CN113224430B - 一种蓄电池极柱密封工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蓄电池极柱密封工艺，包括以下步骤：A1、在蓄电池盖上制作出极柱孔，同时通过铸造的方法制作蓄电池的极柱；A2、制作双壁热缩套管，将双壁热缩套管安装在极柱的下部；A3、在极柱孔内装入楔形弹性体；A4、在蓄电池盖的极柱孔内装入压紧螺母，拧紧压紧螺母，使压紧螺母向下将楔形弹性体压紧在楔形孔内；A5、在极柱与蓄电池盖的极柱孔之间的空隙中，填充密封胶。本发明解决了蓄电池爬酸漏液的问题，密封可靠性大幅度提高。

Description

一种蓄电池极柱密封工艺

技术领域

本发明涉及蓄电池生产技术领域，具体涉及一种蓄电池极柱密封工艺。

背景技术

阀控密封式铅酸蓄电池端子极柱与电池盖之间的密封一直困扰着电池行业，造成蓄电池爬酸漏液。现有密封方法存在以下不足之处：1、“O”形密封圈为线接触，见图1，由于是线接触，接触距离短，电解液沿着“O”形密封圈与极柱之间容易爬出来，密封效果不理想。2、密封胶直接密封，由于极柱材料为铅，铅与密封胶为不同的材料，其接触并不牢固可靠，蓄电池里面的电解液会沿着其接触之处慢慢爬出。3、采用热缩套密封的，为单壁热缩套，见图1，不是双壁热缩套管，效果不理想。

以上几种方法，都存在不足之处，没法从根本上解决漏液问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种防爬酸漏酸的蓄电池多重密封结构及密封工艺。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种蓄电池极柱密封工艺，包括以下步骤：

A1、在蓄电池盖上制作出极柱孔，所述极柱孔由阶梯孔、螺纹孔、楔形孔组合而成，所述阶梯孔的下部设有螺纹孔，所述螺纹孔内侧设有内螺纹，所述螺纹孔的下方设有楔形孔；同时通过铸造的方法制作出蓄电池的极柱；

A2、制作双壁热缩套管，将双壁热缩套管安装在极柱的下部，用加热装置加热，使热熔胶熔化成熔融状态，同时热缩套管被加热沿着径向方向收缩，使双壁热缩套管严密包裹在极柱的下部外周，从而形成二层密封；

A3、将蓄电池盖套装在极柱的外部，使极柱位于蓄电池盖上的极柱孔的正中心，然后在极柱孔内装入楔形弹性体，使楔形弹性体的内侧与双壁热缩套管的外侧接触，楔形弹性体的外侧与蓄电池盖上的楔形孔的内侧接触；

A4、在蓄电池盖的极柱孔内装入压紧螺母，拧紧压紧螺母，使压紧螺母与极柱孔内的螺纹孔形成紧密的螺纹连接，同时压紧螺母向下将楔形弹性体压紧在楔形孔内，形成第三层楔形密封；

A5、在极柱与蓄电池盖的极柱孔之间的空隙中，填充密封胶，从而形成第四层密封。

进一步的，步骤A1中，通过铸造的方法铸造出蓄电池的极柱，所述极柱由上柱体、连接体、下柱体构成，所述上柱体通过连接体与下柱体相连，所述连接体上设有若干环形沟槽。

进一步的，步骤A2中，将热熔胶涂覆于热缩套管的内壁，形成双壁热缩套管，再将双壁热缩套管套装在极柱的下部，用热风枪、热风机或烘箱加热，使双壁热缩套管沿径向收缩严密包裹在极柱的下部外周，从而形成二层密封。

进一步的，步骤A2中，先将热熔胶涂覆在极柱的下部，然后再套上热缩套管，使极柱的下部外周形成热熔胶与热缩套管构成的双壁热缩套管，再用热风枪、热风机或烘箱加热，使双壁热缩套管沿径向收缩严密包裹在极柱的下部外周，从而形成二层密封。

进一步的，步骤A3中，所述楔形弹性体是一个横截面为楔形的弹性圈，楔形的角度为10-15°。

进一步的，步骤A4中，在蓄电池盖的极柱孔内装入压紧螺母之前，先放入防扭均压片，使防扭均压片的底面与楔形弹性体的顶端紧密接触，再装入压紧螺母，使防扭均压片位于楔形弹性体的顶端与压紧螺母的底端之间，拧紧压紧螺母，使压紧螺母压紧防扭均压片，并通过防扭均压片将楔形弹性体压紧在楔形孔内，形成第三层楔形密封。

