CN109935918A - 一种双极性电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双极性电池，属于蓄电池技术领域。它解决了现有的双极性电池内阻大、发热严重等问题。本发明包括多个极板，相邻两极板之间设有隔板，所述的极板包括塑料基体、正极膏、负极膏及金属导电体，塑料基体具有两侧贯通的空腔，空腔内设有塑料隔板，塑料隔板将空腔分隔为正极腔和负极腔，正极膏、负极膏分设在正极腔、负极腔内，金属导电体设置在正极膏和负极膏之间且通过塑料隔板上的通孔连接正极膏和负极膏。本发明的优点在于内阻小、导电性能高。

Description

一种双极性电池

技术领域

本发明属于蓄电池技术领域，具体涉及一种双极性电池。

背景技术

由于能源问题的加剧、社会的快速发展以及人们对环保意识的逐渐增强，对传统铅酸蓄电池的技术改造和再创新已成为一种趋势，而具有高比能量、高比功率的双极性电池，则在各类新型铅酸电池中脱颖而出，成为最有可能实现突破的先进铅酸电池。

双极性电池主要优点：1、重量比能量高、重量比功率大；2、使用寿命长，用2小时率100％DOD充放电循环，可达到800～1000 次，而普通AGM电池一般只有350次左右；3、电池内阻低，可以大功率放电，大电流充电节省充电时间，并提高了电量的利用率； 4、生产效率提高、成本低，双极性电池的组合方式取消了烧焊连接组件，减少了电池加工工序，大大提高了生产效率，同时主要材料铅耗用量节约了25～30％，降低了生产成本；5、环保，由于双极性电池极板生产采用了内化成工艺，减少了废酸废水对环境的污染。

目前很多公司和个人都在开发双极性电池，而双极性电池的基体则是研究的重中之重。现今比较普遍是用亚氧化钛作为导电基体，也有一些关于亚氧化钛的专利和文章，但该材料由于其电阻较高，电子导电性能尚不能达到金属级别，因此电池在做大电流充放电时，电池内阻较大，电池发热现象较为严重，限制了电池的性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有的双极性电池存在的上述缺陷，而提供的一种内阻小、导电性能高的双极性电池。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种双极性电池，包括多个极板，相邻两极板之间设有隔板，其特征在于，所述的极板包括塑料基体、正极膏、负极膏及金属导电体，塑料基体具有两侧贯通的空腔，空腔内设有塑料隔板，塑料隔板将空腔分隔为正极腔和负极腔，上述正极膏、负极膏分设在正极腔、负极腔内，塑料隔板上设有通孔，金属导电体设置在正极膏和负极膏之间且通过通孔连接正极膏和负极膏。

在上述的一种双极性电池中，所述的塑料基体与上述塑料隔板一体注塑成型。

在上述的一种双极性电池中，所述的通孔设有至少一个，上述金属导电体与通孔一一对应。

在上述的一种双极性电池中，所述的隔板设在上述空腔内，上述正极膏或负极膏位于隔板和上述塑料隔板之间，隔板周向与空腔内周密封贴合。

在上述的一种双极性电池中，所述的金属导电体的材质为铅或铅基合金。

在上述的一种双极性电池中，所述的金属导电体为一金属片，该金属片嵌合在上述通孔内且与通孔周向密封贴合。

在上述的一种双极性电池中，所述的金属片厚度大于上述通孔厚度。

在上述的一种双极性电池中，所述的金属导电体包括分设在上述塑料隔板两侧各一片的金属薄片，两金属薄片在上述通孔处相连。

在上述的一种双极性电池中，所述的金属导电体还包括连接片，连接片设置在上述通孔内，连接片周向与通孔密封贴合，连接片连接上述两金属薄片。

在上述的一种双极性电池中，所述的连接片的厚度大于上述塑料隔板的厚度。

在上述的一种双极性电池中，所述的通孔内设有焊锡膏，焊锡膏连接上述两金属薄片。

在上述的一种双极性电池中，所述的金属薄片包括中心部和多个放射部，多个放射部沿中心部周向设置形成放射状。

在上述的一种双极性电池中，所述的金属薄片呈三维立体状，上述中心部和放射部位于不同平面上，放射部位于对应正极膏或负极膏内。

与现有技术相比，本发明的极板采用塑料为基体，并在其中镶嵌金属导电体，达到良好了的密封和导电效果，降低了电池内阻，同时也减少了发热；金属导电体结构多样，可根据电池的具体性能设置。

附图说明

图1为实施例一的极板的结构示意图；

图2为实施例一的剖视图；

图3为实施例二的剖视图；

图4为实施例三的剖视图；

图5为实施例四的结构示意图；

图6为实施例四的剖视图。

图中，1、隔板；2、塑料基体；3、正极膏；4、负极膏；5、塑料隔板；6、金属片；7、金属薄片；8、连接片；9、中心部； 10、放射部。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本发明提供的一种双极性电池，包括多个极板以及隔板 1，多个极板依次叠放，各个隔板1分设在相邻两极板之间。

