纵向区段42更大的横截面。

图6示出了按现有技术的实施例，其作为墓碑状连接器是已知的。

附图标记清单

10电池

12原电池单元

14正极板组

16负极板组

18隔板

20电池单元连接元件

21端口连接器

22基体

24接触片

26下表面

28上表面

30接触片侧的端面

32背离接触片的端面

34接触片侧的纵向侧面

36背离接触片的纵向侧面

38沟槽

40接触片侧的纵向区段

42背离接触片的纵向区段

44第一凹槽

46第二凹槽

48浇铸片

50肩部

L纵轴线

H竖轴线

Q横轴线

B浇铸片宽度

N槽宽

Claims (10)

1.一种电池、尤其是铅蓄电池，其具有至少一个电池单元连接元件(20)，该电池单元连接元件(20)包括：

(a)沿着纵轴线(L)延伸的、基本上呈棱柱形的基体(22)，该基体(22)用来与基体(22)下表面(26)上的多个极板连接；以及

(b)接触片(24)，该接触片(24)与基体(22)的接触片侧的端面(30)相邻地设置并与该基体(22)连接成一体，

其特征在于在基体(22)中构造的、延伸到所述下表面(26)中的凹槽(46)。

2.按权利要求1所述的电池，其特征在于，所述凹槽(46)与下表面(26)基本上垂直地延伸。

3.按权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述凹槽(46)以10°至20°、尤其以15°向着纵轴线(L)的方向倾斜地延伸到下表面。

4.按上述权利要求中一项所述的电池，其特征在于，所述凹槽(46)基本上在与纵轴线(L)垂直地延伸的横轴线(Q)的中间延伸到下表面(26)中。

5.按上述权利要求中一项所述的电池，其特征在于，所述凹槽(26)沿着整个高度构造在基体(22)中。

6.按上述权利要求中一项所述的电池，其特征在于，所述基体(22)具有凹形的、与下表面(26)相对置的上表面(28)，该上表面(28)具有沿纵轴线(L)延伸的沟槽(38)，该沟槽(38)在接触片侧的端面(30)中通到凹槽(46)中。

7.按权利要求5所述的电池，其特征在于，所述沟槽(38)与接触片(24)基本上垂直地延伸并且将所述基体(22)分成接触片侧的纵向区段(40)和背离接触片的纵向区段(42)，其中，该接触片侧的纵向区段(40)以肩部(50)延伸到接触片(24)中。

8.按上述权利要求中一项所述的电池，其特征在于，所述基体具有直棱柱的造型。

9.按上述权利要求中一项所述的电池，其特征在于，所述电池单元连接元件与多个极板相连，这些极板分别包括具有浇铸片宽度(B)的浇铸片(48)，其中，槽宽(N)比浇铸片宽度(B)的一半小。

10.一种方法，用于制造用于电池、尤其是铅蓄电池的电池单元连接元件(20)，该方法包括以下步骤：

(a)准备多个极板；以及

(b)将极板与电池单元连接元件(20)铸牢，使得该电池单元连接元件(20)包括：

(i)沿着纵轴线(L)延伸的、基本上呈棱柱形的基体(22)，该基体(22)用来与基体(22)下表面(26)上的多个极板连接；

(ii)接触片(24)，该接触片(24)与基体(22)的接触片侧的端面(30)相邻地设置并与该基体(22)连接成一体；以及

(iii)在基体(22)中构造的、延伸到所述下表面(26)中的凹槽(46)。

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