專利名稱：電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池，該電池具有至少一個(gè)電池單體連接元件，所述電池單體連 接元件包括(a) —個(gè)具有長方六面體狀的基本輪廓的連接器，該連接器用于與至少一個(gè) 板、尤其是與一個(gè)極板組在該連接器的下側(cè)上相連接，所述電池單體連接元件還包括(b) 一個(gè)焊接接片，該焊接接片與該連接器導(dǎo)電地相連接，(c)其中，在該電池的安裝位置中，該 連接器基本上水平地延伸并且該焊接接片基本上豎直地延伸，(d)其中，該連接器具有一個(gè) 位于該下側(cè)對(duì)面的上側(cè)以及(e)至少一個(gè)與該下側(cè)鄰接的長側(cè)，該焊接接片在所述長側(cè)上 與該連接器相連接。
背景技術(shù)：
這種電池例如已由DE 103 23 529 B3或者已由DE 24 47 639公知。 呈鉛蓄電池形式的這種電池例如作為啟動(dòng)機(jī)電池在汽車中使用。這種電池包括多
個(gè)原電池，這些原電池串聯(lián)連接并且通過電絕緣的分隔壁彼此間分隔開。任意一個(gè)原電池
都包括一個(gè)陽極的板組和一個(gè)陰極的板組，這兩個(gè)板組分別由多個(gè)極板構(gòu)成。電池單體連
接元件使一個(gè)板組的極板彼此間在電上以及在機(jī)械上相連接并且附加地用于使一個(gè)原電
池的板組通過另一個(gè)電池單體連接元件與另一個(gè)原電池的另一個(gè)板組穿過分隔壁電接觸。
用于將單體連接成蓄電池的連接元件已由EP 1 691 431 Al公知。 為了可實(shí)現(xiàn)這種電接觸，在制造電池時(shí)，電池連接元件彼此相對(duì)地并且相對(duì)于分 隔壁中的缺口對(duì)齊。接著，將兩個(gè)設(shè)置在分隔壁兩側(cè)的電池單體連接元件的焊接接片彼此 相焊接并且由此彼此電連接。 在鉛蓄電池中，連接器通常完全由鉛構(gòu)成，鉛對(duì)于金屬具有相對(duì)低的導(dǎo)電能力。鉛 蓄電池通常僅具有6伏特至48伏特的電壓。但在現(xiàn)代機(jī)動(dòng)車如商用車中，需要直到多個(gè)千 瓦的高功率，由此，在負(fù)載下大的電流流過電池單體連接元件。在這種電流下，由于電池的 內(nèi)阻而導(dǎo)致不期望地變熱，這是不利的。此外，電池的內(nèi)阻不利地限制可由電池輸出的最大功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種具有減小的內(nèi)阻的電池。 本發(fā)明通過所述類型的電池來解決該問題，在該電池中，焊接接片通過至少一個(gè)
在外側(cè)設(shè)置在焊接接片上并且伸到連接器的表面的接觸元件與連接器電連接。
通過具有這種電池單體連接元件的電池有利地實(shí)現(xiàn)從極板經(jīng)由電池單體連接元
件流動(dòng)的電流經(jīng)受比在電池單體連接元件用相同量的材料制造且不具有接觸元件的情況
下小的電阻。通過接觸元件，電池單體連接元件的供電流的電傳導(dǎo)使用的材料最佳地用于
電流流動(dòng)，由此可實(shí)現(xiàn)電池的內(nèi)阻降低。這使得在工作期間電池的不期望的變熱降低并且
可實(shí)現(xiàn)電池的功率輸出較高。 如果預(yù)給定最大可接受的內(nèi)阻，則本發(fā)明作為替換方案可節(jié)省用于制造電池單體連接元件的材料、例如鉛。 此外，有利的是，可用低投入來轉(zhuǎn)用本發(fā)明。因此僅須更換用于澆注電池單體連接
元件的模具。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，對(duì)于長方六面體狀的基本輪廓理解為連接器在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)
意義上可構(gòu)造成長方六面體狀，但這不是必需的。其實(shí)，連接器可不同于長方六面體狀的輪
廓，其方式是例如存在六個(gè)以上面，兩個(gè)彼此對(duì)置的側(cè)不彼此相對(duì)平行地延伸或者彼此鄰
接的面在彼此相對(duì)不同于直角的角度下延伸。這種變型已由現(xiàn)有技術(shù)公知。
