蓄电池和用于制造蓄电池的方法
【专利说明】蓄电池和用于制造蓄电池的方法
[0001]本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的具有多个电极板的蓄电池。本发明还涉及一种按照权利要求7的用于制造蓄电池的方法。
[0002]本发明尤其涉及铅酸蓄电池领域，其例如用于机动车的起动器电池。这种蓄电池由多个串联连接的原电池组成，它们通过电绝缘的隔板相互分开。每个原电池因此具有一个块形的电极板堆，负极板和正极板在其中交替地并排布置。各个电极板平行地连接在一起。为此，相同极性的电极板的连接凸耳连接在一起，例如在一种连接凸耳饶铸工艺中将所谓的蓄电池单元连接器(也称为端子连接器)模制在其上面。该工艺例如在DE102009014116B3和DE102007022246A1中描述。蓄电池单元连接器因此从上方安放到相互间以特定的间距布置的连接凸耳上并且与其连接。
[0003]由于在这种蓄电池的高电流和由此可能产生的高温，蓄电池单元连接器必须相当结实地构造。蓄电池单元连接器一般由铅制造，由此它的相当多的结构是相当重的。此外原材料，尤其是铅，比较昂贵。
[0004]因此本发明基于的任务是给出一种这种类型的蓄电池，它较轻并且可以成本更有利地制造。此外应该给出一种相应的用于制造蓄电池的方法，借此可以制造更轻和成本更有利的蓄电池。
[0005]这个任务按照权利要求1通过一种具有多个电极板的蓄电池来解决，这些电极板相邻地布置并形成至少一个块形的电极板堆，其中，每个电极板都包括具有布置在其中的栅格的框架，其中，至少栅格被填充活性物质，并且其中，每个电极板具有至少一个突出超过框架的连接凸耳，其中，相同极性的电极板的连接凸耳在一排中相互相邻地布置，其中，在一排中相互相邻地布置的连接凸耳通过至少一个布置在连接凸耳之间的焊接点或钎焊点以材料配合的方式被电地和机械地连接在一起形成连接凸耳块。连接凸耳从而恪合成连接凸耳块，其中，在连接凸耳之间形成焊接点或钎焊点。该焊接可以例如通过电极焊接实现。
[0006]本发明因此能够以惊人的方式完全省去至今安放在连接凸缘上的蓄电池单元连接器并且以在一排中相互相邻地布置的以电的和机械的方式连接在一起形成连接凸耳块取而代之，并且是通过至少一个布置在连接条之间的焊接点或钎焊点实现的。形成连接凸耳块进一步可以保证蓄电池具有高的电流负载能力。但是要求比过去显著更少的铅，因为连接凸耳本身的材料被用于形成连接凸耳块。在连接凸耳之间可能存在的空隙可以通过在其之间插入间隔片以在焊接或钎焊期间将连接凸耳连接成连接凸耳块。这样做，间隔片不一定要填满连接凸耳之间的空隙的整个宽度，而是也可以填充稍微较窄的宽度。在后者中，连接凸耳例如可以在焊接工艺的范围中通过压在各外部连接凸耳上的焊接钳先被机械地大致挤压在一起并且由此朝向彼此变形。连接凸耳的可变形性允许补偿一定的间隙。取决于电极板的厚度，连接凸耳块必要时也可能在完全没有所述的中间隔板的情况下制造，其中连接凸耳按照前述的原理被挤压在一起并且然后直接地相互焊接或钎焊起来。
[0007]因此连接凸耳块的一个有利的特征包括连接凸耳块中的连接凸耳之间不存在空隙。
[0008]块形的电极板堆原则上可以具有任何给定的块形，例如棱柱形的或长方体形的。框架指的是用于电极板的任何类型的框架，不仅是由上部、下部的以及左边和右边的框架段组成的圆周的框架，而且是非圆周的框架，例如只具有上部和下部的框架段的框架。
[0009]本发明使得不仅能够最佳化蓄电池的制造工艺，并由此通过节约所述铅而优化蓄电池的成本，该铅由于省去蓄电池单元连接器而不使用，但是其简化制造工艺的过程。如所述的那样将在一排中相邻地布置的连接凸耳连接成连接凸耳块事实上可以比将蓄电池单元连接器模制到连接凸耳的上边缘上以大体上更简单且更可靠的方式实现。此外，如所描述的那样形成连接凸耳块使得蓄电池更结实且不受振动的影响。
