蓄电池、蓄电池组及其制造方法技术

技术编号:3241532 阅读:166 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种蓄电池(1),其具有一个长方六面体形状的壳体(3)、一个电极板叠堆(2)以及处于壳体(3)中的电解液,该电极板叠堆具有多个交替叠置并且由位于中间的分隔装置相互分开的正电极板及负电极板,所述壳体具有一个可用一个盖(12)封闭的、用于导入电极板叠堆(2)的开口,其中,这些正电极板在电极板叠堆(2)的一个第一侧边缘上彼此连接。这些负电极板在电极板叠堆(2)的与第一侧边缘对立的第二侧边缘上彼此连接并且与壳体(3)的内侧电接触。这些负电极板与一个具有一些弯曲的接触片(8)的输出接触板(7)相连接。这些由电极板叠堆(2)的第二侧边缘延伸到第一侧边缘的相应的接触片(8)弹性地靠触在壳体(3)的内侧上并且与壳体(3)形成电接触。一个可与正电极板的联接触点电连接及机械连接的连接型材(16)具有一个与所述盖平行地延伸的U形基部区段及两个平行的侧翼区段,这些侧翼区段自该基部区段离开地延伸并且被这样地布置,以便包围一个相邻的蓄电池(1)的壳体(3)并且与该壳体电接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种蓄电池,其具有一个长方六面体形状的壳体、 一个电 极板叠堆以及处于壳体中的电解液,该电极板叠堆具有多个交替叠置并且 由位于中间的分隔装置相互分开的正电极板及负电极板,所述壳体具有一 个可用一个盖封闭的、用于导入电极板叠堆的开口,其中,这些正电极板 在电极板叠堆的一个第一侧边缘上彼此连接,这些负电极板在电极板叠堆 的与第一侧边缘对立的第二侧边缘上彼此连接并且这些负电极板与壳体的 内侧电接触。本专利技术还涉及一种具有多个这种蓄电池的蓄电池组。本专利技术还涉及一种用于制造这种蓄电池及蓄电池组的方法。
技术介绍
例如在混合动力机动车中需要高能效的电池系统作为储存系统。它们 必需在短时间上输出高功率并且在短的时间间隔内可吸收大的电功率。在 极端情况下该放电及充电过程以一个紧促的时间序列相继进行。因为无论 放电过程还是充电过程均与由(欧姆的或电化学的)极化产生的能耗相关 联,在电池系统持续工作时由于能耗引起相当大的发热。这可导致电池显著地变热及由此导致对其工作范围的限制。在高温时例如对于镍氢(NiMH) 蓄电池或镍-镉(NiCd)蓄电池仅能提供充电状态的60%的最大功率。另一方面,电池中高的工作温度将导致其使用寿命的縮短。对于这种 使用寿命縮短的过程有责任的是电极上的化学过程,该化学过程使材料的 储能能力或可吸收电功率的速度持续地减小。高温也可导致液态电解质的 耗损,该电解质通过温度升高时渗透性增强的密封材料可发生迁移。尤其 是使用塑料作为壳体材料的电化学储存系统可能遭受到通过该扩散/渗透过程的电解质高耗损。除此以外,在当今的混合动力机动车中愈来愈多地使用的MMH系统中,还附带有作为有害作用的透过塑料壳体壁的氢损耗。因为在储氢合金中存 入的氢是真正有效的负电极材料,它的损耗可显著地干扰储存系统的功能。 在碱电池技术中对于电池壳体优选使用钢,钢在薄的实施形式中既可防止水的渗透也可很大程度上抑制H2的渗透。缺点是钢的有限的设计可能性,这尤其是涉及薄壁的实施形式。但出于节省重量的原因薄壁壳体是绝 对有必要的。因为蓄电池在其气密地实施形式中在确定的工作状态中(高温,过充 电等)可出现内部压力,故需要一个稳定的壳体,该壳体同时也应有效地 排出热量。一个理想的技术解决方案为圆柱形的钢电池,正如当前在器具电池应 用的广泛领域中所使用的。圆柱形的结构形式即使对于高压力也是稳定的。 由此可实现允许快速热传递的薄壁金属容器。但圆柱形的结构形式局限在 相对小的电池上。随着电池容量的加大,其直径增加,由此难于将热从其 内部排出。一种在热传递方面原理上有利的结构形式为扁平的棱柱形蓄电池,它 们可被组合成蓄电池组。在S. Hamada, T. Asahina, T. Matsu眼h, H. Miyamoto, T. Ito写的:"用 于HEV的新型棱柱形Ni-MH电池的开发"(第5届先进汽车电池会议会刊, 2005年6月13-17日,夏威夷之檀香山,第4期第16号)中描述了一种具 有金属壳体的蓄电池,其中与负电极板连接的输出接触板与电池壳体相焊 接。在壳体的对立侧上,正极端子被从金属壳体引出并且用一个绝缘笼与 壳体电绝缘。为了连接彼此相邻的蓄电池,这些正极端子与壳体的构成负 极的联接接触板相焊接。由壳体导出一个气体过压阀,其中一排蓄电池的气体过压阀通过套在 这些气体过压阀上的气体导出通道彼此连接。蓄电池组被一个绝缘膜覆盖,以避免短路。一个类似的蓄电池的实施形式被描述在T.Hayashi, M. Ito ,T. Ishishita, Y.Arase写的"用于混合动力机动车的新电池系统的开发" (第5届先进汽车电池会议会刊,2005年6月13-17日,夏威夷之檀香山, 第4期)中。在其中也提出了一种用于蓄电池的金属壳体并且电极直接与 电池壳体及正极焊接,以便节省连接空间。