極柱與鉛套結構和熔接方法以及應用該結構的蓄電池的製作方法
2023-10-31 11:22:02 2
專利名稱：極柱與鉛套結構和熔接方法以及應用該結構的蓄電池的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種蓄電池製造領域，特別涉及一種極柱與鉛套結構和熔接方法，以及應用該結構的蓄電池。
背景技術：
在蓄電池的製造過程中，鉛套與正負極柱焊接工藝十分重要，特別是對於需要進行大電流放電的蓄電池，例如在汽車電池生產過程中，如果正負極柱與鉛套的燒焊熔接質量不好，熔接面積小，將導致導電性差，在大電流放電時或車子起動過程中出現容易融化現象。請參考圖I和圖2，現有車用電池所採用的極柱與鉛套的結構通常為兩種，一種如圖I所示，極柱11與鉛套12間隙配合，極柱11的上端做成倒角形狀，另一種如圖2所示， 極柱11』的上端做成尖角形狀。為了改善熔接面積，現有技術中針對上述結構提出了一種熔接方法，即先圍繞極柱周圍燒焊一圈，再燒極柱中間。通過這種工藝控制對熔接後，極柱與鉛套的熔接區域大小有所改善，請參考圖3，熔接區域包括鉛套熔接區121、極柱熔接區 112以及熔接體區111，該熔接體區111為燒焊時極柱11的上端經燒焊工藝所產生的熔體的分布位置。但是一方面該工藝控制的改善效果還不夠，其熔接面積沒有完全符合工藝要求，而且這種工藝控制對操作者要求高，員工由於操作的不嚴格或因新入職培訓不到位，其往往先燒焊極柱中間位置，使極柱冷鉛迅速掩埋極柱與鉛套配合間隙，造成如圖4所述熔接效果，圖中熔接區域僅包括極柱熔接區112和熔接體區111，使得鉛套12與極柱11之間熔接面積小，熔接質量差，生產過程中不易檢驗，繼而造成電池極柱溶接區域在大電流放電或汽車起動時熔化漏鉛，漏鉛後很可能會產生短路，以致可能出現電池著火隱患，產生大量不良品。
發明內容
本發明要解決的主要技術問題是，提供一種極柱與鉛套結構和應用該結構的蓄電池，能夠增加極柱與鉛套的熔接面積，使該極柱與鉛套以及蓄電池能夠適合在需要大電流放電時使用。另一方面，本發明還提供了一種極柱與鉛套的熔接方法，能夠製造所述的極柱與鉛套結構。為解決上述技術問題，本發明提供一種極柱與鉛套結構，包括鉛套、極柱和由極柱燒焊形成的熔接體，所述極柱與所述鉛套的套孔間隙配合，且所述極柱的熔接端從套孔中穿出，所述套孔上端的內孔壁與極柱的外圓周面圍合形成上方開口的熔接槽，所述熔接體分布在所述極柱表面、所述鉛套表面以及所述熔接槽內，將所述極柱與鉛套熔接成一體。在一種實施例中，所述熔接槽為圍繞所述極柱設置的環形槽。在一種實施例中，所述環形槽從上至下其開口大小依次減小。在一種實施例中，所述熔接槽為橫截面大致為直角形的環形槽。
在一種實施例中，所述極柱的熔接端設置倒角，其倒角面的下端伸入到所述套孔中，所述熔接槽由所述倒角面和所述套孔的孔壁圍合形成。一種極柱與鉛套的熔接方法，包括步驟a、將極柱與鉛套的套孔間隙配合，所述極柱的上端穿出套孔，並使套孔上端的內孔壁與極柱的外圓周面圍合形成熔接槽；步驟b、燒焊極柱，使極柱的上端形成熔接體，所述熔接體分布於所述極柱表面、鉛套表面以及所述熔接槽內，將極柱和鉛套熔接成一體固定。在一種熔接方法的實施例中，所述熔接槽為圍繞所述極柱設置的環形槽，且所述環形槽從上至下其開口大小依次減小。在一種熔接方法的實施例中，所述極柱的上端設置倒角，其倒角面的下端伸入到所述套孔中，所述熔接槽由所述倒角面和所述套孔的孔壁圍合形成。一種極柱與鉛套結構，採用上述任一種實施例所述的熔接方法製造而成。