TWI619290B - 鉛酸電池的封裝方法及構造 - Google Patents

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Abstract

本發明為一種鉛酸電池的封裝方法及構造，旨在改善傳統封裝方式容易在注酸、充電的過程中滲出酸液而致使外部的接電端子受到酸液污染、腐蝕的缺失。本發明主要是在電池槽的注酸蓋板上設有二金屬端子座，每一金屬端子座上分別設有相互隔離的一極柱孔與一焊接柱，該注酸蓋板採取熔接方式封閉於電池槽上方時，二金屬端子座的極柱孔分別與電池極群的正、負極柱焊接固定而完成密封，之後完成注酸以及對電池極群充電後，再將二接電端子分別焊接固定在二金屬端子座的焊接柱上並且灌膠封裝，藉此能有效克服傳統技術在注酸及充電過程中酸液溢出污染接電端子的問題。

Description

鉛酸電池的封裝方法及構造
本發明係為一種鉛酸電池的封裝方法及構造，技術內容是在注酸蓋板上設置金屬端子座，並改變密封極柱孔與焊接接電端子的步驟順序，避免接電端子在注酸、充電的過程中受到酸液污染、腐蝕。
如第一、二圖所示，傳統鉛酸電池包含一容置有電池極群100的電池槽200、以及一封閉於電池槽200上方的注酸蓋板300，其中該電池極群100具有上凸而能夠導接到外部的正、負極柱101，該注酸蓋板300預設有複數注酸孔301以及二分別位於正、負極柱101上方的凹槽302，每一凹槽302內分別設有一供正、負極柱101嵌合的極柱孔303。
傳統鉛酸電池的封裝方法大致包括：
(a)將注酸蓋板300封閉於電池槽200上方，使該正、負極柱101分別穿出二極柱孔303，並且在正、負極柱101外圍分別設置一止漏O環304以封閉極柱孔303後，將注酸蓋板300與電池槽200上方周圍熱熔接或利用樹脂接著密封。
(b)將正、負極柱101頂端分別與一接電端子102的底端焊接固定後，使二接電端子102與正、負極柱101電性連接。
(c)分別對二凹槽302灌膠填充環氧樹脂(Epoxy)形成一封裝體305，該封裝體305遮蓋包覆止漏O環304、正、負極柱101以及接電端子102的底端，同時密封極柱孔303。
(d)由注酸蓋板300之複數注酸孔301中注入酸液至電池槽200內後，以密封蓋封閉複數注酸孔301。
(e)將二接電端子102分別電性連接於外部電源，使外部電源通過二接電端子102以及正、負極柱101對電池極群100進行充電。
(f)清潔在注酸、充電過程中溢出於注酸蓋板300與電池槽200外部的酸液，並且清理接電端子102完成封裝，最後在注酸蓋板300設置一上蓋306遮蔽注酸孔301，即成為鉛酸電池的成品。
上述封裝方法沿用已久，但長期存在有諸多問題，其一是上述傳統鉛酸電池的製造步驟是先將接電端子102固定在注酸蓋板300後，再實施注酸、充電等電池化成(活化)步驟，此過程中，酸液無可避免地會與電池極群100產生強烈的化學反應，如果沒有使用溢流瓶承接酸液的話，會讓酸液泡沫或酸霧由複數注酸孔301溢出到注酸蓋板300外部；而即使裝設了溢流瓶承接溢出的酸液，也因為承接酸液過程中容易有殘餘酸液由溢流瓶滴落，造成酸液污染、腐蝕接電端子102的情形，不但影響接電端子102外觀的完整性以及導電性，還會因此使整個鉛酸電池被認定為不良品予以報廢。
