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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Batterien und insbesondere
ein verbessertes Verfahren zum Verbinden von Batteriezellen-Polköpfen mit entsprechenden
Buchsen in dem Batteriegehäuse, um
Batteriepole der endgültigen
Batterie auszubilden.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Bei
der Herstellung von Bleisäure-Industrie- und
Fahrzeug-Sekundärbatterien
ist es üblich,
Bleibuchsen in der Kunststoffabdeckung der Batterie zu formen und
die Buchsen danach mit Köpfen
(posts) der Batteriezellen-Baugruppen zu verschmelzen. Typischerweise
müssen
sowohl die Köpfe
als auch die Buchsen auf Temperaturen über ihren Schmelzpunkten erhitzt
werden, so dass eine Verschmelzung der Materialien der zwei Komponenten
erfolgt.
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Es
ist lange Zeit Praxis gewesen, die Enden der Köpfe und Buchsen mittels manuell
betätigter Acetylen-Lötlampen
zu verschmelzen. Obwohl es mittlerweile nicht mehr unmöglich ist,
solches manuelles Acetylen-Lötlampen-Verlöten (acetylene
torch buming) der Köpfe
und Buchsen in vollautomatischen Batterie-Fertigungsstraßen einzusetzen,
kann die Qualität
und Tiefe der verschmolzenen Bereiche nicht gleichmäßig gesteuert
werden. Des Weiteren muss spezielle Sorgfalt darauf verwendet werden, den
Teil der Kunststoffabdeckung, der unmittelbar an die Buchse angrenzt,
nicht zu schmelzen oder anderweitig zu beschädigen, wodurch die Batterie
unbrauchbar gemacht werden kann oder die Dichtung und Halterung
zwischen der Kunststoffabdeckung und den Buchsen in ausreichendem
Maß geschwächt werden
können,
um während
des Einsatzes der Batterie einen potenziell gefährlichen Zustand zu schaffen.
Solches Acetylen-Lötlampen-Verlöten ist
ferner langwierig und potenziell schädlich für die Arbeitsumgebung, und
es ist schwierig, den Fluss von geschmolzenem Blei zu steuern, was
zu unansehnlichen Unregelmäßigkeiten
in den Oberflächen der
fertigen Batteriepole führt.
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Obwohl
verschiedene Vorschläge
zum automatischen Verschmelzen von Batterie-Polköpfen und Abdeckungsbuchsen
mittels Acetylen-Lötlampen-Verlöten, Wolfram-Schutzgasschweißen, Erhitzen
durch elektrischen Widerstand und elektrische Induktionsheizung
gemacht wurden, sahen sich alle solchen Vorschläge mit verschiedenen Nachteilen konfrontiert,
einschließlich
des Unvermögens,
zuverlässige
Verschmelzungstiefen innerhalb der erforderlichen Verarbeitungszeit
zu erhalten, unerwünschtem Verschmelzen
der Abdeckung um die Buchsen, nicht akzeptablem äußerem Erscheinungsbild der
endgültigen
Pole, oder der Notwendigkeit, zum Steuern von geschmolzenem Blei
und Erhalten eines akzeptablen äußeren Pol-Erscheinungsbilds
Zusatzformen zu verwenden.
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AUFGABEN UND
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung ist in den unabhängigen
Ansprüchen
definiert, wobei optionale Merkmale in den abhängigen Ansprüchen definiert
sind. Die im Folgenden festgestellten Aufgaben der Erfindung beziehen
sich nicht notwendigerweise auf wesentliche Elemente der Erfindung.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bleisäure-Sekundärbatterie bereitzustellen,
in welcher die Abdeckung integral ausgebildete Formabschnitte aufweist,
welche die Köpfe
und Buchsen vollständig
umgeben, um Dämme
für die geschmolzenen
Buchsen während
des Verbindens auszubilden, und welche die Pole in die endgültige Form
formen.
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Eine
weitere Aufgabe besteht darin, eine Batterie des vorgenannten Typs
bereitzustellen, in welchem die integralen Formabschnitte der Abdeckung
die Batteriepole in ästhetischer
und für
die Lebensdauer der Batterie schützender
Weise enthalten.
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Eine
weitere Aufgabe ist es, eine solche Bleisäure-Sekundärbatterie bereitzustellen,
in welcher die integralen Formabschnitte der Abdeckung einen Ausrichtungs-Bezugspunkt
bereitstellen zum Positionieren von Induktions-Heizspulen während des
Verbindens von Köpfen
und Buchsen, um die Gleichmäßigkeit
der sich daraus ergebenden Verbindungen in automatisierten Fertigungsstraßen zu verbessern.