一種蓄電池，包括上述任一項實施例中所述的極柱與鉛套結構。本發明的有益效果是本申請所提供的極柱與鉛套結構以及熔接方法中，極柱外圓周面與鉛套套孔上端的內孔壁之間設置有熔接槽，極柱在熔接時所產生的流動熔體流進該熔接槽內，增加極柱與鉛套的熔接面積。該熔接槽深度、形狀、大小的不同，其最後形成的熔接面積不同，操作者可根據實際情況的需要設計熔接槽的深度、形狀和大小，以滿足不同工藝要求。本申請提供的蓄電池採用上述極柱與鉛套結構，因此其極柱與鉛套之間的熔接面積大，符合工藝要求，可保證極柱與鉛套的焊接強度，增強導電性能，當蓄電池進行大電流放電時，如車用電池在啟動時，可以有效防止融化現象，提高電池質量和壽命。
圖I為極柱與鉛套熔接前一種實施例的結構示意圖；圖2為極柱與鉛套熔接前另一種實施例的結構示意圖；圖3為極柱與鉛套熔接後一種實施例的結構示意圖；圖4為極柱與鉛套熔接後另一種實施例的結構示意圖；圖5為本發明極柱與鉛套熔接前一種實施例的結構示意圖；圖6為圖5中A部分放大圖；圖7為本發明極柱與鉛套熔接後一種實施例的結構示意圖；圖8為圖7中B部分放大圖。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
結合附圖對本發明作進一步詳細說明。實施例一本申請的實施例中，一種極柱與鉛套結構包括鉛套、極柱和由極柱燒焊形成的熔接體。該極柱與鉛套的套孔間隙配合，以便於極柱與鉛套的裝配，但其配合間隙較小，通常在O. 2_左右，以防止焊接過程中出現漏鉛的情況。極柱的熔接端從套孔中穿出，套孔上端的內孔壁與極柱的外圓周面圍合形成上方開口的熔接槽。該熔接體分布在極柱表面、鉛套表面以及熔接槽內，將極柱與鉛套熔接成一體。本例中，對極柱上端進行燒焊工藝所產生的流動熔體主要分布在極柱的熔接端表面、鉛套上表面和熔接槽內，這些流動熔體冷卻後將極柱與鉛套熔接形成一體固定。本例所稱的熔接體主要包括冷卻後的上述流動熔體。而通常在燒焊時極柱上端的一部分被熔融形成上述的流動熔體，而極柱上端的另一部分未被熔融或基本未被熔融，本例中將極柱未被熔融或基本未被熔融的部分稱為極柱的熔接端。與現有技術中極柱與鉛套結構相比較，本申請中鉛套的套孔上端的內孔壁與極柱的外圓周面圍合形成上方開口的熔接槽，其作用是在焊接過程中流動熔體可沿該熔接槽流入到套孔內，並將套孔的內孔壁和極柱的外圓周面熔接一體，以便增加鉛套與極柱的熔接面積，提高熔接效果，進而使本例所提供的極柱與鉛套結構可適用於大電流放電的情況。該熔接槽繞極柱設置，其數量可以是一個或一個以上，例如熔接槽可以是一個或一個以上圍繞極柱對稱或不對稱設置的弧形槽或者方形槽，也可以是僅僅一個圍繞極柱設置的環形槽。進一步地，該熔接槽從上至下其開口大小可以是一致，也可以是依次減小以便於流動熔體流淌。該熔接槽由套孔的內孔壁與極柱外圓周面圍成，在一種實施例中，請參考圖7，該熔接槽可以是改變極柱外圓周面的形狀，然後由套孔的內孔壁與該外圓周面圍合形成。當然，該熔接槽也可以是改變套孔的內孔壁形狀，然後由該內孔壁和極柱外圓周面圍合形成。進一步地，也可以同時改變套孔內孔壁和極柱外圓周面的形狀，使其圍合形成熔接槽。請參考圖7和圖8，以下以一種具體實施例進行詳細說明本例中，極柱和鉛套結構包括極柱21、鉛套22和熔接體，該鉛套22套設在極柱21 上，極柱21上端的熔接端212從鉛套22套孔中穿出，該熔接端212設置倒角，其倒角面的下端伸入到套孔中，使得該倒角面和套孔的孔壁圍合形成一個橫截面大致呈直角形的環形槽(此處是忽略了鉛套22和極柱21之間的配合間隙，如果不忽略該配合間隙，該熔接槽橫截面的形狀應大致呈上大下小的直角梯形，該直角梯形的下底大小等於鉛套22和極柱21 之間的配合間隙)，本例中，該環形槽即為熔接槽。