CN102088114A - 一种用于层叠电池组的组合式槽体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于层叠电池组的组合式槽体，包括若干中间组件和两件极板组件；所述的中间组件为环形框状结构，用于密封嵌合固定偶极对极板；所述的极板组件为片状结构，用于嵌合固定正/负引极极板并引出电极；所述的若干中间组件层叠设置于两件极板组件之间，相邻的中间组件之间或相邻的中间组件与极板组件之间密封嵌合形成格池；所述的每个格池至少有一个设置于中间组件上的安全装置、设置于极板组件上的安全装置或由相邻的组件嵌合形成的安全装置。该槽体可有效配合双极性、单极偶联、层叠偶联等特种极板制造层叠式电池组，比功率大，适应快速充放电的需求。

Description

一种用于层叠电池组的组合式槽体

技术领域

本发明涉及铅蓄电池的结构，特别涉及一种用于层叠电池组的组合式槽体，尤其适用于双极性极板、单极极板偶联等特种极板/极群。

背景技术

铅蓄电池近年出现了多种不同于传统的极板及连接结构，例如：水平连接极群的电池、卷绕式电池、双极性电池、单极偶联电池等极板或连接方法的创新，其设计的共同特点是尽量提升集电体的集电能力，力图提高大电流充放电效率。

双极性电池、单极偶联电池等连接方法的创新结构，是基于极对之间连接无需连桥的巧妙设计，内串联电池组不再需要导电跨桥。日产自动车株式会社在公开号CN101192684A的中国发明专利中提及的主要技术特征是“在该双极性电极中，在集电极的一侧形成阴极而在集电极的另一侧形成阳极，通过相互堆叠电解质层形成层叠体”。在本申请人提交的200910089193.1专利申请文件中，提及主要技术特征是“在板状集电体单侧面固定电活性物质，n对单极向正/负板的集电面电连接构成若干组反极向偶极对层叠安装在座架上”。

铅蓄电池行业习惯称密封盒状外壳为槽体，槽体是极群及电解质的容器，主体是一顶部敞开的五面空腔体，亦称五面空腔盒形槽，一种常规6格槽体的主体结构如图1所示；槽体上盖通常又分解为带安全阀的中盖及固定安全阀的片状上盖组合形式，外设电极端子位置。

图2a、图2b所示的是一种典型的双极性极板结构示意图，该类结构也可用两个不同极性的单极向极板集电面电偶联或其他方法等效形成，通称偶极对，其结构特征为：在板状集电体1两侧面的一面是正极活性物质2，另一面则是负极活性物质3，若干偶极对集电体可沿上、下、左、右横向组合成大容量偶极群。偶极对极板的另一典型结构特征为：集电体1的边缘设置有边框4，用于与槽体密封固连，正/负极活性物质固定在边框4内，即边框4为集电体1不固定活性物质2/3的边缘结构。理论上，若干偶极对只要正极和负极相对，加多孔隔离板层叠设置及加电解液，即可自然形成内串联电池组，无需跨桥连接，如图3所示。

问题是，这类图3所示的偶极对层叠连接结构，无法安装在图1所示的这类行业常见的槽体内，或者，申请号200610039194.1提及的嵌插式拼接板，同样不适用于内部存在析气压力的层叠结构电池组。

发明内容

本发明的目的在于：针对偶极对/极群层叠结构连接方法对槽体结构的要求，提供一种用于层叠电池组的组合式槽体，为这类偶极对层叠电池组提供一种基础组件简单、工艺容易实现的槽体组合方法，从而制造层叠式高电压电池组。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于层叠电池组的组合式槽体，其特征在于：包括若干中间组件5和两件极板组件6a、6b；

