CN104813504B - 用于蓄电池的连接极、蓄电池的极杆和蓄电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于蓄电池(10)的连接极(2)。连接极(2)具有内部中空区域(27)，该内部中空区域被设计用于插入或供入蓄电池(10)的极杆(5)。连接极(2)在内部中空区域(27)中具有多个在内壁(25，26)上的肋(3)，所述肋在连接极(2)的纵向方向上延伸。一个、多个或全部肋(3)与连接极(2)一起由连接极(2)的材料形成为一体件。此外，本发明涉及一种蓄电池的极杆和一种蓄电池。

Description

用于蓄电池的连接极、蓄电池的极杆和蓄电池

本发明涉及一种用于蓄电池的连接极。此外，本发明涉及一种蓄电池的极杆和一种蓄电池。

一般地，本发明涉及可再充电的电化学蓄电池的领域，尤其是用于机动车的蓄电池。蓄电池的连接极用于在蓄电池与应该由蓄电池供电的电气装置之间建立接通。当蓄电池例如设计成用于机动车的起动器电池时，在起动器电池的两个连接极上连接相应的极端子。

这种连接极具有内部中空区域，该内部中空区域被设计为用于插入或供入蓄电池的极杆。极杆例如可以连接至蓄电池内的板组的电极板。在制造蓄电池时，首先将板组与相关联的极杆一起被插入到外壳的一部分中。然后，设置有连接极的盖子部分被放置到蓄电池的外壳部分的顶部上。然后将相应的极杆插入或供入连接极的内部中空区域中。此时，在极杆插入连接极的内部中空区域中时，可能产生摩擦增大和卡住，尤其是当极杆稍微倾斜或者不是正好对准连接极时。由此给蓄电池的加工造成困难。

这种连接极例如由DE102010022584A1已知。为了减小在连接极和极杆之间的摩擦，EP1453124B1公开了设置一在周向方向上完全包围极杆的滑动元件。DE102010033645A1建议出在常规制造的连接极的内部的内周上布置多个条形的相互间隔开的滑动元件，这些滑动元件可以由盖子部分的塑料材料制造。

本发明的目的是提供一种用于蓄电池的连接极，该连接极可以改进蓄电池的制造，尤其是在盖子部分安放到外壳部分上的情况下，它是针对前述解决方案的成本有利的并且在生产技术上容易实施的替代方案。此外，提供一种极杆，该极杆能够改进蓄电池的制造，尤其是在盖子部分安放到外壳部分上的情况下。此外，提供一种在制造方面改进的蓄电池，它能够使盖子部分更好地安放到外壳部分上。

这个目的通过一种用于蓄电池的连接极来实现，其中，连接极具有内部中空区域，该内部中空区域被设计用于插入或供入蓄电池的极杆，其中，连接极在内部中空区域中具有多个在其内壁上的肋，这些肋在连接极的纵向方向上延伸，其中，一个、多个或全部肋与连接极一体地由所述连接极的材料形成。

按照本发明，由此连接极在内部中空区域中包括多个在其内壁上的肋，这些肋在连接极的纵向方向上延伸，其中全部或一些肋与连接极一体地由连接极形成。如果连接极由铅制造，那么肋例如可以构造成铅滑动肋。由此，因此提供一种替代前述现有技术方案的在制造技术上可简单实施的并且成本有利的替代方案。连接极可以在它制造的同时与肋一起制造，使得在用盖子部分的材料包覆成型连接极时该连接极已经与肋一体成形而不必再进行任何后续加工。以这种方式制造的盖子部分然后可以容易地安放到具有从其中突出的极杆的蓄电池的下外壳部分的顶部上，而不发生任何扭曲或者卡住。相反，极杆能够容易地沿着肋滑动并且以对中的方式插入或者必要时供入连接极的内部中空区域。

连接极可以具有内部中空区域，该内部中空区域在连接极的纵向方向上完全连续地构造成或仅仅部分地连续地构造成。在完全连续的内部中空区域的情况下，连接极设计成像套筒一样，例如以连接套的形式。

