DK155063B - Fremgangsmaade til fremstilling af indre forbindelser for et elektrisk batteri - Google Patents

Description

i

DK 155063 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af et antal indre forbindelser for et elektrisk batteri, som omfatter en kappe, et antal elementer beliggende i kappen, ydre terminaler og et antal indre forbindelser, som forbinder elementerne 5 med hinanden og med de ydre terminaler.

Standardtørelementer er velkendte og omfatter sædvanligvis cylindriske enheder med en udgangsspænding på ca. 1,5 volt. Det er også kendt at samle flere sådanne elementer i en fælles batteri kappe med passende serie- eller parallelforbindelser mellem elementerne 10 for således at tilvejebringe en passende udgangsstørrelse på batteriterminalerne.

Batteriet er sædvanligvis forsynet med ydre terminaler, og batteri kappen er forsynet med indre forbindelser for at forbinde elementerne med hinanden og med de ydre batteriterminaler. Et sådant 15 arrangement er f.eks. vist i britisk patentskrift nr. 1.331.800.

Der opstår imidlertid problemer ved tilvejebringelsen af passende indre elektriske forbindelser i batteri kappen. Tidligere forslag har indebåret anvendelsen af loddede trådforbindelser eller separate fjederkontakter, som skal indsættes individuelt på plads i 20 batteri kappen. Batterierne skal være i stand til at modstå stød, og tidligere forslag har indbefattet støbning af et passende blokeringsmateriale i kappen, efter at elementerne er blevet anbragt på plads, for således at forhindre bevægelse af batterielementerne.

Disse tidligere forslag er nødvendigvis arbejdsintensive i deres 25 konstruktion og derfor kostbare. Endvidere har anvendelsen af 1 oddeforbindelser og materialer, såsom bitumen, til at holde elementerne på plads i batteriet tendens til at medføre indføring af snavs under samlingen.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe 30 forbedrede indre forbindelser i et sådant batteri ved en enkel og sikker fremgangsmåde.

Ifølge den foreliggende opfindelse tilvejebringes således en fremgangsmåde af den indledningsvis angivne art, som er ejendommelig ved dannelse af et antal indre forbindelser på et enkelt ledende 35 enhedselement, fastgørelse af det ledende enhedselement på plads i en del af batterikappen og opdeling in situ i den nævnte del af kappen af det ledende enhedselement i et antal separate indre forbindelser, hvilken opdeling udføres, før de indre forbindelser forbindes med elementerne.

2

DK 155063 B

På denne måde bliver de relative positioner af de indre forbindelser forudbestemt ved fremstillingsoperationen af det ledende enhedselement, og forudsat at dette ledende enhedselement anbringes nøjagtigt på plads i kappen, vil de separate indre forbindelser 5 blive nøjagtigt anbragt i deres respektive stillinger uden anvendelse af en arbejdsintensiv samleproces, ligesom de hverken kan fejlplaceres eller glemmes. Samleproceduren ved anvendelsen af fremgangsmåden er stærkt forenklet med kun et lille antal operationer.

10

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et planbillede af et batteri ifølge opfindelsen med 15 låget fjernet, fig. 2 et planbillede af batteriet i fig. 1 med låget på plads, fig. 3 et billede franeden af batterilåget og visende batteri-elementpositionerne med stiplede linier, fig. 4 et ledende element, som anvendes til at danne indre for-20 bindeiser i batteriet, fig- 5 et billede franeden af batterilåget før fastgørelse af elementet vist i fig. 4, fig. 6 et billede svarende til fig. 5 og visende 25 30 35 3

DK 155063 B

det ledende element i fig. 4 anbragt på plads og fig. 7 en fremstillingsfølge, som anvendes til dannelse af elementet vist i fig. 4.

5 Det i dette eksempel viste batteri er i hovedsa gen af samme type som det, der er beskrevet i britisk patentskrift nr. 1.331.800. Det omfatter med andre ord en isolerende kappe, som indeholder fire 1,5 volt tørelementer, der er forbundet med hinanden og med to ydre batte-lo riterminaler ved hjælp af indre forbindelser i et låg for batterikappen.

Som vist i fig. 1 omfatter batteriet en kasselignende kappe 11, der indeholder fire cylindriske elementer 12. Kappen 11 er forsynet med indre skillevægge 13, som 15 danner fire i hovedsagen rektangulære rum 14, der hver indeholder et af elementerne 12. Batterikappen og skillevæggene 13 er dannet af isolerende materiale, og i dette tilfælde termoplastisk plastmateriale. Hvert af elementerne 12 er af sædvanlig udførelse, hvor den ene terminal dannes 2o af elementets kappe og den anden af en central elektrode 15 ved den øverste ende. Fig. 2 viser låget 16 for kappen.

