CN102916153A - 无对焊件铅酸电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于化学电池生产技术领域,提供了一种无对焊件铅酸电池组,包括至少两块单体电池,各所述单体电池包括多个间隔相设的多个正极板和多个负极板,多个正极板形成一正极组,多个负极板形成一负极组,单体电池的正极组与相邻单体电池的负极组通过一组合汇流排连接或/和通过一加长汇流排连接,剩余的一正极组和一负极组分别通过一常规汇流排连接。本发明提供的无对焊件铅酸电池组,组内单体电池之间取消了对焊件连接方式,替之以一体成型的组合汇流排或者加长汇流排连接,使汇流排既能实现极组内极板的并联,也能实现电池组单体电池间极组与极组之间的串联,避免了电池设计中的空间浪费,提高了电池的能量密度和体积密度,并降其低生产成本。

Description

无对焊件铅酸电池组
技术领域
[0001] 本发明属于化学电池生产技术领域,更具体地说,是涉及一种铅酸电池组的改进结构。
背景技术
[0002]目前,现有铅蓄电池的设计存在着一些固有的弊端。请参见图I至图3,例如在常规电池设计,一个极组内部的极板相互连接依靠汇流排1Γ完成,而一个电池组内部极组与极组之间的相互连接需要依靠对焊件12'完成;同时又因为对焊件12'存在于汇流排之上,所以电池中盖的顶部必须留有相当高的一部分空间来盛放对焊件12',这对电池的空间利用来说是个极大的浪费,这也是造成现有的对焊件铅酸蓄电池能量密度小、体积密度小的一个重要因素,同时还存在生产工艺也相对复杂的固有缺点和技术难点,以至于生产成本高。铅酸电池发展至今,各国各公司一直致力于提高铅酸电池的体积和能量密度,使 铅酸电池更加高能、更低污染。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种无对焊件铅酸电池组,旨在使汇流排既能实现极组内极板的并联,也能实现电池组单体电池之间极组与极组之间的串联,避免电池设计中的空间浪费,提高电池的能量密度和体积密度,降其低生产成本。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明的采用的技术方案是:提供一种无对焊件铅酸电池组,包括至少两块单体电池,各所述单体电池包括多个间隔相设的多个正极板和多个负极板,相邻两正极板和负极板间夹设有一隔板,所述多个正极板形成一正极组,所述多个负极板形成一负极组;
[0005] 还包括两个常规汇流排和至少一个连接汇流排,一所述单体电池的正极组与相邻所述单体电池的负极组通过一连接汇流排串联连接,剩余的一所述正极组内的多个正极板和一所述负极组内的多个负极板分别通过一设有极柱的所述常规汇流排并联连接。
[0006] 进一步地,所述连接汇流排为至少一组合汇流排,所述组合汇流排由两个所述常规汇流排通过一中间汇流排连接且一体成型形成。
[0007] 或者,进一步地,所述连接汇流排为至少一加长汇流排,所述加长汇流排为“一”字形且为一体成型。
[0008] 或者,进一步地,所述连接汇流排为至少一组合汇流排和至少一加长汇流排,所述组合汇流排由两个所述常规汇流排通过一中间汇流排连接且一体成型形成,所述加长汇流排为“一”字形且为一体成型。
[0009] 进一步地,所述组合汇流排由所述中间汇流排在两所述常规汇流排的中间部位相连形成“H”形结构。
[0010] 进一步地,所述中间汇流排和与其相连的两所述常规汇流排所述形成的所述组合汇流排的上表面平齐。[0011] 与现有的通过对焊件连接的铅酸电池相比,本发明提供的无对焊件铅酸电池取消了传统的电池组内单体电池间通过对焊件进行连接的方式,而是采用集极组内并联、极组间串联的功能于一身的汇流排进行连接的结构设计,产生了以下有益效果:
[0012] (I)本无对焊件铅酸电池组不需要在电池中盖的顶部为对焊件留空间,于是更好地利用了电池槽的空间,从而可以将电池组的体积做得更小,提高了电池比能量,使电池容量更高、单体成本更低、能耗也更低;以12V14AH电动自行车电池为例,经验证,容量由最高
13. 9AH提闻至15. 2AH,提闻比率为9. 4% ;
[0013] (2)本无对焊件铅酸电池组的制造工序中取消了常规生产过程中的对焊或穿壁焊工艺,使得生产操作更为简单高效,生产中出错的概率降低,利于生产成本的节省;以12V14AH电动自行车电池生产为例,经验证,半成品生产工人由24人降为20人,降低人工比率为16.6% ; [0014] (3)本无对焊件铅酸电池组的结构使得铅酸蓄电池生产企业无需再投入对焊或穿壁焊设备和工装,有效降低了企业运营的资金压力和风险;
[0015] (4)本无对焊件铅酸电池组的结构更加合理,一体化的汇流排具有更好的连接特性,使电池内阻更低,承载电流的能力更强;取消了对焊件,节省了铅的用量,更低物料成本,更加环保。
附图说明
[0016] 图I为现有的采用对焊件连接的铅酸电池组1X3配组排列的立体结构示意图;