對(duì)于連接器基本上水平地延伸的特征應(yīng)理解為連接器可嚴(yán)格水平地延伸，但這
不是必需的。尤其足夠的是，連接器在相對(duì)于水平面小于io。的角度下延伸。相應(yīng)情況適
用于焊接接片基本上豎直地延伸的特征。在此，與豎直面例如小于IO。的偏差也被視為基 本上豎直。 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式中，該電池是鉛蓄電池、尤其是商用車鉛蓄電池。商用車鉛蓄 電池例如與轎車鉛蓄電池或摩托車鉛蓄電池的不同之處在于，焊接接片在中央設(shè)置在連接 器的長側(cè)上。 優(yōu)選焊接接片具有兩個(gè)接觸元件，這些接觸元件在外側(cè)設(shè)置在焊接接片兩側(cè)，伸
到連接器的表面并且使焊接接片與連接器電連接。在此，這些接觸元件例如彼此相對(duì)鏡像
對(duì)稱地構(gòu)造，由此，電池單體連接元件也相對(duì)于鏡像平面鏡像對(duì)稱地構(gòu)造。 在電池充電或放電時(shí)，電流密度隨著到連接器的上側(cè)的距離的增大而減小，因此
優(yōu)選提出，接觸元件具有隨著到連接器的上側(cè)的距離的減小而增大的橫截面。此外，其優(yōu)點(diǎn)
在于，電池單體連接元件因此可特別容易地從澆注模具分離。 因?yàn)閬碜栽谶B接器外端部上與連接器相連接的極板的電流不得不克服特別高的 電阻，所以在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式中提出，接觸元件具有隨著到焊接接片的距離的增大而增 大的橫截面。以此方式使處于側(cè)面的極板的電流必須克服的電阻降低。 優(yōu)選接觸元件具有連接器側(cè)的過渡區(qū)域，所述接觸元件在該連接器側(cè)的過渡區(qū)域 中過渡到連接器，連接器側(cè)的過渡區(qū)域具有外側(cè)的區(qū)段，該外側(cè)的區(qū)段具有外側(cè)曲率半徑， 該外側(cè)曲率半徑處于3mm至10mm之間。 已經(jīng)證實(shí)，以此方式可實(shí)現(xiàn)電池的特別小的內(nèi)阻。形容詞"外側(cè)"在此涉及電池單 體連接元件并且意味著背離焊接接片。 此外，接觸元件有利地具有內(nèi)側(cè)的區(qū)段，該內(nèi)側(cè)的區(qū)段具有內(nèi)側(cè)曲率半徑，該內(nèi)側(cè) 曲率半徑處于lmm至3mm之間。接觸元件在焊接接片側(cè)的過渡區(qū)域中有利地具有0. 25mm 至2mm之間的曲率半徑，所述接觸元件在該焊接接片側(cè)的過渡區(qū)域中過渡到焊接接片。
為了簡化制造，電池單體連接元件優(yōu)選構(gòu)造成單件式，尤其是該電池單體連接元 件由鉛澆注。如果接觸元件投影到所述上側(cè)上的接觸元件橫截面具有一個(gè)邊線，該邊線在 相對(duì)于連接器的縱向軸線呈30。至60°的角度下延伸，則對(duì)于電池單體連接元件得到特 別小的內(nèi)阻。有利的是，接觸元件橫截面基本上是三角形，其中，接觸元件橫截面的另一個(gè) 邊基本上相對(duì)于連接器的長側(cè)平行地延伸。接觸元件橫截面在焊接接片內(nèi)部具有其頂點(diǎn)， 該接觸元件橫截面的兩個(gè)長邊之間的角度于是也取值為30。至60° 。
如果接觸元件橫截面在接觸元件過渡到連接器的位置具有這樣的接觸元件橫截 面積，該接觸元件橫截面積小于同一高度上焊接接片水平橫截面，則節(jié)省材料。因此，在每個(gè)水平高度上，焊接接片的橫截面大于接觸元件的橫截面。對(duì)于橫截面的大小在此理解為 橫截面面積。特別有利的是，接觸元件橫截面小于同一水平高度上焊接接片的橫截面的一 半。 如果接觸元件在連接器側(cè)基本上完全設(shè)置在一個(gè)水平平面的對(duì)面，該水平平面延 伸通過所述長側(cè)，焊接接片在所述長側(cè)上與連接器相連接，則電池單體連接元件的裝配尤 其得到簡化。


下面借助于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形式進(jìn)行詳細(xì)描述c
附圖表示 圖1 圖2 圖3a、3b、3c 圖4 圖5a、5b、5c、5d