Dette er ligeledes dannet af termoplastisk plastmateriale og har to ydre batteriterminaler 17 og 18, som danner henholdsvis den negative og positive terminal, og som hver om-25 fatter en skruefjeder, der er fastgjort gennem låget ved hjælp af en nitte.

For at forbinde elementerne i batteriet med hinanden og forbinde dem med de ydre terminaler 17 og 18 findes der på undersiden af låget 16 et antal indre forbindel-3o ser. De indre forbindelser kan være anbragt således, at de danner serie-,parallel- eller serieparallelforbindelser.

I det foreliggende eksempel, som nu skal beskrives, tilvejebringer de indre forbindelser serieforbindelser mellem elementerne.

35 Alle de indre forbindelser er dannet på forhånd på et enkelt elektrisk ledende enhedselement vist i fig.

4. Dette er fremstillet ved en følge af operationer, som 4

DK 155063 B

skal beskrives under henvisning til fig. 7. Fig. 7 viser trin A til F i fremstillingsoperationen. En enkelt flad strimmel 2o af elektrisk ledende materiale, der i dette eksempel omfatter stål, underkastes en række formningsope-5 rationer. Som vist i fig. 7 udføres hvert operationstrin ved hjælp af et presseværktøj, og ved trin A dannes et antal placeringshuller 21 gennem pladen sammen med to i hovedsagen rektangulære åbninger 22. Ved trin B danner en efterfølgende operation af presseværktøjet yderligere lo forstørrede åbninger gennem pladematerialet. Ved trin C danner presseværktøjet mere udstrakte åbninger. Ved trin D bliver kanterne af nogle udragende dele bøjet opad ud af pladematerialets plan som angivet ved 23. Ved trin E udføres en bearbejdningsoperation for at bøje visse udra-15 gende arme langs de stiplede linier 24, så at visse dele af den ledende plade danner skrå arme, som strækker sig ud af pladens plan. Ved trin F udfører presseværktøjet en gennemskæringsoperation for at adskille det ledende enhedselement 26 fra strimlen. Det udskårne element er der-2o på som vist i fig. 4.

Låget 16 er støbt, så at undersiden har den form, der er vist i fig. 5. Denne indbefatter nedadrettede buede ribber 27 ved hvert hjørne, som er indrettet til at passe i den åbne øverste ende af kappen vist i fig. 1. Et an-25 tal nedadrettede tappe 28 er indrettet til at indgribe i placeringshullerne 21 nævnt ovenfor i forbindelse med beskrivelsen af fig. 7. En central åbning 29 og en yderligere åbning 3o er bestemt for gennemgangen af nitterne, som holder de ydre terminaler 17 og 18. Der findes et antal 3o nedadrettede stoporganer 31,32,33 og 34. Endvidere er fastgørelsesfremspring 35 anbragt ved fire positioner på undersiden af låget. Fremspringene 35 er indrettet til at indgribe med de øverste kanter af skillevæggene 13 vist i fig. 1. To støtteribber 36 er anbragt på modstående sider 35 af åbningen 3o og er indrettet til at understøtte armene af klemmen 44, når den er anbragt på plads, for derved at forhindre for stor åbning af armene.

DK 155063 B

5

Ved samling af batteriet bliver det ledende element 26 dannet på forhånd som et enhedselement, som allerede beskrevet under henvisning til fig. 7, og bliver derpå indsat i låget for kappen som vist i fig. 6. Stålpladen 5 anbringes, så hullerne 21 passer over de fremspringende tappe 28. Tappene bliver derpå stukket ved hjælp af varme for at holde det ledende element 26 på plads. Når elementet er sikkert fastgjort, bliver det delt in situ i låget for således at adskille de forskellige indre forbindelsesorganer, lo Adskillelsen udføres ved en gennemskæringsoperation ved positionerne 37 i fig. 3. Denne gennemskæring udføres gennem pladen, som danner det ledende element 26,og gennem plastlåget 16. Dette bevirker, at den ledende plade opdeles i fire separate indre forbindelsesorganer, der hver er 15 fastgjort til låget ved hjælp af to af tappene 28. På denne måde bliver hvert af de separate indre forbindelsesorganer anbragt nøjagtigt i låget, selv om kun en enkelt placeringsoperation var nødvendig. Dette forenkler produktionen,og det sikrer, at hvert af de enkelte indre forbindelsesorga-2o ner bliver nøjagtigt anbragt og ikke kan hverken fejlplaceres eller glemmes.