进一步的，步骤A5中，在极柱上通过铸造或机加工的方法制作有若干迷宫式环形沟槽，在迷宫式环形沟槽与蓄电池盖的极柱孔之间填充密封胶，形成第五层迷宫式密封。

本发明具有以下技术效果：

本发明采用了特殊的互相交错的多重密封工艺，先在极柱的下部表面涂覆包裹有热熔胶层、热缩套管构成的双壁热缩套管，通过加热装置加热，热熔胶熔化成熔融状态，将极柱和热缩材料牢牢粘合在一起，同时热缩套管被加热沿着径向方向收缩，通过热熔胶严实的包裹贴在热熔胶的外周。在双壁热缩套管的外侧压装有楔形弹性体，所述楔形弹性体的外侧与电池盖上的楔形孔形成楔形密封连接，所述楔形弹性体的顶部压装有压紧螺母，所述压紧螺母通过螺纹连接的方式旋紧安装在极柱孔的螺纹孔内。当楔形弹性体受到压紧螺母的压力时，楔形弹性体产生弹性形变作用，在楔形孔与热缩套管之间形成弹力、压力、热缩套管收缩力相结合的复杂受力结构，使极柱、热熔胶层、热缩套管三者之间的密封粘合力更强，从而在极柱与电池盖的极柱孔之间形成了楔形弹性密封、压紧式熔胶热缩密封、螺纹旋紧密封的三位一体式密封工艺。另外，本发明工艺还在极柱与阶梯孔、压紧螺母之间填充有密封胶，形成迷宫密封和台阶密封结构。这两层密封结构是对上述三位一体式密封工艺的补充，迷宫密封和台阶密封结构位于压紧螺母的顶部，并渗透到压紧螺母与极柱之间，可以进一步固定和密封已经形成的螺纹旋紧密封结构、楔形弹性密封结构、压紧式熔胶热缩密封结构，使旋紧和楔压力不松动、不反弹，进一步加强了密封的可靠性。

本发明工艺将原有点接触密封、线接触密封变为了面接触密封、立体结构密封，既弥补了单一密封不可靠的缺点，又能突破了完全静态密封原理，创新性地形成了一种带有压力、弹力、旋合力、胶粘力、热缩力、自锁功能互相作用的动态和静态相结合的多重密封结构，并带有密封自锁功能。从根本上解决了蓄电池爬酸漏液的问题，尤其是在使用条件较为恶劣环境下蓄电池爬酸漏液的问题。密封可靠性大幅度提高，并延长了电池使用寿命。

附图说明

图1为蓄电池盖上的极柱孔的结构示意图。

图2为极柱与极柱孔之间的密封结构示意图。

图3为楔形弹性体的剖视图。

附图中，1—极柱， 11—上柱体， 12—连接体， 13—下柱体， 14—环形沟槽，2—蓄电池盖， 3—极柱孔， 31—阶梯孔， 32—螺纹孔， 33—楔形孔， 4—热熔胶， 5—热缩套管， 6—楔形弹性体， 7—防扭均压片， 8—压紧螺母， 9—密封胶。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

一种蓄电池极柱密封工艺，包括以下步骤：

第一步、通过塑料注塑的方法制作蓄电池盖2，在蓄电池盖2上通过注塑或机加工的方法制作出极柱孔3，如图1所示，所述极柱孔3由阶梯孔31、螺纹孔32、楔形孔33组合而成，所述阶梯孔31的下部设有螺纹孔32，所述螺纹孔32内侧设有内螺纹，所述螺纹孔32的下方设有楔形孔33；同时通过铸造的方法铸造出蓄电池的极柱1。优选的，如图2所示，所述极柱1由上柱体11、连接体12、下柱体13构成，所述上柱体11通过连接体12与下柱体13相连，所述连接体12上设有若干环形沟槽14。

第二步、制作双壁热缩套管，将双壁热缩套管安装在极柱1的下部，用加热装置加热，使热熔胶熔化成熔融状态，同时热缩套管5被加热沿着径向方向收缩，使双壁热缩套管严密包裹在极柱1的下部外周，从而形成二层密封。

第二步可以通过以下两种方法进行：一种方法，将热熔胶涂覆于热缩套管5的内壁，形成双壁热缩套管，再将双壁热缩套管套装在极柱1下部的下柱体13上，用热风枪、热风机或烘箱加热，使双壁热缩套管沿径向收缩严密包裹在下柱体13的外周，从而形成二层密封。