在连接极的内壁上形成的肋至少在周向上相互相间隔开，由此形成空隙。这使得极杆容易地以低摩擦滑入连接极的内部中空区域中。另一个优点是，由于肋之间的自由空间，因此还有足够的空间用于在实际中尤其是在炎热的国家中产生的腐蚀产物。这些腐蚀产物不会干扰蓄电池的继续运行，因为它们可以沉积在自由空间中。

关于它的形状，连接极例如可以按照DE102010022584A1设计。具体地，连接极可以包括适于附接极端子的纵向连接部段。极端子然后在连接部段中被固定到连接极的外部。

此外，连接极可以包括一个附接部段，该附接部段适于将连接极附接在蓄电池的外壳部分中，例如在盖子部分中。通过该附接部段，连接极例如可以与蓄电池的外壳部分的材料一体形成，例如在外壳部分的制造过程中的注射成型工艺中。按照一个有利的设计，附接部段具有迷宫，例如形式为一个或多个布置在连接极的外壁上并且从连接极的外壁突出的周向延伸凸起，所述凸起例如可以通过底切结构构造成。

极杆以及连接极通常由铅制成。通过肋可以显著减小如若不然在两个铅制部件接触时产生的相当高的摩擦。

与穿过极杆的整个周向延伸的仅一个滑动元件，本发明提出多个例如在连接极的内周上相互相间隔开的条形肋。这允许减小肋和极杆之间的接触面和由此进一步减小破坏性摩擦。此外，条形相间隔肋可以更简单和更便宜地制造。在肋之间设置的间隙还在肋之间形成自由空间。这也可以改善在制造蓄电池时的生产工艺。肋的条形构造具有另一个优点，即，可以进一步改善可能倾斜的极杆对准。有利地，肋由此在极杆的插入方向上延伸。

总之，本发明允许在将盖子部分安放到外壳部分的顶部上时在很大程度上使破坏性摩擦最小化和避免在极杆的区域中的卡住。其结果是，可以防止在安放盖子部分时对极杆的可能不希望的向下按压。

连接极尤其可以通过冷变形制造。也可以通过浇铸工艺制造。有利的是，在此情况下无瑕疵地和无缩孔地制造肋。也有利的是，肋制造成具有尽可能最光滑的表面，以提供良好的滑动效果或滑动面。

有利地，肋在连接极的内周上如此接近地布置和具有这样的厚度，即，使得极杆的上端部不能够在两个肋之间接触连接极的内壁。这由此确保极杆沿着肋滑动地对准并且能够插入到连接极的上部区域中而不被阻碍。然后连接极可以与极杆焊接起来。

下面描述的本发明的有利的实施例原则上可以利用全部的肋或者只用一部分肋来实现，例如一个、多个或全部肋。因此，为了简洁起见，原则上只说“肋”。如此做也意味着所引用的实施例可以利用仅一个、多个或全部肋来实现。

按照本发明的一个有利的实施例，连接极具有附接部段，该附接部段适于将连接极附接在蓄电池的外壳部分中，并且一个、多个或全部肋布置在附接部段的内壁上。相应地，附接部段包括连接极的内部中空区域的至少一个部分。

具体地，一个、多个或全部肋可以在连接极的在连接部段的远侧的下端部处或靠近该下端部布置在附接部段的内壁上。这具有以下优点，即，肋可以相对快速地接触极杆并且在从极杆插入到内部中空区域中的开始就对极杆进行导向。

按照本发明的一个有利的实施例，附接部段包括迷宫部段，在迷宫部段中连接极在外周上具有至少一个周向凸起，其中，迷宫部段被设计用于通过外壳材料形成迷宫，和一个、多个或全部肋布置在迷宫部段的内壁上。

按照本发明的一个有利的实施例，肋在连接极的纵向方向上基本上在附接部段上或者至少基本上在迷宫部段上延伸。由此实现用于极杆的长的导向距离，从而保证极杆简单并且可靠地插入连接极中。

按照本发明的一个有利的实施例，肋在连接极的纵向方向上至少一直延伸到连接极的指向蓄电池内部的一个端部，也就是说，一直延伸到远离连接极的被设置用于连接极端子的连接部段指向的端部。这在盖子部分在蓄电池的外壳部分上的安放过程开始时就已经保证对极杆的可靠的、低摩擦的导向和对准。