所述的中间组件5为环形框状结构，用于密封嵌合固定偶极对极板；

所述的极板组件6a、6b为片状结构，用于嵌合固定正/负引极极板并引出电极；

所述的若干中间组件5层叠设置于两件极板组件6a、6b之间，相邻的中间组件5之间或相邻的中间组件5与极板组件6a、6b之间密封嵌合形成格池8；

所述的每个格池8至少有一个设置于中间组件5上的安全装置11、设置于极板组件6a、6b上的安全装置11或由相邻的组件嵌合形成的安全装置11。

作为上述技术方案的一种改进，所述的中间组件5和极板组件6a、6b的内壁设置有嵌接单元7，通过该嵌接单元7嵌合固定偶极对极板。

所述的嵌接单元7为一凹型结构或设置在突起状对接筋条上的凹型结构，该凹型结构和极板集电体1的边框4嵌合的接口部位，采用热塑或加环氧树脂、热熔材料密封。

作为上述技术方案的又一种改进，所述的相邻的中间组件5之间或相邻的极板组件6a、6b与中间组件5之间的结合部对应地互为凸部15和凹部16，设置形成气密性机械密封嵌合；凸部15、凹部16亦可采用对接柱17和孔18的方式，接口孔柱的横截面形状任意；所述结合部的间隙，采用热塑或加环氧树脂、热熔材料密封。

或者，所述的相邻的中间组件5之间或相邻的极板组件6a、6b与中间组件5之间的结合部，均设置为凹部16，相邻两凹部16之间设置有气密性防漏隔离件19。

作为上述技术方案的一种改进，所述的层叠设置的中间组件5或极板组件6a、6b之间为可拆卸形式，并通过外设机械连体装置紧固。

作为上述技术方案的一种改进，所述的中间组件5和极板组件6a、6b采用硬质成形绝缘材料制成，包括：ABS、PP、PVC或橡胶。所述的中间组件5和极板组件6a、6b的侧面呈矩形、正方形、多边形或圆形。

作为上述技术方案的一种改进，所述的安全装置11是内部过压开启排气式安全阈或迷宫式析气装置。所述的内部过压开启排气式安全阀包括：同轴设置的阀孔12、弹性压力阀13以及阀盖片14；所述的弹性压力阀13扣设在阀孔12上，所述的阀盖片14固定在弹性压力阀13的上方。

作为上述技术方案的再一种改进，所述的极板组件6a、6b的侧面或密封壁设有孔，引极9、10穿设该孔引出的间隙加环氧树脂或热熔材料密封。优选地，在所述的极板组件6a、6b的中心设孔，引极9、10穿设中心的孔后的间隙，加环氧树脂或热熔材料密封。

n个中间组件5同向层叠排布密封嵌合，层叠后的n个中间组件5两端分别嵌合两件极板组件6a、6b，通过极板集电体1在中间组件5内壁嵌合的气密性隔离，形成带n个内格壁及(n+1)个格池8的盒状层叠槽体，n为≥1的正整数；相邻组件之间的层叠接口，设置为气密性机械密封嵌合，每个密封格池8至少对应有一个由中间组件5或极板组件6a、6b设置附带或相邻组件嵌合形成的安全装置11。

中间组件5或极板组件6a、6b可选择性设置安全装置11，技术目标是保障槽体形成后的每个密封格池8至少对应有一个安全装置11。所述的选择性之一，是安全装置11可设置为带安全阀的形式，也可在组件内壁设置有行业公知的迷宫式析气装置；所述的选择性之二，是安全阀11可在组件单独附带设置或在相邻组件层叠时嵌合形成；所述的选择性之三，是安全阀11可在组件的任一侧设置或若干侧组合设置，即组件5/6a/6b可设置多个安全阀11。

实施本发明槽体的要点，在于组件6a/5/6b之间层叠嵌合的密封方式设计，在槽体成型工艺上可分步层叠组合安装，也可积木式层叠后再整体加工成型。所述的层叠组合槽体结构，同样适用于配合制造若干偶极群层叠连接的内串联电池组。

偶极对连接方法与传统极群连接方式的本质不同，是将常规极群“同电压叠容量”的方案改变为“同容量叠电压”，偶极对集电体1在槽体内部空间充当了“气密隔离板”的格壁角色，分格形成格池8。