如图1至图6所示，极板包括塑料基体2、正极膏3、负极膏 4及金属导电体，塑料基体2具有两侧贯通的空腔，空腔内设有厚度较薄的塑料隔板5，塑料基体2与塑料隔板5一体注塑成型，塑料隔板5将空腔分隔为上下设置的正极腔和负极腔，正极腔呈台阶状，一定厚度的正极膏3、负极膏4分别涂设在正极腔、负极腔内，隔板1设在正极腔内，正极膏3位于隔板1和塑料隔板 5之间，隔板1周向与正极腔内周密封贴合；塑料隔板5上设有通孔，金属导电体设置在正极膏3和负极膏4之间且通过通孔连接正极膏3和负极膏4形成导电作用；通孔可以设置一个、两个或多个，金属导电体与通孔一一对应，通孔可以为圆形，也可以是其他形状，以下实施例的通孔为圆形。

金属导电体具体结构有多种实施方式，举以下三列说明：

实施例一：对于容量小、截面积小、充放电电流小的电池，如图2所示，金属导电体为一圆形的金属片6(铅酸电池的金属片6可以为铅片或铅基合金片)，将金属片6设置在通孔内，金属片6直径略小于通孔直径，金属片6厚度大于通孔厚度，然后在金属片6的上下两面施加压力，使金属片6变形，周向紧密地嵌在通孔处，最终使正极膏3、负极膏4(铅酸电池为铅膏)之间通过金属片6导电。

实施例二：如图3所示，为增加密封性能和导电性，在实施例一基础上的金属片6的面积可以适当增大或厚度增厚，施加压力后，金属片6的截面会呈工字型，金属片6和通孔的密封接触面积相对会增加，金属片6与正极膏3、负极膏4之间的接触面积也会增加，密封效果和导电性都更好。

实施例三：如图4所示，金属导电体包括分设在上述塑料隔板5两侧各一片的金属薄片7，两金属薄片7在通孔处可以直接相连，或可通过焊锡膏相连，也可通过金属连接片8相连，形成正极膏3、负极膏4导电作用。

1.直接相连：在塑料隔板5的两侧直接放上金属薄片7，通过红外线焊、超声波焊、电阻焊、激光焊等形式，使两片金属薄片7在通孔处粘合一起。

2.焊锡膏相连：用焊锡膏(含锡量10％-90％，余量为铅)预先涂在通孔中，两侧粘上金属薄片7，再将通孔处加温到180℃ -250℃，使焊锡膏溶解，并使两侧金属薄片7通过溶解焊锡膏粘合一起。

3、连接片8相连：取直径与通孔相同的金属连接片8(厚度比通孔厚0.1mm-2mm)，预先放在通孔中，并在两侧放上金属薄片 7，通过红外焊、超声波焊、电阻焊、激光焊等形式，使连接片8 与两片金属薄片7粘合一起。

实施例四：如图5和图6所示，在实施例三的基础上，将金属薄片7的结构进行优化，金属薄片7包括中心部9和多个放射部10，多个放射部10沿中心部9周向设置形成放射状，两中心部9通过实施例三的连接方式连接导电，放射状的金属薄片7不仅更省料且和正极膏3、负极膏4之间的结合更好。

放射状的金属薄片7可以是二维平面状的也可以是三维立体状的，当金属薄片7为三维立体状时，中心部9和放射部10位于不同平面上，放射部10位于对应正极膏3或负极膏4内，相对于二维的结合更好。

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种双极性电池，包括多个极板，相邻两极板之间设有隔板1，其特征在于，所述的极板包括塑料基体2、正极膏3、负极膏4及金属导电体，塑料基体2具有两侧贯通的空腔，空腔内设有塑料隔板5，塑料隔板5将空腔分隔为正极腔和负极腔，上述正极膏3、负极膏4分设在正极腔、负极腔内，塑料隔板5上设有通孔，金属导电体设置在正极膏3和负极膏4之间且通过通孔连接正极膏3和负极膏4。

2.根据权利要求1所述的一种双极性电池，其特征在于，所述的塑料基体2与上述塑料隔板5一体注塑成型。

3.根据权利要求1或2所述的一种双极性电池，其特征在于，所述的通孔设有至少一个，上述金属导电体与通孔一一对应。

4.根据权利要求1或2所述的一种双极性电池，其特征在于，所述的隔板1设在上述空腔内，上述正极膏3或负极膏4位于隔板1和上述塑料隔板5之间，隔板1周向与空腔内周密封贴合。

5.根据权利要求1或2所述的一种双极性电池，其特征在于，所述的金属导电体为一金属片6，该金属片6嵌合在上述通孔内且与通孔周向密封贴合。

6.根据权利要求1或2所述的一种双极性电池，其特征在于，所述的金属导电体包括分设在上述塑料隔板5两侧各一片的金属薄片7，两金属薄片7在上述通孔处相连。

7.根据权利要求6所述的一种双极性电池，其特征在于，所述的金属导电体还包括连接片8，连接片8设置在上述通孔内，连接片8周向与通孔密封贴合，连接片8连接上述两金属薄片7。

8.根据权利要求6所述的一种双极性电池，其特征在于，所述的通孔内设有焊锡膏，焊锡膏连接上述两金属薄片7。

9.根据权利要求6所述的一种双极性电池，其特征在于，所述的金属薄片7包括中心部9和多个放射部10，多个放射部10沿中心部9周向设置形成放射状。

10.根据权利要求9所述的一种双极性电池，其特征在于，所述的金属薄片7呈三维立体状，上述中心部9和放射部10位于不同平面上，放射部10位于对应正极膏3或负极膏4内。