汽車電池及其電池大蓋和電池蓋的製作方法

2023-06-10 05:17:36

本申請涉及蓄電池領域，具體涉及一種汽車電池，其具體結構涉及該汽車電池的電池大蓋和電池蓋。

背景技術：

鉛酸蓄電池是汽車的一個重要裝置，其為汽車起動提供電源，具體提供發動機啟動、汽車照明及其用電設備的用電。汽車接線盒安裝在鉛酸蓄電池蓋上，與蓄電池配套使用，作用在於將電池電源引出。

隨著汽車普及性，汽車電池的安全也越來越被重視。在日常生活中的汽車行進過程中，路況是最不可控的因素，各種路況往往造成汽車在行駛過程中並不是平緩的。具體的，當在汽車經過凸起的地面、坎坷的山路等一系列路況很差的路面時，汽車中的鉛酸蓄電池連同安裝在電池蓋的汽車接線盒就會跟隨汽車上下起伏，左右搖擺，結果出現電池及接線盒的損壞、脫落，進而造成接觸不良、打火、斷路等不良現象的產生，造成電池、接線盒及車內用電設備的使用壽命縮短的情況。

技術實現要素：

針對上述問題，本申請提供一種汽車電池及該汽車電池的電池大蓋和電池蓋。

根據第一方面，本申請提供的汽車電池的電池大蓋，包括矩形蓋體，蓋體上設置有用於伸出電池端子的端子孔。該電池大蓋的蓋體兩條短邊所在的側面均設置有沿蓋體長度方向向蓋體外部延伸的第一凸起，用於與汽車接線盒的剛性卡扣結構配合連接。該電池大蓋的蓋體兩條長邊所在的側面均設置有沿蓋體寬度方向向蓋體外部延伸的第二凸起，用於與汽車接線盒的彈性結構接觸形成彈性的無間隙連接。該電池大蓋的正面還設置有垂直於蓋體正面且向蓋體外部延伸的第三凸起，該第三凸起用於與汽車接線盒的定位孔配合連接。

需要說明的是，在本申請的描述中，電池大蓋蓋體正對汽車接線盒盒體的一面為正面，電池大蓋蓋體正面四邊向下延伸的裙邊所在的面則為蓋體側面，包括兩條短邊所在的側面和兩條長邊所在的側面，電池大蓋蓋體所圍的空間則為電池大蓋的內部，電池大蓋蓋體背對汽車接線盒的一面連同蓋體各側面對著蓋體內部的那面均為背面。第一凸起和第二凸起均設置在電池大蓋的側面並向蓋體外部凸出。第三凸起則設置於電池大蓋的正面，與汽車接線盒連接時插入到汽車接線盒的定位孔中形成連接，幫助定位和固定。進一步優選的，電池大蓋包括至少兩個第三凸起，這些第三凸起沿蓋體中心點對稱設置，且兩第三凸起的連線延伸後與電池大蓋的長邊和短邊所在直線均有交點。在本申請的一個具體實施方式中，電池大蓋包括兩個第三凸起，第三凸起為圓柱形定位柱且設置在蓋體正面兩端子孔之間。

在本申請的一個具體實施方式中，第一凸起的內部設置有若干與蓋體長邊平行的加強筋。進一步的，該第一凸起的上部外緣設置有倒角。具體的，該倒角為斜面倒角。

在本申請的一種具體實施方式中，上述第二凸起的上部外緣設置有倒角。具體的，該倒角為圓面倒角。

在本申請的一種具體實施方式中，上述電池大蓋的蓋體背面的端子孔底座的沿蓋體長度方向的兩側分別為隔牆和蓋體短邊所在的裙邊，在端子孔底座與隔牆和蓋體短邊所在的裙邊之間，沿蓋體長度方向上設有連接端子孔底座與隔牆和蓋體短邊所在的裙邊的對稱加強筋。

根據第二方面，本申請提供了一種包括上述電池大蓋的電池蓋，該電池蓋包括電池大蓋和電池小蓋，其中，電池大蓋的蓋體正面可進一步安裝電池小蓋。電池小蓋上有濾氣片，用於電池在使用過程中產生氣體的排放。電池小蓋是在電池大蓋與電池殼熱封好後，此時電池殼內已裝好極群、酸等，再進行重新加酸工序之後才與電池大蓋以熱封的形式進行連接。

