CN111668436B - 高功率铅蓄电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高功率铅蓄电池，包括：汇流组件，壳体，装于壳体下端的底盖，依次装于壳体上端的过渡盖、上盖，位于上盖中且与过渡盖上端连接的中盖，左右并列设置于壳体中且贯通壳体上端和下端的若干个容置腔，个数与电池单体个数相同且一一对应置于容置腔中的电池单体，两个分置于电池单体的上侧和下侧用于串联电池单体的串联组件。所述的高功率铅蓄电池，相同外形尺寸下功率密度较大，大电流充放电能力较强，充电时间较短。

Description

高功率铅蓄电池

技术领域

本发明涉及蓄电池领域，尤其是一种高功率铅蓄电池。

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，被广泛用作汽车启动电源、不间断电源、从电动自行车到柴油潜艇的动力电源和储能电源等领域，其产量和储电量仍然雄踞化学电源之首；当前市内电动代步车成了人们的首选，如外卖、快递、物流最后几公里都选择电动车作为运输交通工具；随着对电动车的使用与依赖，人们也对电动车的动力提出了更高的要求，如充电时间更短，马力更强劲，而解决这样的问题就需要加大充电与放电电流，电池对电流的接收转换能力更强；铅蓄电池的结构可从中国专利申请号201910440709.6的发明公开的一种铅蓄电池获得了解；传统的铅蓄电池存在设定外形尺寸下功率密度较小，大电流充放电能力较差，充电时间较长的不足，因此，设计一种相同外形尺寸下功率密度较大，大电流充放电能力较强，充电时间较短的高功率铅蓄电池，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前的铅蓄电池存在设定外形尺寸下功率密度较小，大电流充放电能力较差，充电时间较长的不足，提供一种相同外形尺寸下功率密度较大，大电流充放电能力较强，充电时间较短的高功率铅蓄电池。

本发明的具体技术方案是：

一种高功率铅蓄电池，包括：汇流组件，壳体，装于壳体下端的底盖，依次装于壳体上端的过渡盖、上盖，位于上盖中且与过渡盖上端连接的中盖，左右并列设置于壳体中且贯通壳体上端和下端的若干个容置腔，个数与电池单体个数相同且一一对应置于容置腔中的电池单体，两个分置于电池单体的上侧和下侧用于串联电池单体的串联组件。

作为优选，所述的电池单体包括：正极板，负极板，三个一一对应装于正极板外端、正极板与负极板之间、负极板外端的隔板，四个与正极板上端、正极板下端、负极板上端、负极板下端一一对应连接的竖向筋条组；竖向筋条组由若干个前后排列的竖向导电筋条构成。

作为优选，所述的串联组件包括：个数比电池单体个数少一个且与电池单体间隔设置的连接筋条组；连接筋条组由个数与竖向筋条组的竖向导电筋条个数相同且一一对应的连接导电筋条构成；一个串联组件的连接筋条组的连接导电筋条的两端与位于左侧的一个电池单体的负极板上端的竖向导电筋条、位于右侧的一个电池单体的正极板上端的竖向导电筋条一一对应焊接；另一个串联组件的连接筋条组的连接导电筋条的两端与位于左侧的一个电池单体的负极板下端的竖向导电筋条、位于右侧的一个电池单体的正极板下端的竖向导电筋条一一对应焊接。

作为优选，所述的汇流组件包括：设于容置腔左侧且贯通壳体上端和下端的左腔，设于容置腔右侧且贯通壳体上端和下端的右腔，装于左腔中的正汇流板，上端设有正极柱且与正汇流板上端连接的正汇流排，装于右腔中的负汇流板，上端设有负极柱且与负汇流板上端连接的负汇流排，两个由个数与竖向筋条组的竖向导电筋条个数相同的汇流导电筋条构成的汇流筋条组；一个汇流筋条组的汇流导电筋条的两端与正汇流板下端、左端第一个电池单体的正极板下端的竖向导电筋条一一对应焊接；另一个汇流筋条组的汇流导电筋条的两端与负汇流板下端、右端第一个电池单体的负极板下端竖向导电筋条一一对应焊接。