按照本发明的一个有利的实施例，肋从连接极的内侧突出，由此在肋的区域中在连接极的内侧和极杆之间形成间隙。肋在此情况下有利地起着隔离件的作用，由此在极杆和连接极之间可以不发生直接接触并且由此不产生不希望的摩擦。极杆由此在任何位置上都不直接地贴靠连接极的内侧，而是相反地通过肋在所有侧上与其隔开并且被对中。

肋可以从连接极的整个内表面突出，也就是说，它们可以在连接极的延伸到连接极的内部区域中的最远部分处。相反地，肋也可以是在连接极的纵向方向上的仅仅部分部段中的突出最远的元件。因此，肋例如可以基于连接极在电池外壳中的正常安装位置相对于连接极的整个下半部的内表面突出。

按照本发明的一个有利的实施例，肋仅朝向连接极的被设计用于连接极端子的连接部段向上延伸，而不达到该连接部段，也就是说，它们终止在连接部段的下方。按照本发明的一个有利的实施例，肋朝向连接部段延伸达至连接极的抗扭转区域，也就是说，它们终止于所述抗扭转区域的下方。这具有以下优点，即，肋在极杆的插入区域内对中到连接极中并且不必上突出得太远。

按照本发明的一个有利的实施例，一个、多个或全部肋布置在连接极的内壁的一个部段中，在该部段处，极杆的内壁逐渐变窄。因此，连接极的内部中空区域在连接极的位于连接部段的远侧处的下端部处例如可以呈大致漏斗形地构造。内壁的轮廓例如可以为线性或者弯曲的渐缩设计。肋的这种布置具有的优点在于连接极在它的制造中可以简单地脱模。

按照本发明的一个有利的实施例，连接极的内壁相对于连接极的纵轴线的倾角在肋的区域中比在从盖子部分突出的连接部段中更大，该连接部段被设计成用于将极端子连接到连接极。由此连接极的内部在肋的区域中可以呈漏斗形。这种漏斗形的结构具有以下优点，即，极杆在连接极中的插入被进一步简化并且变得更可靠。

在肋的区域中内壁的倾斜度可以是恒定的或在纵向方向上是可变的。因此漏斗形的结构例如可以在纵向方向上具有线性的轮廓(锥形形状)或是弯曲的，尤其是单层双曲面。尤其有利的是，在肋的区域中内周的弧形远离连接部段继续的方向上逐渐增大。

按照本发明的一个有利的实施例，一个、多个或全部肋设计成减小在连接极和极杆之间的摩擦的肋。由此可以进一步简化具有这种连接极的这种蓄电池的制造。

按照本发明的一个有利的实施例，一个、多个或全部肋在连接极的纵向方向上具有最大的尺寸。连接极的纵向方向通常基本上对应于极杆在连接极的内部中空区域中的插入方向，或者在旋转对称地设计连接极的情况下尤其是对应于连接极的对称轴线。该所述的实施例的优点在于在极杆插入连接极中期间存在相当长的导向距离，这具进一步改善极杆到连接极中的可靠的、低摩擦的插入的优点。

按照本发明的一个有利的实施例，一个、多个或全部肋均匀地分布在连接极的内周上。这实现了连接极和极杆之间的摩擦在周向上均匀地减小，而无论极杆在哪个位置上首先与连接极接触。

按照本发明的一个有利的实施例，一个、多个或全部肋在其面向蓄电池内部的一侧上被倒圆。由此避免尖角。存在的角部可以被倒圆。这便于极杆简单并且快速地插入到连接极中。

按照本发明的一个有利的实施例，肋在远离蓄电池的内部指向的方向上，也就是说，在朝着用于极端子的连接部段的方向上逐渐变窄。肋在此情况下例如可以呈锥形地或者以弯曲形式朝着端部方向逐渐变窄。这具有以下优点，即，实现更加平滑地过渡到连接极的内部部段，在该内部部段中，极杆能够与连接极焊接。由此尤其可以防止从连接极的一个内部部段到另一个内部部段的锐边过渡，这具有以下优点，即，极杆可以均匀地且没有扭曲或卡住危险地完全插入连接极中。按照本发明的一个有利的实施例，肋在朝着蓄电池的内部的方向上，也就是说远离连接部段的方向上逐渐变细。肋在此情况下可以如前针对相反方向描述的那样构造成。

