CN102104135A - 组合式极耳 - Google Patents

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陈敏
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Abstract

本发明涉及铅酸蓄电池结构，特指用于铅酸蓄电池上的一种组合式极耳，它包括长条片状的薄板和柱状的金属芯，所述金属芯垂直于薄片平面，金属芯底部与薄片一端的端部组合安装在一起，所述薄片另一端开设有焊接孔，所述金属芯顶部开设有螺纹孔。本发明的组合式极耳具有较小的体积和较好的操作工艺性，同时具有螺孔外连接和薄片外连接两者的优点，而且电池的密封性能大幅提高，可广泛使用在各种类型的铅酸电池上，特别是小型铅酸电池。

Description

组合式极耳
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池结构，特指用于铅酸蓄电池上的一种组合式极耳。
背景技术
目前的小型铅酸电池大多使用涂银铜薄片极耳，通过高锡焊料的焊接将电池的铅引出极和极耳连接起来，再灌注密封剂将铅引出极与涂银铜薄片极耳密封固定起来。在使用的时候，由于涂银铜薄片极耳具有良好的焊接性能，因此常用的方法是将外接电极与涂银铜薄片焊接起来使之电连接，在此外接使用的焊接过程中，焊接的温度可达几百度，热量会通过涂银铜极耳传递到密封剂中。由于涂银铜极耳和密封剂的热膨胀系数不同，数百度的温差会造成密封面上有细小的间隙，会破坏涂银铜极耳和密封剂之间的紧密性，导致电池的密封面被损坏。在实际的使用中，因为外连接使用电池时的焊接造成的电池密封损坏不在少数，长时间使用后，电池内部的酸性液体会顺着细小的间隙渗透上来时，就可能出现所谓的极耳“爬酸”现象。
为了解决上述问题，很多铅酸电池上都使用螺孔进行电池的外连接，可以避免使用时的频繁焊接。使用螺孔进行外连接时，需要使用铅合金将含螺孔的金属芯和铅引出极浇铸在一起，因为小型铅酸电池的铅引出极能提供的位置很小，这对于小型铅酸电池而言是十分的困难的。将铅合金浇铸到完全包裹住含螺孔的金属芯，需要一定大的直径才能保证铅合金和金属芯的浇铸厚度大于3mm以上，而且，较小的含螺孔的金属芯容易在铅合金中扭动，即使浇铸成功，在使用过程中经常将外接螺纹电极在金属芯的螺孔内旋转，也会造成金属芯旋转，从而使金属芯非常容易从铅引出极上脱落，从而损坏铅酸电池的电极。
综上所述，使用螺孔进行外连接可以大幅提高铅酸电池的密封性能，但存在损坏铅酸电池电极的缺点，而且在小型铅酸电池上不太容易实现；而使用薄片式极耳的外连接方式，可以保护铅酸电池的电极，但密封性较差。因此如何在铅酸电池上使用螺孔进行外连接而提高密封性的同时，又能避免含螺孔的金属芯与铅酸电池的铅引出极之间电连接的牢固而保护电极，是目前铅酸电池需要解决的问题。
发明内容
本发明提出一种组合式极耳，它能在铅酸电池上使用螺孔进行外连接而提高密封性的同时，又能避免含螺孔的金属芯与铅酸电池的铅引出极之间电连接的牢固而保护电极。
为了达到上述目的，采用如下方案：组合式极耳，它包括长条片状的薄板和柱状的金属芯，所述金属芯垂直于薄片平面，金属芯底部与薄片一端的端部组合安装在一起，所述薄片另一端开设有焊接孔，所述金属芯顶部开设有螺纹孔。
优选地，所述金属芯底部延伸出有一固定柱，所述薄片上金属芯安装位置开设有一通孔；所述固定柱与通孔直径相吻合，固定柱位于通孔内。
优选地，所述固定柱与所述通孔采用过盈配合。
优选地，所述固定柱与所述通孔采用螺纹配合。
优选地，所述薄板上还开设有一定位孔。
优选地，所述薄板上的通孔与焊接孔位于所述定位孔两侧。
优选地，所述金属芯外侧壁开设有防退槽。
采用本发明的铅酸电池有如下优点：第一，铅酸电池使用螺孔进行外连接，避免了外连接时经常进行焊接的过程，减少频繁进行焊接对电池密封性造成的损坏，相当于提高了电池的密封性；第二，薄片一端的焊接孔与电池的铅引出极焊接，另一端与与金属芯连接，金属芯与铅引出极不直接接触，因此在使用时不论金属芯怎样转动都不会对电池的铅引出极造成损伤，保证了电池电极的完好；第三，薄片与电池的铅引出极焊接，金属芯与薄片连接，此种连接结构不存在烧注过程，因此在小型铅酸电池上也能使用，应用面广；第四，金属芯远离电池铅引出极，不论金属芯上进行何种操作，都不会影响到铅引出极及此处的密封剂，保证电极完好和密封性完好；第五，薄片上还设置有定位孔，在与电池外壳配合后可起到固定薄片的作用，这样薄片在使用过程中也不会产生移动，因此薄片与密封剂之间也不会有间隙存在，进一步提高了电池的密封性能；第六，薄片与金属芯之间采用过盈配合或螺纹配合，可以在一定程度上阻止金属芯与薄片之间的相对转动，也在一定程度上提高了密封性。总之，采用本发明的铅酸电池，兼具有螺孔外连接和薄片外连接两者的优点，却不具有其缺点，而且密封性也大为提高。
附图说明
图1是本发明的极耳组合示意图；
图2是本发明中金属芯的示意图；
图3是本发明中薄片的示意图；
