CN110400977B - 一种大功率铅酸蓄电池极群及其制造方法 - Google Patents

一种大功率铅酸蓄电池极群及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大功率铅酸蓄电池极群，包括正极群、负极群、PE隔板、汇流排、极柱、正极板耳加强部、负极板耳加强部以及板耳外包层等；还公开了其制造方法；本发明正、负极板板耳加强部为倒梯形结构；板耳外包层采用注塑或涂覆的工艺方式与板耳结合，板耳外包层可以是环氧类材料，也可以是防酸漆、沥青等材料。本发明加强了正负极板板耳与汇流排之间的焊接部位，降低了该部位的载流，改善该部位的大电流充放电时的温升情况，同时将与汇流排连接的板耳部位进行了物理保护，使得板耳部位与硫酸溶液隔离，避免了特殊的环境条件下，该部位与硫酸溶液长期接触，造成的板耳腐蚀。本发明可大大延长蓄电池在特殊环境条件下的使用寿命。

Description

一种大功率铅酸蓄电池极群及其制造方法
技术领域
本发明属于电池技术领域，具体涉及一种新型大功率铅酸蓄电池极群，以及其制造方法。
背景技术
大功率铅酸蓄电池一般为富液式铅酸蓄电池，具有功率大、能大电流快速充放电等特性，广泛用于汽车，船舶等的动力源。
传统大功率铅酸蓄电池的使用环境较为恶劣，长期高温、颠簸、不具备维护保养条件等，可能导致蓄电池提前出现板耳腐蚀、穿孔等现象，使得蓄电池寿命提前终止。
发明内容
本发明目的之一是在于根据现有技术的不足，设计一种新型大功率铅酸蓄电池极群，该极群加强了正负极板板耳与汇流排之间的焊接部位，降低了该部位的载流，改善该部位的大电流充放电时的温升情况，同时将与汇流排连接的板耳部位进行了物理保护，使得板耳部位与硫酸溶液隔离，从而避免了发生板耳腐蚀，蓄电池寿命提前终止的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大功率铅酸蓄电池极群，包括并行排列的多个正极板和负极板，以及设置在正极板和负极板之间的PE隔板，还包括与正极板和负极板的板耳连接的汇流排，以及设置在汇流排上的极柱，所述的正极板外封装有涤纶袋，所述的汇流排与正负极板的板耳之间设置有板耳外包层，板耳外包层采用注塑或涂覆的工艺方式与板耳结合，所述的板耳外包层内设置有与正极板的板耳连接的板耳加强部。
所述的一种大功率铅酸蓄电池极群，其板耳加强部为倒梯形结构，上底为2～10mm，下底为5～15mm，高度10～20mm；所述的板耳外包层厚度为1～20mm，高度15～25mm。
所述的一种大功率铅酸蓄电池极群，其板耳外包层为环氧材料、防酸漆或沥青。
所述的一种大功率铅酸蓄电池极群，其涤纶袋为厚度为0.10～1.00mm的编织涤纶布或涤纶无纺布；所述的PE隔板厚度为0.2～1.0mm，电阻≤0.35Ω•cm2，孔率50～65%。
本发明的目的之二在于提出上述大功率铅酸蓄电池极群的制造方法，步骤为：
1）对正极板封装：将护套套装在正极板的板耳处，取涤纶袋将正极板整体封装，上部采用热封工艺或超声波焊接工艺进行封口；
2）摆板：按负极板、PE隔板、封装后的正极板、PE隔板的顺序依次摆放，使正极板的板耳与负极板的板耳相互交错，其中同性的板耳方向一致，摆板结束后锁紧；
3）焊接：上紧焊板装置，保证正负极板的板耳都在焊板梳相应沟槽内，将极柱安放在相应位置并定位，然后取铅焊条开始焊接，待焊接部位完全凝固后，卸下焊板梳，
4）灌胶：采用灌胶装置，保证汇流排及板耳进入相应的位置，并锁紧，生成板耳外包层，待板耳外包层固化后，卸下灌胶装置。
所述大功率铅酸蓄电池极群的制造方法，其步骤1）中的热封工艺热熔温度250～300℃，热熔时间10～25s，热封时间10～20s，气压0.3～0.4MPa。
大功率铅酸蓄电池极群的制造方法，其步骤1）中的超声波焊接工艺焊模气压表值预设为0.3～0.8MPa，焊接时间、保压时间预设为1～2s。
所述大功率铅酸蓄电池极群的制造方法，其焊料为铅锑合金，锑含量2%；或铅锡合金材料，锡含量2%～6%
所述大功率铅酸蓄电池极群的制造方法，其步骤4）是采用环氧材料通过重力浇铸或压力浇铸工艺生成板耳外包层。