作为优选，所述的底盖上端设有个数与电池单体个数相同且一一对应的底槽；底槽中置有封包住电池单体下端的焊接点、连接导电筋条，封堵住容置腔下端和电池单体下端的封口固化胶。

作为优选，所述的电池单体为八个；过渡盖设有两个一一对应套设于正极柱、负极柱外的极柱通孔、两个前后排列且各由四个左右并列设置的凹槽构成的凹槽组；凹槽底面设有由多个前后排列的加酸通孔构成的加酸通孔组；两个加酸通孔组的加酸通孔左右向间隔设置，八个加酸通孔组的加酸通孔与八个电池单体的上端一一对应连通。

作为优选，所述的中盖设有两个与正极柱上端和负极柱上端一一对应可拆卸连接的接线端子、两个前后排列且与两个凹槽组一一对应的加酸孔组；加酸孔组由四个左右并列设置且与凹槽组的四个凹槽一一对应连通的加酸孔；中盖下端设有八个一一对应封盖住八个凹槽上端的封口胶条。

作为优选，所述的正极板侧端、负极板侧端分别设有板栅；板栅的上端和下端各设有一个筋板；板栅在两个筋板之间涂覆有活性物质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述的高功率铅蓄电池，左右并列设置于壳体中的容置腔贯通壳体上端和下端，电池单体的与正极板上端、正极板下端、负极板上端、负极板下端一一对应焊接的竖向筋条组，分别伸出容置腔的上端和下端，相邻两个电池单体的竖向筋条组的多个竖向导电筋条通过连接筋条组的多个连接导电筋条一一对应串联，从而实现电池单体的串联，且使相邻两个电池单体形成封闭的环形串联，竖向导电筋条连接筋条都作为电流导出线，使工作状态下的电流分布更均匀，极板更容易接收电流，减小输出内阻，避免了传统电池极板活性物质利用率由下到上的层递现象，最大限度的把极板下部的活性物质利用起来，相同外形尺寸下功率密度较大，大电流充放电能力较强，充电时间较短；以20Ah电池为例，所述电池在与普通电池相同外形尺寸的情况下设有八个电池单体，等同于每只电池是16V，内部电池单体间串联连接点相当于同款水平铅网电池（水平铅酸蓄电池）的2倍，充分提升了大电流充放电能力；电池单体包括：正极板，负极板，三个一一对应装于正极板外端、正极板与负极板之间、负极板外端的隔板，隔板提供所需要的反应物质；汇流组件的一个汇流筋条组的汇流导电筋条的两端与正汇流板下端、左端第一个电池单体的正极板下端的竖向导电筋条一一对应焊接，另一个汇流筋条组的汇流导电筋条的两端与负汇流板下端、右端第一个电池单体的负极板下端竖向导电筋条一一对应焊接，分别通过正汇流板、正汇流排和正极柱、负汇流板、负汇流排和负极柱，实现高功率铅蓄电池整体输出的汇流，没有了传统单体电池上部的并联汇流排与极板极耳，节省了电池的内部空间，为电池提升容量提供了空间条件；底盖上端设有个数与电池单体个数相同且一一对应的底槽，底槽中置有封包住电池单体下端的焊接点、连接导电筋条，封堵住容置腔下端和电池单体下端的封口固化胶，密封性好不漏液；通过过渡盖，将与电池单体1*8的排列结构对应的1*8的加酸通孔组排列结构，转换为2*4的加酸通孔组排列结构，八个加酸孔与八个加酸通孔组一一对应呈2*4排列结构，克服了只有一个正极板、一个负极板、三个隔板的电池单体厚度较薄，并列设置直径较大的加酸通孔的困难，为设计加酸口提供了空间条件；中盖下端设有八个一一对应封盖住八个凹槽上端的封口胶条，仅留有加酸孔与凹槽及加酸通孔连通，提高密封性；电池总装前，中盖与过渡盖先粘合形成一个整体，使装配方便。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是图1中壳体、电池单体、串联组件、汇流组件的俯视图；