其二是環氧樹脂雖然與金屬有良好的結合強度，但注酸蓋板300的材質通常為ABS或PP等塑膠材質，而環氧樹脂與塑膠材質的結合強度較差，使得封裝體305與注酸蓋板300之間的結合強度可能無法承受化學反應壓力，不但在製程中容易導致酸液從極柱孔303、封裝體305與凹槽302之間溢出而污染、腐蝕接電端子102，長期使用下電池槽200內的酸液也容易由該位置滲出，造成鉛酸電池品質的隱憂。
因此，如何改善傳統鉛酸電池封裝方式中長期存在有接電端子易受到酸液污染、以及封裝體密封結構不穩固的缺失，將是本發明人所欲解決之問題。
本發明之目的在於提供一種鉛酸電池的封裝方法及構造，主要是在鉛酸電池的注酸蓋板上設置金屬端子座，並利用該金屬端子座與極柱及接電端子之間的結合方式，來改善傳統封裝方式容易在注酸、充電的過程中滲出酸液而致使外部的接電端子受到酸液污染、以及封裝體密封結構不穩固的問題。
為達成上述目的，本發明係提供一種鉛酸電池的封裝方法，該鉛酸電池包含一容置有電池極群的電池槽、以及一封閉於電池槽上方的注酸蓋板，其中該電池極群上凸設有正、負極柱；所述封裝方法包括有下列步驟：(a)備製二金屬端子座分別固定密封於該注酸蓋板上對應於正、負極柱的位置，每一金屬端子座上分別設有相互隔離的一極柱孔與一焊接柱，該注酸蓋板封閉於電池槽上方時，該二金屬端子座上的極柱孔分別與正、負極柱對位嵌合，使正、負極柱分別突出於二金屬端子座上；(b)將注酸蓋板與電池槽上方周圍熱熔接或利用樹脂接著密封，並且將正、負極柱周圍分別與對應的極柱孔焊接，使正、負極柱分別電性連接於二金屬端子座，並且封閉極柱孔；(c)由注酸蓋板之複數注酸孔中注入酸液至電池槽內後，封閉複數注酸孔；(d)將二金屬端子座分別電性連接於外部電源，使外部電源通過二金屬端子座以及正、負極柱對電池極群進行充電；(e)清潔在注酸、充電過程中溢出於該注酸蓋板與電池槽外側的酸液後，於注酸蓋板上設置一外蓋遮蔽複數注酸孔；以及(f)將二金屬端子座的焊接柱分別與一接電端子的底端焊接固定後，分別對二金屬端子座的頂面灌膠形成封裝體，該封裝體遮蓋包覆於正、負極柱頂端與接電端子的底端。
透過上述封裝方法，在注酸蓋板採取熔接或樹脂接著方式封閉於電池槽上方時，二金屬端子座的極柱孔分別與電池極群的正、負極柱焊接固定而完成密封，接著進行注酸以及充電 步驟後，再將二接電端子焊接固定在二金屬端子座上，藉此能有效克服傳統封裝方式在注酸及充電過程中酸液溢出污染、腐蝕接電端子、以及封裝體密封結構不穩固的問題。
以下進一步說明各步驟之實施方式：
實施時，(a)步驟中的金屬端子座外周圍環繞有至少一槽溝，且該金屬端子座與注酸蓋板是利用模內射出成型方式結合，使注酸蓋板的相對應位置形成有嵌入該至少一槽溝內的凸部。
實施時，(a)步驟中的金屬端子座外周圍環繞有至少一槽溝，該注酸蓋板預設有二安裝孔，且該金屬端子座的至少一槽溝內填充固著劑後固定密封於安裝孔內。
實施時，(c)步驟封閉複數注酸孔後先清潔溢出之酸液再進行(d)步驟。
實施時，每一金屬端子座呈下凹形狀，中央設有一隔肋以分隔出二凹槽，所述焊接柱與極柱孔分別設置在該二凹槽內，且(d)步驟之外部電源電性連接於該隔肋，(f)步驟之封裝體則填充於該二凹槽內。
本發明另提供一種鉛酸電池的封裝構造，該鉛酸電池包含一容置有電池極群與酸液的電池槽、以及一利用熱熔接或樹脂接著密封於電池槽上方且具有複數注酸孔的注酸蓋板，該電池極群上設有凸出於注酸蓋板上方的正、負極柱，其中：該注酸蓋板對應於正、負極柱的位置分別密封固定有一金屬端子座，每一金屬端子座上分別設有相互隔離的一焊接柱、以及一分別與正、負極柱對位嵌合的極柱孔，該正、負極柱周圍分別與極柱孔焊接固定，使正、負極柱分別電性連接於二金屬端子座，並且封閉極柱孔；以及二金屬端子座之焊接柱分別與一接電端子的底端焊接固定，且該二金屬端子座的頂面灌膠形成一封裝體，該二封裝體包覆於正、負極柱的頂端與接電端子的底端，且該二接電端子的頂 端凸出於注酸蓋板上方。