根據第三方面，本申請提供了包括上述電池大蓋的汽車電池。該汽車電池可通過電池大蓋的第一凸起、第二凸起和第三凸起與汽車接線盒配合連接。

在本申請的一種具體實施方式中，汽車電池包括電池主體和電池大蓋，電池大蓋通過熱封方式與電池主體的殼體連接在一起。

在本申請的一種具體實施方式中，汽車電池包括電池主體、電池大蓋和電池小蓋，電池大蓋通過熱封的形式與電池小蓋和電池主體的殼體連接在一起。

本申請提供的汽車電池的電池大蓋，通過第一凸起、第二凸起和第三凸起的設置為汽車接線盒同時提供了多種連接方式和連接點。通過多種連接方式的共同作用——剛性緊配和彈性連接多重作用，在保證裝配的便捷性的同時，可有效減少在汽車行駛過程中因電池蓋與汽車接線盒之間的連接問題造成的兩者的磨損甚至脫落，進而避免出現接觸不良、打火、斷路等不良現象的產生，有效延長電池的使用壽命。

附圖說明

圖1為本申請的一種具體實施方式中的汽車電池與汽車接線盒裝配後的結構總體示意圖；

圖2為本申請的一種具體實施方式中的汽車電池的結構爆炸圖；

圖3為本申請的一種具體實施方式中的汽車電池在長度方向上的結構示意圖；

圖4為本申請的一種具體實施方式中的汽車電池在寬度方向上的結構示意圖；

圖5為本申請的一種具體實施方式中的汽車電池蓋的電池大蓋的結構圖。

具體實施方式

申請人在對電池蓋與汽車接線盒的連接方式做了仔細研究和實驗後，發現由於實際使用的需要，汽車接線盒與蓄電池並非一體成型而是通過裝配連接在一起，為便於裝配，目前，本領域通常選擇在電池蓋的兩個長邊和一個短邊上設置可與汽車接線盒的彈性結構構成彈性的無間隙連接的結構，即採用三邊彈性連接方式進行連接。因此，在汽車抖動搖擺的過程中，兩者之間因缺乏外側的剛性緊配而在振動中容易產生相對運動，進而產生磨損等現象，從而造成了電池及接線盒的損壞；另一方面，當振動強度達到一定程度後，則易產生汽車接線盒脫落的情況，繼而產生了各種不良影響和後果。申請人通過設計和實驗發現，在電池大蓋與汽車接線盒進行連接時，可增加適當的連接點，例如在電池大蓋的短邊所在的側面和電池大蓋的正面增加新的剛性連接點，形成剛性連接與彈性連接相結合的方式。採用上述方法進行設計的電池大蓋，通過具體實驗發現能有效減少因電池大蓋與汽車接線盒之間的連接問題造成的兩者的磨損和脫落等不良後果。

根據上述研究結果和發明構思，本申請提供的電池大蓋，為汽車接線盒同時增加了多種連接方式。一方面，在電池大蓋的正面增加第三凸起，增加了電池大蓋正面與汽車接線盒之間的面與面之間的連接點。關於第三凸起的數量，本申請中優選設置至少兩個或以上第三凸起。此時，優選該若干第三凸起沿電池大蓋的中心點對稱設置。在具體設置時，優選兩個第三凸起所在的直線即兩個第三凸起形成的連線所在的直線，既不與蓋體長邊平行，也不與蓋體的短邊平行。採用上述方式設置第三凸起，能更有效的增加電池大蓋與汽車接線盒之間的連接穩定性，確保在汽車行駛的顛簸中，電池大蓋與汽車接線盒具有更好的一體性，防止兩者的相對運動造成損傷。而有了第三凸起之後，能快速定位，幫助安裝，使得安裝更加便捷。在本申請的一種實施方式中，在電池大蓋的正面設置定位柱，該定位柱可與汽車接線盒的定位孔形成剛性的嵌合連接。