图3是图2的仰视图；

图4是壳体的结构示意图；

图5是底盖的结构示意图；

图6是过渡盖的结构示意图；

图7是中盖的结构示意图；

图8是图7的仰视图。

图中：壳体1，底盖2，过渡盖3，上盖4，中盖5，容置腔6，正极板7，负极板8，隔板9，竖向导电筋条10，连接导电筋条11，左腔12，右腔13，正汇流板14，正极柱15，正汇流排16，负汇流板17，负极柱18，负汇流排19，汇流导电筋条20，底槽21，极柱通孔22，凹槽23，加酸通孔24，接线端子25，加酸孔26，封口胶条27。

具体实施方式

下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。

如附图1至附图8所示：一种高功率铅蓄电池，包括：汇流组件，壳体1，装于壳体1下端的底盖2，依次装于壳体1上端的过渡盖3、上盖4，位于上盖4中且与过渡盖3上端粘接的中盖5，左右并列设置于壳体1中且贯通壳体1上端和下端的八个容置腔6，个数与电池单体个数相同且一一对应置于容置腔6中的电池单体，两个分置于电池单体的上侧和下侧用于串联电池单体的串联组件。容置腔6的横截面形状为矩形。

所述的电池单体包括：长度方向为前后向的正极板7，长度方向为前后向的负极板8，三个一一对应装于正极板7外端、正极板7与负极板8之间、负极板8外端的隔板9，四个与正极板7上端、正极板7下端、负极板8上端、负极板8下端一一对应焊接的竖向筋条组；竖向筋条组由十七个前后排列的竖向导电筋条10构成。

所述的串联组件包括：个数比电池单体个数少一个且与电池单体间隔设置的连接筋条组；连接筋条组由个数与竖向筋条组的竖向导电筋条10个数相同且一一对应的连接导电筋条11构成；一个串联组件的连接筋条组的连接导电筋条11的两端与位于左侧的一个电池单体的负极板8上端的竖向导电筋条10、位于右侧的一个电池单体的正极板7上端的竖向导电筋条10一一对应焊接；另一个串联组件的连接筋条组的连接导电筋条11的两端与位于左侧的一个电池单体的负极板8下端的竖向导电筋条10、位于右侧的一个电池单体的正极板7下端的竖向导电筋条10一一对应焊接。

所述的汇流组件包括：设于容置腔6左侧且贯通壳体1上端和下端的左腔12，设于容置腔6右侧且贯通壳体1上端和下端的右腔13，装于左腔12中的正汇流板14，上端设有正极柱15且与正汇流板14上端焊接的正汇流排16，装于右腔13中的负汇流板17，上端设有负极柱18且与负汇流板17上端焊接的负汇流排19，两个由个数与竖向筋条组的竖向导电筋条10个数相同的汇流导电筋条20构成的汇流筋条组；一个汇流筋条组的汇流导电筋条20的两端与正汇流板14下端、左端第一个电池单体的正极板7下端的竖向导电筋条10一一对应焊接；另一个汇流筋条组的汇流导电筋条20的两端与负汇流板17下端、右端第一个电池单体的负极板8下端竖向导电筋条10一一对应焊接。

所述的底盖2上端设有个数与电池单体个数相同且一一对应的底槽21；底槽21中置有封包住电池单体下端的焊接点、连接导电筋条11，封堵住容置腔6下端和电池单体下端的封口固化胶（未图示）。

本实施例中，所述的电池单体为八个；过渡盖3设有两个一一对应套设于正极柱15、负极柱18外的极柱通孔22、两个前后排列且各由四个左右并列设置的凹槽23构成的凹槽组；凹槽23底面设有由多个前后排列的加酸通孔24构成的加酸通孔组；两个加酸通孔组的加酸通孔24左右向间隔设置，八个加酸通孔组的加酸通孔24与八个电池单体的上端一一对应连通。