Positionerne af de enkelte elementer 12 i forhold til de indre forbindelser er vist med stiplede linier i fig. 3. Kontaktorganet 4o forbinder den centrale terminal 25 i elementet 46 med kappen for elementet 47. Kontaktorganet 41 forbinder den centrale terminal i elementet 47 med kappen for elementet 48. Kontaktorganet 42 forbinder den centrale terminal i elementet 48 med kappen for elementet 49. Kontaktorganet 43 tilvejebringer en U-formet klemme 44, som 3o indgriber med den centrale kontakt i elementet 49 og tilvejebringer en forbindelse gennem forbindelsesnitten til den ydre terminal 18. Det centrale kontaktorgan 45 forbinder kappen for cellen 46 med den ydre terminal 17 gennem nitten, som fastgør terminalen 17.

35 Fremspringene 31 og 32 på undersiden af låget til vej ebringer stoporganer, som begrænser størrelsen af den aksiale bevægelse af elementerne i batteriet, når det er f 6 ·

DK 155063 B

fuldført. Fremspringene 33 og 34 udfører den samme virk- ' ning for de to andre celler, men desuden tilvejebringer de en sidestyring for de lange ledende arme på kontaktorganerne 4o og. 42.

5 Når pladen er blevet fastgjort i låget, og adskil leoperationen er udført, bliver terminalerne 17 og 18 fastgjort ved, at nitterne føres gennem hullerne 29 og 3o i låget og tilsvarende huller 5o og 51 i kontaktorganerne 44 og 45. En plastskive anbringes mellem terminalen 17 og lo oversiden af låget 16 for således at dække hullerne i plastlåget dannet ved adskilleoperationen for kontaktorganerne fra det ledende element 26.

På grund af bøjningsoperationerne, som udføres i trin E i fig. 7, er de forskellige indre kontaktorganer 15 forsynet med fjederarme, som indgriber med batterielementerne for således at opretholde god elektrisk kontakt med elementerne, samtidig med at de muliggør mindre variationer i placeringen af elementerne.

Det vil forstås, at samleproceduren ved anvendel-2o se af den ovenfor beskrevne fremgangsmåde til dannelse af indre forbindelser i batteriet er stærkt forenklet, og at der ikke er noget behov for at lodde eller svejse forbindelserne mellem batterielementerne. Endvidere er følgen af samleoperationer meget reduceret.

25 Når låget er blevet færdiggjort som vist i fig.

3, anbringes det på plads på den nederste del af kappen vist i fig. 1, og de to dele bliver forseglet til hinanden ved ultralydsvejsning. Under denne operation bliver fremspringene 27 fastgjort til de øverste kanter af den neder-3o ste kappevæg, og de fremspringende organer 35 på undersiden af låget 16 bliver svejset til de øverste kanter af skillevæggene 13 i den nederste del af kappen.

Claims (8)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af et antal indre forbindelser for et elektrisk batteri, som omfatter en kappe (11,16), et 5 antal elementer (12) beliggende i kappen, ydre terminaler (17,18) og et antal indre forbindelser, som forbinder elementerne med hinanden og med de ydre terminaler, kendetegnet ved dannelse af et antal indre forbindelser på et enkelt ledende enhedselement (26), fastgørelse af det ledende enhedselement på plads i en del af 10 batteri kappen (11,16) og opdeling in situ i den nævnte del af kappen af det ledende enhedselement (26) i et antal separate indre forbindelser (40,41,42,43), hvilken opdeling udføres, før de indre forbindelser forbindes med elementerne (12).

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 15 de indre forbindelser dannes som et ledende enhedselement (26) ved en følge af bearbejdningsoperationer på en enkelt plade (20) af elektrisk ledende materiale.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at bearbejdningsoperationerne indbefatter en rækkefølge af stanseope- 20 rationer.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved fastgørelse af det ledende enhedselement (26) i en del (16) af kappen ved hjælp af et antal forbindelsesorganer (21,28), idet der findes mindst et forbindelsesorgan for hver 25 del, som skal adskilles for at danne en separat indre forbindelse.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at adskillelsen udføres ved stansning gennem det ledende enhedselement (26) og gennem en del (16) af batteri kappen.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at 30 det ledende enhedselement (26) anbringes på indersiden af et låg (16) for batteri kappen.

7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at de indre forbindelser indbefatter et antal fjederorganer (40,41,42,43), der anbringes således, 35 at de indgriber med batterielementerne, således at fjederorganerne i det samlede batteri søger at holde elementerne i en ønsket stilling.

8. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at et antal dele af det ledende enhedselement (40,41,42,43) bøjes ud af elementets plan for således 5

8 DK 155063 B at danne et antal kontaktarme. 10 15 20 25 30 35