[0010]连接条在许多情况下具有与电极板框架相同的厚度。此外，布置在框架中的栅格在许多情况下也具有与电极板的框架相同的厚度，虽然其也可以具有较小的厚度。但是电极板的其它厚度比例也是可能的。本发明的一个有利的实施例提供的连接条至少在一个区域中具有比电极板的框架更大的厚度，该区域被设置用于形成连接凸耳块。这具有优点，前面提到的在连接凸耳之间的空隙可以完全地或至少部分地通过连接凸耳的较大的厚度补偿，由此在许多情况下完全可能在没有前面所述的间隔片形式的“空隙填充物”的情况下将连接凸耳直接地连接成连接凸耳块。连接凸耳在其较大厚度的区域中分别相对于栅格或框架对称地或非对称地加厚。
[0011]按照本发明的一个有利的扩展方案，在电极板用活性物质和必要的涂层，例如裱糊纸和/或分隔材料，制成之后，连接凸耳的厚度至少在连接凸耳块的区域中平均地是电极板在框架的区域中的厚度的两倍。在具有基本上相同的厚度的交替的正极板和负极板中，加厚的连接凸耳实现能够在最大程度上避免连接凸耳之间的空隙。连接凸耳块因此可以简单和快速地通过将连接凸耳直接地焊接或钎焊在一起制造。
[0012]按照本发明的一个有利的扩展方案，连接凸耳以材料配合的方式直接地相互连接或通过布置在两个相邻的连接凸耳之间的中间材料层相互连接。这允许通过将连接凸耳直接地焊接或钎焊在一起而简单和快速地制造连接凸耳块，以此进一步降低蓄电池的制造成本。前面已经提及的间隔片例如可以作为中间材料层使用。
[0013]按照本发明的一个有利的扩展方案，在连接凸耳的与框架相反的端部上未附接端子连接器，即没有用于使电极板堆与蓄电池的另一个单元的相邻的电极板堆连接的蓄电池单元连接器，也没有蓄电池的外部端子的极杆主体。由此可以最大化地节省铅并且因此在成本和重量方面进一步优化蓄电池。
[0014]按照本发明的一个有利的扩展方案，用于使电极板堆与蓄电池的另一个单元的相邻的电极板堆连接的端子连接器或蓄电池的外部端子的极杆主体与连接凸耳块材料配合地连接。因此与现有技术截然相反，有利的是，端子连接器或极杆本体与连接凸耳块连接而不与连接凸耳的外部端部连接。由此允许使用比在现有技术中的蓄电池中要求的端子连接器或极杆主体更小且更轻的端子连接器或极杆主体。因此端子连接器例如可以简单地从侧面在连接凸耳块的延长部上以材料配合的方式固定在连接凸耳块上。极杆主体可以以类似的方式与连接凸耳块连接，如下面还借助于实施例描述的那样。
[0015]开头所述的任务进一步按照权利要求7通过一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池的方法来解决，具有以下特征:
[0016]a)通过将多个电极板相互相邻地布置并且形成块形，由多个电极板制造至少一个电极板堆，其中，相同极性的电极板的连接凸耳相互相邻地布置在一排中，
[0017]b)通过产生至少一个布置在连接凸耳之间的焊接点或钎焊点，将在一排中相互相邻地布置的连接凸耳以材料配合的方式连接成一个连接凸耳块。
[0018]由此可以制造一种蓄电池，它具有前述的优点，尤其是具有小的重量和更节约的制造成本。
[0019]按照本发明的一个有利的扩展方案，该方法包括以材料配合的方式使连接凸耳块与至少一个端子连接器连接，该端子连接器用于使电极板堆与蓄电池的另一个单元的相邻的电极板堆连接，或与蓄电池的外部端子的至少一个极杆主体连接。
[0020]按照本发明的一个有利的扩展方案，各电极板在铸造工艺中由框架、在框架内为栅格设置的区域和连接凸耳制造而成。在铸造工艺中制造电极板允许合理化地成本节约地大数量地制造电极板。特别有利的是连续地制造带状毛坯的铸造工艺。<