根據(jù)本發(fā)明的電池的橫剖面， 根據(jù)圖1的電池的俯視圖， 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電池單體連接元件的橫剖面視圖， 用于根據(jù)本發(fā)明的電池的電池單體連接元件，以及 根據(jù)本發(fā)明的電池的電池單體連接元件的橫剖面視圖c
具體實(shí)施例方式
圖1示出了一個(gè)電池10的橫剖面視圖，該電池包括一些原電池12. 1至12. 6，圖1 中示出了這些原電池中的原電池12. 1、12. 2和12.3。原電池12. 1、12. 2、12. 3分別包括一 個(gè)陽極的板組14. 1、14. 2、14. 3和一個(gè)陰極的板組16. 1、16. 2和16. 3。原電池12. 1至12. 3 通過分隔壁18. 1、18.2彼此在空間上以及在電上分隔開并且設(shè)置在一個(gè)殼體中。
板組14. 1至14. 3或者16. 1至16. 3中的每一個(gè)都包括多個(gè)在機(jī)械上以及在電上 與電池單體連接元件20. 1、20. 2、20. 3或者20. 4相連接的極板。每兩個(gè)電池單體連接元件 20. 1和20. 2或者20. 3和20. 4通過對(duì)應(yīng)的分隔壁18. 1或者18. 2中的未繪入的孔彼此在 電上以及在機(jī)械上相連接，由此，原電池12. 1至12. 3串聯(lián)連接。 圖2除了原電池12. 1至12. 3之外還示出了另外三個(gè)原電池12. 4、 12. 5和12. 6， 這些原電池通過兩個(gè)電池單體連接元件22. 1、22. 2與原電池12. 1至12. 3在電上以及在機(jī) 械上相連接并且被串聯(lián)連接。如果在一個(gè)正極24上和一個(gè)負(fù)極26上施加電流或者從所述 正極和負(fù)極分接出電流，則電流流過全部原電池12. 1至12. 6并且在此情況下經(jīng)過電池單 體連接元件20. l至20.8和22. 1、22. 2。因?yàn)殡娏鞅仨毩鬟^多個(gè)電池單體連接元件，所以即 使在這些電池單體連接元件所具有的電阻方面進(jìn)行小的改善，也使得電池10的總內(nèi)阻顯 著減小。 圖3a示出了一個(gè)電池單體連接元件20，該電池單體連接元件具有一個(gè)連接器28 和一個(gè)焊接接片30。連接器28具有基本上長方六面體狀的基本輪廓，其具有下側(cè)32、上側(cè) 34、焊接接片側(cè)的長側(cè)36 (圖3b)、背離焊接接片的長側(cè)38、外側(cè)的第一長側(cè)40和外側(cè)的第 二長側(cè)42。焊接接片30設(shè)置在連接器28的焊接接片側(cè)的長側(cè)36上。
圖4示出了用于根據(jù)本發(fā)明的電池的電池單體連接元件20的立體視圖，在該電池 單體連接元件中，相同的對(duì)象設(shè)置有相同的參考標(biāo)號(hào)。電池單體連接元件20包括一個(gè)第一 接觸元件44. 1和一個(gè)第二接觸元件44. 2。兩個(gè)接觸元件44. 1、44. 2不僅與焊接接片30而 且與連接器28 —體地相連接并且楔狀地逐漸收縮地朝焊接接片30延伸。
兩個(gè)接觸元件44. 1、44. 2具有面積隨著到上側(cè)34的距離的減小而增大的、以水平 面H為參考的水平橫截面。換言之，接觸元件44. 1、44.2向上逐漸收縮。方向"上"如本說 明書中的其它取向說明那樣始終涉及電池單體連接元件20在如圖1和圖2中所示的電池 10中的安裝位置。但這些取向說明不應(yīng)理解為限制，而是僅僅用于解釋特別合適的布置。
此外，接觸元件44. 1、44. 2這樣構(gòu)造，使得被沿著焊接接片側(cè)的長側(cè)36延伸的豎 直平面V截得的截面具有隨著到焊接接片側(cè)的長側(cè)36的距離的增大而減小的面積。此外， 接觸元件44. 1、44. 2這樣構(gòu)造，使得被相對(duì)于焊接接片側(cè)的長側(cè)36垂直地延伸的豎直平 面W(圖5c)截得的截面具有隨著到焊接接片30的距離的增大而增大的橫截面。接觸元件 44. 1、44. 2由此具有棱柱狀的基本結(jié)構(gòu)，該基本結(jié)構(gòu)的基面基本上是三角形，如圖5c中通 過三角形D所表示的那樣。