专利名称：密闭型蓄电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及密闭型蓄电池，尤其是涉及蓄电池的端子部的极柱套的构造。
在密闭型铅蓄电池上，输出输入端子部有从电池槽内向外贯通的极柱的焊接部。把该极柱边缘部分的贯通孔和极柱之间的气密性和密闭性做好是很重要的。
图10所示是现有的密闭型铅蓄电池端子部分的极柱套的结构。在图10中，盖子102被覆盖在电池槽101的开口部，铅合金制的极柱套103埋设在盖子102中。极柱105插入到该极柱套103上成形的贯通孔104中，极柱105与置于极柱套上部的L型的输出输入端子106焊成一体。贯通极柱套103的贯通孔104的极柱105的顶端被焊接在极柱套103的上部边缘，另外一边把熔化了的铅填充到L型的输出输入端子106的空洞部107处，一边焊接使它们一体化。
另外，作为现有密闭型铅民池的端子的变形例有如下的构造(无图)。即极柱套103在贯通孔104的下端不是整体地做在盖子102上，而一般是极柱套103的下端由盖子102的内面向贯通孔104的内侧方向凸出来。所以当把极柱105从电池槽101的内侧插到贯通孔104内时，极柱105的顶端就会碰到极柱套103的下端，结果极柱105就不能很顺利地插到贯通孔104中。
在上述的极柱套103与极柱105的连接方法中，因为极柱套103的上部与极柱105的上面在同一平面，只有极柱105顶端边缘与极柱套103焊接着，所以焊接范围就小，致使焊接部分的强度不足。另外，其焊接部分的合金变为不均匀的混合合金，因此从晶粒界面发生腐蚀，其结果就成为电解液渗出的原因。还有，该焊接部分的混合合金与极柱的材料类似，所以比较软，强度也不足。为解决其强度不足也有这样的提案，即在极柱套103上设置L形的输出输入端子106，以及把熔化了的补足铅填充到输出输入端子106上形成的空洞部107中进行加固。该补足铅与构成端子的合金使用同一种合金材料所以就确保了材料的强度，但是这样的蓄电池制造工序复杂，需要的工时也多。
本发明提供这样的蓄电池，它解决了现有的这些问题，并确保了极柱与其周边部分之间的密闭性。
本发明密闭型蓄电池具有下述部分(a)有开口部的电池槽，(b)设置在上述电池槽中的极板群和电解液，(c)设置在上述开口部的盖子，在盖子上有(1)用第一种可熔化材料做成的，有贯通上述电池槽中、外的贯通孔的能导电的极柱套，(2)与上述极柱套电连接并能导电的端子，(d)能导电的极柱，它与上述极板群有电连接，插设在上述贯通孔中，用第二种可熔化材料做成，(e)把上述极柱与上述极柱套连接起来的下述熔化物中的至少一种熔化物，(i)由上述极柱套熔化而生成的第一种熔化物，(ii)由上述极柱熔化而生成的第二种熔化物。
本发明密闭型蓄电池的制造方法包括下述各工序(a)把极板群放置到有开口部的电池槽中的工序，(b)给上述电池槽中注入电解液的工序，(c)把极柱连接到上述极板群的工序，(d)把具有端子和与上述端子电连接的极柱套的盖子覆盖在上述开口部的工序，(e)把上述极柱从上述电池槽内插入到上述极柱套的贯通孔中的工序，(f)用下述的至少一道工序，使上述极柱和上述极柱套一体化的工序，(1)把上述极柱的一部分熔化，用该熔化而生成第二种熔化物把上述极柱和上述极柱套接合起来的工序，(2)把上述极柱套的上述贯通孔的上部熔化，用该熔化而生成第一种熔化物把上述极柱和上述极柱套接合起来的工序。
最好是上述极柱套的上述第一种熔化材料用铅和铅合金材料中的至少一种材料做成。
最好是上述极柱的上述第二种熔化材料用铅和铅合金材料中的至少一种材料做成。
最好是用上述极柱的顶端熔化而生成的上述第二种熔化物，把上述极柱和上述极柱套接合起来。
最好是用上述极柱套熔化而生成的上述第一种熔化物，把上述极柱和上述极柱套接合起来。
最好是上述盖子用含树脂的材料做成。
最好是上述极柱的上面的边缘部分具有倒圆与曲面中的至少一种。
最好是位于上述贯通孔的下端的上述盖子的下面，具有锥体形状。