图4是本发明的极耳组合剖示图；
图5是本发明安装于铅酸电池中的部分剖示图。
附图标记：
1----薄片    11----焊接孔    12----通孔    13----定位孔
2----金属芯      21----螺纹孔     22----固定柱    23----防退槽
3----电池外壳    4----铅引出极    5----密封剂     6----防漏圈
7----定位柱
具体实施方式
参照图1、图2和图3，本发明的组合式极耳包括薄片1与金属芯2，薄片1为长条片状，金属芯2为柱状，金属芯2位于薄片1一端，并垂直于薄片1平面，金属芯2底部与薄片1此端的端部组合安装在一起，薄片1另一端开设有焊接孔11，所述金属芯2顶部开设有螺纹孔21。薄片1与金属芯2之间的组合方式可以有多种，可以将金属芯2焊接于薄片1上，也可采用其它方式，比较方便金属芯2与薄片1拆装的方式是采用孔轴的连接组合。因此，如图4中所示，在金属芯2底部延伸出一个固定柱22，而在薄片1上安装金属芯2的一端开设一个通孔12，固定柱22与通孔12的直径相吻合，固定柱22插入到通孔12内便将薄片1与金属芯2安装在一起。为了使薄片1与金属芯2组合得不易脱落，可让固定柱22的直径略大于通孔12的直径，采用过盈配合，而且能在一定程度上阻止金属芯2相对薄片1转动。当然，在固定柱22外壁上开设外螺纹，在通孔12内壁上开设内螺纹，使固定柱22与通孔12之间进行螺纹配合也是一个较好的实施方式。将薄片1与金属芯2组合安装在一起后，便形成本发明的组合式极耳，可用于铅酸电池的电极连接。
将本发明应用于铅酸电池时，安装结构如图5所示。薄片1横置于电池外壳3上，焊接孔11位于靠近电池外壳3边缘一侧，薄片1上的金属芯2位于远离电池外壳3边缘的位置。焊接孔11套置于电池的铅引出极4上，薄片1通过焊接孔11焊接在铅引出极4上，与铅引出极4固定连接。薄片1所在的空间内，都填充有密封剂5。安装操作步骤如下：将组合安装好的薄片1与金属芯2放置在铅引出极4上，使薄片1上的焊接孔11套在铅引出极4上，再将薄片1上的焊接孔11与铅引出极4焊接在一起，等焊接完成并且各元件冷却后，再向薄片1上注入密封剂5，使密封剂5将薄片1周围的空间填充满，最后密封剂5自然冷却后便将薄片1与铅引出极4密封在内部，而金属芯2的螺纹孔21一端则暴露在外部环境中。当然，为了起到更好的密封效果，通常会在安装之前，在铅引出极4与电池外壳3接触的地方放置一个防漏圈6。在上述焊接过程中，由于密封剂5在焊接完成之后才注入，焊接过程对密封剂5不会有任何影响，因此不会影响到电池的密封性。
螺孔外接式电池在使用过程中，经常更换外接电极，所以将外接电极在金属芯2的螺纹孔21内拧紧或拧松也十分频繁，可能导致金属芯2跟随外接电极转动，这样的话，薄片1也会随之发生移动，这种情况会导致密封剂5被破坏而降低电池的密封性。为了避免这种情况发生，在薄片1上设置定位孔13，电池外壳3上设置一定位柱7，使定位孔13与定位柱7相配合，定位柱7插入在定位孔13内将薄片1卡住。这样，薄片1便有两个定位点，分别是定位孔13所在位置和焊接孔11所在位置，在这两个定位点作用下，薄片1不会有丝毫的转动的可能性，也不会横向移动，完全固定在电池外壳3上了。在转动外接电极时，即便金属芯2有可能转动也不会带动薄片1转动，对密封剂5完全没有影响。为了使薄片1在使用中受力平衡，将薄片1上金属芯2所在的通孔12和铅引出极4所在的焊接孔11设置于定位柱7所在的定位孔13两侧对应，可在一定程度上减小对薄片1的扭转力。此外，为了防止金属芯2在使用过程中可能上下窜动的情况发生，在金属芯2外侧壁上设置有防退槽23，在注入密封剂5后，防退槽23被密封剂5包覆在内，可在一定程度上阻止金属芯2上下运动。
本发明的组合式极耳具有较小的体积和较好的操作工艺性，同时具有螺孔外连接和薄片外连接两者的优点，而且电池的密封性能大幅提高，可广泛使用在各种类型的铅酸电池上，特别是小型铅酸电池。

Claims (7)

1.组合式极耳，其特征在于，它包括长条片状的薄板和柱状的金属芯，所述金属芯垂直于薄片平面，金属芯底部与薄片一端的端部组合安装在一起，所述薄片另一端开设有焊接孔，所述金属芯顶部开设有螺纹孔。
2.根据权利要求1所述的组合式极耳，其特征在于，所述金属芯底部延伸出有一固定柱，所述薄片上金属芯安装位置开设有一通孔；所述固定柱与通孔直径相吻合，固定柱位于通孔内。
3.根据权利要求2所述的组合式极耳，其特征在于，所述固定柱与所述通孔采用过盈配合。
4.根据权利要求2所述的组合式极耳，其特征在于，所述固定柱与所述通孔采用螺纹配合。
5.根据权利要求1所述的组合式极耳，其特征在于，所述薄板上还开设有一定位孔。
6.根据权利要求2所述的组合式极耳，其特征在于，所述薄板上的通孔与焊接孔位于所述定位孔两侧。
7.根据权利要求1所述的组合式极耳，其特征在于，所述金属芯外侧壁开设有防退槽。
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