CN111584877A - 一种轻型铅蓄电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻型铅蓄电池，包括电池箱体以及电池箱体内的极板组件，所述极板组件包括极耳、若干板栅以及若干起间隔作用的隔板，所述板栅包括塑料边框以及位于塑料边框内的复合铅丝，所述塑料边框设有连接端，所述连接端设有若干用于插接复合铅丝的第一通孔，所述极耳与连接端固定连接，复合铅丝与极耳固定连接，所述隔板位于相邻两板栅之间，隔板与塑料边框密封连接，隔板与电池箱体的内壁固定连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓄电池，尤其是涉及一种轻型铅蓄电池。
背景技术
铅蓄电池因其具有稳定可靠、无记忆效应、价格低廉、可做成单体大容量电池等优点，被广泛用作电动能源为动力交通工具与储能电源等领域上，不间断电源、从电动自行车到柴油潜艇的动力电源，以及，其产量和储电量仍然雄踞化学电源之首。传统铅蓄电池的板栅由铅或铅合金板制成，例如，一种在中国专利文献上公开的“铅蓄电池用板栅和铅蓄电池”，其公告号CN104541394B，该铅蓄电池用板栅由含有Sn和Ca中的至少之一的Pb合金制成，具有构成上边的上框骨、构成下边的下框骨以及位于所述上框骨和所述下框骨之间且由筋条交叉而成的网格部，在所述网格部中，上侧一半的质量Wu占总质量W的比例Wu/W为62.5％以上且67％以下，并且Sn含量比所述筋条的Sn含量大的覆盖层设置于所述筋条的表面的至少一部分上，在所述下框骨的表面上未设置有所述覆盖层。由于铅的密度较大，造成蓄电池的重量较大，同时铅蓄电池中的活性物质在充放电过程中发生膨胀，随着铅制板栅的损耗造成其无法承受过大内压而破裂最终使得正负极之间短路。
发明内容
本发明是为了克服现有铅蓄电池的铅制板栅过重，以及铅制板栅在长时间使用后可能随着活性物质的膨胀发生短路的问题，提供一种轻型铅蓄电池，能够通过减轻板栅的重量的方式减轻电池的整体重量，同时避免活性物质的膨胀而造成的短路。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种轻型铅蓄电池，包括电池箱体以及电池箱体内的极板组件，所述极板组件包括极耳、若干板栅以及若干起间隔作用的隔板，所述板栅包括塑料边框以及位于塑料边框内的复合铅丝，所述塑料边框设有连接端，所述连接端设有若干用于插接复合铅丝的第一通孔，所述极耳与连接端固定连接，复合铅丝穿过第一通孔与极耳固定连接，所述隔板位于相邻两板栅之间，隔板与塑料边框密封连接，若干隔板的外部边缘分别与电池箱体的内壁固定连接。塑料边框的作用是对复合铅丝进行固定，通过采用塑料材质，使得板栅的重量减小，同时塑料边框对板栅间的活性物质进行约束，根据铅蓄电池的化学原理，活性物质在充放电过程中会发生膨胀，从而造成电池箱体的腐蚀以及臌胀，本发明中的塑料边框将活性物质约束在板栅内，当活性物质发生臌胀时，塑料边框向外弯曲，从而减小板栅内的压力。隔板的作用是将不同的正负极板栅隔开，使得塑料边框与两侧隔板围合形成独立的腔体，并在腔体内分别设置正负极活性物质，使其满足铅蓄电池充放电时的电化学原理。隔板的边缘与电池箱体的内壁接触，而塑料边框的边缘位于隔板边缘所围成的平面范围内，因此塑料边框与电池箱体的内壁之间存在一定距离，为塑料边框的形变预留空间，同时也避免外力冲击直接作用于栅板，造成漏液。
作为优选，所述复合铅丝包括起加强作用的芯体以及将芯体包裹的外层结构，所述芯体为玻璃纤维材质，所述外层结构为0.3SnPb合金材质。复合铅丝的作用是导电，将活性物质发生化学反应产生的电荷导出至极耳，由于本发明为减轻重量将原有的铅合金板栅改进为塑料边框配合复合铅丝，使得复合铅丝的径向尺寸远小于其轴向尺寸，因此为了提高复合铅丝的结构强度，避免其断裂，将0.3SnPb合金采用包覆、电镀等工艺覆盖在玻璃纤维芯体表层，在满足其导电性的同时改善其结构强度。
作为优选，所述塑料边框设有若干肋板，所述肋板上设有若干用于穿过复合铅丝的第二通孔。肋板的作用是增加塑料边框的结构强度，同时保持复合铅丝的形制。
作为优选，所述极耳为浇铸冲压成型。首先通过浇铸工艺加工出极耳的基本形制，再通过冲压工艺将极耳的多余边料去除，使其满足精度需要。
作为优选，所述塑料边框为注塑成型。
作为优选，所述塑料边框为聚乙烯、聚丙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物材料制成。此类工程塑料耐酸性强，能够避免活性物质的腐蚀。
作为优选，所述极耳靠近塑料边框的一端设为配合端，所述配合端设有槽型结构，所述连接端与槽型结构嵌合。通过注塑工艺将塑料边框的连接端填充入槽型结构内，使得极耳与塑料边框连接牢固。