所述大功率铅酸蓄电池极群的制造方法，其步骤4）是采用防酸漆或沥青通过涂覆的工艺生成板耳外包层。
本发明的有益效果是：
1，加强了板耳与汇流排之间的焊接部位，使得该部位板耳载流减小，蓄电池大电流充放电过程中减小该部位发热量，延缓板耳部位的腐蚀；
2，将与汇流排连接的板耳部位进行了物理保护，使得板耳部位与硫酸溶液隔离，从而避免了发生板耳腐蚀，蓄电池寿命提前终止的问题；
3，将正极板采用涤纶袋整体包封，可以大大延缓蓄电池正极活性物质软化脱落进程，进一步延长蓄电池寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2和图3分别为图1中I和II部分的局部放大图；
图4为本发明板耳加强部的局部放大图。
各附图标记为：1—正极板，2—负极板，3—PE隔板，4—涤纶袋，5—汇流排，6—极柱，7—板耳加强部，8—板耳外包层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1至图4所示，本发明公开了一种新型大功率铅酸蓄电池极群，包括并行排列的多个正极板1和负极板2，以及设置在正极板1和负极板2之间的PE隔板3，还包括与正极板1和负极板2的板耳连接的汇流排5，以及设置在汇流排5上的极柱6，所述的正极板1外封装有涤纶袋4，所述的汇流排5与正负极板的板耳之间设置有板耳外包层8，板耳外包层8采用注塑或涂覆的工艺方式与板耳结合，所述的板耳外包层8内设置有与正极板1的板耳连接的板耳加强部7；其中，所述的板耳加强部7为倒梯形结构，上底为2～10mm，下底为5～15mm，高度10～20mm；所述的板耳外包层8厚度为1～20mm，高度15～25mm；所述的板耳外包层8为环氧材料、防酸漆或沥青；所述的涤纶袋4为厚度为0.10～1.00mm的编织涤纶布或涤纶无纺布；所述的PE隔板3厚度为0.2～1.0mm，电阻≤0.35Ω•cm2，孔率50～65%。
下面对本发明的制造方法做进一步详细说明。
实施例1
实施例1为本制造方法的一个基本实施例，包括以下步骤：
1）正极板1的封装：将正极板1的板耳护套套装在正极板1的板耳处，采用编织涤纶袋，涤纶布厚度0.10mm，采用热封工艺封口，热熔温度250℃，热熔时间10s，热封时间10s，气压0.3MPa。
2）摆板：按负极板2、PE隔板3、封装的正极板1、PE隔板3的顺序依次摆放，正极板1的板耳与负极板2的板耳应相互交错，同性板耳方向一致。摆板结束后锁紧。PE隔板3的厚度0.20mm，电阻0.25Ω•cm2、孔率50%；板耳加强部7的梯形上底为2mm，下底为5mm，高度10mm。
3）焊接：上紧焊板装置，保证正负极板板耳在焊板梳相应沟槽内。将极柱6安放在相应位置并定位。取铅焊条，开始焊接。待焊接部位完全凝固后，卸下焊板梳。焊料为铅锑合金，锑含量2%。
4）灌胶：上灌胶装置，保证汇流排5及板耳进入相应的位置，并锁紧，并采用重力浇铸工艺浇铸环氧材料，待环氧材料固化后，卸下灌胶装置。板耳外包层8的厚度2mm，高度15mm。
实施例2
实施例2为在实施例1的基础上进一步优化的实施例，比实施例1更进一步的是：
步骤1）中正极板1的封装采用无纺布涤纶袋，涤纶布厚度0.30mm。采用热封工艺封口，热熔温度275℃，热熔时间15s，热封时间15s，气压0.35MPa。
步骤2）中摆板，PE隔板3的厚度0.60mm，电阻0.30Ω•cm2、孔率60%；板耳加强部7的梯形上底为6mm，下底为10mm，高度15mm。
步骤3）中焊料为铅锑合金，锑含量4%。
步骤4）中采用压力浇铸工艺浇铸环氧材料，板耳外包层8的厚度10mm，高度20mm。
实施例3
实施例3为在实施例2的基础上优选的实施例。
步骤1）中正极板1的封装采用超声波焊接工艺封口。开启电源和气阀，将焊模气压表值预设为0.3MPa，焊接时间、保压时间预设为1s。
步骤2）中摆板，PE隔板3的厚度1.0mm，电阻0.35Ω•cm2、孔率65%；板耳加强部7的梯形上底为10mm，下底为12mm，高度20mm。
步骤3）中焊接焊料为铅锡合金，锡含量6%。
