CN102610784B - 极柱与铅套结构和熔接方法以及应用该结构的蓄电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种极柱与铅套结构和熔接方法，以及应用该结构的蓄电池。一种极柱与铅套结构，包括铅套、极柱和由极柱烧焊形成的熔接体，所述极柱与所述铅套的套孔间隙配合，且所述极柱的熔接端从套孔中穿出，所述套孔上端的内孔壁与极柱的外圆周面围合形成上方开口的熔接槽，所述熔接体分布在所述极柱表面、所述铅套表面以及所述熔接槽内，将所述极柱与铅套熔接成一体。本申请中，极柱外圆周面与铅套套孔上端的内孔壁之间设置有熔接槽，极柱在熔接时所产生的流动熔体流进该熔接槽内，增加极柱与铅套的熔接面积。该熔接槽深度、大小的不同，其最后形成的熔接面积不同，操作者可根据实际情况的需要设计熔接槽的深度和大小，以满足不同工艺要求。

Description

极柱与铅套结构和熔接方法以及应用该结构的蓄电池

技术领域

本发明涉及一种蓄电池制造领域，特别涉及一种极柱与铅套结构和熔接方法，以及应用该结构的蓄电池。

背景技术

在蓄电池的制造过程中，铅套与正负极柱焊接工艺十分重要，特别是对于需要进行大电流放电的蓄电池，例如在汽车电池生产过程中，如果正负极柱与铅套的烧焊熔接质量不好，熔接面积小，将导致导电性差，在大电流放电时或车子起动过程中出现容易融化现象。

请参考图1和图2，现有车用电池所采用的极柱与铅套的结构通常为两种，一种如图1所示，极柱11与铅套12间隙配合，极柱11的上端做成倒角形状，另一种如图2所示，极柱11’的上端做成尖角形状。为了改善熔接面积，现有技术中针对上述结构提出了一种熔接方法，即先围绕极柱周围烧焊一圈，再烧极柱中间。通过这种工艺控制对熔接后，极柱与铅套的熔接区域大小有所改善，请参考图3，熔接区域包括铅套熔接区121、极柱熔接区112以及熔接体区111，该熔接体区111为烧焊时极柱11的上端经烧焊工艺所产生的熔体的分布位置。但是一方面该工艺控制的改善效果还不够，其熔接面积没有完全符合工艺要求，而且这种工艺控制对操作者要求高，员工由于操作的不严格或因新入职培训不到位，其往往先烧焊极柱中间位置，使极柱冷铅迅速掩埋极柱与铅套配合间隙，造成如图4所述熔接效果，图中熔接区域仅包括极柱熔接区112和熔接体区111，使得铅套12与极柱11之间熔接面积小，熔接质量差，生产过程中不易检验，继而造成电池极柱溶接区域在大电流放电或汽车起动时熔化漏铅，漏铅后很可能会产生短路，以致可能出现电池着火隐患，产生大量不良品。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种极柱与铅套结构和应用该结构的蓄电池，能够增加极柱与铅套的熔接面积，使该极柱与铅套以及蓄电池能够适合在需要大电流放电时使用。

另一方面，本发明还提供了一种极柱与铅套的熔接方法，能够制造所述的极柱与铅套结构。

为解决上述技术问题，本发明提供一种极柱与铅套结构，包括铅套、极柱和由极柱烧焊形成的熔接体，所述极柱与所述铅套的套孔间隙配合，且所述极柱的熔接端从套孔中穿出，所述套孔上端的内孔壁与极柱的外圆周面围合形成上方开口的熔接槽，所述熔接体分布在所述极柱表面、所述铅套表面以及所述熔接槽内，将所述极柱与铅套熔接成一体。

