專利名稱：頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種蓄電池，尤其是一種采用金屬件埋植的方式，在外殼的上、下蓋分別設置有對外接線端子，實現電極與外部連接的蓄電池。屬于蓄電池加工制造技術領域。
背景技術：
目前市場上已有的小型電池，包括一次性不可充電電池和二次可充電電池。其中，二次可充電電池又包括由堿性電解液或有機電解液制成的蓄電池，通常有多種標準規格。如X、D、S、SC、AA等型號。這些電池提供的與外部連接端子都設置在電池的頭尾兩端。因為在上述的電池中，通常可以采用能夠耐電解液腐蝕的金屬外殼。這些電池的一個電極可以直接連接到電池的金屬外殼上，即電池的金屬外殼可以作為電池中的一個電極對外部的接線端，而電池中另一電極可以利用扣在電池殼上的金屬電池上蓋，需要與金屬電池殼隔離，以該上蓋作為電極對外部的另一個接線端子，從而實現電極與外部的連接。這種形式電池的串聯連接，可以簡單地按照頭尾連接的方式實現。目前大多數使用這類電池的電子、電器產品，其電源空間與接線方式也都是根據這類電池的頭尾連接方式設計并與其匹配的。
然而，鉛酸電池中由于采用硫酸電解液，由于大多數金屬在硫酸電解液中都會腐蝕，只能采用橡膠或塑料等材料作為鉛酸電池的殼材料。與上述電池不同，鉛酸電池的非金屬外殼不導電，因此必須在外殼上另外加上導電的金屬端子，該金屬端子的一端在電池內部與電極相連接，另一端在電池殼的外部作為電池與外部連接的端子。由于目前的鉛酸電池在內部結構上的設計，包括電極本身的結構、電極與端子的連接、電池殼與端子固定與密封等方面的問題，難以加工成類似上述頭尾兩端為端子的電池結構形式，因此目前的鉛酸電池產品中尚沒有具有頭尾兩端形成匯流端子的結構。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于針對現有技術的不足，提供一種頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，其結構簡單，使電池殼整體密閉、堅固，具有高機械強度、高氣密閉性、高焊接可靠性和高耐蝕性能。
本實用新型所解決的技術問題是通過如下技術方案實現的一種頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，該蓄電池包括疊設的正極板、電池隔板和負極板，電池隔板隔設在相鄰的兩個正、負極板之間，卷繞成圓柱形或楞柱形蓄電池本體，其外圍套設有蓄電池外殼，外殼頂部設有上蓋，蓄電池匯流端子分別與正、負極板相連，蓄電池匯流端子分別設置在上蓋和外殼底部，蓄電池本體的中心位置設有中空的孔芯，正極板或負極板中的一種極板與設置在上蓋的匯流端子相連，另一種極板通過穿設在孔芯中的金屬導線與蓄電池外殼底部的匯流端子相連。
中空的孔芯是在卷繞疊設的正極板、電池隔板和負極板時留下的空間。其中空孔徑的大小，可以由卷繞機卷針的直徑來確定，孔徑的周圍是電池隔板，金屬連接導線穿過該中空孔徑將正極板或負極板中的一種極板與蓄電池外殼底部的匯流端子相連。
或者可以在卷繞電池時將具有一定中空孔徑塑料管保留在卷繞電池的芯部，金屬連接導線穿過該中空孔徑將正極板或負極板中的一種極板與蓄電池外殼底部的匯流端子相連。
該中空塑料管材質為聚乙烯、聚丙烯、聚苯烯、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸脂上述一種，或者上述兩種或兩種以上物質的聚合物，或者其他類高分子材料的單體聚合物或共聚物。
匯流端子膠封固定密封在上蓋和外殼底部，或預埋植注塑在上蓋和外殼底部。其材質為金屬材料，鉛或鉛合金，銅或銅合金外包覆鉛或鉛合金。
連接極板和匯流端子的金屬導線為鉛或鉛合金導線，或表面包覆鉛或鉛合金的銅或銅合金導線。