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Noch
eine weitere Aufgabe ist es, eine Batterie des vorgenannten Typs
bereitzustellen, in welcher die integralen Formabschnitte zu einer
abschließenden äußeren Abdeckung
der Batterie verbunden sind, um eine redundante Dichtung zwischen
der Abdichtung und den Buchsen für
eine langfristige zuverlässige
Nutzung auszubilden.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden
ausführlichen
Beschreibung und unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen
offensichtlich:
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Perspektive einer Bleisäure-Sekundärbatterie,
welche die vorliegende Erfindung verkörpert;
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2 ist
ein vergrößerter bruchstückhafter Abschnitt
von einem der verschmolzenen Pole der Batterie, die in 1 gezeigt
ist, entlang der Ebene der Linie 2-2;
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3 ist
ein vergrößerter bruchstückhafter Abschnitt,
der eine Batterie in einer wirkend positionierten Beziehung mit
einer Induktions-Heizspule der Induktions-Heizvorrichtung, die in 4 gezeigt
ist, vor dem Verbinden des Polkopfs und der Abdeckungsbuchse zeigt;
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4 ist
eine vordere Draufsicht der dargestellten Induktions-Heizvorrichtung;
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5 ist
ein bruchstückhafter
Abschnitt eines alternativen Verfahrens zum Verbinden der Buchse
und des Kopfs; und
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6 ist
eine bruchstückhafte
Auswahl einer weiteren Ausführungsform
einer Bleisäure-Sekundärbatterie
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Obwohl
die Erfindung für
verschiedene Modifizierungen und alternative Ausführungsformen empfänglich ist,
sind gewisse dargestellte Ausführungsformen
davon in den Zeichnungen gezeigt und werden im Folgenden ausführlich beschrieben.
Es sollte jedoch klar sein, dass nicht beabsichtigt ist, die Erfindung
auf die spezifischen offenbarten Formen zu begrenzen, sondern dass
im Gegenteil beabsichtigt ist, alle Modifizierungen, alternativen
Bauweisen und Entsprechungen abzudecken, die unter den Gedanken
und Umfang der Erfindung fallen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 der Zeichnungen
wird eine veranschaulichende Bleisäure-Sekundärbatterie 10 gezeigt,
die auf einer Oberseite davon Pole 11 aufweist. Die dargestellte
Batterie 10 umfasst ein Gehäuse 12, das vorzugsweise aus
Kunststoff besteht und eine Vielzahl von Batteriezellen-Elementen
enthält,
die elektrisch an die Pole 11 gekoppelt sind.
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Bei
der Herstellung von Bleisäure-Sekundärbatterien
eine solchen Typs ist es üblich,
auf dem Gehäuse 12 eine
Abdeckung 20 zu montieren, welche Polbuchsen 21 aufweist,
die darin angebracht sind, wobei sich Polköpfe 22 der Batteriezellen-Elemente durch
entsprechende Buchsen 21, wie in 3 dargestellt,
nach oben erstrecken. Die Polköpfe 22,
welche aus einer herkömmlichen
Bleilegierung bestehen können,
weisen eine leichte, nach oben gerichtete äußere Abschrägung auf und sind in entsprechenden sich
verjüngenden
axialen Öffnungen 24 der
Buchsen 21 positionierbar, die im Allgemeinen komplementär zu den
Polköpfen 22 geformt
sind. Das unterste Ende jeder Buchsenöffnung 24 weist eine
nach außen
konisch erweiterte Auskehlung 25 auf, um den entsprechenden
Polkopf 22 während
der Montage der Abdeckung 20 auf das Gehäuse 12 in
eine korrekte Sitz-Beziehung mit der Buchse 21 zu führen. Zum
zuverlässigen
Aufnehmen der Buchsen in dem Gehäuse 20 weisen
die Buchsen 21 jeweils einen gerippten äußeren Umfangsbefestigungsabschnitt 25 auf,
der so ausgelegt ist, dass er eine starke mechanische Verbindung
mit dem Kunststoffgehäuse 20 bereitstellt,
wobei er eine wirkungsvolle Dichtung um den Umfang der Abdeckung
und die Buchse bereitstellt.