当仅仅使用一个截面呈U状组件6a与一个片状组件6b嵌合时，可形成一个带内部空间的密封盒状槽体；当组件6a/6b之间间隔嵌合1个组件5时，通过组件5内壁与内置极板集电体1的密封嵌合，形成内部机械结构分格，在槽体内部自然形成2格密封结构；如此类推，当组件6a/6b之间嵌合n个组件5时，n个层叠的组件5之间通过内壁与n组内置极板集电体1的密封嵌合，在内部自然形成n个格壁及(n+1)个格池8的密封槽体结构。

本发明的优点在于，槽体组件的基础结构简单、工艺容易实现，可解决偶极对/极群层叠连接结构对槽体的装配需求；偶极对层叠连接电池组的技术优势为行业所共识，因极板结构及成流原理简单，内串联无需跨桥连接，内阻极小，适用于所有需求(2+2r)V的电池组(r为≥1的正整数)，比功率大，电池组的电动势要求越高，其结构技术优势越明显。运用本层叠式槽体可有效配合双极性、单极偶联、层叠偶联等特种极板制造层叠式电池组，适应快速充放电的需求。

附图说明

图1是现有技术的常规6格槽体的主体结构示意图；

图2a是现有技术中典型的双极性/偶极对极板基础结构的示意图；

图2b是图2a的侧视图；

图3是现有技术中若干偶极对依次层叠成电池组的基础结构示意图；

图4是内部过压开启式安全阀的常规结构示意图；

图5a是一种框状中间组件的结构示意图；

图5b是图5a的侧视图；

图6a是一种安全阀设置在侧面的框状中间组件的结构示意图；

图6b是图6a的侧视图；

图7a是一种极板组件6a的结构示意图；

图7b是图7a的纵切面示意图；

图8a是另一种不设置安全阀的极板组件6b的结构示意图；

图8b是图8a的纵切面示意图；

图9a是一种框状中间组件与偶极对集电体嵌合的结构示意图；

图9b是图9a的纵切面示意图；

图10a是带有突起状筋条的框状中间组件与偶极对集电体嵌合的结构示意图；

图10b是图10a的纵切面示意图；

图11a是一种极板组件6a与引极极板嵌合的结构示意图；

图11b是图11a的纵切面示意图；

图12a是一种不设置安全阀的极板组件6b与引极极板嵌合的结构示意图；

图12b是图12a的纵切面示意图；

图13是两个带有突起状筋条的中间组件嵌合形成密封格池的剖面结构示意图；

图14a是相邻中间组件接口设置为凸凹部嵌合对接的剖面结构示意图；

图14b是相邻中间组件接口设置有防漏隔离件的剖面结构示意图；

图15是一种实施本发明组合式槽体的优选结构的剖面结构示意图；

图16是另一种实施本发明组合式槽体的优选结构的剖面结构示意图。

附图标识

1、板状集电体    2、正极活性物质    3、负极活性物质

4、集电体边框    5、中间组件

6a、设置安全阀的极板组件    6b、不设置安全阀的极板组件

7、嵌接单元    8、格池    9、正引极端子

10、负引极端子    11、安全阀装置    12、阀孔

13、弹性压力阀    14、阀盖片    15、凸型边框

16、凹型边框    17、凸型嵌接柱    18、凹型嵌接孔

19、防漏隔离件    20、极板隔膜

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步对本发明进行详细说明。

层叠电池组用的槽体包括中间组件5和正/负引极极板组件6a、6b，与偶极对嵌合的的中间组件5为环形框状结构，与正/负引极嵌合的两端的极板组件为单侧密封的U状结构6a或片状结构6b，所有组件的內壁设置有嵌接单元7，偶极对极板及正/负引极极板的集电体1密封安装在嵌接单元7上；

n个组件5同向层叠排布密封嵌合，层叠组件5两端分别嵌合组件6a、6b，通过极板集电体1在组件5内壁嵌合的气密性隔离，形成带n个内格壁及n+1个格池8的盒状层叠槽体，n为≥1的正整数；相邻组件之间的层叠接口，设置为气密性机械密封嵌合，每个密封格池8至少对应有一个由组件5/6设置附带或相邻组件嵌合形成的安全装置11。