最好是再具有一个端子盖，做在盖子上覆盖着上述极柱套。
采用上述结构，极柱与接柱套的焊接强度就显著提高。另外密闭性也大大提高。还有因为防止了极柱与极柱套焊接部的腐蚀，所以就防止了电解液的泄漏，就能够得到具有上述优良性能和高可靠性的密闭型蓄电池。而且采用容易的制造工序，就可以造出极柱与极柱套焊接强度高的密闭型蓄电池。
图1是本发明的实施例之一密闭型铅蓄电池的极柱被焊接前的剖面图。
图2是本发明的实施例之一密闭型铅蓄电池的极柱被焊接后的剖面图。
图3是图2的正交方向的剖面图。
图4是本发明密闭型铅蓄电池的部分俯视图。
图5是本发明的密闭型铅蓄电池的端子盖实施例之一的剖面图。
图6是图5所示的端子盖的底视图(从里面看的平面图)。
图7是本发明的密闭型的铅蓄电池的端子盖实施例之一的放大剖面图。
图8是本发明的密闭型铅蓄电池端子部结构及其制造用的金属模具的实施例之一的剖面图。
图9是图8的端子部及用于其制造的金属模具的剖面图。
图10是现有的密闭型铅蓄电池的端子部的剖面图。
下面参照附图对本发明的实施例以说明。
图1是实施例之一，是蓄电池的极柱在焊接前和端子盖在焊接前的状态图。在图1中，密闭型铅蓄电池具有把极板群19收容于电池室内的电池槽1和覆盖该电池槽1的开口部的盖子2，以及埋在盖子2上部的输出输入端子6。由铅合金材料做成的极柱套3设置于盖子2上，贯通孔4从电池槽内部向外部贯通。端子6与极柱套3接触而且电气连通。极柱套3的贯通孔4的上部边缘形成有环状凸出部8。极柱5由电池槽1的内侧插入到上述贯通孔4中，极柱5的顶端面9设置得比上述环状凸出部8低。极柱5用可熔化材料制成。此外，极柱套3也是用可熔化材料制成的。作为这类可熔化材料，使用铅或铅合金。极柱5和极柱套3可用同种材料也可用异种材料制成。在这种状态下，把极柱5的顶端9熔化就生成第二种熔化物，用它把极柱套3的贯通孔4的内壁10与极柱5接合起来。此后把铅合金材料做成的凸出部8熔化，该熔化了的铅合金材料的第一种熔化物，在把极柱套3的贯通孔4和极柱5之间的间隙堵塞的同时，也覆盖在极柱5的上面把极柱套3的贯通孔4和极柱5密闭起来。由此使极柱5和极柱套3一体化。输出输入端子6与极柱套3接触而且电气连通。极柱5与极柱套3焊接后的结构如图2和图3所示。
另外，在极柱5的顶端9的上面也可以做一个凹部11，因为这种结构极柱5的凹部11易于熔化，所以就能使贯通孔4的内壁10与极柱5的接合更容易。
在图1，图2，图3中，把极柱5的顶端9置于贯通孔4的中间部。接下来，把极柱5的顶端9熔化，用生成的第二种熔化物把贯通孔4的内壁10和它接合起来。为了使该极柱5的顶端9与内壁10易于焊接，在极柱5的顶端面上做有凹部11，从而使极柱5的顶端易于熔化。设在极柱5的顶端9的凹部11熔化后的铅等第二种熔化物，一边把极柱5和贯通孔4之间的间隙填埋，一边把内壁10和极柱5接合起来。这时在贯通孔4的上部还留有很小的空洞部14。此后再把与极柱套3的贯通孔4的上部边缘做在一体的铅合金材料的凸出部8熔化，该熔化了的铅合金的第一种熔化物把极柱5和极柱套3接合起来；同时它还流入到围在贯通孔4的内面与极柱5上部的空洞部14中，将空洞部14填充。另外，此时该熔化了的第一种熔化物，有时也填充在极柱5凹部11的残留部分，这样做就形成了焊接部15。
由于这样的结构，极柱5和极柱套3之间的连接强度显著地提高。另外极柱5和极柱套3之间的间隙由第一种熔化物和第二种熔化物等熔化物完全地填充，其结果是电池槽1的开口部被盖子2完全地密闭起来。
在本实施例中，极柱5和极柱套3的接合记述了两种结构即(1)把极柱5的上部熔化，用其熔化物将极柱5和极柱套3接合起来；(2)把极柱套3贯通孔的上部熔化，用其熔化物将极柱5和极柱套3接合起来。具有这两种结构中的任一种都是可以的。但无论哪一种结构其密闭性和接合强度都不如两种同时都用的结构，但是与现有的蓄电池结构比起来，其密闭性和接合强度是优越的。