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Zum
Verbinden der Polköpfe 22 und
der Buchsen 21 ist eine Induktions-Heizvorrichtung 27 bereitgestellt,
die vorzugsweise Teil einer automatisierten Fertigungsstraße ist,
die eine Förderanlagenbahn 28 aufweist,
auf welcher Batterien 10, die zusammengebaut werden sollen,
durch aufeinander folgende Arbeitsstationen (4) bewegt
werden. Eine Vielzahl von selektiv betätigbaren, als Drehpunkt dienenden
Haltestellen 29 ist auf einer Unterseite der Bahn 28 angebracht,
um die Batterien an vorgegebenen Arbeitssta tionen anzuhalten, einschließlich einer
Induktions-Heizstation, wie in 4 gezeigt.
Eine Hebeeinrichtung 30, die von einem Luftzylinder 31 betrieben
wird, hebt nacheinander die Batterie 10 von der Bahn 26 an
der Induktions-Heizstation ab, um die Polköpfe 22 und Buchsen 21 davon
in wirkender Beziehung für
einen Induktionsheizungszyklus zu positionieren, und setzt die Batterie danach
in ihre abgesenkte Position auf der Bahn 28 zum weiteren
Verbringen und Bearbeiten zurück.
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Die
Induktions-Heizvorrichtung 27, welche ausführlicher
in der oben referenzierten Anmeldung mit der Serien-Nr. 08/799,294
beschrieben ist, umfasst eine Vielzahl von Induktions-Heizspulen 35,
die betriebsfähig
sind zum Ausführen
von gleichzeitigem Verbinden einer entsprechenden Anzahl von Polköpfen 22 und
Buchsen 21 von Batterien, die bearbeitet werden. Die Spulen 35 sind
auf einem T-Bus 36 befestigt, der auskragend von einem
Hochspannungs-Induktions-Heizgenerator 38 getragen wird, der
zum Beispiel eine Kapazität
von 30 Kilowatt bei 450 kHz aufweist.
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Jede
Induktions-Heizspule 35 wird aus einer entsprechenden durchgehenden
Länge von
Kupferrohrleitung ausgebildet, die in diesem Fall eine ringförmige Spulenwicklung 39 und
ein Paar von aufrecht stehenden Befestigungsschenkeln 40 definiert,
die einstellbar von dem T-Bus 36 zum selektiven vertikalen
Positionieren entlang einer Z- oder vertikalen Achse aufgenommen
werden. Obwohl in der veranschaulichten Ausführungsform die Spulen 35 so
gezeigt sind, dass sie eine einzige ringförmige Wicklung 39 aufweisen,
ist klar, dass die Spulen mit einer Vielzahl von spiralförmigen Wicklungen
ausgebildet sein können.
Für Zwecke
hierin umfasst der Begriff "Spule" Induktions-Heizspulen,
die eine oder mehrere Wicklungen aufweisen.
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In Übereinstimmung
mit einem wichtigen Gesichtspunkt der Erfindung können die
Buchsen und Köpfe
bei bedeutend niedrigeren Induktions-Heiztemperaturen verbunden
werden als dies bisher möglich
war. Insbesondere bestehen die Buchsen aus einem Matenal, das eine
merklich niedrigere Schmelztemperatur als die Polköpfe aufweist,
und während
eines Induktions-Heizzyklus werden die Polköpfe und Buchsen auf einen Temperaturbereich erhitzt,
der über
dem Schmelzpunkt der Buchsen liegt, wobei er unter dem Schmelzpunkt
der Polköpfe bleibt.
Zu diesem Zweck bestehen die Buchsen 21 in der dargestellten
Ausführungsform
aus einem Lötmetalllegierungsmaterial,
das vorzugsweise eine Schmelztemperatur aufweist, die um wenigstens 37,77 °C (100 Grad
F) nied riger als die Schmelztemperatur des Bleilegierungsmaterials
der Polköpfe 22 ist.
Angenommen, dass die Polköpfe
aus einem herkömmlichen
Bleilegierungsmaterial bestehen, wie beispielsweise Pb- und Sb-
und/oder Sn-Legierungen, welche Schmelztemperaturen von ungefähr 315,55 °C (600 Grad
F) aufweisen, so kann ein Lötmetallmaterial,
wie beispielsweise eine eutektische (Mindest-Schmelzpunkt) Legierung
aus Blei und Antimon verwendet werden, die einen Schmelzpunkt von
ungefähr
247,22 °C
(477 Grad F) aufweist. Es ist klar, dass andere Lötmetalllegierungsmaterialien ebenfalls
verwendet werden können,
solange das Material keiner übermäßigen Korrosion
unterliegt, wenn es längere
Zeit einem Schwefelsäure-Elektrolyten
von Batteriestärke
ausgesetzt ist und die Bleisäure-Batteriechemie
nicht verunreinigt.