本实施例中，所述的偶极对极板的集电体1为板状，集电体1两侧面分别为正/负极，可通过在集电体1两侧面分别固定正极活性物质2/负极活性物质3而形成；亦可在板状集电体1单侧面固定正/负极活性物质3、通过单极向正/负板的集电面电连接或其他等效方法形成。

槽体组件采用硬质成形绝缘材料制成，包括但不限于ABS、PP、PVC、橡胶；所述的槽体组件的侧面外形为矩形、正方形、多边形或圆形。

如图9b所示，所述的嵌接单元7，可在组件5/6a/6b内壁直接设置凹型结构，与极板集电体1的边框4密封嵌合，接口部位采用热塑或加环氧树脂、热熔材料以及其它专用材料密封。

如图14a所示，组件5之间及组件6a/5/6b之间的层叠排布密封嵌合，层叠边框设置为凸15/凹16嵌合；或边框设置有若干凸/凹对接柱17/孔18，接口孔柱的横截面形状任意；所有相邻组件之间接合部位，采用热塑或加环氧树脂、热熔材料以及其它专用材料密封。如图14b所示，亦可在组件6a/5/6b之间相对均设为凹部，两者之间还专门设置有防漏隔离件19；防漏隔离件19，可以用橡胶或其它软件防酸碱材料制作，在气密性有效隔离各层叠组件的前提下，截面形状任意。

所述对应的每个密封格池8设置的安全装置11，可以是各种形状的内部过压开启排气式安全阈，或在组件5/6上设置行业公知的迷宫式析气装置。

安全阀11可在组件5/6单独设置，亦可在相邻两组件5/6层叠部位设置经嵌合而形成；当格池8对应设置多个内部过压开启排气式安全阀11时，可在组件5/6的任一侧或若干侧组合设置，所述的内部过压开启排气式安全阀包括阀孔12、内部过压开启式弹性压力阀13以及阀盖片14。

所述内部过压开启排气式安全阀11的阀盖片14对弹性压力阀13的固定形式，可对应每个弹性压力阀13单独一一设置，亦可设置为一个阀盖片14对应若干弹性压力阀13的任意组合形式。

所述的层叠电池组，是通过嵌合极板的若干组件5/6与若干极板隔膜20依次层叠排布、加电解质而形成，电池组正/负引极穿设于槽体组件6a或组件6b外部的任一侧面，引极穿设的接口间隙，可加环氧树脂、热熔材料以及其它专用材料密封，层叠槽体的外部可外置机械连体装置紧固。

实际应用中，要组合形成这种适合偶极对层叠安装结构的密封盒状槽体，首先要制作2类基础结构组件：

第一类为带安全装置11的环形框状组件5，环形框状是忽略连体安全装置11和内壁嵌接单元7的基础结构特征，为两面对称/不对称敞开的四面空腔体。

第二类为与组件5框口两侧分别机械密封接合的封端组件6a/6b，其特征为单侧设置为密封壁的U状6a/片状6b；组件6a可视为组件5增设单侧密封壁的结构，U状是忽略连体安全装置11和内壁嵌接单元7的基础结构特征，为一面敞开的五面空腔体；组件6b可视为组件6a的变形结构，片状是相对U状而言。

内部过压开启式安全阀的常规结构，如图4所示，阀盖板14的主要作用是固定弹性压力阀13，既可设计为每个阀盖片14对应固定一个弹性压力阀13，也可设计为一片或若干阀盖片14固定所有弹性压力阀13。

偶极对连接方法与传统极群连接方式的本质不同，是将常规极群“同电压叠容量”的方案改变为“同容量叠电压”，偶极对集电体1在槽体内部空间充当了“气密隔离板”的格壁角色，分格形成格池8。

当仅仅使用一个U状组件6a与一个片状组件6b嵌合时，可形成一个带内部空间的密封盒状槽体；当组件6a/6b之间间隔嵌合1个组件5时，通过组件5内壁与内置极板集电体1的密封嵌合，形成内部机械结构分格，在槽体内部自然形成2格密封结构；如此类推，当组件6a/6b之间嵌合n个组件5时，n个层叠的组件5之间通过内壁与n组内置极板集电体1的密封嵌合，在内部自然形成n个格壁及(n+1个格池8的密封槽体结构。