在一种实施例中，所述熔接槽为围绕所述极柱设置的环形槽。

在一种实施例中，所述环形槽从上至下其开口大小依次减小。

在一种实施例中，所述熔接槽为横截面大致为直角形的环形槽。

在一种实施例中，所述极柱的熔接端设置倒角，其倒角面的下端伸入到所述套孔中，所述熔接槽由所述倒角面和所述套孔的孔壁围合形成。

一种极柱与铅套的熔接方法，包括：

步骤a、将极柱与铅套的套孔间隙配合，所述极柱的上端穿出套孔，并使套孔上端的内孔壁与极柱的外圆周面围合形成熔接槽；

步骤b、烧焊极柱，使极柱的上端形成熔接体，所述熔接体分布于所述极柱表面、铅套表面以及所述熔接槽内，将极柱和铅套熔接成一体固定。

在一种熔接方法的实施例中，所述熔接槽为围绕所述极柱设置的环形槽，且所述环形槽从上至下其开口大小依次减小。

在一种熔接方法的实施例中，所述极柱的上端设置倒角，其倒角面的下端伸入到所述套孔中，所述熔接槽由所述倒角面和所述套孔的孔壁围合形成。

一种极柱与铅套结构，采用上述任一种实施例所述的熔接方法制造而成。

一种蓄电池，包括上述任一项实施例中所述的极柱与铅套结构。

本发明的有益效果是：

本申请所提供的极柱与铅套结构以及熔接方法中，极柱外圆周面与铅套套孔上端的内孔壁之间设置有熔接槽，极柱在熔接时所产生的流动熔体流进该熔接槽内，增加极柱与铅套的熔接面积。该熔接槽深度、形状、大小的不同，其最后形成的熔接面积不同，操作者可根据实际情况的需要设计熔接槽的深度、形状和大小，以满足不同工艺要求。

本申请提供的蓄电池采用上述极柱与铅套结构，因此其极柱与铅套之间的熔接面积大，符合工艺要求，可保证极柱与铅套的焊接强度，增强导电性能，当蓄电池进行大电流放电时，如车用电池在启动时，可以有效防止融化现象，提高电池质量和寿命。

附图说明

图1为极柱与铅套熔接前一种实施例的结构示意图；

图2为极柱与铅套熔接前另一种实施例的结构示意图；

图3为极柱与铅套熔接后一种实施例的结构示意图；

图4为极柱与铅套熔接后另一种实施例的结构示意图；

图5为本发明极柱与铅套熔接前一种实施例的结构示意图；

图6为图5中A部分放大图；

图7为本发明极柱与铅套熔接后一种实施例的结构示意图；

图8为图7中B部分放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

本申请的实施例中，一种极柱与铅套结构包括铅套、极柱和由极柱烧焊形成的熔接体。该极柱与铅套的套孔间隙配合，以便于极柱与铅套的装配，但其配合间隙较小，通常在0.2mm左右，以防止焊接过程中出现漏铅的情况。极柱的熔接端从套孔中穿出，套孔上端的内孔壁与极柱的外圆周面围合形成上方开口的熔接槽。该熔接体分布在极柱表面、铅套表面以及熔接槽内，将极柱与铅套熔接成一体。

本例中，对极柱上端进行烧焊工艺所产生的流动熔体主要分布在极柱的熔接端表面、铅套上表面和熔接槽内，这些流动熔体冷却后将极柱与铅套熔接形成一体固定。本例所称的熔接体主要包括冷却后的上述流动熔体。而通常在烧焊时极柱上端的一部分被熔融形成上述的流动熔体，而极柱上端的另一部分未被熔融或基本未被熔融，本例中将极柱未被熔融或基本未被熔融的部分称为极柱的熔接端。

与现有技术中极柱与铅套结构相比较，本申请中铅套的套孔上端的内孔壁与极柱的外圆周面围合形成上方开口的熔接槽，其作用是在焊接过程中流动熔体可沿该熔接槽流入到套孔内，并将套孔的内孔壁和极柱的外圆周面熔接一体，以便增加铅套与极柱的熔接面积，提高熔接效果，进而使本例所提供的极柱与铅套结构可适用于大电流放电的情况。

