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CN105190946A - 用于可充电电池的可密封端子 - Google Patents

用于可充电电池的可密封端子 Download PDF

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Abstract

一种用于电池的端子，所述端子具有安装段和接触段。在安装段和接触段之间设置有转矩环。安装段用于将端子保持在电池盖中，所述端子优选地注射成型到所述电池盖中。端子是中空体，具有外壁和内壁。在接触段处，外壁呈圆锥形。在安装段处，外壁具有形成迷宫部的至少一个迷宫环。内壁包括至少两个段。上段基本由接触段包围，并且优选地呈圆锥形。下段基本由安装段包围。下段优选地在侧向截面图中呈凹形形状。在上段和下段之间，设置有边缘。内壁处的边缘基本由外壁处的转矩环包围。

Description

用于可充电电池的可密封端子
技术领域
本发明涉及一种用于可充电电池的端子，对于可充电电池也称作连接柱，尤其是电池、特别是铅酸蓄电池(也称作蓄电池)的连接柱。本发明的另一个方面涉及用于壳体的盖和/或这种电池的壳体和这种电池。
背景技术
在欧洲专利公开EP0601268B1中公开了一种用于电池的端子，所述端子能够模制到电池盖中并且具有形成迷宫式密封件的多个槽。
在US2011/0250493中公开了一种用于形成在内表面部分的多个纵向通道或者凹陷部的电池端子。
在美国专利公开US6,030,723中公开了一种铅套，所述铅套通过导电粘合剂连接到电池的端子柱。为了简化端子柱向铅套中的插入，端子柱的直径远小于铅套的直径。端子柱和铅套之间的间隙由所述导电粘合剂填充。
发明内容
待由本发明解决的问题在于提供一种用于电池的端子，所述端子提供改进的密封和改进的机械稳定性。而且，端子应当允许简便地组装电池，因此在组装期间在低摩擦的条件下将端子柱插入到端子中。应当简化制造端子的工序和注塑成型电池盖的工序并且使之更为精确和可靠。
在独立权利要求中描述了上述问题的解决方案。从属权利要求涉及本发明的进一步的改进。
在第一实施例中，用于电池的端子具有安装段和接触段。在安装端和接触段之间存在转矩环，所述转矩环优选地具有齿形突出部。安装段用于将端子保持在电池盖内，所述端子优选地注塑成型到所述电池盖中。电池在外部由接触段连接。端子是中空体，所述端子具有外壁和内壁。在接触段处，外壁优选地呈圆锥形，并且直径向端子的上侧逐渐减小。在安装段处，外壁优选地具有形成迷宫部的至少一个圆周伸出部。所述圆周伸出部还称作迷宫环。内壁包括至少两个段。上段基本由接触段包围，并且优选地呈圆锥形并且直径向端子的上侧逐渐减小。上段还可以呈圆柱形。下段基本由安装段包围。在侧向截面图中，下段优选地呈凹形。在上段和下段之间存在边缘。内壁处的边缘基本由外壁处的转矩环包围。
内壁的凹形下段为电池盖的塑料材料提供空间。尽管现有技术中已知的电池端子仅通过电池端子的外壁保持在电池盖中，端子的这个实施例的安装段、包括端子的外壁和内壁完全嵌入到电池盖的材料中。这增强了电池端子的稳定性并且导致产生显著增强的保持力。这与薄的滑动元件没有可比性。与此相反，存在针对覆盖端子安装段的内壁的电池盖材料的较厚层的空间。电池盖材料的厚度可以为1mm或者更大、优选地为3mm。为了将端子模制到电池盖中，将模制工具的销插入到端子中，以便限制电池盖材料在端子内的流动。在上段和下段之间的端子内壁处的环形边缘与模制工具的销接触并且确保密封电池盖材料能够流入其中的区域。这导致在电池盖材料与端子的下段之间产生清晰界限。
环形边缘优选地压靠在模制工具的销上。为了获得可靠的密封，模制工具的销必须至少紧配合到环形边缘的直径中。模制工具的销还可以被压入到端子中，从而使环形边缘的内径略微延伸。因此，如果环形边缘与端子外壁处的突出部相对，那么是优选的，这是因为这种突出部作为增强件起作用并且允许在端子没有变形的情况下吸收较高的力。
在另一实施例中，安装段具有从转矩环到安装段的端部逐渐减小的材料厚度。因为由于迷宫环的锚固力而使可能的保持力向安装段的端部逐渐减小，所以能够减小壁的厚度，由此进一步节省材料并且减轻质量。
另一实施例涉及一种电池盖，所述电池盖具有至少一个如本文所述的端子。
另一实施例涉及一种电池，所述电池具有至少一个如本文所述的端子和/或电池盖。
又一实施例涉及一种将端子模制到电池盖中的方法。可以通过使用具有电池盖的形状的模制工具对电池盖进行压铸或压模成型。首先，将模制工具的销推入到端子中，直到销与边缘环形接触。应当理解的是，如果将端子推到销上(当将端子插入到工具中时可以将端子推到销上)亦是如此。而且，工具是闭合的。还可以在闭合模型期间或者通过闭合模型而将销推入到端子中。接下来，用塑料材料填充模制工具，从而优选地允许塑料材料基本包封安装段。在塑料材料已经冷却、使得塑料材料不再为液态之后，打开模型并且从端子移除销。只要塑料材料不为液态，便可以与打开工具同时或者在打开工具之前或者之后移除销。