因此，本實用新型有別于目前鉛酸電池的內部結構。其特點在于，通過設計的電池內部結構和連接方式，在制作卷繞電池時在其中心處留有一定直徑的孔隙作為電極與端子的連接通道，實現電池在頭部的電極的接線與電池殼尾部的接線端子通過電池內部的這一孔隙相連接的獨特結構。將蓄電池殼的上、下部分，分別設計為與外部接線端，在實現電池殼整體密閉的同時，實現電極與外部的連接，從而構成頭尾兩端分別引出電極端子的蓄電池。本實用新型電池的結構，不需要在電池外部通過連接線來實現電池的頭尾連接，可以適用于不同規格和尺寸的電池，采用金屬物件在非金屬材料中的埋植注塑成型或者采用膠封方式來固定和密封端子。通過膠封或其他密封處理，可以實現電池殼整體的密閉與堅固，具有高機械強度、高氣密閉性、高焊接可靠性和高耐蝕性能。
圖1為本實用新型蓄電池卷繞成型后局部剖開的結構示意圖；圖2為本實用新型蓄電池頂部剖開的結構示意圖；圖3為本實用新型蓄電池剖面結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型的技術方案進行說明。
如圖1所示，為本實用新型蓄電池卷繞成型后局部剖開的結構示意圖。從圖1中可知，本實用新型為一種頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，該蓄電池包括依次疊設的正極板2、電池隔板3和負極板4，卷繞成圓柱形蓄電池本體，其外圍套設有蓄電池外殼7，外殼頂部設有上蓋71，蓄電池匯流端子分別與正、負極板相連。卷繞成型的蓄電池本體形狀也并不局限于圓柱形，還可以卷繞成楞柱形等其他多種形狀。
如圖1所示，該蓄電池的電池隔板3夾設在卷繞電池的正極板2和負極板4之間，起隔離正、負極板2和4防止短路的作用，同時，還具有吸附電解液的作用。制作卷繞電池時，在其中心位置保留有一定直徑尺寸的孔隙，形成中空的孔芯5，或者將具有一定孔徑的中空塑料管保留在卷繞電池的中心處，將該孔隙作為電池殼內部連接電極線的通道，通過該通道實現單個或一組電極與電極端子的連接。
中空的孔芯5是在卷繞疊設的正極板2、電池隔板3和負極板4時留下的空間。其中空孔徑的大小，可以由卷繞機卷針的直徑來確定，孔徑的周圍是電池隔板3。或者可以在卷繞電池時將具有一定中空孔徑塑料管保留在卷繞電池的芯部。
如圖2所示，為本實用新型蓄電池頂部剖開的結構示意圖。從圖2中可知，將電池中的一個電極6的接線端通過卷繞電極中間的孔芯5的空間與電池外殼7底蓋上的端子通過金屬導線8在電池內部相連接。電池殼上的匯流端子1可以采用電池生產中常規采用的膠封方式固定和密封，也可以采用預埋植件的加工方式，在注塑電池殼的加工中完成。
電池外殼7為非金屬材料，可以是聚乙烯、聚丙烯、聚苯烯、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸脂、或者是上述兩種或兩種以上物質的聚合物，或者是其它類高分子材料的單體聚合物或共聚物，電池殼的加工可以采用常規的注塑成型。如果電池中心的孔芯5采用塑料管，其材料也可以采用上述材料。
匯流端子1為金屬材料，可選用鉛或鉛合金，也可以選用銅或銅合金外包覆鉛或鉛合金。金屬匯流端子加工可以采用常規的機械加工或壓注成型，金屬匯流端子與電池殼的結合可以采用常規的膠封方法固定在電池外殼7的預留部位上；也可以采用金屬物件在電池殼蓋中埋植的方式，在常規注塑電池殼的加工中完成，金屬匯流端子的尺寸可以根據電池的外觀尺寸和功率來確定。
如圖3所示，為本實用新型蓄電池剖面結構示意圖。蓄電池匯流端子1和9分別設置在上蓋71和外殼底部72，蓄電池本體的中心位置設有中空的孔芯5，正極板2或負極板4中的一種極板與設置在上蓋71的匯流端子1相連，另一種極板通過穿設在孔芯5中的金屬導線8與蓄電池外殼底部的匯流端子9相連。連接電池內部的金屬導線8為鉛或鉛合金導線，或表面包覆鉛或鉛合金的銅或銅合金導線。
適用于鉛酸蓄電池內電極與匯流端子之間的連接，通過超聲波焊接，實現電池外殼與殼蓋之間需要良好的密封性閉合，尤其是適合于卷繞式柱形閥控密閉鉛酸蓄電池。
采用常規的膠封密封或其他密封方式，如熱封或超聲焊接方法，完成電池殼整體的閉合。按標準電池的外觀，加工正、負端子金屬端子片，將正、負端子片分別連接或焊接到電池的正、負端子處，形成標準電池的外觀。