兩個(gè)最大的邊之間的張角a處于30°至60°之間，其中，這些 邊之一相對(duì)于焊接接片側(cè)的長側(cè)36平行地延伸。 圖4示出了連接器側(cè)的過渡區(qū)域46，該過渡區(qū)域包括一個(gè)外側(cè)(lateral)的區(qū)段 48和一個(gè)內(nèi)側(cè)(medial)的區(qū)段50。在外側(cè)的區(qū)段48中，過渡區(qū)域具有3mm至10mm的外 側(cè)曲率半徑，在內(nèi)側(cè)的區(qū)段50中，內(nèi)側(cè)曲率半徑取值為2mm。在焊接接片側(cè)的過渡區(qū)域52 中存在也為2mm的曲率半徑。 通過將鉛澆注到合適地成形的模具中來制造電池單體連接元件20。為了可容易地 將所形成的電池單體連接元件脫模，焊接接片30、連接器28和接觸元件44. 1、44. 2向上錐 狀地延伸并且在此以其相應(yīng)的面相對(duì)于相應(yīng)的豎直平面形成2。至7°的角度。參考標(biāo)號(hào)清單10電池12. 1、. 、12. 6原電池14. 1、14. 2、14. 3陽極的板組16. 1、16. 2、16. 3陰極的板組18. 1、18. 2分隔壁20. 1、20. 2、. 、20. 8、22. 1、22. 2電池單體連接元件24正極26負(fù)極28連接器30焊接接片32下側(cè)34上側(cè)36焊接接片側(cè)的長側(cè)38背離焊接接片的長側(cè)40外側(cè)的第一長側(cè)42外側(cè)的第二長側(cè)44. 1、44. 2接觸元件46連接器側(cè)的過渡區(qū)域48外側(cè)的區(qū)段50內(nèi)側(cè)的區(qū)段
52 焊接接片側(cè)的過渡區(qū)域 V 豎直平面 H 水平平面 S 邊線 a 張角
權(quán)利要求
電池，具有至少一個(gè)電池單體連接元件(20)，所述電池單體連接元件包括(a)一個(gè)具有長方六面體狀的基本輪廓的連接器(28)，該連接器用于與至少一個(gè)極板在該連接器(28)的下側(cè)(32)上相連接，以及(b)一個(gè)焊接接片(30)，該焊接接片與該連接器(28)導(dǎo)電地相連接，(c)其中，在該電池(10)的安裝位置中，該連接器(28)基本上水平地設(shè)置并且該焊接接片(30)基本上豎直地設(shè)置，(d)其中，該連接器(28)具有一個(gè)位于該下側(cè)(32)對(duì)面的上側(cè)(34)以及(e)至少一個(gè)與該下側(cè)(32)鄰接的長側(cè)(36)，該焊接接片(30)在所述長側(cè)上與該連接器(28)相連接，其特征在于(f)該焊接接片(30)通過至少一個(gè)在外側(cè)設(shè)置在該焊接接片(30)上并且伸到該連接器(28)的表面的接觸元件(44.1，44.2)與該連接器(28)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其特征在于該電池是鉛蓄電池(10)、尤其是商用車鉛蓄電池。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的電池，其特征在于該焊接接片(30)通過兩個(gè)在外側(cè)設(shè)置在該焊接接片(30)上并且伸到該連接器(28)的表面的接觸元件(44. 1，44. 2)與該連接器(28)電連接。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的電池，其特征在于所述接觸元件(44. 1,44.2)具有隨著到該連接器(28)的上側(cè)(34)的距離的減小而增大的橫截面。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的電池，其特征在于所述接觸元件(44)具有隨著到該焊接接片(30)的距離的增大而增大的橫截面。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的電池，其特征在于-所述接觸元件(44)具有連接器側(cè)的過渡區(qū)域(46)，所述接觸元件在該連接器側(cè)的過渡區(qū)域中過渡到該連接器(28)，-該連接器側(cè)的過渡區(qū)域(46)具有外側(cè)的區(qū)段(4S)，并且-該外側(cè)的區(qū)段(48)具有外側(cè)曲率半徑，該外側(cè)曲率半徑處于3mm至10mm之間。