CN2724212Y - 蓄电池 - Google Patents

Abstract

一种蓄电池，包括电池体，在电池体的电池壳底部或电池盖上或电池盖上的安全阀盖上焊接有螺柱焊钉，本实用新型是一种具有更低连接电阻、适于大电流通过、装配方便的蓄电池。

Description

蓄电池

技术领域

本实用新型涉及一种蓄电池。

背景技术

目前，随着蓄电池制造技术的进步，大功率蓄电池和蓄电池组越来越广泛地应用于电动汽车、电动摩托车、电动自行车、电动工具等领域。在这些应用场合，都需要将蓄电池或蓄电池组中产生的数十至数百安培的大电流导出并引入到用电装置中，为了能最高效率地使用这些电能，希望蓄电池组内以及蓄电池组或蓄电池与用电设备之间连接处的接触电阻越小越好。而且，为了便于维修或更换，希望上述的连接处便于拆卸和组装。

广泛使用的大功率蓄电池一般分为方型蓄电池和圆柱型两类。

对于方型蓄电池，由于其顶部一般都装配有两个极柱分别作为蓄电池正、负极的端子，便于大电流的导出，因此，将方型蓄电池连接成组及将方型蓄电池或蓄电池组与用电设备相连接是比较方便的。

对于圆柱型蓄电池，由于蓄电池内部在装入电池材料时负极与包覆周边和底面电池壳体连接，正极与电池盖及装配在电池盖上的安全阀盖连接，因此，组成蓄电池组时，必须用导电体将一只蓄电池的电池盖或装配在电池盖上的安全阀盖与另一只蓄电池的壳体顺序连接起来。已知的技术中，最常见的是通过点焊用导电连接片将单体蓄电池的正、负极顺序连接起来，蓄电池或蓄电池组的电流导出一般采用导电连接片，连接片的厚度多在0.1～0.5mm之间，到导出的电流较大时，即使采用导电性好的镍连接片，由于不能忽略电流流过此连接片时的电阻，为避免在连接片上的电压降和发热，因此需要加厚此连接片的板厚。然而如增加连接片的板厚度，由于圆柱型电池壳底的厚度最小仅为0.3mm左右，电池盖上的安全阀盖厚度也只有0.4～0.5mm，厚连接片在其上的点焊变得很困难，因此，增加此连接片厚度是有限的。因为不能避免在连接片上的电压降和发热增大，因而产生了不能充分发挥电池性能的问题。而且，由于蓄电池组中的每只蓄电池都是点焊连接的，维修时很不方便。

也可以通过点焊将单体蓄电池用焊杯连接成串状，如日本公开特许JP10-270006和JP2003-229106中公开的方法；日本公开特许JP2003-229106中公开的一种端子虽然可改善装配和维修时的方便，但仍不能完全避免上述问题。日本公开特许JP08-287898中公开了另一种端子，该端子由具有设置了内螺纹过孔或者设立了外螺纹的面的导电性材料构成，具有前端成平面状的支承脚部，通过将该脚部的平面部.点焊于电池盖及电池壳的底部，将此脚部连接固定。由于可以用螺栓或螺母等将截面积大的导电性连接材料旋紧在这些端子面上，所以，就可以以低电阻进行圆柱型蓄电池的集电，装配和维修时也很方便。但是，尽管可以通过在端子支承脚的平面部开口等办法提高可焊性，支承脚的平面部的厚度仍受点焊工艺的限制而不能太厚，因而限制了连接电阻的进一步降低；此外，该端子制作工艺复杂，成本较高，点焊操作步骤较多。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型目的是提供一种具有更低连接电阻、适于大电流通过、装配方便的蓄电池。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种蓄电池，包括电池体，在电池体的电池壳底部或电池盖上或电池盖上的安全阀盖上焊接有螺柱焊钉。

所述的螺柱焊钉主体为一个侧面具有螺纹的圆柱体，圆柱体的底部为一直径比上述有螺纹的圆柱体大、高度比上述有螺纹的圆柱体小的法兰，法兰的底面中部具有一个小凸台；该小凸台可以由一个直径比上述有螺纹的圆柱体小、高度与法兰厚度相近的小圆柱体构成，也可以由一个小圆台和上述小圆柱体共同构成，其中小圆台处于上述小圆柱体与法兰之间。上述有螺纹的圆柱体、法兰及小凸台是一体的，由一种材质一次加工而成。

螺柱焊钉的材质可以采用铜合金、铝合金、碳钢，优先采用铜合金。

同现有技术相比，本实用新型采用在电池体的电池壳底部或电池盖上或电池盖上的安全阀盖上焊接有螺柱焊钉，由于采用电弧螺柱焊方法，特别是采用预留间隙式电容放电螺柱焊方法，可以将直径3～10mm的导电性良好的铜合金或铝合金的螺拴牢固地焊接在厚度仅有0.3mm的圆柱形蓄电池的电池壳底部或0.4～0.5mm厚的电池盖上的安全阀盖上或稍厚一些的电池盖上，从而可以大幅度降低连接处的电阻，并可以允许大电流通过，采用电弧螺柱焊方法，可以将整个焊接时间控制在几个毫秒之内，其中电弧燃烧时间只有1～3ms，因此，焊接处热量散失极快，不会对蓄电池内部或橡胶球式的安全阀造成伤害；在接头形成之前，空气来不及侵入焊接区，也不需要采用瓷环、氩气或焊剂等焊接保护措施，操作简便，采用本技术方案，由于焊接熔池很小，焊接后螺柱的缩短量可以忽略不计，批量焊接也可以保持螺柱高度的一致性，而且，焊接处不会存在气孔裂纹等缺陷，不必进行外观质量检验。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图。