另一方面，在電池大蓋的短邊所在的側面設置第一凸起，該第一凸起可與汽車接線盒的邊沿向電池大蓋方向伸出的剛性卡扣結構配合連接。上述第一凸起的在蓋體寬度方向上的尺寸可根據汽車接線盒的卡扣結構的具體尺寸來設計。各短邊所在的側面上可設置一個或一個以上的第一凸起，其設置的具體位置也可根據需要進行調整。進一步的，關於電池大蓋短邊所在側面的上述第一凸起，可以實心結構，即該第一凸起的內部是實心的不存在其他結構，也可如本申請提供的一種具體實施方式中所示的加強筋結構，具體的，在第一凸起的內部並不是實心的，具體的，第一凸起的背面即對應蓋體內部的一面，採用一排與蓋體長邊平行的加強筋結構進行設計。採用此種方式的好處在於：既能保證與汽車接線盒的卡扣結構配合的強度，同時也能減少此處電池大蓋裙邊在注塑過程中變形，還能避免採用實心結構造成的裙邊縮水情況。此外，第一凸起的上部設計為倒角，防止汽車接線盒在與電池裝配過程中鏟傷電池蓋裙邊。上述第一凸起的上部是相對汽車接線盒在安裝後位於電池大蓋的上方而言的。具體的，該處的倒角尾斜角。該第一凸起的主要作用是與汽車接線盒形成剛性的卡扣連接，不僅增強兩者之間連接的穩定性，同時還能有效防止在振動過程中出現接線盒脫落的情況。

再者，在電池大蓋的兩條長邊所在的側面設置第二凸起，該第二凸起可與汽車接線盒邊沿向電池大蓋方向伸出的彈性結構接觸形成彈性的無間隙連接。該第二凸起相當於長邊所在側面的裙邊加厚部，因該處加厚故從該裙邊的橫截面方向上看形成凸起，加厚此處有利於確保該連接處的強度。厚度的具體設置可根據電池蓋長邊所在的側面的其他部位的厚度以及與其配合使用的汽車接線盒的彈性結構的材質等進行選擇和設計。進一步優選的，第二凸起的上部設計為倒角，防止汽車接線盒在與電池裝配的過程中鏟傷電池蓋裙邊。上述第二凸起的上部是相對汽車接線盒在安裝後位於電池大蓋的上方而言的。具體的，該處的倒角為圓角。

此外，電池大蓋蓋體背面的端子孔底座的沿蓋體長度方向的兩側分別為隔牆和電池大蓋短邊所在的裙邊，為兼顧本申請電池大蓋整體設計的可製造性，在端子孔底座與隔牆和電池大蓋短邊所在的裙邊之間，沿蓋體長度方向上增加左右對稱的加強筋，使得端子孔底座與隔牆、端子孔底座與電池大蓋短邊所在的裙邊增加加強筋連接。此種設計的意圖在於，如果沒有長度方向上對稱加強筋，端子孔底座兩側所對應的隔牆和短邊所在的蓋體裙邊存在縮水變形的問題。增加對稱加強筋後，將減少此處周圍隔牆和短邊所在的蓋體裙邊的縮水變形情況。

下面通過具體實施方式結合附圖對本申請作進一步詳細說明。其中不同實施方式中類似元件採用了相關聯的類似的元件標號。在以下的實施方式中，很多細節描述是為了使得本申請能被更好的理解。然而，本領域技術人員可以毫不費力的認識到，其中部分特徵在不同情況下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情況下，本申請相關的一些操作並沒有在說明書中顯示或者描述，這是為了避免本申請的核心部分被過多的描述所淹沒，而對於本領域技術人員而言，詳細描述這些相關操作並不是必要的，他們根據說明書中的描述以及本領域的一般技術知識即可完整了解相關操作。

本文中為部件所編序號本身，例如「第一」、「第二」等，僅用於區分所描述的對象，不具有任何順序或技術含義。而本申請所說「連接」、「聯接」，如無特別說明，均包括直接和間接連接、聯接。

實施例

本申請的實施例中提供了一種汽車電池，該電池可搭配汽車接線盒使用，裝配後的結構請參考圖1，圖1中，1為汽車接線盒，2為電池小蓋，3為電池大蓋，4為電池主體的殼體。在圖1的可見範圍中，汽車接線盒1通過卡扣結構即掛鈎11和彈性結構即彈片12與電池大蓋3連接。電池小蓋2和電池大蓋3構成本例中的汽車電池蓋，電池蓋與電池主體一併構成了本例中的汽車電池。本例中的電池小蓋2、電池大蓋3與電池殼體4之間的裝配關係如圖2所示。具體的裝配過程為：在電池大蓋3與電池殼體4熱封好後，此時電池殼體4內已裝好極群、酸等，再進行重新加酸工序之後再將電池小蓋2與電池大蓋3以熱封的形式進行連接。