實施時，每一金屬端子座呈下凹形狀，中央設有一隔肋以分隔出二凹槽，所述焊接柱與極柱孔分別設置在該二凹槽內，且封裝體填充於該二凹槽。
實施時，該金屬端子座外周圍環繞有至少一槽溝，並且以模內射出成形方式與該注酸蓋板結合，且注酸蓋板的相對應位置形成有嵌入該至少一槽溝內的凸部。
實施時，該金屬端子座外周圍環繞有至少一槽溝，該注酸蓋板預設有二安裝孔，且該金屬端子座的至少一槽溝內填充固著劑後固定密封於安裝孔內。
實施時，該極柱孔周圍預設有供正、負極柱焊接的凸環。
相較於傳統封裝方式，本發明在注酸蓋板上設置二金屬端子座，並且在注酸蓋板封閉於電池槽上方時，將二金屬端子座的極柱孔分別與電池極群的正、負極柱焊接固定而完成密封，接著進行注酸以及透過二金屬端子座進行充電步驟後，再將二接電端子焊接固定在二金屬端子座上並完成灌膠封裝步驟，藉此能有效克服注酸及充電過程中酸液溢出污染、腐蝕接電端子、以及封裝體密封結構不穩固的問題。
以下依據本發明之技術手段，列舉出適於本發明之實施方式，並配合圖式說明如後：
[先前技術]
100‧‧‧電池極群
101‧‧‧正、負極柱
102‧‧‧接電端子
200‧‧‧電池槽
300‧‧‧注酸蓋板
301‧‧‧注酸孔
302‧‧‧凹槽
303‧‧‧極柱孔
304‧‧‧止漏O環
305‧‧‧封裝體
306‧‧‧上蓋
[本發明]
100‧‧‧電池極群
101‧‧‧正、負極柱
200‧‧‧電池槽
300‧‧‧注酸蓋板
301‧‧‧注酸孔
400‧‧‧定量注酸管
500‧‧‧外部電源
501‧‧‧電連接端
10‧‧‧安裝孔
20‧‧‧金屬端子座
21‧‧‧槽溝
211‧‧‧凸部
22‧‧‧隔肋
23‧‧‧凹槽
24‧‧‧極柱孔
241‧‧‧凸環
25‧‧‧焊接柱
30‧‧‧密封蓋
40‧‧‧外蓋
50‧‧‧接電端子
51‧‧‧焊接片
511‧‧‧穿孔
52‧‧‧連接片
53‧‧‧電連接片
60‧‧‧封裝體
70‧‧‧遮蓋
第一圖：習知鉛酸電池的立體分解圖。
第二圖：習知鉛酸電池的封裝結構示意圖。
第三圖：本發明之鉛酸電池的立體分解圖。
第四圖：本發明之注酸蓋板與金屬端子座的安裝示意圖。
第五圖：本發明進行封閉注酸蓋板、極柱孔與注酸步驟的示意圖。
第六圖：本發明進行封閉注酸孔的示意圖。
第七圖：本發明進行透過金屬端子座進行充電步驟的示意圖。
第八圖：本發明進行設置外蓋以遮蔽複數密封蓋的示意圖。
第九圖：本發明進行焊接接電端子的示意圖。
第十圖：本發明進行灌膠形成封裝體的示意圖。
如第三至十圖所示，本發明為一種鉛酸電池的封裝方法及構造，該鉛酸電池包含一容置有電池極群100的電池槽200、以及一封閉於電池槽200上方的注酸蓋板300，其中該電池極群100上凸設有正、負極柱101，圖示中，該注酸蓋板300預設有複數注酸孔301以及位於正、負極柱101上方的二安裝孔10；所述封裝方法包括有下列步驟：
如第三、四圖所示，備製二能密封該二安裝孔10的金屬端子座20，每一金屬端子座20外周圍環繞有至少一槽溝21，且金屬端子座20的頂面呈下凹形狀，中央設有一隔肋22以分隔出二凹槽23，所述二凹槽23內分別設有一極柱孔24與一焊接柱25，該極柱孔24周圍預設有一凸環241。