該熔接體覆蓋在極柱21的熔接端212和鉛套22的上表面上，並且填滿該熔接槽，最終將鉛套22和極柱21熔接成一體，並形成一個面積較大的熔接區域。該熔接區域包括極柱熔接區212 (極柱熔接區即為極柱的熔接端212)、鉛套熔接區221和熔接體區211，與現有技術的區別在於，本例中由於熔接槽的引導和容置作用，可使得熔接體深入填充到套孔內的一定深度以下，增加套孔與極柱21的熔接面積。而且在本例中，操作者不需要採用現有技術中的工藝控制，即無需先對極柱21四周燒焊，再對極柱 21中間燒焊，可降低燒焊難度，提高熔接效率。進一步地，本例中熔接槽可根據實際需要選擇不同深度，可靈活控制極柱21與鉛套22的熔接面積，適用於各類蓄電池中，如需要滿足大電流放電或作為啟動電池時，在一種實施例中，可將熔接槽的深度設置成2_，以便最終形成的熔接區域面積符合工藝要求。當然，圖7和圖8中對熔接面積的分區表示只是便於申請人的描述和講解，在實際操作中，該極柱熔接區212、鉛套熔接區221和熔接體區211是熔接成為一個整體的。實施例二本申請還公開一種極柱與鉛套的熔接方法，該熔接方法包括
步驟a、將極柱與鉛套的套孔間隙配合，極柱的上端穿出套孔，並使套孔上端的內孔壁與極柱的外圓周面圍合形成熔接槽；步驟b、燒焊極柱，使極柱的上端形成熔接體(該熔接體與實施例一中定義相同)， 熔接體分布於極柱表面、鉛套表面以及熔接槽內，將極柱和鉛套熔接成一體固定。本例中，該熔接槽繞極柱設置，其數量可以是一個或一個以上，例如熔接槽可以是一個或一個以上圍繞極柱設置的弧形槽或者方形槽，也可以是僅僅一個圍繞極柱設置的環形槽。進一步地，該熔接槽從上至下其開口大小可以是一致，也可以是依次減小以便於流動熔體流淌。該熔接槽由套孔的內孔壁與極柱外圓周面圍成，在一種實施例中，該熔接槽可以是改變極柱外圓周面的形狀，然後由套孔的內孔壁與該外圓周面圍合形成。當然，該熔接槽也可以是改變套孔的內孔壁形狀，然後由該內孔壁和極柱外圓周面圍合形成。進一步地，也可以同時改變套孔內孔壁和極柱外圓周面的形狀，使其圍合形成熔接槽。請參考圖5-圖8，在一種具體實施例中，該熔接方法包括首先，請參考圖5和圖 6，將極柱21的上端穿出鉛套22的套孔外，使極柱21上端的倒角面的下端214位於鉛套22 的套孔內，使該倒角面213與套孔的內孔壁圍合形成熔接槽23 ;其次，可參考圖7和圖8，對極柱21的中間進行燒焊，使極柱21上端的一部分形成流動熔體，該流動熔體流經極柱21 的熔接端212 (該熔接端212與實施例一中定義相同)表面、鉛套22的上表面及填滿熔接槽23內，最終流動熔體冷卻形成熔接體，將極柱21和鉛套22溶解成一體固定，形成熔接區域。請繼續參考圖7和圖8，該熔接區域包括極柱熔接區212、鉛套熔接區221和熔接體區211，與現有技術的區別在於，本例中由於熔接槽23的引導和容置作用，可使得熔接體深入填充到套孔內的一定深度以下，增加套孔與極柱21的熔接面積。而且在本例中，操作者不需要採用現有技術中的工藝控制，即無需先對極柱21四周燒焊，再對極柱21中間燒焊，可降低燒焊難度，提高熔接效率。進一步地，本例中熔接槽23可根據實際需要選擇不同深度和形狀，可靈活控制極柱21與鉛套22的熔接面積，適用於各類蓄電池中，如需要滿足大電流放電或作為啟動電池時，在一種實施例中，可將熔接槽23的深度設置成2_，以便最終形成的熔接面積符合工藝要求。