請參考圖2，本例中電池大蓋3包括矩形蓋體，蓋體正面四邊向下延伸形成裙邊結構。蓋體的兩個短邊上均設置有第一凸起31，分別對應汽車接線盒1側面的兩個掛鈎11並在安裝時與其連接。蓋體的兩個長邊上均設有第二凸起32，分別對應汽車接線盒1側面的兩個彈片12並在安裝時與其連接。在蓋體的兩個短邊附近各設有一個端子孔33，端子孔33從蓋體正面向蓋體外部延伸。在兩端子孔33的之間的蓋體正面上還設置有兩個第三凸起，具體為圓柱形的定位柱34，該定位柱34可幫助汽車接線盒1快速定位和實現兩者的嵌合連接。兩定位柱34的連線既不與蓋體的短邊平行也不與蓋體的長邊平行，但兩定位孔34沿蓋體對角線的交點即蓋體中心點中心對稱分布。此外，汽車接線盒中設有的卡簧與電池正極配合連接。

為更好的說明本例中的第一凸起和第三凸起，特提供了本例的裝配了汽車接線盒後的汽車電池在長度方向上的結構示意圖，請參考圖3，圖3中13即為汽車接線盒的定位孔。由圖3可知，電池大蓋的定位柱34在裝配時插入到汽車連接盒1的定位孔13中形成嵌合連接。定位柱34的存在使得汽車連接盒與電池大蓋在面對面的方向上產生了連接。此外，在第一凸起31的上部外緣設有斜面倒角311。蓋體的兩個短邊上的第一凸起31對應汽車接線盒1側面的掛鈎11，並在安裝時與其形成卡扣連接。如圖3所示，掛鈎11與第一凸起31扣合後，能有效防止汽車接線盒從電池上脫落。

為更好的說明本例中第二凸起32，特提供了本例裝配了汽車接線盒後的汽車電池在寬度方向上的結構示意圖，請參考圖4。由圖4的放大圖中可知，第二凸起32沿蓋體的寬度方向的一面與彈片12直接連接，彈片12彈性壓貼在第二凸起32上。此外，在第二凸起32的上部外緣設有圓面倒角321。

電池大蓋背面的結構請參考圖5，其中，第一凸起31內部設有一排與蓋體長邊平行的加強筋312。此外，蓋體背面設置有與電池內部分隔各集群的隔牆對應的若干與蓋體短邊平行的隔牆35，端子孔33在蓋體背面設置有端子孔底座331，端子孔底座331位於蓋體短邊所在的裙邊36與最靠近裙邊的隔牆35之間。在蓋體背面，端子孔底座331沿蓋體長度方向的兩側設有對稱加強筋332，該對稱加強筋332分別連接端子孔底座331與隔牆35以及端子孔底座331與蓋體短邊所在的裙邊36。兩個端子孔底座均設有對稱加強筋。

此外，本申請還提供了相關的實驗數據以說明本申請提供的電池蓋的有效性。實驗如下：

固定汽車接線盒，將本例中製備得到的汽車電池與對應的已固定的汽車接線盒連接，再將電池固定安裝在振動臺上，採用邊充電邊振動的測試，由於汽車接線盒是固定的，而汽車電池可隨振動臺的振動而振動的，可通過觀察汽車電池的振動幅度來判定兩者之間的連接穩定性。

同時採用上述同樣的方式進行對照實驗，將現有常規的汽車電池即僅在電池大蓋的兩個長邊和一個短邊上設有形成彈性連接的第二凸起的汽車電池，與對應的已固定的汽車接線盒相連，其他同上。

相關振動的頻率等數據如表1所示，觀察兩款汽車電池在開始振動實驗後的30秒內的振動幅度。

表1電池實驗的振動相關參數

經過試驗觀察，發現本例得到的電池在試驗中的振動幅度遠小於現有常規的三邊彈性連接的汽車電池的振動幅度。由此可知，本例中提供的汽車電池與汽車接線盒之間的連接穩定性較現有常規的汽車電池有顯著的提升，能有效克服兩者在振動過程中的相對運動而造成的磨損，同時，能有效避免出現汽車接線盒脫落的問題。

以上應用了具體個例對本申請進行闡述，只是用於幫助理解本申請，並不用以限制本申請。對於本申請所屬技術領域的技術人員，依據本申請的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。