另一种方法，先将热熔胶涂覆在极柱1下部的下柱体13的外周表面，然后再套上热缩套管5，使极柱1的下部外周形成热熔胶与热缩套管5构成的双壁热缩套管，再用热风枪、热风机或烘箱加热，使双壁热缩套管沿径向收缩严密包裹在下柱体13的外周，从而形成二层密封。

第三步、将蓄电池盖2套装在极柱1的外部，使极柱1位于蓄电池盖2上的极柱孔3的正中心，然后在极柱孔3内装入楔形弹性体6，使楔形弹性体6的内侧与双壁热缩套管的外侧接触，楔形弹性体6的外侧与蓄电池盖2上的楔形孔33的内侧接触。由于楔形弹性体6是楔形，受压时接触越来越紧，同时又具有弹性，能起到常规“O”形密封圈达不到的密封效果。当楔形弹性体6受到压力时，楔形弹性体6产生弹性形变作用，在楔形孔33与热缩套管5之间形成弹力、压力、热缩套管5收缩力相结合的复杂受力结构。极柱1的下部双壁热缩套管由内层的热熔胶4和外层的热缩套管5构成，通过加热装置加热，热熔胶熔化成熔融状态，将极柱1和热缩材料牢牢粘合在一起，同时填充两者之间的缝隙之处，热缩套管5被加热沿着径向方向收缩，通过热熔胶严实的包裹贴在热熔胶的外周。在楔形弹性体6的侧面压力作用下，极柱1、热熔胶4、热缩套管5三者之间的密封粘合力更强，从而形成压紧式熔胶热缩密封工艺。

优选的，如图3所示，所述楔形弹性体6是一个横截面为楔形的弹性圈，楔形的角度为10-15°。当楔形弹性体6受到压紧螺母8的压力时，楔形弹性体6产生弹性形变和楔紧自锁作用，在楔形孔33与热缩套管5之间形成弹力、压力、热缩套管5收缩力和楔形两侧自锁相结合的复杂受力结构，并具有楔紧自锁功能。

第四步、在蓄电池盖2的极柱孔3内装入压紧螺母8，拧紧压紧螺母8，使压紧螺母8与极柱孔3内的螺纹孔32形成紧密的螺纹连接，同时压紧螺母8向下将楔形弹性体6压紧在楔形孔33内，形成第三层楔形密封。

优选的，所述压紧螺母8为塑料或金属螺母，所述压紧螺母8的四周设有外螺纹，所述外螺纹与极柱孔3内的螺纹孔32内的内螺纹相适配，所述压紧螺母8的顶部设有若干用来放置旋紧扳手的凹槽或凸块。需要说明的是，所述压紧螺母8也可以采用其它具有压紧作用的旋紧装置来代替。

作为优选，第四步中，在蓄电池盖2的极柱孔3内装入压紧螺母8之前，先放入防扭均压片7，使防扭均压片7的底面与楔形弹性体6的顶端紧密接触，再装入压紧螺母8，使防扭均压片7位于楔形弹性体6的顶端与压紧螺母8的底面之间，拧紧压紧螺母8，使压紧螺母8压紧防扭均压片7，并通过防扭均压片7将楔形弹性体6能更加均匀地压紧在楔形孔33内，形成第三层楔形密封。

第五步、在极柱1与蓄电池盖2的极柱孔3之间的空隙中，填充密封胶9，从而形成第四层密封。作为优选，在极柱1上的连接体12上通过铸造或机加工的方法制作有若干迷宫式环形沟槽14，在环形沟槽14与蓄电池盖2的极柱孔3之间填充密封胶9，形成第五层迷宫式密封。

具体地，在极柱1的连接体12的环形沟槽14与压紧螺母8的侧面、表面之间填充有密封胶9，形成迷宫密封。在极柱1的上柱体11与极柱孔3的阶梯孔31之间填充有密封胶9，形成台阶密封。所述迷宫密封和台阶密封是对上述三位一体式密封工艺的补充，并且位于压紧螺母8的顶部，并渗透到压紧螺母8与极柱1之间，可以进一步固定和密封已经形成的螺纹旋紧密封结构、楔形弹性密封结构、压紧式熔胶热缩密封结构，使旋紧和楔压力不松动、不反弹，进一步加强密封的可靠性。

本发明工艺将原有点接触密封、线接触密封变为了面接触密封、立体结构密封，既弥补了单一密封不可靠的缺点，又能突破了完全静态密封原理，创新性地形成了一种带有压力、弹力、旋合力、胶粘力、热缩力、自锁功能互相作用的动态和静态相结合的多重密封结构，并带有密封自锁功能。从根本上解决了蓄电池爬酸漏液的问题，尤其是在使用条件较为恶劣环境下蓄电池爬酸漏液的问题。密封可靠性大幅度提高，并延长了电池使用寿命。