此外，所述的目的附加地通过一种蓄电池的极杆来实现，该极杆适于被插入或穿入蓄电池的连接极中，其中，极杆在插入或穿入连接极期间在极杆的纵向方向上的先行端部处被倒圆地构造成。由此也可以简化这种蓄电池的制造。该倒圆端部防止了极杆在连接极处的歪斜或卡住。由此也允许将略微倾斜的极杆容易地插入连接极中。此外，通过倒圆避免极杆刮擦连接极的内侧面上或者设置在该内侧处的肋。所述的极杆尤其可以与先前描述的、具有在内部上设置的肋的连接极相结合地利用，但是它也可以有利地与现有技术中的常规连接极一起使用。

开头所述的目的此外通过一种蓄电池来实现，其具有至少一个外壳部分、至少一个插入外壳部分中的电极板组、至少一个与电极板组连接的极杆以及至少一个设计成盖子部分的外壳部分，至少一个连接极一体地形成在该外壳部分中，其中，极杆被引导到或者穿过连接极的内部中空区域，其中，a)连接极根据前述实施例中任一项来设计，和/或b)极杆根据前一个实施例中的极杆来设计。

这种蓄电池可以没有以上所述的制造问题的情况下被制造并且因此可以快速并且成本有利地制造。

按照本发明的一个有利的实施例，连接极被埋入盖子部分的塑料材料中，例如用塑料材料嵌入成型，其中，塑料材料也至少部分地覆盖连接极的下边缘。这具有以下优点，即，连接极被特别牢固地且稳定地固定在盖子部分中并且通过与连接极的底面搭接的塑料材料实现进一步改善的密封效果。连接极的底面在此处是指连接极的面向蓄电池的内部的下端面侧。

以下将参照基于实施例的附图，以更详细地描述本发明。

附图中示出了:

图1是埋入蓄电池的盖子部分中的连接极的底部视图；

图2是以侧剖视图示出具有按照图1的盖子部分的连接极；

图3是插入按照图2的结构中的极杆；以及

图4是蓄电池的细节。

在附图中相同的附图标记用于相互对应的元件。

图1和图2以不同的视图局部地显示了具有埋入盖子部分1的塑料材料中的连接极2的盖子部分1。图2示出一侧剖视图，其中，要通过盖子部分形成的蓄电池的内部位于盖子部分的壁12的下方。极杆到连接极2中的插入方向用箭头E示出。

图1从下方也就是说从方向E的视图中示出了具有图1的连接极2的盖子部分1。

在下面将借助于图1和图2描述具有连接极2的盖子部分1。

连接极2包括在盖子部分1的顶侧处并从盖子部分1突出的连接部段21。连接极2的在连接部段21中的外部18设计成用于连接极端子。连接极2从连接部段21开始过渡到附接部段20，在该附接部段中初始地形成一环形的周向扩大部22，该周向扩大部22例如能够在外周上以锯齿形构成，以便实现连接极2相对于盖子部分1的扭转锁定。在环形周向扩大部22的下方形成迷宫部段19，在该迷宫部段中，设置有呈环形隆起23、24形式的周向凸起，环形隆起具有钩形轮廓。环形隆起23，24也可以另选地具有不带钩子的梯形的或者圆形轮廓。通过迷宫部段19在连接极2和盖子部分1之间建立可靠的气密和液密密封。连接极2被埋入盖子部分1的塑料材料中，例如用塑料材料插入成型，借此塑料材料也至少部分地覆盖连接极2的下边缘28。

连接极2为筒形设计。连接极2的内部中空区域27具有上部段25和下部段26。在从上部段25到下部段26的过渡区域中布置多个条形肋3，这些条形肋在连接极2的内周上相互相间隔开并且均匀地分布。这些肋在此直接地由连接极2的材料形成，例如由铅材料形成。此外，如可以看见的，肋在它们的相应端部区域31、32中逐渐变窄。

连接极2的内部中空区域27可以具有柱形、锥形或弯曲形的内壁部段。例如，上部段25可以近似圆柱形地或者与连接极2的纵轴线L成一很小的角度地相应地逐渐变窄地构造成。有利地，下部段26以与纵轴线L成一较大的角度锥形地或者弯曲形地构造成。尤其是，下部段26是具有比上部段25更大的开口的漏斗形构造。