安全阀11在组件5/6某单侧设置可细分为偏左、偏右或居中等任意形式，如图5a、图5b所示，为组件5安全阀居中的一种方式；另一种阀位凸出的变形方式，如图6a、图6b所示；U状封端组件6a设置安全阀的原则与组件5类同，如图7a所示，其中，切剖面示意如图7b所示；片状组件6b一般不必要设置安全阀，亦可在侧面选择性设置，一种不设置安全阀的片状组件如图8a所示，其中切剖面示意如图8b所示。

组件5内壁设置的嵌接单元7，不仅是为解决集电体1通过边框4嵌合在嵌接单元7上的安装固定，更重要的是利用嵌接单元7与內置偶极对集电体1的密封嵌合，解决组件层叠成槽体的内部分格问题。嵌接单元7在组件5内壁有两类典型设置形式：一类是集电体边框4与组件5环形内壁接合，其安装结构示意如图9a所示，中切剖面示意如图9b所示；另一类是是沿环形内壁设置部分呈突起状筋条与集电体1的边框4嵌合固连，其安装结构示意如图10a所示，中切剖面示意如图10b所示。

组件6a、6b内壁设置的嵌接单元7是为解决正/负引极集电体1的安装固定，所述的引极，是偶极对极板应用的一类特殊匹配组件，一般结构是在板状集电体单侧面固定正/负活性物质而形成，作为偶极对电池组正、负两极引出的专用极板。组件6a/6b嵌接单元7的典型设置形式与组件5类同，组件6a的引极安装结构示意如图11a所示，中切剖面示意如图11b所示；组件6b的引极安装结构示意如图12a所示，中切剖面示意如图12b所示。

偶极对在本发明槽体的分步安装与传统组装方法不同，传统电池组是将极群放置入分格成型的五面空腔槽体中，而本发明是将若干偶极对/引极首先与若干组件5/6a/6b嵌合成若干待装配组件，然后将若干组件与若干隔膜20依次积木式层叠形成分格槽体。换言之，在若干组件层叠安装前，并无电池组槽体和内部密封格池8的概念，密封格池8的内格壁是通过组件5内壁与偶极对集电体1在内部密封嵌合而形成，如图13所示。

本发明槽体组件实施首要解决一个重要问题，是组件内壁嵌接单元7与内置偶极对/引极集电体1的密封嵌合，除了在机械结构首先要嵌合之外，安装实施时需解决气密性密封问题。组件5/6内壁嵌接单元7与内置集电体1的嵌合，涉及到两种不同材料的密封嵌合，具体实施时，可在集电体1的边框4使用软性材料包裹，达到气密性密封隔离效果。

本发明所述若干组件层叠成电池组槽体的实施，还要解决相邻组件之间的密封嵌合，同样必须要达到气密级。传统槽体在五面空腔体与中盖的粘合设计方面，已有非常成熟的工业经验，可优选借鉴，例如层叠接口设计为凸15/凹16边框机械嵌合，或层叠接口设置有若干凸柱17/凹孔18机械对接，接口框/孔柱横截面形状任意，如图14a所示；另一种优选结构，是相邻组件之间的结合部均设置为凹部16，在相邻组件之间专冂设置防漏隔离层，例如橡胶或其它软件防酸碱材料制作的环形圈，其截面形状在有效隔离组件之间的气密性前提下可以任意。一种组件之间设置有圆形截面防漏隔离环形圈的优选实施结构，如图14b所示。

以上两类气密性密封问题，可通过已有的多种工业密封方法解决，例如用热塑、超声波粘合、加环氧树脂及热熔材料粘合等等，这些成熟的工业方法都适用，在工艺要求方面与传统槽体的中盖粘合的气密性等级类同。

本发明槽体亦可将各组件整体加工成型，若干嵌合偶极对的中间组件5、若干极板隔膜20与嵌合正/负引极的极板组件6a/6b依次积木式层叠后，采用专门设计的模具用热塑等成熟的工业方法整体加工成型，一次或若干次加工形成内部分若干格的密封盒状槽体。