前述至少一槽溝21設置的目的是讓金屬端子座20能夠以模內射出成型的方式直接結合在注酸蓋板300上，並且在注酸蓋板300上與金屬端子座20模內射出成型時，該注酸蓋板300的相對應位置，即安裝孔10的內緣形成相對突出的凸部211嵌入該槽溝21，使金屬端子座20能密封固定於注酸蓋板300上；當然，先製作注酸蓋板300、安裝孔10後，再將金屬端子座20的至少一槽溝21內填充固著劑後固定密封於安裝孔10內，亦不失為可行的實施方式之一。
如第四、五圖所示，該注酸蓋板300封閉於電池槽200上方時，該二金屬端子座20上的極柱孔24分別與正、負極柱101以緊配合方式對位嵌合，使正、負極柱101分別突出於二 金屬端子座20上。接著將注酸蓋板300與電池槽200上方周圍熱熔接或利用樹脂接著密封，並且將正、負極柱101周圍分別與對應的極柱孔24之凸環241焊接固定，使正、負極柱101分別電性連接於二金屬端子座20，並且封閉極柱孔24。
如第五、六圖所示，藉由一組定量注酸管400從注酸蓋板300之複數注酸孔301注入酸液至電池槽200內後，在每一注酸孔301上分別以一密封蓋30封閉注酸孔301。
如第七圖所示，二金屬端子座20分別電性連接於外部電源500，實施時，所述外部電源500的電連接端501能與二金屬端子座20的隔肋22電性連接，讓外部電源500通過二金屬端子座20以及正、負極柱對電池極群100進行充電。
如第八圖所示，清潔在注酸、充電過程中溢出於該注酸蓋板300與電池槽200外側的酸液後，於注酸蓋板300上設置一外蓋40遮蔽複數密封蓋30。
如第九、十圖所示，將二金屬端子座20的焊接柱25分別與一接電端子50的底端焊接固定。該接電端子50為金屬片一體沖壓成形，底端具有一焊接片51，該焊接片51具有一供焊接柱25嵌合的穿孔511，且焊接片51側邊向上延伸一連接片52，該連接片52頂端側向彎折形成一電連接片53。
在二焊接柱25之穿孔511分別與接電端子50的焊接片51嵌合焊接固定後，接著分別對二金屬端子座20之凹槽23內灌膠形成封裝體60，該封裝體60遮蓋包覆於正、負極柱101頂端與接電端子50的焊接片51，且該二接電端子50的電連接片53凸出於注酸蓋板300上方，即完成鉛酸電池的封裝構造。實施時，該注酸蓋板300上亦能設置一遮蓋70遮蔽複數封裝體60及二金屬端子座20，讓注酸蓋板300的外觀完整。
透過上述封裝方法，本發明在注酸蓋板300上設置二金屬端子座20，且在注酸蓋板300封閉於電池槽200上方時，將二金屬端子座20的極柱孔24分別與電池極群100的正、負極 柱101焊接固定而完成密封，特別是進行注酸以及充電步驟後，再將二接電端子50焊接固定在二金屬端子座20上並完成灌膠封裝步驟，藉此能有效克服傳統封裝方式在注酸及充電過程中酸液溢出污染接電端子、以及封裝體密封結構不穩固的問題。
此外，本發明步驟於實施時，亦能夠在封閉複數注酸孔後先第一次清潔溢出該注酸蓋板300與電池槽200外側的酸液後，再進行充電與第二次清潔步驟。
以上實施例說明及圖式，僅係舉例說明本發明之較佳實施例，並非以此侷限本發明之範圍；舉凡與本發明之目的、構造、裝置、特徵等近似或相雷同者，均應屬本發明之專利範圍。

Claims (10)