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Es
wurde unerwartet herausgefunden, dass während eines Induktions-Heizzyklus
die Polköpfe 22 und
Buchsen 21 nur auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt der Lötmetalllegierung
der Buchsen 21 erhitzt werden müssen, um eine sichere Verbindung
zwischen den Buchsen 21 und den Polköpfen 22 zu erhalten.
Geeignete Flussmittel eines bekannten Typs können an der Schnittstelle von
Polkopf und Buchse verwendet werden, um eine Lötverbindung zwischen der Buchse
und dem Kopf zu verbessern. Obwohl die sich daraus ergebenden Verbindungen
nicht im Sinn des Stands der bisherigen Technik verschmelzen, bei
dem sich geschmolzene Materialien der Buchse und des Kopfs miteinander vermischen
und verschmelzen, ist die sich daraus ergebende Verbindung ausreichend,
um eine mechanisch starke und leckfreie Verbindung zwischen dem Kopf
und der Buchse zu erzielen, die einer langfristigen Verwendung der
Batterie standhält.
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Einem
Fachmann ist klar, dass die Buchsen 21 nicht für stromführende Leistungen
ausgelegt sein müssen.
Stattdessen können
die Batteriezellen-Polköpfe 22 so
dimensioniert sein, dass sie den Nenn-Arbeitsstrom der Batterie
während
der Nutzung leiten. In der veranschaulichten Ausführungsform
weist jeder Polkopf 22 zum Erhöhen der Stromleitung durch
die Polköpfe 22 einen
zylindrischen Kupfereinsatz 42 auf, der sich konzentrisch
in ein oberes Ende davon windet.
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Wenn
entsprechende Blei- und Lötmetalllegierungsmaterialien
für die
Batterie-Polköpfe 22 und Buchsen 21 ausgewählt werden,
ist klar, dass Verbinden zwischen den zwei Elementen optimal und gleichmäßig sogar
in einer automatisierten Fertigungsstraße ge steuert werden kann. Da
solches Verbinden schnell bei Induktions-Heiztemperaturen ausgeführt werden
kann, die niedriger sind, als bisher möglich war, können Batterien
mit erhöhter
Produktivität
und geringerer Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Kunststoffabdeckung
oder der Dichtung zwischen der Kunststoffabdeckung und der Buchse
erzeugt werden.
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In Übereinstimmung
mit einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung weist die Batterie-Abdeckung integral
geformte Formabschnitte 45 auf, die jede Buchse 21 und
jeden Kopf 22 vollständig
umgeben, um einen Damm 46 zum Steuern des geschmolzenen
Materials der Buchse 21 während eines Induktions-Heizvorgangs
und zum Ausbilden des Batteriepols in endgültiger Form zu definieren.
In der veranschaulichten Ausführungsform
liegt jeder integrale Formabschnitt 45 in der Form einer
aufrecht stehenden ringförmigen
Nabe oder Lippe vor, die im Wesentlichen mit dem Kopf 22 und
der Buchse 21, die verbunden werden sollen, konzentrisch
verläuft.
Jeder Formabschnitt 45 steht um einen relativ kleinen Abstand
L, wie beispielsweise in der Größenordnung von
0,15 cm (0,060 Zoll) von der oberen Fläche der Buchse 21 nach
oben vor. Da die Formabschnitte 45 die Buchsen 21 und
Köpfe 22 vollständig umschließen, schließen sie
beide geschmolzenes Material der Buchse während eines Verbindungsvorgangs
ein und formen die Batteriepole in endgültige Form. Nachdem die Formabschnitte 45 ein
integraler Teil der Abdeckung 20 sind, ist es auch nicht
notwendig, der Batterie während
des Induktions-Heizvorgangs separate Hilfsformen zuzuführen oder
anderweitig bereitzustellen. Da die Formabschnitte 45 ein
integraler Teil der Batterie-Abdeckung sind, enthalten sie ferner
in ästhetischer
und schützender
Weise die ausgebildeten Batteriepole während der gesamten Lebensdauer
der Batterie. Obwohl die dargestellten Formabschnitte 45 ringförmige Naben
sind, die konzentrisch zu den Polköpfen 22 und Buchsen 21 verlaufen,
die verbunden werden sollen, ist klar, dass die Formabschnitte andere,
nicht-konzentrische Auslegungen aufweisen können.