图8所示的是为把本发明的密闭型铅蓄电池的盖子成形的金属模具结构的一例，表示凸模41A与金属模41B处于打开状态，极柱套3处于将要装上去的状态。
图9表示上述金属模具闭合的状态。凸模41A核心一侧的芯柱42的锥形部42A与极柱套3贯通孔的下端相干涉。凸模41A核心一侧的芯柱42插入到设在金属模41B中的极柱套3的贯通孔4中。这时芯柱42的锥形部42A压缩贯通孔4的端部，于是贯通孔4的端部形成锥体状。在金属凹模43内填充了树脂时，由该锥形部42A成形的锥形部13去完成密封功能。同时该金属模具的锥形部42A完成把极柱套3压向金属模41B的一侧的功能。在这种状态下把树脂材料注入到凹模43中，就形成树脂部12。就这样，制造出了连接着贯通孔4的下端且具有锥形状孔的盖子2。图7所示是生产的部件的结构图。如图7所示，从盖子2的树脂部12到极柱套3的贯通孔形成有连续的锥形部13。
极柱与顶端的边缘具有倒圆或曲面。由于采用这样的结构，当把极柱5由电池槽1的内侧插入到贯通孔4时不不会被极柱套3的贯通孔4的边缘卡碰，而会顺利地插入贯通孔4中。
构成本实施例的端子盖16如图4-图6所示。在图2-图6中，端子盖16盖着填充极柱5和贯通孔4的熔焊部15，设置在端子6的周围。端子盖16有边缘17和孔50。在孔50的内缘上形成有肋状突出部18。边缘17热焊在盖子2上。突出部18围在端子6的四周并热焊在端子6上。
上述结构使密闭型蓄电池的密闭性显著提高。另外，使极柱与极柱套的焊接强度也显著提高。还有，因为其极柱和极柱套焊接部的铅合金与极柱套的材料是同种铅合金，所以就不会发生从其合金晶粒界面的腐蚀及电解液渗漏。再有，采用上述制造方法的各种工序并不复杂，所以就能以少的工序制造出密闭型铅蓄电池。还有，因为构成作为极柱套一部分的环形凸出部的铅合金材料有优良的机械强度，所以就能得到有优良机械强度的密闭型铅蓄电池。
权利要求
1.一种密闭型蓄电池，具有(a)有开口部的电池槽；(b)设置在上述电池槽中的极板群和电解液；(c)设置在上述开口部的盖子，在该盖子上设有(1)能导电的极柱套，它有贯通上述电池槽内的贯通孔，用第一种可熔化材料做成；(2)与上述极柱套电气连接的能导电的端子；(d)有导电性能的极柱，它与上述极板群电气连接，插在上述贯通孔中，用第二种可熔化材料做成；(e)把上述极柱和上述极柱套接合起来的至少是下述中的一种的熔化物(i)将上述极柱套熔化而生成的第一种熔化物；(ii)将上述极柱熔化而生成的第二种熔化物。
2.按权利要求1所述的密闭型蓄电池，上述极柱套的上述第一种熔化材料，是用铅和铅合金材料中的至少一种材料做成的。
3.按权利要求1所述的密闭型蓄电池，上述极柱的上述第二种熔化材料，是用铅和铅合金材料中的至少一种材料做成。
4.按权利要求1所述的密闭型蓄电池，上述熔化物是上述第二种熔化物，上述第二种熔化物使上述极柱和上述极柱套一体化。
5.按权利要求1这的密闭型蓄电池，上述熔化物是上述第一种熔化物，上述第一种熔化物使上述极柱和极柱套一体化。
6.按权利要求1所述的密闭型蓄电池，上述极柱套的第一种熔化物与上述极柱的上述第二种熔化物的双方都把上述极柱和上述极柱套接合起来，由上述极柱的顶端部的熔化而产生的第二种熔化物把上述极柱和上述贯通孔的内表面接合起来，由上述极柱套的熔化而产生的第一种熔化物覆盖在上述极柱的上方，并把上述极柱和上述极柱套接合起来。
7.按权利要求1所述的密闭型蓄电池，上述极柱的上面有凹部，由上述凹部熔化而生成的第二种熔化物把上述极柱套和上述极柱接合起来。
8.按权利要求1所述的密闭型蓄电池，上述极柱的上端面的位置在上述贯通孔内，上述第一种熔化物把由上述贯通孔的内表面与上述极柱的上端面所包围的空洞部填充起来。
9.按权利要求1所述的密闭型蓄电池，使上述极柱套和上述贯通孔的下表面的位置比上述盖子的下表面高，而把上述极柱套固定在上述盖子上；位于上述贯通孔下端的上述盖子的下方呈锥体形，而上述极柱的上端面的边缘具有倒圆和曲面中的至少一种，上述极柱是从上述贯通孔的下方插入而设置的。