當然，圖7和圖8中對熔接面積的分區表示只是便於申請人的描述和講解，在實際操作中，該極柱熔接區212、鉛套熔接區221和熔接體區211是熔接成為一個整體的。實施例三本申請還公開了一種按照上述實施例三所述熔接方法製造的極柱和鉛套結構。實施例四本申請還公開了一種蓄電池，其採用了實施例一或者實施例三所述的任一種極柱與鉛套結構的實施例。例如在一種車用蓄電池實施例中，該蓄電池採用了上述極柱與鉛套結構，能夠滿足啟動時大電流放電的要求，提供了蓄電池性能和品質，降低次品率和返修率，提高了生產效率。本申請所提供的蓄電池，可應用於各種汽車電池，包括卡車、小汽車等、各種電動車包括遊覽車、巡邏車等以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種極柱與鉛套結構，包括鉛套、極柱和由極柱燒焊形成的熔接體，所述極柱與所述鉛套的套孔間隙配合，且所述極柱的熔接端從套孔中穿出，其特徵在於，所述套孔上端的內孔壁與極柱的外圓周面圍合形成上方開口的熔接槽，所述熔接體分布在所述極柱表面、所述鉛套表面以及所述熔接槽內，將所述極柱與鉛套熔接成一體。
2.如權利要求I所述的極柱與鉛套結構，其特徵在於，所述熔接槽為圍繞所述極柱設置的環形槽。
3.如權利要求2所述的極柱與鉛套結構，其特徵在於，所述環形槽從上至下其開口大小依次減小。
4.如權利要求3所述的極柱與鉛套結構，其特徵在於，所述熔接槽為橫截面大致為直角形的環形槽。
5.如權利要求4所述的極柱與鉛套結構，其特徵在於，所述極柱的熔接端設置倒角，其倒角面的下端伸入到所述套孔中，所述熔接槽由所述倒角面和所述套孔的孔壁圍合形成。
6.一種極柱與鉛套的熔接方法，其特徵在於，包括步驟a、將極柱與鉛套的套孔間隙配合，所述極柱的上端穿出套孔，並使套孔上端的內孔壁與極柱的外圓周面圍合形成熔接槽；步驟b、燒焊極柱，使極柱的上端形成熔接體，所述熔接體分布於所述極柱表面、鉛套表面以及所述熔接槽內，將極柱和鉛套熔接成一體固定。
7.如權利要求6所述的熔接方法，其特徵在於，所述熔接槽為圍繞所述極柱設置的環形槽，且所述環形槽從上至下其開口大小依次減小。
8.如權利要求7所述的熔接方法，其特徵在於，所述極柱的上端設置倒角，其倒角面的下端伸入到所述套孔中，所述熔接槽由所述倒角面和所述套孔的孔壁圍合形成。
9.一種極柱與鉛套結構，其特徵在於，採用如權利要求6-8任一項所述的熔接方法製造。
10.一種蓄電池，其特徵在於，包括權利要求1-5及9中任一項所述的極柱與鉛套結構。
全文摘要
本發明涉及一種極柱與鉛套結構和熔接方法，以及應用該結構的蓄電池。一種極柱與鉛套結構，包括鉛套、極柱和由極柱燒焊形成的熔接體，所述極柱與所述鉛套的套孔間隙配合，且所述極柱的熔接端從套孔中穿出，所述套孔上端的內孔壁與極柱的外圓周面圍合形成上方開口的熔接槽，所述熔接體分布在所述極柱表面、所述鉛套表面以及所述熔接槽內，將所述極柱與鉛套熔接成一體。本申請中，極柱外圓周面與鉛套套孔上端的內孔壁之間設置有熔接槽，極柱在熔接時所產生的流動熔體流進該熔接槽內，增加極柱與鉛套的熔接面積。該熔接槽深度、大小的不同，其最後形成的熔接面積不同，操作者可根據實際情況的需要設計熔接槽的深度和大小，以滿足不同工藝要求。
文檔編號H01M2/30GK102610784SQ20121005479
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月5日 優先權日2012年3月5日
發明者張祥, 熊正林, 王治宏 申請人:安徽理士電池技術有限公司