该熔接槽绕极柱设置，其数量可以是一个或一个以上，例如熔接槽可以是一个或一个以上围绕极柱对称或不对称设置的弧形槽或者方形槽，也可以是仅仅一个围绕极柱设置的环形槽。进一步地，该熔接槽从上至下其开口大小可以是一致，也可以是依次减小以便于流动熔体流淌。该熔接槽由套孔的内孔壁与极柱外圆周面围成，在一种实施例中，请参考图7，该熔接槽可以是改变极柱外圆周面的形状，然后由套孔的内孔壁与该外圆周面围合形成。当然，该熔接槽也可以是改变套孔的内孔壁形状，然后由该内孔壁和极柱外圆周面围合形成。进一步地，也可以同时改变套孔内孔壁和极柱外圆周面的形状，使其围合形成熔接槽。

请参考图7和图8，以下以一种具体实施例进行详细说明：

本例中，极柱和铅套结构包括极柱21、铅套22和熔接体，该铅套22套设在极柱21上，极柱21上端的熔接端212从铅套22套孔中穿出，该熔接端212设置倒角，其倒角面的下端伸入到套孔中，使得该倒角面和套孔的孔壁围合形成一个横截面大致呈直角形的环形槽(此处是忽略了铅套22和极柱21之间的配合间隙，如果不忽略该配合间隙，该熔接槽横截面的形状应大致呈上大下小的直角梯形，该直角梯形的下底大小等于铅套22和极柱21之间的配合间隙)，本例中，该环形槽即为熔接槽。该熔接体覆盖在极柱21的熔接端212和铅套22的上表面上，并且填满该熔接槽，最终将铅套22和极柱21熔接成一体，并形成一个面积较大的熔接区域。

该熔接区域包括极柱熔接区212(极柱熔接区即为极柱的熔接端212)、铅套熔接区221和熔接体区211，与现有技术的区别在于，本例中由于熔接槽的引导和容置作用，可使得熔接体深入填充到套孔内的一定深度以下，增加套孔与极柱21的熔接面积。而且在本例中，操作者不需要采用现有技术中的工艺控制，即无需先对极柱21四周烧焊，再对极柱21中间烧焊，可降低烧焊难度，提高熔接效率。进一步地，本例中熔接槽可根据实际需要选择不同深度，可灵活控制极柱21与铅套22的熔接面积，适用于各类蓄电池中，如需要满足大电流放电或作为启动电池时，在一种实施例中，可将熔接槽的深度设置成2mm，以便最终形成的熔接区域面积符合工艺要求。

当然，图7和图8中对熔接面积的分区表示只是便于申请人的描述和讲解，在实际操作中，该极柱熔接区212、铅套熔接区221和熔接体区211是熔接成为一个整体的。

实施例二

本申请还公开一种极柱与铅套的熔接方法，该熔接方法包括：

步骤a、将极柱与铅套的套孔间隙配合，极柱的上端穿出套孔，并使套孔上端的内孔壁与极柱的外圆周面围合形成熔接槽；

步骤b、烧焊极柱，使极柱的上端形成熔接体(该熔接体与实施例一中定义相同)，熔接体分布于极柱表面、铅套表面以及熔接槽内，将极柱和铅套熔接成一体固定。

本例中，该熔接槽绕极柱设置，其数量可以是一个或一个以上，例如熔接槽可以是一个或一个以上围绕极柱设置的弧形槽或者方形槽，也可以是仅仅一个围绕极柱设置的环形槽。进一步地，该熔接槽从上至下其开口大小可以是一致，也可以是依次减小以便于流动熔体流淌。该熔接槽由套孔的内孔壁与极柱外圆周面围成，在一种实施例中，该熔接槽可以是改变极柱外圆周面的形状，然后由套孔的内孔壁与该外圆周面围合形成。当然，该熔接槽也可以是改变套孔的内孔壁形状，然后由该内孔壁和极柱外圆周面围合形成。进一步地，也可以同时改变套孔内孔壁和极柱外圆周面的形状，使其围合形成熔接槽。