极板组件6a、6b的侧面或密封壁设有孔，偶极对电池组的正/负引极9、10穿设该孔引出，具体实施可将引极集电体1直接延伸至极板组件6a、6b外部任一侧面兼作端子9/10，或与槽体外部的专用接线端子9/10电固连，接口间隙采用热塑或填充环氧树脂、热熔材料以及其它专用材料密封。例如，引极集电体1沿极板组件6a/6b侧面引出兼作端子9/10，或引极集电体1穿过极板组件6a/6b密封壁引出。

综上所述，一种实施本发明的偶极对电池组优选结构剖面示意图如图15所示，各中间组件5之间的环形边框接口采用凸15/凹16机械嵌合对接，引极集电体1与外接端子9/10一体化设计，端子穿过极板组件6a/6b密封壁；另一种优选结构剖面示意图如图16所示，各组件之间的环形边框接口，采用圆形截面的环形橡胶圈防漏隔离性机械嵌合对接，端子设计与图15类同。

实施图16所示的层叠槽体结构时，一种优选的结构是层叠组件之间设置为可拆卸形式，即各层叠组件6a/5/6b之间无需固化粘合，外加可活动的机械连体装置使各层叠组件紧固地连为一体。所述的可活动的机械紧固连体装置，可以是带强力弹性的环形圈、收缩膜，或U型紧固件，或专门设计的刚性紧固框架，等等。各层叠组件可活动式拆卸的最大优势，是可以在使用中更换组件，减少废弃及使用成本。

以电动大巴常用的384V铅电池组为例，常规设计习惯用12V六格结构的内串联电池组组合，隐含了192个单格和160道内串联跨桥，任1道跨桥出故障都会引至电池组工作瘫痪。应用本发明配合偶极对层叠连接结构，容易制造出高电动势电池组，内部串联无跨桥，接点少隐患也微，内阻极小，可运用2～5倍率大电流充电，满足电动汽车应用对蓄电池1h内快速充满电的技术要求。

又例如通讯机站常见的48V大容量电池组，常规方案是制造2V电池24只外串联使用，每只电池在运行中保持一致的概率不高，任一只电池容量落后都会影响整组电池的工作状态。采用本发明配合偶极对层叠连接很方便制造48V无跨桥电池组，将若干只大容量电池串联方案改变为若干只48V电池并联使用，则每只电池的充电工作状态都可以得到均衡保障，极大地提高了电池组运行的稳定可靠性。

在铅蓄电池制造行业，对水平电池及双极性电池较深入了解的普通专业人士，都可以在本发明所述的结构基础上，举一反三地变形实施本发明。本发明所述的设置安全装置的基础结构组件、组件层叠形成槽体和内部分格的原理方法，以及本发明原理方法衍生的技术变形实施，均应被列入本发明的保护范围。

实施例：

实施例1、制作一种电动汽车用的48V铅电池组，如图15所示结构。

首先制作若干图5所示的框状中间组件5，框口设计为200×150mm矩形，侧面宽度12mm，组件壁厚2mm，中间组件5设置有一个安全阀11，中间组件5内壁设置部分呈突起状筋条上的凹槽7与双极性极板的集电体1边框4嵌合固连，接口加热熔材料粘合，气密性密封，制作成层叠电池组用的第一类组件。

另制作若干第二类极板组件6a和极板组件6b，极板组件6a的U状框口与中间组件5的框口大小、侧面宽度和壁厚相同，设置有一个安全阀11，极板组件6a内壁设置有嵌接单元7与正引极极板的集电体1嵌合固连，引极从极板组件6a侧面穿出；极板组件6b的片状侧面尺寸与中间组件5的框口大小相同，壁厚2.2mm，极板组件6b不设置安全阀11，其内壁设置有嵌接单元7与负引极极板的集电体1嵌合固连，引极从极板组件6b侧面穿出。