[0017] 图2为现有的采用对焊件连接的铅酸电池组2X2配组排列的立体结构示意图;
[0018] 图3为本发明实施例提供的无对焊件铅酸电池组中单体电池的内部结构示意图;
[0019] 图4为本发明实施例一提供的4V无对焊件铅酸电池组I X 2配组排列的立体结构示意图;
[0020] 图5为本发明实施例一提供的6V无对焊件铅酸电池组I X 3配组排列的立体结构示意图;
[0021] 图6为本发明实施例一提供的8V无对焊件铅酸电池组I X4配组排列的立体结构示意图;
[0022] 图7为本发明实施例二提供的4V无对焊件铅酸电池组2X I配组排列的立体结构示意图;
[0023] 图8为本发明实施例二提供的6V无对焊件铅酸电池组3X I配组排列的立体结构示意图;
[0024] 图9为本发明实施例二提供的8V无对焊件铅酸电池组4X I配组排列的立体结构示意图;
[0025] 图10为本发明实施例三提供的8V无对焊件铅酸电池组2X2配组排列的立体结构示意图;
[0026] 图11为本发明实施例三提供的12V无对焊件铅酸电池组2X3配组排列的立体结构示意图;
[0027] 图12为本发明实施例三提供的12V无对焊件铅酸电池组3X2配组排列的立体结构示意图;[0028] 图13为本发明实施例三提供的16V无对焊件铅酸电池组2X4配组排列的立体结构示意图;
[0029] 图14为本发明实施例三提供的18V无对焊件铅酸电池组3X3配组排列的立体结构示意图。
具体实施方式
[0030] 为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
·[0031] 请一并参见图3至图14,现对本发明提供的无对焊件铅酸电池进行说明。所述无对焊件铅酸电池组,包括至少两块单体电池1,其输出电压设计为2V,各所述单体电池I包括多个间隔相设的多个正极板100和多个负极板200,相邻两正极板100和负极板200间夹设有一隔板300,当然,正极板100和负极板200的位置也可以对调设置,所述多个正极板100形成一正极组,所述多个负极板200形成一负极组;还包括两个常规汇流排11和至少一个连接汇流排2, —所述单体电池I的正极组与相邻所述单体电池I的负极组通过一连接汇流排2串联连接,剩余的一所述正极组内的多个正极板100和一所述负极组内的多个负极板200分别通过一所述常规汇流排11并联连接;各正极板100上和各负极板200上与之一体各设有一个极耳101,各汇流排通过这些极耳101与正极100或者负极板200板连接;在两个常规汇流排11上分别设有第一极柱110和第二极柱120 ;至于第一极柱110和第二极柱120何为正极柱、何为负极柱,这要根据具体设计情况而定:当第一极柱110连接于与正极板相连的常规汇流排11上时,则第一极柱110为正极柱,第二极柱120则为负极柱;反之,当第一极柱110连接于与负极板相连的常规汇流排11上时,则第一极柱110为负极柱、第二极柱120就为正极柱。
[0032] 本发明提供的无对焊件铅酸电池组,取消了传统的电池组内单体电池间通过对焊件进行连接的方式,而是采用集极组内并联、极组间串联的功能于一身的汇流排进行连接的结构设计,于是在电池中盖的顶部不需要为对焊件留空间,从而更好地利用了电池槽的空间,可以将电池组的体积做得更小,提高了电池比能量,使电池容量更高、单体成本更低、能耗也更低,以12V14AH电动自行车电池为例,容量由最高13. 9AH提高至15. 2AH,提高比率为9. 4% ;其次,由于未采用对焊件,故本电池组的制造工序中取消了常规生产过程中的对焊或穿壁焊工艺,使得生产操作更为简单高效,生产中出错的概率降低,利于生产成本的节省,以12V14AH电动自行车电池生产为例,半成品生产工人由24人降为20人,降低人工比率为16. 6% ;同时,使铅酸蓄电池生产企业无需再投入对焊或穿壁焊设备和工装,有效降低了企业运营的资金压力和风险;再者,本无对焊件铅酸电池组的结构更加合理,一体成型的汇流排具有更好的连接特性,使电池内阻更低,承载电流的能力更强;另外,取消了对焊件,节省了铅的用量,更低物料成本,更加环保。
[0033] 实施例一
[0034] 该实施例中将两个以上的单体电池I配组排成一列前后相连,请参见图4至图6,分别为2个、3个、4个单体电池I单列排列连接后组成4V、6V、8V的铅酸电池组的结构示意图,所述连接汇流2为至少一组合汇流排121,所述组合汇流排121由两个所述常规汇流排11通过一中间汇流排12连接且一体成型形成。本实施例中,中间汇流排12的材质和结构与常规汇流排11的材质和结构相同,在两常规汇流排11之间起到连接作用,一体化的组合汇流排121具有更好的连接特性,使电池内阻更低,承载电流的能力更强;同时,本实施例的这种单列排列的方式最大的好处在于可以使得整组电池的宽度即为单体电池I本身的宽度,以适用于某些对电池组的宽度有要求的使用之中;当然,这种排列方式不限于2个、3个、4个单体电池I的组合排列,可以根据实际需要按照该连接方式通过组合汇流排121对多个单体电池I进行连接,但单体电池如果数量过多,就会增加电池组的纵向尺寸,不利于电池组的管理,一般来说,实际生产和使用中,这种排列连接方式适用于输出电压不高的电池组的配组排列连接。