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In Übereinstimmung
mit der Erfindung definieren die integralen Formabschnitte der Abdeckung des
Weiteren einen Bezugspunkt zum zuverlässigen und wiederholbaren Fixieren
der Induktions-Heizspulen 35 in Bezug auf die Batterie
während
Induktions-Heizzyklen zum Erleichtern einer gleichmäßigen Verbindung
von Polköpfen
und Buchsen auch in automatisierten Batterie-Fertigungsstraßen. Wie
in 3 dargestellt, definieren die ringförmigen Formabschnitte 45 der
Abdeckung 20 jeweils eine flache obere Be zugsfläche 48 zum
Eingriff in eine entsprechende Induktions-Heizspulenwicklung 39, wie
beispielsweise bei der Aufwärtsbewegung
der Batterie 10 durch die Hebevorrichtung 30.
Wenn daher die Batterie 10 in eine betriebsfähige Beziehung zu
der Induktions-Heizvorrichtung 27 bewegt
wird, wird jede Bezugsfläche 48,
wie durch den entsprechenden integralen Formabschnitt 45 definiert,
mit einer Unterseite einer entsprechenden ringförmigen Spulenwicklung 39 in
Eingriff gebracht, um eine wiederholbare vorgegebene Position der
Buchse 21 und des Polkopfs 22 in Bezug auf die
Spule herzustellen. In der veranschaulichten Ausführungsform
ist jede Spule in einer solchen gelagerten Position leicht über dem
oberen Ende der entsprechenden Buchse 21 beabstandet, wobei
sich der Kopf 22 teilweise, in diesem Fall ungefähr zur Hälfte, in
die ringförmige Öffnung erstreckt,
die von der Spule definiert wird.
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Wenn
sich die Spulenwicklung 39 in einer solchen vorgegebenen
beabstandeten Beziehung sowohl zu der Buchse 21 als auch
dem Polkopf 22 befindet, induziert der Stromfluss durch
den T-Bus 36 und die Spulen 35 nach dem Einschalten
des Induktions-Heizgenerators 38 eine
im Wesentlichen sofortige und gleichmäßige Hochspannungsheizung in den
Buchsen 21 und Köpfen 22,
die in koaxialer Beziehung zu den Spulen angeordnet sind. Für den Fachmann
ist klar, dass durch selektiven Betrieb der Induktions-Heizvorrichtung 27 eine
solche Induktionsheizung gesteuert werden kann, um die Buchsen 21 konsistent
auf einen engen Temperaturbereich zu erhitzen, der über dem
Schmelzpunkt des Lötmetalllegierungsmaterials
der Buchse, aber unter dem Schmelzpunkt des Bleilegierungsmaterials
des Polkopfs liegt. Auf Grund der im Wesentlichen gleichmäßigen Ausrichtung
jeder Spule 35 der Induktions-Heizvorrichtung 27 in
Bezug auf die Buchsen 21 und Polköpfe 22 kann Verbinden
der Buchsen und Polköpfe
gleichmäßig ohne
Beschädigung
des umgebenden Kunststoffmaterials der Abdeckung 20 erfolgen.
Obwohl in der veranschaulichten Ausführungsform die integralen Formabschnitte 45 der
Batterie-Abdeckung 20 in Zusammenhang mit dem Verbinden
von Lötmetalllegierungs-Buchsen
mit Bleilegierungs-Polköpfen
beschrieben sind, ist klar, dass solche integralen Formabschnitte
der Abdeckung ebenfalls von Vorteil sind, wenn herkömmliche
Bleilegierungs-Buchsen und -Köpfe
durch Induktionsheizung verschmolzen werden.
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Unter
folgender Bezugnahme auf 5 wird eine alternative Ausführungsform
der Erfindung gezeigt, in der Elementen, die denjenigen ähnlich sind, die
oben beschrieben worden sind, ähnliche
Bezugszeichen mit dem hinzugefügten
unterscheidenden Suffix "a" zugewiesen worden
sind. In dieser Ausführungsform
sind die aufrecht stehenden Formabschnitte 45a der Batterie-Abdeckung 20a so ausgelegt,
dass sie konzentrisch in die Induktions-Heizspulenwicklung 39a passen,
um die Batterie-Polköpfe 22a und
Köpfe 21a zu
fixieren, die in der horizontalen Ebene, d.h. der X- und der Y-Richtung, sowie
in der vertikalen, d.h. der Z-Richtung verbunden werden sollen.