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的電池，其特征在于-所述接觸元件(44)具有連接器側(cè)的過渡區(qū)域(46)，所述接觸元件在該連接器側(cè)的過渡區(qū)域中過渡到該連接器，-該連接器側(cè)的過渡區(qū)域(46)具有內(nèi)側(cè)的區(qū)段(50)，并且-該內(nèi)側(cè)的區(qū)段(50)具有內(nèi)側(cè)曲率半徑，該內(nèi)側(cè)曲率半徑處于lmm至3mm之間。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的電池，其特征在于所述接觸元件(44)在焊接接片側(cè)的過渡區(qū)域(52)中具有處于0.25mm至2mm之間的曲率半徑，所述接觸元件在該焊接接片側(cè)的過渡區(qū)域中過渡到該焊接接片(30)。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的電池，其特征在于所述電池單體連接元件(20)構(gòu)造成單件式。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的電池，其特征在于所述電池單體連接元件(20)是澆注件，尤其是用鉛制成的澆注件。
11. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的電池，其特征在于所述接觸元件投影到所述上側(cè)(34)上的接觸元件橫截面(D)具有一個(gè)邊線(S)，該邊線在相對(duì)于該連接器(28)的長側(cè)(36)呈30°至60°的角度(a)下延伸。
12. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的電池，其特征在于所述接觸元件橫截面(D)在所述接觸元件(44)過渡到該連接器(28)的位置小于該焊接接片(30)的水平橫截面。
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的電池，其特征在于所述接觸元件(44. 1，44. 2)在連接器側(cè)基本上設(shè)置在一個(gè)水平平面的對(duì)面，該水平平面延伸通過所述長側(cè)(36)，該焊接接片(30)在所述長側(cè)上與該連接器(28)相連接。
14. 根據(jù)上述權(quán)利要求之一的電池，其特征在于該焊接接片(30)具有隨著到該連接器(28)的距離的增大而減小的橫截面，由此，該焊接接片(30)的彼此對(duì)置的側(cè)面彼此間具有2°至10°的角度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池，該電池具有至少一個(gè)電池單體連接元件(20)，所述電池單體連接元件包括(a)一個(gè)具有長方六面體狀的基本輪廓的連接器(28)，該連接器用于與至少一個(gè)極板在該連接器(28)的下側(cè)(32)上相連接，所述電池單體連接元件還包括(b)一個(gè)焊接接片(30)，該焊接接片與該連接器(28)導(dǎo)電地相連接，(c)其中，在該電池(10)的安裝位置中，該連接器(28)基本上水平地設(shè)置并且該焊接接片(30)基本上豎直地設(shè)置，(d)其中，該連接器(28)具有一個(gè)位于該下側(cè)(32)對(duì)面的上側(cè)(34)以及(e)至少一個(gè)與該下側(cè)(32)鄰接的長側(cè)(36)，該焊接接片(30)在所述長側(cè)上與該連接器(28)相連接。根據(jù)本發(fā)明提出，該焊接接片(30)通過至少一個(gè)在外側(cè)設(shè)置在該焊接接片(30)上并且伸到該連接器(28)的表面的接觸元件(44.1，44.2)與該連接器(28)電連接。
文檔編號(hào)H01M10/06GK101730951SQ200880014042
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月7日
發(fā)明者I·科赫, P·施特羅伊爾 申請(qǐng)人:Vb汽車電池有限責(zé)任公司