CN102208691A - 板式圆柱型阀控密封铅酸蓄电池 - Google Patents

板式圆柱型阀控密封铅酸蓄电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种板式圆柱型阀控密封铅酸蓄电池，其壳体为圆柱形，正、负极板和隔板为矩形平板状，极群的外围与壳体内壁相吻合，极板厚2～6mm，隔板厚1～5mm，极板和隔板的宽度由中心部位向两侧依次减小，最外侧为隔板。本发明既能防止壳体变形，又能提高极群性能，延长电池使用寿命，尤其适合于高温环境和耐过充电，比现有的长方形电池和卷绕式电池有显著进步。

Description

板式圆柱型阀控密封铅酸蓄电池
技术领域
本发明涉及一种铅酸蓄电池，特别是板式圆柱型阀控密封铅酸蓄电池。
背景技术
铅酸蓄电池凭借其优良的性能价格比，较高的工作电压，较好的电性能，既适合于浮充使用，又适合于起动、循环使用的优势在二次电池领域中占有举足轻重的地位，广泛应用于备用电源、能量贮备、动力能源等领域。
现在阀控铅酸蓄电池生产技术已相当成熟，特别是工程塑料壳体的采用，使得电池的生产效率大为提高，生产环境大为改善，使用更为方便简洁，同时生产成本下降很多。但在一些特殊场合，由于使用环境十分恶劣，高温、过充电使用无法避免，电池温度升高，长方形外壳强度下降，极易鼓胀变形（气胀），电池极板间距变大，内阻变大，电池性能迅速下降，寿命很快结束。
前期有人在长方形电池外部加一钢壳外套，来阻止壳体鼓胀变形，延长电池寿命；但一些特定的场所，空间不允许，只能采取经常性地换新电池的方法来保证使用需求，别无更好的办法。
也有人将长方形电池做成卷绕式电极（极板）结构的圆柱型阀控密封铅酸蓄电池，这样电池壳体由长方体变成了圆柱体，壳体的形变由长方形壳壁的弯曲变形变成了弧形壳壁的拉伸变形，使变形的可能性减少许多。但为了实现电极（极板）卷绕，极板做得很薄，很软，极板骨架耐腐蚀性能很差，虽然外壳不易鼓胀变形，但电池极群（电芯）性能下降很快，寿命也较短。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能防止壳体变形，又能提高极群性能，使用寿命长的板式圆柱型阀控密封铅酸蓄电池，适合于高温环境、耐过充电。
本发明的技术方案是：板式圆柱型阀控密封铅酸蓄电池，包括壳体、由正极板、隔板、负极板和极柱组成的极群，其改进之处是所述壳体为圆柱形，所述正、负极板和隔板为矩形平板状，极群的外围与壳体内壁相吻合。
所述极群中，正极板、隔板、负极板相间排列，由中心部位向两侧，宽度依次减小，最外侧为隔板；所述正极板和负极板由网格状板栅和两面涂覆的铅膏构成，厚度为2～6mm；所述隔板为超细玻璃纤维材质的毡状物，厚度为1～5mm。
板式圆柱型阀控密封铅酸蓄电池壳体设计成圆柱形，而不是普通阀控密封铅酸蓄电池的长方体壳体；壳体上盖与筒体的密封结构、方式有两种，一种是上盖与筒体接合部位热熔压合密封；另一种是将上盖与筒体接合部位设计成公母榫，而后进行胶粘接剂灌注粘封。
极柱设计成圆柱形，其密封结构、方式有两种，一种是输出极柱与壳体上盖预埋铅环件焊封后，再进行胶粘接剂灌注密封；另一种是在输出极柱与壳体上盖极柱孔间填充橡胶件，实施橡胶挤压密封，而后再进行胶粘接剂灌注密封。
选用的安全阀结构也有两种，一种是橡胶帽式控压，另一种是橡胶柱式；安装方式也有两种，一种是卡口式，另一种是螺纹旋装式的。
正极板与负极板均由网格状铅板栅与其两面所涂的铅膏构成，网格状铅板栅是铅合金熔液铁质硬模重力铸造制作，也可是铅合金板钢辊轧制、冲孔而成，其厚度为2～6mm，最好是2～4mm。隔板系由超细玻璃纤维制作的毡状物，其厚度为1～5mm。
极板、隔板外型为长方形平板状；极板、隔板的高度一致，但宽度不一致；组群时，正负极相间排放，极板外围总排放有隔板，位于极群中心部位的宽度总阔于极群外围的，组成的极群主体成近似圆柱形。极群装入壳体后与壳体很好地配作，装配后极板对隔板的压强为30～60kPa。
本发明电池可制作为多个所述单体的组合，其间用导电汇流排串联或并联而成。
采用以上技术方案平板式的电极，圆柱型壳体结构，既克服了卷绕极板结构的薄极板不耐腐蚀、寿命短的缺点，又克服了长方形壳体电池壳体易变形，装配压力小，电池不耐高温，不耐过充的缺点。电池在使用中极板间挤压力稳定，内阻变化小，不易发生活性物质的脱落，失水少，有效的提高了电池的寿命。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
图2为图1中A-A处剖面图。
图3为图1的俯视图（半剖）。
图4为本发明所述多个单体组合电池的示意图。
具体实施方式
参见附图，板式圆柱型阀控密封铅酸蓄电池的圆柱形壳体1内装有电池极群2，在电池的极群上有通过汇流排9与所有正极板相连接的正极柱3和与负极板相连接的负极柱4，壳体的上盖还装有安全阀5。
电池极群依次由隔板6、负极板7、隔板6、正极板8相间排列组成，极群的最外侧是隔板，正负极板间及极群外侧总保持有隔板，极群内极板高度一致，厚度3mm，隔板的高度一致，厚度4mm，但极板及隔板的宽度不一致，极板宽度由极群中心部位向两侧依次减小，隔板也一样，组成的极群主体成近似圆柱形，与壳体内壁相吻合。电池装配好后，极板对隔板的压强为30～60kPa。
对于多单体组合电池，各单体壳体可为圆柱形或椭圆柱形。
按本发明设计的电动车电池，在工作60℃环境下，长期浮充外形不变。其峰值比功率可达2000w/kg，80%DOD下的循环寿命可达到800次。而普通电池的寿命仅为400～500次。

Claims (4)

1.一种板式圆柱型阀控密封铅酸蓄电池，包括壳体、由正极板、隔板、负极板和极柱组成的极群，其特征是所述壳体为圆柱形，所述正、负极板和隔板为矩形平板状，极群的外围与壳体内壁相吻合。
2.按权利要求1所述的板式圆柱型阀控密封铅酸蓄电池，其特征是所述极群中，正极板、隔板、负极板相间排列，其宽度由中心部位向两侧依次减小，最外侧为隔板。
3.按权利要求1所述的板式圆柱型阀控密封铅酸蓄电池，其特征是所述正极板和负极板由网格状板栅和两面涂覆的铅膏构成，厚度为2～6mm。
4.按权利要求1所述的板式圆柱型阀控密封铅酸蓄电池，其特征是所述隔板为超细玻璃纤维材质的毡状物，厚度为1～5mm。
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