Die Formabschnitte 45a sind vorzugsweise geringfügig kleiner
im Durchmesser als die ringförmige
Wicklung 39a der Spule, um eine leichte Positionierung
der Formabschnitte 45a in die ringförmigen Spulenwicklungen 39a in
einer automatisierten Fertigungsstraße zu ermöglichen, wobei ein Bezugspunkt
für die
Polköpfe
und Buchsen in der X- und der Y-Richtung hergestellt wird. Es ist
klar, dass die Induktions-Heizspule entsprechende Messfühler aufweisen
kann, die mit einer oberen Fläche
der Abdeckung 20a zum Herstellen einer vorgegebenen vertikalen
Positionierung der Batterie in Bezug auf die Spule in Eingriff gebracht
werden können.
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Unter
folgender Bezugnahme auf 6 wird eine weitere alternative
Ausführungsform
einer Batterie in Übereinstimmung
mit der Erfindung gezeigt, in der Elementen, die denjenigen ähnlich sind,
die oben beschrieben worden sind, ähnliche Bezugszeichen mit dem
hinzugefügten
unterscheidenden Suffix "b" zugewiesen worden
sind. In dieser Ausführungsform
sind die Buchsen 21b, die verbunden werden sollen, in einer
Zwischenabdeckung 20b der Batterie befestigt, und eine äußere bzw.
endgültige
Abdeckung 50 ist auf dem Batteriegehäuse in einer vertikal beabstandeten
Beziehung über
der Zwischenabdeckung 20b befestigt. Die Zwischenabdeckung 20b weist
in diesem Fall integral ausgebildete Formabschnitte 45b auf,
die sich nach oben in abdichtendem Kontakt mit der endgültigen bzw. äußeren Abdeckung 50 erstrecken,
um eine redundante hermetische Dichtung um den ausgebildeten Pol
bereitzustellen. Es ist klar, dass nach dem Induktionsheizungs-Verbinden
oder Verschmelzen der Buchsen und Köpfe, wie vorher beschrieben,
die endgültige
Abdeckung 50 auf dem Batteriegehäuse positioniert und mit dem
oberen Umfang der Formabschnitte 45b verbunden werden kann,
wie beispielsweise durch Ultraschallschweißen. Die aufrecht stehenden Formabschnitte 45b stellen
wiederum Hohlräume 46b für das geschmolzene
Buchsenmaterial während
der Induktionsheizung bereit, enthalten in schützender Weise die endgültigen Batteriepole,
definieren einen Bezugspunkt für
die Induktions-Heizspulen und stellen zusätzlich eine redundante hermetische Dichtung
um die Buchsen und Polköpfe
in der endgültigen
Batterie bereit.
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Aus
dem Vorgenannten ist ersichtlich, dass, da die Polköpfe und
Buchsen nur auf über
den relativ niedrigeren Schmelzpunkts der Buchsen erhitzt werden
müssen,
der Induktionsheizungsvorgang bei niedrigeren Temperaturen ausgeführt werden
kann als bisher möglich,
wodurch die Möglichkeit
einer Beschädigung
der Kunststoffabdeckung reduziert wird. Da die integral ausgebildeten
Formabschnitte der Abdeckung jedes geschmolzene Material der Buchse während des
Verbindungsvorgangs vollständig
umgeben, einschließen
und formen, besteht keine Notwendigkeit einer Zuführung und
Handhabung von separaten Formen. Das Verfahren ist des Weiteren
für eine
effiziente und wirtschaftliche Herstellung in automatisierten Fertigungsstraßen geeignet.
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Die
vorliegende Anmeldung ist eine Teilanmeldung von
EP 98 938 121.5 (der Hauptanmeldung).
Die folgenden nummerierten Paragrafen waren Ansprüche der
Hauptanmeldung, wie eingereicht, und sind Erfindungsgegenstand,
aber keine Ansprüche,
der vorliegenden Anmeldung.