附图说明
在下文描述中，将参照附图针对实施例的示例以示例而非限制整体发明理念的方式描述本发明。
图1示出了电池端子的优选实施例。
图2示出了第一实施例的侧视图。
图3示出了第一实施例的俯视图。
图4示出了嵌入到电池盖中的端子的截面图。
图5示出了插入有模制工具柱的实施例。
图6示出了插入有端子柱内的端子的第一实施例。
图7示出了端子的第二实施例。
图8示出了另一实施例。
图9示出了端子的实施例的截面图。
图10示出了电池盖的材料和端子的材料之间的爬电距离。
具体实施方式
在图1中，示出了电池端子100的优选实施例。电池端子具有用于接触电池的接触段110、和用于将端子安装并且保持在电池盖内的安装段112。在接触段110和安装段112之间设置有转矩环111，所述转矩环向端子提供高的转矩阻力。优选地，安装段具有至少一个、优选地两个迷宫环131、132。端子是中空体，其中，除了转矩环之外，中空体的大部分围绕中心轴线150旋转对称。端子具有内壁101和外壁102。内壁101具有上段154和下段155。在上段和下段之间设置有环形边缘151。在上端和下段之间的这种环形边缘与外壁102处的转矩环相对。优选地，上段154略微呈圆锥形，并且直径向端子的上侧逐渐减小。上段具有从环形边缘151到端子的顶侧115逐渐减小的横截面。在替代实施例中，上段可以是圆柱形的。下段155具有从外侧到端子的底侧114、到环形边缘151逐渐减小的横截面。在纵向段中，在下段155中内壁的形状是凹形的。这种凹形形状允许更好地形成环形边缘151，还允许在端子的端部处与中心轴线150相距更大的距离。
在图2中，示出了第一实施例的侧视图。
在图3中，示出了第一实施例的俯视图。在此，示出了转矩环111的突出部118。
在图4中，示出了嵌入到电池盖200中的端子的截面图。在此，端子100的安装段112、包括外壁和内壁完全嵌入到电池盖材料中。这改进了组装期间端子柱向端子中的滑动，而且还提高了机械稳定性，这是因为电池盖材料更好地支撑端子安装段112。
在图5中，示出了插入有模制工具柱的实施例。这可以是注塑成型电池盖200期间的一个阶段。为了防止电池盖材料流入到端子的上段中，将模制工具的销300插入到端子中。工具优选地呈圆锥形并且具有精确配合到环形边缘151的直径的尺寸。这还防止电池盖的塑料材料流动越过环形边缘。优选地，销300的直径略微大于环形边缘151的直径，从而略微压缩环形边缘并且实现更好的密封。
在图6中，示出了插入有电池端子柱500内的端子的第一实施例。电池端子柱500连接到电池单元，所述电池单元位于底侧并且未示出。在电池端子柱的顶侧，将加热电池端子柱以使其与端子熔融在一起以便获得气密以及电安全连接。端子柱500的直径略微小于端子的内径。优选地，端子柱呈圆柱形，并且其直径小于端子的内壁的最小直径。更加优选地，端子柱的直径比环形边缘的直径小0.5mm至3mm。
在图7中，示出了端子的第二实施例。在此，替代环形边缘，设置有阶梯部152。这种阶梯部也适于抵靠模制工具的销300密封端子。阶梯部还允许对下段155的长度的精确测量。
在图8中，示出了另一实施例。在此，安装段112具有略微改动的迷宫部。替代在迷宫环131、132之间设置平直平面，设置具有拱形横截面的突出部140和141。这种拱形横截面减小了端子的材料和电池盖的材料中的机械张力，由此提高了机械稳定性和使用寿命。
在图9中，示出了端子的实施例的截面图。在此，为了演示目的，再次插入模制工具的销。由于安装段112被电池盖200的材料完全包封，所以能够减小壁的厚度。因此，如果转矩环和第一迷宫环131之间的第一位置处的壁的厚度134大于第一迷宫环131和第二迷宫环132之间的壁的厚度135，那么是优选的。由下段的形状和模制工具的销确定电池盖材料在端子内壁处的最大厚度210。优选地，所述最大厚度介于1mm和5mm之间、最为优选地介于2mm至3mm之间。
在图10中，示出了电池盖200的材料和端子100的材料之间的爬电距离或者漏电距离。来自电池内部的酸液必须经其爬行到达外部的爬电路径305位于点301和306之间。通过包封安装段的内壁的盖的塑料材料显著增加所述爬电路径。
附图标记列表
100电池端子
101内壁
102外壁
110接触段
111转矩环
112安装段
114端子的底侧
115端子的上侧
118转矩环的突出部
131第一迷宫环
132第二迷宫环
134转矩环和第一迷宫环之间的壁的厚度
135第一迷宫环和第二迷宫环之间的壁的厚度
140、141具有拱形横截面的突出部
150中心轴线
151环形边缘
152阶梯部
154上段
155下段
200电池盖
210最大厚度
300模制工具的销
301、306电池酸液爬电路径的端点
305爬电路径
500电池端子柱