  1. 一種鉛酸電池的封裝方法，該鉛酸電池包含一容置有電池極群的電池槽、以及一封閉於電池槽上方的注酸蓋板，其中該電池極群上凸設有正、負極柱，該注酸蓋板預設有複數注酸孔；所述封裝方法包括有下列步驟：(a)備製二金屬端子座分別密封固定於該注酸蓋板上對應於正、負極柱的位置，每一金屬端子座上分別設有相互隔離的一極柱孔與一焊接柱，該注酸蓋板封閉於電池槽上方時，該二金屬端子座上的極柱孔分別與正、負極柱對位嵌合，使正、負極柱分別突出於二金屬端子座上；(b)將注酸蓋板與電池槽上方周圍熱熔接或利用樹脂接著密封，並且將正、負極柱周圍分別與對應的極柱孔焊接，使正、負極柱分別電性連接於二金屬端子座，並且封閉極柱孔；(c)由注酸蓋板之複數注酸孔中注入酸液至電池槽內後，封閉複數注酸孔；(d)將二金屬端子座分別電性連接於外部電源，使外部電源通過二金屬端子座以及正、負極柱對電池極群進行充電；(e)清潔在注酸、充電過程中溢出該注酸蓋板與電池槽外側的酸液後，於注酸蓋板上設置一外蓋遮蔽複數注酸孔；以及(f)將二金屬端子座的焊接柱分別與一接電端子的底端焊接固定後，並分別對二金屬端子座的頂面灌膠形成封裝體，該封裝體遮蓋包覆於正、負極柱頂端與接電端子的底端。
  2. 如請求項1所述之鉛酸電池的封裝方法，其中，(a)步驟中的金屬端子座外周圍環繞有至少一槽溝，且該金屬端子座與注酸蓋板是利用模內射出成型方式結合，使注酸蓋板的相對應位置形成有嵌入該至少一槽溝內的凸部。
  3. 如請求項1所述之鉛酸電池的封裝方法，其中，(a)步驟中的金屬端子座外周圍環繞有至少一槽溝，該注酸蓋板預設有二安裝孔，且該金屬端子座的至少一槽溝內填充固著劑後固定密封於 安裝孔內。
  4. 如請求項1所述之鉛酸電池的封裝方法，其中，(c)步驟封閉複數注酸孔後先清潔溢出之酸液再進行(d)步驟。
  5. 如請求項1至4項中任一項所述之鉛酸電池的封裝方法，其中，每一金屬端子座呈下凹形狀，中央設有一隔肋以分隔出二凹槽，所述焊接柱與極柱孔分別設置在該二凹槽內，且(d)步驟之外部電源電性連接於該隔肋，(f)步驟之封裝體則填充於該二凹槽內。
  6. 一種鉛酸電池的封裝構造，該鉛酸電池包含一容置有電池極群與酸液的電池槽、以及一利用熱熔接或樹脂接著密封於電池槽上方且具有複數注酸孔的注酸蓋板，該電池極群上設有凸出於注酸蓋板上方的正、負極柱，其中：該注酸蓋板對應於正、負極柱的位置分別密封固定有一金屬端子座，每一金屬端子座上分別設有相互隔離的一焊接柱、以及一分別與正、負極柱對位嵌合的極柱孔，該正、負極柱周圍分別與極柱孔焊接固定，使正、負極柱分別電性連接於二金屬端子座，並且封閉極柱孔；以及二金屬端子座之焊接柱分別與一接電端子的底端焊接固定，且二金屬端子座的頂面灌膠形成一封裝體，該二封裝體包覆於正、負極柱的頂端與接電端子的底端，且該二接電端子的頂端凸出於注酸蓋板上方。
  7. 如請求項6所述之鉛酸電池的封裝構造，其中，每一金屬端子座呈下凹形狀，中央設有一隔肋以分隔出二凹槽，所述焊接柱與極柱孔分別設置在該二凹槽內，且封裝體填充於該二凹槽。
  8. 如請求項6所述之鉛酸電池的封裝構造，其中，該金屬端子座外周圍環繞有至少一槽溝，並且以模內射出成形方式與該注酸蓋板結合，且注酸蓋板的相對應位置形成有嵌入該至少一槽溝內的凸部。
  9. 如請求項6所述之鉛酸電池的封裝構造，其中，該金屬端子座外周圍環繞有至少一槽溝，該注酸蓋板預設有二安裝孔，且該金屬端子座的至少一槽溝內填充固著劑後固定密封於安裝孔內。
  10. 如請求項6至9項中任一項所述之鉛酸電池的封裝構造，其中，該極柱孔周圍預設有供正、負極柱焊接的凸環。
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