10.按照权利要求1所述的密闭型蓄电池，还具有(e)覆盖上述熔化物和上述贯通孔的，设置于上述端子周围的端子盖；上述端子盖有突出部，上述突出部是包围在上述端子的周围贴紧地设置的。
11.按权利要求1所述的密闭型蓄电池，还具有(e)覆盖上述贯通孔的，边缘与上述盖子相结合的端子盖。
12.按权利要求11所述的密闭型蓄电池，上述端子盖有孔，上述孔的内周有突出部，上述突出部围在上述端子的周围与上述端子接合起来。
13.一种密闭型蓄电池的制造方法，具有下述工序(a)把极板群放置到有开口部的电池槽中的工序；(b)把电解液注入到上述电池槽内的工序；(c)把极柱连结到上述极板群的工序；(d)把具有端子以及和上述端子电导通的极柱套的盖子覆盖于上述开口部的工序；(e)把上述极柱从上述的电池槽内侧插入到上述极柱套上形成的贯通孔中的工序；(f)用下述工序中的至少一道工序使上述极柱和上述极柱套一体化的工序；(1)把上述极柱的一部分熔化，用由于该熔化而生成的第二种熔化物，把上述极柱和上述极柱套接合起来的工序；(2)把上述极柱套的上述贯通孔的上部熔化，用由于该熔化而生成的第一种熔化物，把上述极柱和上述极柱套接合起来的工序。
14.按权利要求13所述的密闭型蓄电池的制造方法，其特征是在上述工序(1)中，上述极柱的上部被熔化，用该熔化而生成的上述第二种熔化物把上述贯通孔的内表面和上述极柱接合起来。
15.按权利要求13所述的密闭型蓄电池的制造方法，其特征是上述极柱的上端面位于上述贯通孔的内部，用上述第一种熔化物把由上述贯通孔的内表面与上述极柱的上端面围成的空洞部填充起来。
16.按权利要求13所述的密闭型蓄电池的制造方法，在形成于上述极柱套的上述贯通孔的上部边缘形成有环形凸出部；使上述极柱的上端面的位置比上述凸出部的顶端低，而把上述极柱插入并设置在上述贯通孔中；上述第一种熔化物是由熔化上述凸出部而生成的。
17.按权利要求13所述的密闭型蓄电池的制造方法，上述极柱套用铅和铅合金材料中的至少一种材料做成，上述极柱是用铅和铅合金材料中的至少一种材料做成的。
18.按权利要求13所述的密闭型蓄电池的制造方法，上述盖子是使用树脂材料并用与上述极柱套一体成形的方法制造的，上述盖子的制造方法具有(1)把上述极柱套放置于金属模具中的工序，(2)把上述树脂材料注入到放置了上述极柱套的上述金属模具中的工序，(3)把注入到上述金属模具中的上述树脂材料固化的工序。
19.按权利要求13所述的密闭型蓄电池的制造方法，上述盖子是使用树脂材料并用与上述极柱套一体成形的方法制造的，上述盖子的方法具有(1)把有上述贯通孔的上述极柱套放置于第一金属模具中的工序，(2)把有锥体形状的凸型金属模插入到放置于上述第一金属模具中的上述极柱套的上述贯通孔内侧的工序，(3)把上述树脂材料注入到放置了极柱套的上述凸型金属模和上述第一金属模具中的工序，(4)使注入到上述金属模具中的上述树脂材料固化，并成形出具有与上述贯通孔连续地形成的上述锥体形状的盖子的工序。
20.按权利要求19所述的密闭型蓄电池的制造方法，在上述工序(2)中，当有锥体形状的凸模插入到放置于上述第一金属模具中的上述极柱套的上述贯通孔内侧时，上述贯通孔的端部受凸型金属模的挤压而成形为锥体形状。
全文摘要
能得到具有优良密闭性与可靠性的密闭型蓄电池。与在覆盖电池槽的盖子的上面埋入的铅合金制的极柱套的贯通孔的上部边缘成为一个整体而设置环形凸出部。通过了该极柱套贯通孔的极柱的顶端进入到环形凸出部的下面。在极柱的顶端上面设置凹部以使极柱的上部成为易于熔化的形状而和极柱套的贯通孔的内壁焊接,然后把环形凸出部熔化,用该熔化物将极柱套贯通孔填充起来。
文档编号H01M2/28GK1197298SQ9810668
公开日1998年10月28日 申请日期1998年4月20日 优先权日1997年4月22日
发明者岩村亮 申请人:松下电器产业株式会社