Claims (13)

1.一种具有中空体的用于电池的端子(100)，所述用于电池的端子具有外壁(102)和内壁(101)，还设置有安装段(112)、接触段(110)和转矩环(111)，所述转矩环位于所述安装段(112)和所述接触段(112)之间，
所述外壁(102)优选地在所述安装段(112)处具有至少一个迷宫环(131，132)，从而形成迷宫部，
其特征在于，
所述内壁(101)具有：至少一个上段(154)，所述至少一个上段由所述接触段(110)包围；
下段(155)，所述下段由所述安装段包围并且在侧向截面图中呈凹形形状；和
边缘(151)，所述边缘位于所述上段(154)和所述下段(155)之间。
2.根据权利要求1所述的用于电池的端子(100)，
其特征在于，
所述边缘(151)由所述转矩环(111)包围。
3.根据权利要求1或者2所述的用于电池的端子(100)，
其特征在于，
所述上段(154)呈圆锥形，并且其直径向所述用于电池的端子的上侧(115)逐渐减小。
4.根据前述权利要求中的任意一项所述的用于电池的端子(100)，
其特征在于，
所述安装段(112)呈圆锥形，并且其直径向所述用于电池的端子的上侧(115)逐渐减小。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的用于电池的端子(100)，
其特征在于，
圆形阶梯部(152)毗邻环形边缘(151)。
6.根据前述权利要求中的任意一项所述的用于电池的端子(100)，
其特征在于，
所述安装段(112)具有从所述转矩环(111)到所述安装段的端部逐渐减小的材料厚度。
7.一种电池盖(200)，所述电池盖具有至少一个根据前述权利要求中的任意一项所述的用于电池的端子(100)。
8.根据权利要求7所述的电池盖(200)，
其特征在于
所述至少一个用于电池的端子(100)模制到所述电池盖(200)中。
9.根据权利要求7或者8所述的电池盖(200)，
其特征在于，
所述用于电池的端子(100)的所述安装段(112)由所述电池盖(200)的塑料材料包封。
10.一种具有至少一个根据权利要求1至6中的任意一项所述的用于电池的端子(100)的电池。
11.一种具有根据权利要求7、8或者9所述的电池盖(200)的电池。
12.一种将根据前述权利要求中的任意一项所述的用于电池的端子(100)模制到电池盖(200)中的方法，其包括以下步骤：
-将用于形成电池盖(200)的模制工具的销(300)推入到所述用于电池的端子(100)中，直到所述模制工具的销与所述边缘(151)环形接触为止，
-用塑料材料填充模制工具；
-从所述用于电池的端子(100)移除所述模制工具的销。
13.根据权利要求12所述的方法，其包括在第二步骤中用塑料材料包封所述用于电池的端子(100)的所述安装段(112)。
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