На долю корпусных деталей у автомобильных аккумуляторных батарей с отдельными крышками и мастикой приходится от 15 до 20 % массы батареи. Эбонит — материал с относительно низкой механической прочностью. Поэтому стенки эбонитовых моноблоков имеют толщину 6-8 мм для батарей до 90 Ач и 9-12 мм при емкости более 100 Ач. При замене эбонита на сополимер полипропилена с этиленом удается снизить толщину стенок аккумуляторной батареи с общей крышкой в два раза и уменьшить массу корпусных деталей без ухудшения их прочности.
Аккумуляторные батареи с общей крышкой, устройство, соединение в батарею свинцовых аккумуляторов точечной контактной электросваркой и газовой сваркой, герметизации пластмассой.
Свойства термопластичной пластмассы позволили внести ряд коренных технологических и конструктивных усовершенствований. Появилась аккумуляторные батареи с общей крышкой в моноблоке из сополимера пропилена с этиленом. В моноблоке установлены электродные блоки. Они состоят из разноименных электродов разделенных сепаратором. Как и у батарей с отдельными крышками.
Но электродные блоки соединены между собой при помощи укороченных межэлементных соединений через отверстия в перегородках моноблока. Борны соседних аккумуляторов, имеющие форму трапеции, располагаются около отверстия предварительно пробитого в перегородке моноблока.
Устройство необслуживаемой аккумуляторной батареи с общей крышкой в полипропиленовом моноблоке.
При помощи пуансонов клещей сварочной машины приложением осевого усилия часть металла борнов выдавливается в отверстие до достижения механического и электрического контакта между соединяемыми деталями внутри отверстия. Затем включается сварочный ток и происходит контактная электросварка борно. Она обеспечивает однородную структуру соединения и герметичность между соседними аккумуляторами.
Соединение в батарею свинцовых аккумуляторов посредством точечной контактной электросварки.
Для аккумуляторной батареи с общей крышкой, работающей в условиях повышенных механических нагрузок (удары, вибрация), созданы конструкция и технология соединения, обеспечивающие повышенную вибрационную и ударную стойкость. Соединение в этом случае осуществляется в два этапа. Вначале в углублениях на верхней части перегородки моноблока производится газовая сварка борнов соседних аккумуляторов.
Затем место сварки герметизируется на специальной установке путем экструзии в литейную форму (в которую помещают сваренное соединение) пластмассы, из которой изготовлен моноблок. Образующийся при этом вокруг соединения пластмассовый «чехол» не только надежно герметизирует место сварки, но и служит дополнительным упором для электродного блока при внешних механических (ударных и вибрационных) воздействиях на батарею.
Способ соединения аккумуляторов в батарею посредством газовой сварки и герметизации пластмассой.
Использование новых конструкций межэлементных соединений позволяет, по сравнению с батареями старой конструкции:
— Снизить электрические потери на соединительных деталях.
— Повысить напряжение стартерного разряда на 0,2-0,3 В.
При этом масса свинца в батареях уменьшается на 0,5-3,0 кг в зависимости от емкости батареи. За счет сокращения длины и сечения соединительных токоведущих деталей.
Свойства термопластичной пластмассы позволили применить для герметизации аккумуляторной батареи с общей крышкой совершенно иной метод герметизации. Сделать батарею более надежной и стойкой к колебаниям температуры окружающей среды. Герметизация производится методом контактно-тепловой сварки.
Контактно-тепловая сварка моноблока аккумуляторной батареи с общей крышкой.
Между свариваемыми поверхностями вводится металлический электрод. Нагретый с помощью электронагревателей до температуры 240-260 °С. При соприкосновении верхней части моноблока и нижней части крышки с нагретым электродом, они пластифицируются.
Аккумуляторные батареи с общей крышкой напряжением 12 В. 6СТ-55А1 ОАО «Электроисточник», 6СТ-55АМЗ ОАО «Тюменский аккумуляторный завод». 6СТ-66А4 и 6СТ- 90А ЗАО «Подольский аккумуляторный завод».
Аккумуляторная батарея ЗСТ-215А напряжением 6 В.
После отвода электрода из зоны сварки, пластифицированные поверхности моноблока и крышки смыкаются. Под действием вертикально направленного усилия Р, происходит их контактно-тепловая сварка. Сварное соединение обеспечивает надежное сохранение герметичности и по периметру аккумуляторной батареи с общей крышкой, и между отдельными аккумуляторами в широком диапазоне температур (от-50°С до +70°С).
По материалам справочника «Аккумуляторные батареи».
Курзуков Н. И., Ягнятинский В. М.