在示出的实施例中，十个肋3均以相同的宽度和相互间以相同的间距布置在连接极2的下部段26的内周上。其它的数量的肋也是有利的。有意义的是设置至少三个肋3。肋的数量越多，肋就必需被设计得越窄。

图3示出极杆5在连接极2中的插入，如它已借助于图2解释的那样。举例而言，假设极杆5相对于连接极2被稍微倾斜地引导。极杆5具有在插入方向E上先行倒圆端部50。通过该倒圆端部50，极杆5先碰到连接极2的内壁或者布置在其中的肋3。在此，极杆3随着被进一步插入连接极2中而被对准和对中，由此它最终在希望的基本上正好的位置上最后被插入到连接极2中。这在图4中示出。

图4局部地示出具有外壳部分4和前面所述类型的盖子部分1的蓄电池10，盖子部分放置在外壳部分4的顶部上。在外壳部分4的内部设置形成电极板组7的电极板。电极板组7通过连接器8与极杆5电气地和机械地连接。如可以看见的那样，极杆5被插入连接极2中并且在蓄电池的外部稍微突出于连接极2。极杆5在这个区域中设计成具有比其余区域中稍微较小的直径。由此在极杆5和连接极2之间形成环形空间6。这个环形空间6用于极杆5与连接极2之间的电气和机械的连接，例如通过焊接。

Claims (20)

1.一种用于蓄电池的连接极，其中，连接极具有内部中空区域，所述内部中空区域被配置用于接收蓄电池的极杆，其特征在于，连接极在所述内部中空区域中具有在其内壁上的多个肋，其中所述多个肋在连接极的纵向方向上延伸并且在第一端部区域和第二端部区域逐渐变窄，其中所述多个肋中的一个、多个或全部与连接极一体地由连接极的材料形成，并且从连接极的内侧突出，使得这些肋在极杆和连接极的内表面之间形成间隙，并且其中连接极的材料是导电材料。

2.根据权利要求1所述的连接极，其特征在于，连接极包括附接部段，所述附接部段适于将连接极附接在蓄电池的外壳部分中，并且所述肋中的一个、多个或全部布置在所述附接部段的内壁上。

3.根据权利要求2所述的连接极，其特征在于，所述附接部段包括迷宫部段，在所述迷宫部段中，连接极的外周具有至少一个周向凸起，其中，所述迷宫部段被设计用于与蓄电池的外壳材料一起形成迷宫，并且所述肋中的一个、多个或全部布置在所述迷宫部段的内壁上。

4.根据权利要求1所述的连接极，其特征在于，所述肋中的一个、多个或全部布置在内壁的在极杆的插入方向上逐渐变窄的部段中。

5.根据权利要求1所述的连接极，其特征在于，所述肋中的一个、多个或全部设计成在连接极和极杆之间的摩擦减小滑动元件。

6.根据权利要求1所述的连接极，其特征在于，所述肋中的一个、多个或全部在连接极的纵向方向上具有最大的尺寸。

7.根据权利要求1所述的连接极，其特征在于，所述肋中的一个、多个或全部在连接极的内周上均匀地分布。

8.根据权利要求1所述的连接极，其特征在于，所述肋朝向连接极的被设计用于连接极端子的连接部段向上延伸，而不达到所述连接部段。

9.根据权利要求1所述的连接极，其特征在于，所述肋中的一个、多个或全部在其面向蓄电池的内部的一侧上被倒圆。

10.一种蓄电池的极杆，所述极杆被设计用于插入或供入穿过根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池的连接极，其特征在于，在插入和/或供入连接极中时，极杆的先行端部在极杆的纵向方向上被倒圆地构造。