各组件的层叠相邻接口边框采用凸15/凹16相对设置，将23个第一类中间组件与AGM隔膜20依次间隔层叠，双极性极板的极向同方向排列，组件层叠内部各极板的极向正/负相对(间以AGM隔膜)；23个第一类中间组件层叠的两端，负板一端嵌合带正引极的U状极板组件6a，正板一端嵌合带负引极的片状极板组件6b，所有组件接口之间加环氧树脂粘合，气密性密封。通过在安全阀孔12注入密度为1.30的硫酸液，经常规充电工艺处理，即可制得一无跨桥的48V层叠式电池组。

本实施例得到的48V电池组，与常规极群跨桥结构的内串联电池组相比，单位体积重量轻，耗材降，其突出的优点是內阻比常规极群结构的电池组小一个数量级，适应1～3倍率大电流快速充电，可满足30～50分钟基本充满电的市场需求。

实施例2、

将实施例1所述的双极性极板改变为单极向正/负极板集电体1机械嵌合、电连接短路偶联，技术上等效于应用双极性极板，电池组的引极方案采用图16所示的结构，实施时，在极板组件6a/6b密封壁的中心设孔，正/负引极采用穿过该孔引出，与正/负极外接端子9/10电固连。相邻各组件之间的环形边框接口，间隔安装矩形截面的防漏橡胶圈19；各组件依次层叠安装后，层叠组件形成的槽体两端外加4个U型框，U型框两端设置有螺丝紧固，使层叠组件之间紧密地机械嵌合。其余数据及制造方法与实施例1类同，制得的48V层叠式电池组与实施例1的电池组类同，但有利于组件拆卸，维护维修方便。

实施例3、

将实施例1的中间组件5的内壁形状变形实施，将矩形内壁的突起状筋条7改变为中间组件5上直接设置的凹状接口槽，双极性极板的集电体1的边框4加大设计，与中间组件5内壁凹状接口槽7全部嵌合，接口间加环氧树脂材料固连，气密性密封。其余制造方法与实施例1类同，制得的电池组实施效果与实施例类同。

实施例4、

将实施例1的框状中间组件5的框口设计为圆环形，直径30mm，壁厚1mm，侧面宽度5mm，内壁设计采用类似实施例3的方法，极板组件6a/6b相应与中间组件5配套设计，用5个中间组件5层叠配合两端引极的极板组件6a/6b，可制得内阻极低的12V结构电池组，在制作中，注意处理好各结构组件内部及各组件之间的气密性密封工艺。本实施例制得的圆形电池工艺简单，组装方便。

实施例5、

以上所述的的实施例，都是将若干中间组件5和极板组件6a、6b相间极板隔膜层叠成整个电池组槽体，如实施例1、实施例2所述的层叠电池组，也可将若干组件层叠“分步加工”成槽的工艺方法改为“整体加工”成槽，具体方法为：将若干偶极对、若干极板隔膜20以及正、负引极依次积木式层叠后，采用专门设计的模具，用热塑工艺一次性整体加工，形成与实施例1、实施例2等效的密封盒状槽体。本实施例与实施例1、实施例2所述的最终成槽方法相比，所有组件接口之间无需另外加环氧树脂粘合，气密性密封的效果更好，有利于工业化规模生产。

实施例6、

将中间组件5扩张设计为建筑物式的座架，以工程嵌装形式在座架内嵌装偶极群，使座架5内壁空间被板状集电体1填满，集电体一面为正活性物质2，另一面为负活性物质3。若干座架5沿纵向或横向层叠建造，座架之间间隔极板隔板20，座架5相邻的偶极群极性(活性物质)相反，即偶极群同极向排列，建造一座100KAh巨容量的铅电堆式的储电库。

具体实施方案为：用200块单片容量500Ah的正极板，先用50块极板按5×10方式沿上、下、左、右平展组合成25KAh的正极群，再将4个25KAh平展组合极群层叠组成100KAh正极群，各正极板的集电体1电固连；用类同方法将200块500Ah的负板组合层叠成100KAh负极群，各负板的集电体1电固连；正/负极群之间加耐高温高强度纤维隔离板，以正/负极群集电体1焊接电固连的形式获得一个巨容量的等效双极性偶极群。将偶极群分步安装在座架5内壁，正极群2和负极群3分别位于座架5两侧。每个座架5的壁内偶极群焊接安装方法类同，若干座架5同极向排列嵌合成室，与座架5内壁嵌合的纤维隔离板形成室与室之间的隔壁，每间室内的偶极群极向都是正负极相对，正/负极群之间填充若干层AGM隔膜20，每间室顶部设置有安全阀装置11，室与室之间加热熔材料密封，室内填充聚合物凝聚的硫酸基胶体，含酸密度为1.260/25℃，液量以AGM吸液饱和见游离液面为限。