请参考图5-图8，在一种具体实施例中，该熔接方法包括：首先，请参考图5和图6，将极柱21的上端穿出铅套22的套孔外，使极柱21上端的倒角面的下端214位于铅套22的套孔内，使该倒角面213与套孔的内孔壁围合形成熔接槽23；其次，可参考图7和图8，对极柱21的中间进行烧焊，使极柱21上端的一部分形成流动熔体，该流动熔体流经极柱21的熔接端212(该熔接端212与实施例一中定义相同)表面、铅套22的上表面及填满熔接槽23内，最终流动熔体冷却形成熔接体，将极柱21和铅套22溶解成一体固定，形成熔接区域。

请继续参考图7和图8，该熔接区域包括极柱熔接区212、铅套熔接区221和熔接体区211，与现有技术的区别在于，本例中由于熔接槽23的引导和容置作用，可使得熔接体深入填充到套孔内的一定深度以下，增加套孔与极柱21的熔接面积。而且在本例中，操作者不需要采用现有技术中的工艺控制，即无需先对极柱21四周烧焊，再对极柱21中间烧焊，可降低烧焊难度，提高熔接效率。进一步地，本例中熔接槽23可根据实际需要选择不同深度和形状，可灵活控制极柱21与铅套22的熔接面积，适用于各类蓄电池中，如需要满足大电流放电或作为启动电池时，在一种实施例中，可将熔接槽23的深度设置成2mm，以便最终形成的熔接面积符合工艺要求。

当然，图7和图8中对熔接面积的分区表示只是便于申请人的描述和讲解，在实际操作中，该极柱熔接区212、铅套熔接区221和熔接体区211是熔接成为一个整体的。

实施例三

本申请还公开了一种按照上述实施例三所述熔接方法制造的极柱和铅套结构。

实施例四

本申请还公开了一种蓄电池，其采用了实施例一或者实施例三所述的任一种极柱与铅套结构的实施例。例如在一种车用蓄电池实施例中，该蓄电池采用了上述极柱与铅套结构，能够满足启动时大电流放电的要求，提供了蓄电池性能和品质，降低次品率和返修率，提高了生产效率。

本申请所提供的蓄电池，可应用于各种汽车电池，包括卡车、小汽车等、各种电动车包括游览车、巡逻车等

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种极柱与铅套结构,包括铅套、极柱和由极柱烧焊形成的熔接体，所述极柱与所述铅套的套孔间隙配合，且所述极柱的熔接端从套孔中穿出，其特征在于，所述套孔上端的内孔壁与极柱的外圆周面围合形成上方开口的熔接槽，所述熔接体分布在所述极柱表面、所述铅套表面以及所述熔接槽内，将所述极柱与铅套熔接成一体；所述极柱的熔接端设置倒角，其倒角面的下端伸入到所述套孔中，所述熔接槽由所述倒角面和所述套孔的孔壁围合形成。

2.如权利要求1所述的极柱与铅套结构，其特征在于，所述熔接槽为围绕所述极柱设置的环形槽。

3.如权利要求2所述的极柱与铅套结构，其特征在于，所述环形槽从上至下其开口大小依次减小。

4.如权利要求3所述的极柱与铅套结构，其特征在于，所述熔接槽为横截面大致为直角形的环形槽。

5.一种极柱与铅套的熔接方法，其特征在于，包括：

步骤a、将极柱与铅套的套孔间隙配合，所述极柱的上端穿出套孔，并使套孔上端的内孔壁与极柱的外圆周面围合形成熔接槽；

步骤b、烧焊极柱，使极柱的上端形成熔接体，所述熔接体分布于所述极柱表面、铅套表面以及所述熔接槽内，将极柱和铅套熔接成一体固定；

所述极柱的上端设置倒角，其倒角面的下端伸入到所述套孔中，所述熔接槽由所述倒角面和所述套孔的孔壁围合形成。

6.如权利要求5所述的熔接方法，其特征在于，所述熔接槽为围绕所述极柱设置的环形槽，且所述环形槽从上至下其开口大小依次减小。

7.一种蓄电池，其特征在于，包括权利要求1-4中任一项所述的极柱与铅套结构。

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