步骤4）中采用压力浇铸工艺浇铸环氧材料，板耳外包层8的厚度10mm，高度20mm。
实施例4
步骤1）中正极板1的封装，采用超声波焊接工艺封口。开启电源和气阀，将焊模气压表值预设为0.3MPa，焊接时间、保压时间预设为1s。
步骤2）中摆板，PE隔板3的厚度1.0mm，电阻0.35Ω•cm2、孔率65%；板耳加强部7的梯形上底为10mm，下底为12mm，高度20mm。
步骤3）中焊接焊料为铅锡合金，锡含量6%。
步骤4）中采用涂覆工艺，用毛刷将胶均匀的涂刷在正、负极板的板耳两侧。涂刷材料为防酸漆，板耳外包层8的厚度1mm，高度20mm。
实施例5
步骤1）中正极板1的封装，采用超声波焊接工艺封口。开启电源和气阀，将焊模气压表值预设为0.3MPa，焊接时间、保压时间预设为1s。
步骤2）中摆板，PE隔板3的厚度1.0mm，电阻0.35Ω•cm2、孔率65%；板耳加强部7的梯形上底为10mm，下底为12mm，高度20mm。
步骤3）中焊接焊料为铅锡合金，锡含量4%。
步骤4）中采用涂覆工艺，用毛刷将胶均匀的涂刷在正、负极板板耳两侧。涂刷材料为沥青，板耳外包层8的厚度2mm，高度25mm。
上述实施例仅例示说明本发明的原理及其功效以及部分运用的实施例，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种大功率铅酸蓄电池极群的制造方法，其特征在于，步骤为：
1）对正极板（1）封装：将护套套装在正极板（1）的板耳处，取涤纶袋（4）将正极板（1）整体封装，上部采用热封工艺或超声波焊接工艺进行封口；
2）摆板：按负极板（2）、PE隔板（3）、封装后的正极板（1）、PE隔板（3）的顺序依次摆放，使正极板（1）的板耳与负极板（2）的板耳相互交错，其中同性的板耳方向一致，摆板结束后锁紧；
3）焊接：上紧焊板装置，保证正负极板的板耳都在焊板梳相应沟槽内，将极柱（6）安放在相应位置并定位，然后取铅焊条开始焊接，待焊接部位完全凝固后，卸下焊板梳；
4）灌胶：采用灌胶装置，保证汇流排（5）及板耳进入相应的位置，并锁紧，生成板耳外包层（8），待板耳外包层（8）固化后，卸下灌胶装置，得到的铅酸蓄电池极群包括并行排列的多个正极板（1）和负极板（2），以及设置在正极板（1）和负极板（2）之间的PE隔板（3），还包括与正极板（1）和负极板（2）的板耳连接的汇流排（5），以及设置在汇流排（5）上的极柱（6），所述的正极板（1）外封装有涤纶袋（4），所述的汇流排（5）与正负极板的板耳之间设置有板耳外包层（8），板耳外包层（8）采用注塑或涂覆的工艺方式与板耳结合，所述的板耳外包层（8）内设置有与正极板（1）的板耳连接的板耳加强部（7），其中所述的板耳加强部（7）为倒梯形结构，上底为2～10mm，下底为5～15mm，高度10～20mm；所述的板耳外包层（8）厚度为1～20mm，高度15～25mm；所述的板耳外包层（8）为环氧材料、防酸漆或沥青；所述的涤纶袋（4）为厚度为0.10～1.00mm的编织涤纶布或涤纶无纺布；所述的PE隔板（3）厚度为0.2～1.0mm，电阻≤0.35Ω•cm2，孔率50～65%。
2.根据权利要求1所述大功率铅酸蓄电池极群的制造方法，其特征在于，所述的步骤1）中的热封工艺温度250～300℃，热熔时间10～25s，热封时间10～20s，气压0.3～0.4MPa。
3.根据权利要求1所述大功率铅酸蓄电池极群的制造方法，其特征在于，所述的步骤1）中的超声波焊接工艺焊模气压表值预设为0.3～0.8MPa，焊接时间、保压时间预设为1～2s。
4.根据权利要求3所述大功率铅酸蓄电池极群的制造方法，其特征在于，所述的焊料为铅锑合金，锑含量2%；或铅锡合金材料，锡含量2%～6%。
5.根据权利要求1所述大功率铅酸蓄电池极群的制造方法，其特征在于，所述的步骤4）是采用环氧材料通过重力浇铸或压力浇铸工艺生成板耳外包层（8）。
6.根据权利要求1所述大功率铅酸蓄电池极群的制造方法，其特征在于，所述的步骤4）是采用防酸漆或沥青通过涂覆的工艺生成板耳外包层（8）。
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