该蓄电库的电动势可根据实际需要而定，例如需要48V建24个室体，需要220V建110个室体。蓄电库的正/负引极采用金属构件，分别固焊正/负引极极群的集电体作为外接端子9/10。本蓄电库的建造方案简单，工程容易实现，内阻极小，充电效率高，输出功率大，可配合局部电网作调峰储能用，亦可配合风能太阳能储电应用。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于层叠电池组的组合式槽体，其特征在于：包括若干中间组件(5)和两件极板组件(6a、6b)；

所述的中间组件(5)为环形框状结构，用于密封嵌合固定偶极对极板；

所述的极板组件(6a、6b)为片状结构，用于嵌合固定正/负引极极板并引出电极；

所述的若干中间组件(5)层叠设置于两件极板组件(6a、6b)之间，相邻的中间组件(5)之间或相邻的中间组件(5)与极板组件(6a、6b)之间密封嵌合形成格池(8)；

所述的每个格池(8)至少有一个设置于中间组件(5)上的安全装置(11)、设置于极板组件(6a、6b)上的安全装置(11)或由相邻的组件嵌合形成的安全装置(11)。

2.根据权利要求1所述的用于层叠电池组的组合式槽体，其特征在于：所述的中间组件(5)和极板组件(6a、6b)的内壁设置有嵌接单元(7)，通过该嵌接单元(7)嵌合固定偶极对极板。

3.根据权利要求2所述的用于层叠电池组的组合式槽体，其特征在于：所述的嵌接单元(7)为一凹型结构或设置在突起状对接筋条上的凹型结构，该凹型结构和极板嵌合的接口间隙，采用热塑或加环氧树脂、热熔材料密封。

4.根据权利要求1所述的用于层叠电池组的组合式槽体，其特征在于：所述的相邻的中间组件5之间或相邻的极板组件6a、6b与中间组件5之间的结合部对应地互为凸部15和凹部16，设置形成气密性机械密封嵌合；所述结合部的间隙，采用热塑或加环氧树脂、热熔材料密封。

5.根据权利要求1所述的用于层叠电池组的组合式槽体，其特征在于：所述的相邻的中间组件(5)之间或相邻的极板组件(6a、6b)与中间组件(5)之间的结合部均为凹部(16)，相邻两凹部(16)之间设置有气密性防漏隔离件(19)。

6.根据权利要求1或5所述的用于层叠电池组的组合式槽体，其特征在于：所述的层叠设置的中间组件(5)或极板组件(6a、6b)之间为可拆卸形式，并通过外设机械连体装置紧固。

7.根据权利要求1所述的用于层叠电池组的组合式槽体，其特征在于：所述的安全装置(11)是内部过压开启排气式安全阈或迷宫式析气装置。

8.根据权利要求7所述的用于层叠电池组的组合式槽体，其特征在于：所述的内部过压开启排气式安全阀包括：同轴设置的阀孔(12)、弹性压力阀(13)以及阀盖片(14)；所述的弹性压力阀(13)扣设在阀孔(12)上，所述的阀盖片(14)固定在弹性压力阀(13)的上方。

9.根据权利要求1所述的用于层叠电池组的组合式槽体，其特征在于：所述的中间组件(5)和极板组件(6a、6b)采用硬质成形绝缘材料制成，包括：ABS、PP、PVC或橡胶；所述的中间组件(5)和极板组件(6a、6b)的侧面呈矩形、正方形、多边形或圆形。

10.根据权利要求1所述的用于层叠电池组的组合式槽体，其特征在于：所述的极板组件(6a、6b)的侧面或密封壁设有孔，引极(9、10)穿设该孔引出的间隙，加环氧树脂或热熔材料密封。

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