在U. S. 2004/0248002 Al中描述了一种棱柱形的蓄电池,其中正极被 引导穿过壳体盖中的孔。正极为一个铆钉形式并且可变形,当正极被固定 在盖上时挤压住一个被引导穿过该孔的密封圈。在将电极板叠堆放入壳体 并且关闭盖后,正极靠触在用于正电极板的输出接触板上。然后使盖与壳 体相焊接并且借助铆钉形式的正极的空心实施形式可进行正极与用于正电 极板的输出接触板的激光焊接。在DE 101 44 281 Al中描述了一种圆电池,其中巻绕电极与一个设有 接触条的输出板焊接。接触条被弯曲,以使得它靠触在一个壳体罩的内侧 面上。由JP 2000-048803公知了一种蓄电池,其中正电极板及负电极板各与 一个穿过壳体盖的螺钉销相接触。在此, 一个包围该螺钉销的绝缘套筒及 一个密封圈与壳体盖相邻地被设置在内空间中,它们与壳体盖中用于螺钉 销的透孔齐平地布置。螺钉销、绝缘套筒、密封圈及壳体盖用一个螺母夹 紧。在传统的蓄电池上面临着必要的高精制造公差的问题,以保证可靠的 密封及最佳接触接通。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于,给出一种改善的蓄电池。根据本专利技术,该目 的将通过本文开头所述类型的蓄电池通过以下方式来解决负电极板与一 个具有折弯的接触片的输出接触板相连接,由电极板叠堆的第二侧边缘延 伸到第一侧边缘的接触片弹性地靠触在壳体的内侧上并且与壳体形成电接 触。 一个可与正电极板的联接触点电连接及机械连接的连接型材设有一个 与所述盖平行地延伸的U形基部区段及两个平行的侧翼区段,这些侧翼区 段自该基部区段离开地延伸并且被这样地布置,以便包围一个相邻蓄电池的壳体并且与该壳体电接触。在长方六面体形状的壳体中,输出接触板的弯曲接触片用于补偿制造 公差及与壳体的良好电接触。与U形连接型材的最好在接触片的区域中包 围壳体的基部区段相关联地在简单装配的情况下可保证良好的电连接。因此通过U形连接型材实现了正极与一个相邻蓄电池的构成负极的壳 体的连接,该U形连接型材与一个蓄电池的联接接触螺纹杆形成电连接及 机械连接。该连接例如可通过螺接或焊接来实现。该u形连接型材具有一 个与盖平行地延伸的基部区段,该基部区段与联接接触螺纹杆相连接,该u 形连接型材还具有两个平行的侧翼区段,它们自该基部区段离开地延伸并 且被这样地布置,使得这些侧翼区段包围一个相邻蓄电池的壳体并且与该 壳体电接触。为此,这些侧翼区段附加地与该壳体相焊接。在一个优选实施形式中,在电极板叠堆的第一侧边缘上设有至少一个 联接接触螺纹杆,该联接接触螺纹杆与正电极板形成电接触、从第一侧边 缘伸出并且被引导穿过所述盖中的对应孔。 一个密封圈包围着联接接触螺 纹杆并靠触在盖的内侧上。 一个作为电绝缘装置的绝缘衬套包围着联接接 触螺纹杆、靠触在所述盖的外侧上并且延伸到所述盖的孔内。 一个夹紧螺 母被旋拧在该联接接触螺纹杆上并且被防置在绝缘衬套上以使密封圈及绝 缘衬套夹紧在盖上。通过使用联接接触螺纹杆来构成正极可实现密封圈及绝缘衬套的机械 夹紧,以便密封盖中的电极套筒。该实施形式具有其优点,即密封圈及绝 缘衬套在制造时不会遭受任何值得一提的热负荷,因为盖首先可与壳体相 焊接,而无需将密封圈及绝缘衬套固定地靠触在盖上。在盖冷却后才接着 用夹紧螺钉实现密封圈及绝缘衬套的夹紧。此外该实施形式具有其优点, 即保证了蓄电池的简单及廉价的装配。所述盖应在本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种蓄电池(1),其具有一个长方六面体形状的壳体(3)、一个电极板叠堆(2)以及处于壳体(3)中的电解液,该电极板叠堆具有多个交替叠置并且由位于中间的分隔装置相互分开的正电极板及负电极板,所述壳体具有一个可用一个盖(12)封闭的、用于导入电极板叠堆(2)的开口,其中,这些正电极板在电极板叠堆(2)的一个第一侧边缘上彼此连接,这些负电极板在电极板叠堆(2)的与第一侧边缘对立的第二侧边缘上彼此连接,这些负电极板与壳体(3)的内侧电接触,其特征在于:这些负电极板与一个具有一些弯曲的接触片(8)的输出接触板(7)相连接,并且这些由电极板叠堆(2)的第二侧边缘延伸到第一侧边缘的接触片(8)弹性地靠触在壳体(3)的内侧上并且与壳体(3)形成电接触,并且设置一个可与正电极板的联接触点电连接及机械连接的连接型材(16),该连接型材具有一个与所述盖平行地延伸的U形基部区段及两个平行的侧翼区段,这些侧翼区段自该基部区段离开地延伸并且被这样地布置,以便包围一个相邻的蓄电池(1)的壳体(3)并且与该相邻蓄电池(1)的壳体电接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:R维佩恩
申请(专利权)人:约翰逊控制混合动力与可循环有限责任公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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