图2是本实用新型实施例2的结构示意图。

图3是本实用新型的螺柱焊钉的结构示意图。

图4是本实用新型的另一种螺柱焊钉的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型加以说明。而下面的实施形态是将本实用新型具体化的一个例子，不构成对本实用新型的技术范围的限定。

一种蓄电池，包括电池体1，在电池体1的电池壳底部2和/或电池盖上的安全阀盖3上(或电池盖上)焊接有螺柱焊钉4。

如图3-4所示，所述的螺柱焊钉主体为一个侧面具有螺纹的圆柱体5，圆柱体5的底部为一直径比上述有螺纹的圆柱体大、高度比上述有螺纹的圆柱体小的法兰6，法兰6的底面中部具有一个小凸台8；该小凸台8可以由一个直径比上述有螺纹的圆柱体小、高度与法兰厚度相近的小圆柱体构成，也可以由一个小圆台9和上述小圆柱体共同构成，其中小圆台9处于上述小圆柱体与法兰6之间。上述有螺纹的圆柱体5、法兰6及小凸台8是一体的，由一种材质一次加工而成。

螺柱焊钉的材质可以采用铜合金、铝合金、碳钢，优先采用铜合金。

实施例1：

如图1所示，在现有的D型氢镍蓄电池内部结构不改变的情况下，在电池体1的电池壳底部2焊接有螺柱焊钉4。

选用图3结构的黄铜螺柱焊钉，规格为M6×20；使用市售功率1700VA的储能式螺柱焊机。将D型蓄电池壳底向上固定在焊接夹具上，并使电池壳与铜质夹具密切接触，夹具上连有电缆，电缆的另一端接入螺柱焊机的地线端。再将手持式焊枪的主电缆和控制电缆接入螺柱焊机中。将上述焊钉装入焊枪，根据焊钉和蓄电池壳底和电池盖之间的间隙，调整好焊枪的提升距离、和弹簧压力。打开焊机电源开关，将电压指示至调整至120V，将焊枪支在待焊蓄电池壳底的上部和电池盖的上部，使焊钉对准壳底中心并保持与壳底面和电池盖垂直，扣动焊枪扳机，启动焊接过程。

焊接过程由以下5个过程组成：(1)扣动焊枪扳机，焊枪内的提升线圈将焊钉提升离开工作面，到达预先设定的位置，同时焊枪内的弹簧被压紧；(2)提升线圈断电，焊钉在弹簧的压力下冲向工作面，同时，焊机电源中电容器的放电开关接通，开始向焊钉提供焊接电流，使焊钉与电池壳底和电池盖之间加上了一个约120V的放电电压；(3)焊钉被释放，以0.8～1.4m/秒的速度向下冲向电池壳底和电池盖；焊钉头部的小凸台与电池壳底和电池盖接触时，电容器开始放电强大的电流通过小凸台并使之熔化，使焊钉和电池壳底和电池盖之间被离子化，通过在焊钉和电池壳底和电池盖之间的间隙中的离子化而产生电弧，结果是使焊钉法兰的整个端面与电池壳底和电池盖的相应部分形成熔化层；电容器处于被短路状态并继续放电，焊钉继续下落，电弧长度逐渐缩短；(4)焊钉在弹簧压力的作用下被压入熔池，电弧熄灭；(5)熔化的金属凝固，焊接结束。

焊好后，在电池壳底部2上就牢牢地固定了可以从电池正负极中导出数百安培大电流的铜螺柱。

用一与螺柱直径一致的金属套管将焊好的螺柱按任意方向弯曲至30度，或用锤子将焊好的螺柱按任意方向敲击弯至30度，焊接区域没有断裂或开焊。

实施例2

如图2所示，除将焊接部位改为电池盖上的安全阀盖3上以外，其余操作同实施例1。

实施例3

除将焊接部位改为电池盖上和螺柱焊钉选择铝合金螺柱焊钉以外，其余操作同实施例1。

将以上实施例与其他已知的蓄电池组合技术一起使用，可以方便地将蓄电池组成蓄电池组，也可以方便地将蓄电池组产生的大电流导入到用电装置中；与现有的电池组合方式(如用焊杯点焊连接成串)相结合，可以方便地将小蓄电池组(蓄电池串)组合成大型蓄电池组，这种大型蓄电池组具有内阻低，发热少，组装、维修方便的特点，可用于电动汽车、电动摩托车、电动自行车等大功率用电装置中。

Claims (2)

1、一种蓄电池，包括电池体，其特征在于：在电池体的电池壳底部或电池盖上或电池盖上的安全阀盖上焊接有螺柱焊钉。

2、根据权利要求1所述的一种蓄电池，其特征在于：螺柱焊钉的可以采用铜合金、铝合金、碳钢，优先采用铜合金。

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