11.一种蓄电池，所述蓄电池具有：至少一个外壳部分；至少一个插入外壳部分中的电极板组；至少一个与电极板组连接的极杆；和至少一个设计成盖子部分的外壳部分，至少一个连接极一体地形成在所述外壳部分中，其中，极杆被导入或被引导穿过连接极的内部中空区域，其特征在于，

a)连接极根据权利要求1至9中任一项来设计，和/或

b)极杆根据权利要求10来设计。

12.根据权利要求11所述的蓄电池，其特征在于，极杆在任何位置上都不直接抵接连接极的内侧。

13.根据权利要求11或12所述的蓄电池，其特征在于，连接极被埋入盖子部分的塑料材料中，其中，所述塑料材料也至少部分地覆盖连接极的下边缘。

14.一种系统，包括：

用于蓄电池的连接极，其中，连接极包括内部中空区域，所述内部中空区域配置成接收蓄电池的极杆，其中，连接极在所述内部中空区域中包括在其内壁上的多个肋，其中，所述多个肋在连接极的纵向方向上延伸并且在第一端部区域和第二端部区域逐渐变窄，其中所述多个肋中的一个、多个或全部与连接极一体地由连接极的材料形成，并且从连接极的内侧突出，使得所述肋在极杆和连接极的内表面之间形成间隙，并且其中连接极的材料是导电材料；以及

其中，极杆在插入和/或供入连接极中时，极杆的先行端部在极杆的纵向方向上被倒圆地构造。

15.一种系统，包括：

用于蓄电池的连接极，其中，连接极包括内部中空区域，所述内部中空区域配置成接收蓄电池的极杆，其中，连接极在所述内部中空区域中包括在其内壁上的多个肋，其中，所述多个肋在连接极的纵向方向上延伸并且在第一端部区域和第二端部区域逐渐变窄，其中所述多个肋中的一个、多个或全部与连接极一体地由连接极的材料形成，并且从连接极的内侧突出，使得所述肋在极杆和连接极的内表面之间形成间隙，并且其中连接极的材料是导电材料；以及

蓄电池包括至少一个外壳部分，至少一个插入外壳部分中的电极板组，至少一个与电极板组连接的极杆，以及盖子部分，至少一个连接极一体地形成在所述盖子部分中，其中，极杆被导入或被引导穿过连接极的内部中空区域。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，极杆在任何位置上都不直接抵接连接极的内侧。

17.根据权利要求15所述的系统，其中，连接极被埋入盖子部分的塑料材料中，其中，所述塑料材料也至少部分地覆盖连接极的下边缘。

18.一种用于蓄电池的连接极，其中，连接极具有内部中空区域，所述内部中空区域被配置用于接收蓄电池的极杆，其中，连接极在所述内部中空区域中具有在其内壁上的多个肋，其中所述多个肋在连接极的纵向方向上延伸并且在第一端部区域和第二端部区域逐渐变窄，并且其中，所述多个肋中的一个、多个或全部与连接极一体地由连接极的材料形成，并且从连接极的内侧突出，使得这些肋在极杆和连接极的内表面之间形成间隙。

19.一种系统，包括：

用于蓄电池的连接极，其中，连接极包括内部中空区域，所述内部中空区域配置成接收蓄电池的极杆，其中，连接极在所述内部中空区域中包括在其内壁上的多个肋，其中，所述多个肋在连接极的纵向方向上延伸并且在第一端部区域和第二端部区域逐渐变窄，并且其中所述多个肋中的一个、多个或全部与连接极一体地由连接极的材料形成，并且从连接极的内侧突出，使得所述肋在极杆和连接极的内表面之间形成间隙；以及

其中，极杆在插入和/或供入连接极中时，极杆的先行端部在极杆的纵向方向上被倒圆地构造。

20.一种系统，包括：

用于蓄电池的连接极，其中，连接极包括内部中空区域，所述内部中空区域配置成接收蓄电池的极杆，其中，连接极在所述内部中空区域中包括在其内壁上的多个肋，其中，所述多个肋在连接极的纵向方向上延伸并且在第一端部区域和第二端部区域逐渐变窄，并且其中所述多个肋中的一个、多个或全部与连接极一体地由连接极的材料形成，并且从连接极的内侧突出，使得所述肋在极杆和连接极的内表面之间形成间隙；以及

蓄电池包括至少一个外壳部分，至少一个插入外壳部分中的电极板组，至少一个与电极板组连接的极杆，以及盖子部分，至少一个连接极一体地形成在所述盖子部分中，其中，极杆被导入或引导穿过连接极的内部中空区域。