[0035] 实施例二
[0036] 该实施例中将两个以上的单体电池I配组排成一排左右并肩相连,请参见图7至图9,分别为2个、3个、4个单体电池I单排并肩排列连接后组成4V、6V、8V的铅酸电池组的结构示意图,所述连接汇流排2为至少一加长汇流排111,所述加长汇流排111为“一”字 形且为一体成型,该加长汇流排111的结构与常规汇流排11相同,相当于两个常规汇流排11首尾相接且一体成型形成。本实施例的这种单排排列的方式好处在于可以使得整组电池的厚度即为单体电池I本身的厚度,以适用于某些对电池组的厚度有要求的使用之中,同时这种连接方式中,加长汇流排111的结构和常规汇流排11相同,其连接时采用的方式方法与传统的常规汇流排11的焊接方法一样;当然,这种排列方式不限于2个、3个、4个单体电池I的组合排列,可以根据实际需要按照该连接方式通过组合汇流排121对多个单体电池I进行连接,但单体电池如果数量过多,就会增加电池组的横向尺寸,不利于电池组的管理,一般来说,实际生产和使用中,这种排列连接方式也是适用于输出电压不高的电池组的配组排列连接。
[0037] 实施例三
[0038] 该实施例中将四个以上的单体电池I配组后既左右并肩相连又前后排列相连,请参见图10至图14,分别为4个、6个、8个、9个单体电池I复合排列连接后组成8V、12V、16V、18V的铅酸电池组的结构示意图,所述连接汇流排2为至少一组合汇流排121和至少一加长汇流排111,所述组合汇流排121由两个所述常规汇流排11通过一中间汇流排12连接且一体成型形成,所述加长汇流排111为“一”字形且为一体成型,该加长汇流排111的结构与常规汇流排相同,相当于两个所述常规汇流排11首尾相接且一体成型形成。本实施例种单体电池I之间的排列连接方式是实施例一和实施例二中两种不同的排列连接方式的综合,适用于四块以上单体电池I的组合连接,以提高电池组容量及输出电压及尺寸上的适应性,满足不同情况的使用需要。
[0039] 进一步地,请图4至图6、图10至图14任一图示,上述实施例一和实施例二中,所述组合汇流排121由所述中间汇流排12在两所述常规汇流排11的中间部位相连形成“H”形结构。中间汇流排12位于中间,使得组合汇流排121受到相邻两单体电池I的作用力较为均衡,使其不易断裂。
[0040] 进一步地,作为本发明提供的无对焊件铅酸电池组的一种优化,所述中间汇流排12和与其相连的两所述常规汇流排11所述形成的所述组合汇流排121的上表面平齐。这样中间汇流排12的上表面既不低于也不高出两边的常规汇流排11的上表面,则既可保证组合汇流排121的强度,又可最大化节约电池槽内的空间,提高电池的能量密度和体积密度。
[0041] 本无对 焊件铅酸电池组所采用的连接结构并不仅限于4V、6V、8V、12V、16V、18V的电池组结构,而是适用于除2V电池以外的所有铅酸蓄电池组结构。
[0042] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1. 一种无对焊件铅酸电池组,包括至少两块单体电池,各所述单体电池包括多个间隔相设的多个正极板和多个负极板,相邻两正极板和负极板间夹设有一隔板,所述多个正极板形成一正极组,所述多个负极板形成一负极组;其特征在于: 还包括两个常规汇流排和至少一个连接汇流排,一所述单体电池的正极组与相邻所述单体电池的负极组通过一连接汇流排串联连接,剩余的一所述正极组内的多个正极板和一所述负极组内的多个负极板分别通过一设有极柱的所述常规汇流排并联连接。
2.根据权利要求I所述的无对焊件铅酸电池组,其特征在于:所述连接汇流排为至少一组合汇流排,所述组合汇流排由两个所述常规汇流排通过一中间汇流排连接且一体成型形成。
3.根据权利要求I所述的无对焊件铅酸电池组,其特征在于:所述连接汇流排为至少一加长汇流排,所述加长汇流排为“一”字形且为一体成型。
4.根据权利要求I所述的无对焊件铅酸电池组,其特征在于:所述连接汇流排为至少一组合汇流排和至少一加长汇流排,所述组合汇流排由两个所述常规汇流排通过一中间汇流排连接且一体成型形成,所述加长汇流排为“一”字形且为一体成型。
5.根据权利要求2或者4所述的无对焊件铅酸电池组,其特征在于:所述组合汇流排由所述中间汇流排在两所述常规汇流排的中间部位相连形成“H”形结构。
6.根据权利要求5所述的无对焊件铅酸电池组,其特征在于:所述中间汇流排和与其相连的两所述常规汇流排所述形成的所述组合汇流排的上表面平齐。
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