效果测试

试验设备：25℃恒温水槽、60℃恒温水槽、低温箱、极柱检验装置、压缩空气源、压力表、温度计、振动试验台；试验方法及密封效果如表1所示：

表1

说明：1、密封效果按密封完好率计算: 试验后不漏酸或不爬酸极柱数量/总数量；

2、极柱检验装置：将极柱1按对应的密封方法密封在蓄电池盖2中，在蓄电池壳里面装满玻璃纤维棉，然后将蓄电池盖2与蓄电池壳封装好，在里面加入适当酸液，从而形成极柱检验装置。

结论：通过对比试验，在常温、常压、静态环境下，本发明优势不明显。在震动环境、高内压、温度交替变化等恶劣环境下，尤其是上述几种恶劣环境叠加时，本发明的密封效果优势就显著提升，能满足用户对恶劣环境的使用要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，都应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种蓄电池极柱密封工艺，其特征在于，包括以下步骤：

A1、在蓄电池盖上制作出极柱孔，所述极柱孔由阶梯孔、螺纹孔、楔形孔组合而成，所述阶梯孔的下部设有螺纹孔，所述螺纹孔内侧设有内螺纹，所述螺纹孔的下方设有楔形孔；同时通过铸造的方法制作蓄电池的极柱；

A2、制作双壁热缩套管，将双壁热缩套管安装在极柱的下部，用加热装置加热，使热熔胶熔化成熔融状态，同时热缩套管被加热沿着径向方向收缩，使双壁热缩套管严密包裹在极柱的下部外周，从而形成二层密封；或者先将热熔胶涂覆在极柱的下部，然后再套上热缩套管，使极柱的下部外周形成热熔胶与热缩套管构成的双壁热缩套管，再用热风枪、热风机或烘箱加热，使双壁热缩套管沿径向收缩严密包裹在极柱的下部外周，从而形成二层密封；

A3、将蓄电池盖套装在极柱的外部，使极柱位于蓄电池盖上的极柱孔的正中心，然后在极柱孔内装入楔形弹性体，使楔形弹性体的内侧与双壁热缩套管的外侧接触，楔形弹性体的外侧与蓄电池盖上的楔形孔的内侧接触；

A4、在蓄电池盖的极柱孔内装入压紧螺母，拧紧压紧螺母，使压紧螺母与极柱孔内的螺纹孔形成紧密的螺纹连接，同时压紧螺母向下将楔形弹性体压紧在楔形孔内，形成第三层楔形密封；

A5、在极柱与蓄电池盖的极柱孔之间的空隙中，填充密封胶，从而形成第四层密封。

2.根据权利要求1所述的一种蓄电池极柱密封工艺，其特征在于：步骤A1中，通过铸造的方法铸造出蓄电池的极柱，所述极柱由上柱体、连接体、下柱体构成，所述上柱体通过连接体与下柱体相连，所述连接体上设有若干环形沟槽。

3.根据权利要求1所述的一种蓄电池极柱密封工艺，其特征在于：步骤A2中，将热熔胶涂覆于热缩套管的内壁，形成双壁热缩套管，再将双壁热缩套管套装在极柱的下部，用热风枪、热风机或烘箱加热，使双壁热缩套管沿径向收缩严密包裹在极柱的下部外周，从而形成二层密封。

4.根据权利要求1所述的一种蓄电池极柱密封工艺，其特征在于：步骤A3中，所述楔形弹性体是一个横截面为楔形的弹性圈，楔形的角度为10-15°。

5.根据权利要求1所述的一种蓄电池极柱密封工艺，其特征在于：步骤A4中，在蓄电池盖的极柱孔内装入压紧螺母之前，先放入防扭均压片，使防扭均压片的底面与楔形弹性体的顶端紧密接触，再装入压紧螺母，使防扭均压片位于楔形弹性体的顶端与压紧螺母的底端之间，拧紧压紧螺母，使压紧螺母压紧防扭均压片，并通过防扭均压片将楔形弹性体压紧在楔形孔内，形成第三层楔形密封。

6.根据权利要求1所述的一种蓄电池极柱密封工艺，其特征在于：步骤A5中，在极柱上通过铸造或机加工的方法制作有若干迷宫式环形沟槽，在迷宫式环形沟槽与蓄电池盖的极柱孔之间填充密封胶，形成第五层迷宫式密封。

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