作为优选，一种电动车，包括权利要求1-7的任何一项所述的“一种轻型铅蓄电池”。
因此，本发明具有如下有益效果：（1）通过采用塑料材质，使得板栅的重量减小；（2）塑料边框对板栅间的活性物质进行约束，避免随着活性物质的膨胀而发生板栅破裂，导致短路的问题；（3）复合铅丝，在满足其导电性的同时改善其结构强度；（4）塑料边框配合复合铅丝，能够抑制板栅的蠕变，避免发生正负极的活性物质软化脱落，提高电池使用寿命。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2 是本发明板栅处的结构示意图。
图3是本发明板栅处的另一种结构示意图。
图4是本发明塑料边框处的结构示意图。
图5是本发明极耳处的结构示意图。
图中：1、电池箱体 2、极板组件 3、隔板 4、塑料边框 5、极耳 6、肋板 7、复合铅丝 8、连接端 9、第一通孔 10、第二通孔 11、配合端 12、槽型结构。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例
如图1、图2、图3、图4以及图5所示的实施例中，一种轻型铅蓄电池，包括电池箱体1以及内部的极板组件2，极板组件2包括极耳5、若干的板栅以及若干起间隔作用的隔板3，板栅包括塑料边框4以及位于塑料边框4内的复合铅丝7，塑料边框4为注塑工艺成型，采用聚乙烯、聚丙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物材料制成，在其靠近极耳5一端设有连接端8，连接端8上等间距设有若干用于插接复合铅丝7的第一通孔9，极耳5与连接端8固定连接，复合铅丝7的一端穿过第一通孔9与极耳5贴合，另一端插接在塑料边框4的另一端，使得复合铅丝7等间距的排布在塑料边框4内，塑料边框4内等间距设有若干的肋板6，肋板6与塑料边框4一体注塑成型，这些肋板6与复合铅丝7垂直，在肋板6上的对应位置设有第二通孔10，复合铅丝7同样穿过第二通孔10，并保持复合铅丝7的竖直形制。复合铅丝7的芯体为玻璃纤维，外层结构为0.3SnPb合金，外层结构通过包覆、电镀等工艺覆盖在玻璃纤维芯体表层。隔板3位于相邻两板栅之间，隔板3与塑料边框4的接触部分采用胶黏等密封工艺进行连接，使得两块隔板3与一块塑料边框4之间围合形成一个独立的腔体，在铅蓄电池生产过程中空腔内根据正负极设置填充不同的活性物质，以满足充放电时正负极各自的电化学反应，隔板3的边缘与电池箱体1的内壁贴合并热熔以达到固定的效果。
极耳5采用浇铸的工艺加工出毛坯件，在通过冲压成型达到预设的尺寸，以减少边料的损耗。极耳5靠近塑料边框4连接端8的一端为配合端11，配合端11设有槽型结构12，该槽型结构12能够与塑料边框4的连接端8配合，使得极耳5与塑料边框4之间的连接牢固，在该蓄电池的装配过程中，首先将极耳5与复合铅丝7之间搭接，使得两者之间具有良好的导电性，再在模具中进行注塑工艺，使得塑料边框4以及肋板6将复合铅丝7包裹，同时槽型结构12内填充形成塑料边框4的连接端8，使得极耳5与塑料边框4固定连接。
Claims (8)
1.一种轻型铅蓄电池，包括电池箱体以及电池箱体内的极板组件，其特征是所述极板组件包括极耳、若干板栅以及若干起间隔作用的隔板，所述板栅包括塑料边框以及位于塑料边框内的复合铅丝，所述塑料边框设有连接端，所述连接端设有若干用于插接复合铅丝的第一通孔，所述极耳与连接端固定连接，复合铅丝穿过第一通孔与极耳固定连接，所述隔板位于相邻两板栅之间，隔板与塑料边框密封连接，若干隔板的外部边缘分别与电池箱体的内壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种轻型铅蓄电池，其特征是所述复合铅丝包括起加强作用的芯体以及将芯体包裹的外层结构，所述芯体为玻璃纤维材质，所述外层结构为0.3SnPb合金材质。
3.根据权利要求1所述的一种轻型铅蓄电池，其特征是所述塑料边框设有若干肋板，所述肋板上设有若干用于穿过复合铅丝的第二通孔。
4.根据权利要求1所述的一种轻型铅蓄电池，其特征是所述极耳为浇铸冲压成型。
5.根据权利要求1所述的一种轻型铅蓄电池，其特征是所述塑料边框为注塑成型。
6.根据权利要求1所述的一种轻型铅蓄电池，其特征是所述塑料边框为聚乙烯、聚丙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种轻型铅蓄电池，其特征是所述极耳靠近塑料边框的一端设为配合端，所述配合端设有槽型结构，所述连接端与槽型结构嵌合。
8.一种电动车，其特征在于：包括权利要求1-7的任何一项所述的“一种轻型铅蓄电池”。
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