- 1. Bleiakkumulatorbatterie
mit einem Batteriegehäuse,
einer Vielzahl von in dem Gehäuse
verteilten Batteriezellen, wobei die Batteriezellen wenigstens eine
Polklemme aufweisen, einem Deckel, wenigstens einer Durchführung, die
in dem Deckel befestigt ist, wobei der Deckel auf dem Gehäuse positioniert
werden kann, indem sich die Polklemme durch die Durchführung erstreckt,
wobei die Durchführung
aus einem Material besteht, das einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist
als dasjenige der Polklemme, und sicher mit der Polklemme verbunden
werden kann, indem die Durchführung
auf eine Temperatur über
ihrem Schmelzpunkt, aber unter dem Schmelzpunkt der Polklemme erhitzt
wird.
- 2. Akkumulatorbatterie nach Anspruch 1, wobei die Durchführung aus
einem Material besteht, das einen Schmelzpunkt von wenigstens ungefähr 37,8 °C (100 Grad
F) unter dem Schmelzpunkt der Polklemme aufweist.
- 3. Akkumulatorbatterie nach Anspruch 1, wobei die Polklemme
aus einem Bleilegierungsmaterial besteht, und die Durchführung aus
einem Lötmetalllegierungsmaterial
besteht.
- 4. Akkumulatorbatterie nach Anspruch 3, wobei das Lötmetalllegierungsmaterial
einen Schmelzpunkt von wenigstens ungefähr 37,8 °C (100 Grad F) unter dem Schmelzpunkt
des Bleilegierungsmaterials aufweist.
- 5. Akkumulatorbatterie nach Anspruch 1, wobei der Deckel einen
integral ausgebildeten Gussabschnitt aufweist, der die Durchführung und
die Polklemme umgibt.
- 6. Akkumulatorbatterie nach Anspruch 5, wobei der Gussabschnitt
die Durchführung
und die Polklemme vollständig
umgibt.
- 7. Akkumulatorbatterie nach Anspruch 1, wobei der Gussabschnitt
ein ringförmiger
Wulst ist, der die Durchführung
vollständig
umgibt.
- 20. Verfahren zum Herstellen einer Bleiakkumulatorbatterie,
umfassend die Bereitstellung eines Batteriegehäuses mit einer Vielzahl von
Batteriezellen mit wenigstens einer Polklemme, die aus einem Bleilegierungsmaterial
besteht, Bereitstellen eines Deckels mit einer dann gehaltenen Durchführung aus
einem Material, das einen Schmelzpunkt von wenigstens ungefähr 37,8 °C (100 Grad
F) unter dem Schmelzpunkt des Bleilegierungsmaterials der Polklemme
aufweist, und Erhitzen der Polklemme und der Durchführung auf
eine Temperatur über
dem Schmelzpunkt der Durchführung,
aber unter dem Schmelzpunkt der Polklemme, um die Durchführung mit
der Polklemme über
eine sichere und nicht leckende Verbindung zu verbinden.
- 21. Verfahren nach Anspruch 20, umfassend die Positionierung
der Polklemme und der Durchführung
in einer vorbestimmten Beziehung zu einer Induktionserhitzungsspule
und Erhitzen der Polklemme und der Durchführung durch das Zuführen von
Strom zu der Spule, um einen Stromfluss durch die Polklemme und
die Durchführung
zu induzieren.
- 22. Verfahren nach Anspruch 21, umfassend die Bereitstellung
des Deckels mit einem integral ausgebildeten aufrechten Gussabschnitt,
der die Durchführung
vollständig
umgibt, und Einschließen
des geschmolzenen Metalls in dem Gussabschnitt während der Erhitzung zum Ausbilden
der Durchführung
in ihrer endgültigen
Form.
- 23. Verfahren zum Herstellen einer Bleiakkumulatorbatterie,
umfassend die Bereitstellung eines Batteriegehäuses mit einer Vielzahl von
Batteriezellen mit wenigstens einer Polklemme, die aus einem Bleilegierungsmaterial
besteht, Bereitstellen eines Deckels mit einer Durchführung dann, die
aus einem Lötmetalllegierungsmaterial
besteht, das einen Schmelzpunkt unter dem Schmelzpunkt des Materials
der Polklemme aufweist, und Erhitzen der Polklemme und der Durchführung auf
eine Temperatur über
dem Schmelzpunkt der Durchführung,
aber unter dem Schmelzpunkt der Polklemme, um die Durchführung mit
der Polklemme über
eine sichere und nicht leckende Verbindung zu verbinden.