本實用新型的特點在于通過設計的電池內部結構和連接方式，在制作卷繞電池時在其中心處留有一定直徑的孔隙作為電極與端子的連接通道，實現電池在頭部的端子的接線與電池殼尾部的電極通過電池內部的這一孔隙相連接的獨特結構。將蓄電池殼的上、下蓋部分，分別設計為與外部接線端，在實現電池殼整體密閉的同時，實現電極與外部的連接，從而構成頭尾兩端分別引出電極端子的蓄電池。本實用新型電池的結構，不需要在電池外部通過連接線來實現電池的頭尾連接，可以適用于不同規格和尺寸的電池，采用金屬物件在非金屬材料中的埋植注塑成型或者采用膠封方式來固定和密封端子。通過常規的密封方式，可以實現電池殼整體的密閉與堅固，具有高機械強度、高氣密閉性、高焊接可靠性和高耐蝕性能。
綜上所述，采用上述方法，可以制備具有標準外觀的、可以按頭尾連接結構的鉛酸電池。
在卷繞式蓄電池的頭尾兩端分別引出電極端子，通過采用改變蓄電池內部的連接結構和連接方式，在蓄電池外殼底部、外殼上蓋分別設有對外部接線的端子，在電池殼整體密閉的同時，實現電池殼內的電極與電池殼端子的連接。
最后需要說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1.一種頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，該蓄電池包括疊設的正極板、電池隔板和負極板，電池隔板隔設在相鄰的兩個正、負極板之間，卷繞成圓柱形或楞柱形蓄電池本體，其外圍套設有蓄電池外殼，外殼頂部設有上蓋，蓄電池匯流端子分別與正、負極板相連，其特征在于所述的蓄電池匯流端子分別設置在上蓋和外殼底部，蓄電池本體的中心位置設有中空的孔芯，正極板或負極板中的一種極板與設置在上蓋的匯流端子相連，另一種極板通過穿設在孔芯中的金屬導線與蓄電池外殼底部的匯流端子相連。
2.根據權利要求1所述的頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，其特征在于所述的中空的孔芯為帶有中空孔徑的塑料管。
3.根據權利要求2所述的頭尾兩端帶有匯流端子蓄電池，其特征在于所述的塑料管的材質為聚乙烯、聚丙烯、聚苯烯、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸脂中的一種或兩種或兩種以上物質的聚合物，或者高分子材料的單體聚合物或共聚物。
4.根據權利要求1所述的頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，其特征在于所述的匯流端子膠封固定密封在上蓋和外殼底部，或預埋植注塑在上蓋和外殼底部。
5.根據權利要求1所述的頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，其特征在于所述的匯流端子為金屬材料，鉛或鉛合金，銅或銅合金外包覆鉛或鉛合金。
6.根據權利要求1所述的頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，其特征在于所述的金屬導線為鉛或鉛合金導線，或表面包覆鉛或鉛合金的銅或銅合金導線。
專利摘要一種頭尾兩端帶有匯流端子的蓄電池，該蓄電池包括依次疊設的正極板、電池隔板和負極板，卷繞成圓柱形或楞柱形蓄電池本體，其外圍套設有蓄電池外殼，外殼頂部設有上蓋，蓄電池匯流端子分別與正、負極板相連，蓄電池匯流端子分別設置在上蓋和外殼底部，蓄電池本體的中心位置設有中空的孔芯，正極板或負極板中的一種極板與設置在上蓋的匯流端子相連，另一種極板通過穿設在孔芯中的金屬導線與蓄電池外殼底部的匯流端子相連。本實用新型結構簡單，連接方便，使電池殼整體密閉、堅固，具有高機械強度、高氣密閉性、高焊接可靠性和高耐蝕性能。
文檔編號H01M2/20GK2722446SQ20042006659
公開日2005年8月31日 申請日期2004年6月24日 優先權日2004年6月24日
發明者王佳兆 申請人:鐘陽