所述的中盖5设有两个与正极柱15上端和负极柱18上端一一对应螺接的接线端子25、两个前后排列且与两个凹槽组一一对应的加酸孔组；加酸孔组由四个左右并列设置且与凹槽组的四个凹槽23上端一一对应连通的加酸孔26；中盖5下端设有八个一一对应封盖住八个凹槽23上端的封口胶条27。

所述的正极板7侧端、负极板8侧端分别设有板栅（未图示）；板栅的上端和下端各设有一个筋板（未图示）；板栅在两个筋板之间涂覆有活性物质（未图示）。

所述的高功率铅蓄电池，左右并列设置于壳体1中的容置腔6贯通壳体1上端和下端，电池单体的与正极板7上端、正极板7下端、负极板8上端、负极板8下端一一对应焊接的竖向筋条组，分别伸出容置腔6的上端和下端，相邻两个电池单体的竖向筋条组的多个竖向导电筋条10通过连接筋条组的多个连接导电筋条11一一对应串联，从而实现电池单体的串联，且使相邻两个电池单体形成封闭的环形串联，竖向导电筋条10连接筋条都作为电流导出线，使工作状态下的电流分布更均匀，极板更容易接收电流，减小输出内阻，避免了传统电池极板活性物质利用率由下到上的层递现象，最大限度的把极板下部的活性物质利用起来，相同外形尺寸下功率密度较大，大电流充放电能力较强，充电时间较短；以20Ah电池为例，所述电池在与普通电池相同外形尺寸的情况下设有八个电池单体，等同于每只电池是16V，内部电池单体间串联连接点相当于同款水平铅网电池（水平铅酸蓄电池）的2倍，充分提升了大电流充放电能力；汇流组件的一个汇流筋条组的汇流导电筋条20的两端与正汇流板14下端、左端第一个电池单体的正极板7下端的竖向导电筋条10一一对应焊接，另一个汇流筋条组的汇流导电筋条20的两端与负汇流板17下端、右端第一个电池单体的负极板8下端竖向导电筋条10一一对应焊接，分别通过正汇流板14、正汇流排16和正极柱15、负汇流板17、负汇流排19和负极柱18，实现高功率铅蓄电池整体输出的汇流，没有了传统单体电池上部的并联汇流排与极板极耳，节省了电池的内部空间，为电池提升容量提供了空间条件；底盖2上端设有个数与电池单体个数相同且一一对应的底槽21，底槽21中置有封包住电池单体下端的焊接点、连接导电筋条11，封堵住容置腔6下端和电池单体下端的封口固化胶，密封性好不漏液；通过过渡盖3，将与电池单体1*8的排列结构对应的1*8的加酸通孔组排列结构，转换为2*4的加酸通孔组排列结构，八个加酸孔26与八个加酸通孔组一一对应呈2*4排列结构，克服了只有一个正极板7、一个负极板8、三个隔板9的电池单体厚度较薄，并列设置直径较大的加酸通孔24的困难，为设计加酸口提供了空间条件；中盖5下端设有八个一一对应封盖住八个凹槽23上端的封口胶条27，仅留有加酸孔26与凹槽23及加酸通孔24连通，提高密封性；电池总装前，中盖5与过渡盖3先粘合形成一个整体，使装配方便。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高功率铅蓄电池，包括：汇流组件，其特征是，所述的高功率铅蓄电池还包括：壳体，装于壳体下端的底盖，依次装于壳体上端的过渡盖、上盖，位于上盖中且与过渡盖上端连接的中盖，左右并列设置于壳体中且贯通壳体上端和下端的若干个容置腔，个数与电池单体个数相同且一一对应置于容置腔中的电池单体，两个分置于电池单体的上侧和下侧用于串联电池单体的串联组件；电池单体包括：正极板，负极板，三个一一对应装于正极板外端、正极板与负极板之间、负极板外端的隔板，四个与正极板上端、正极板下端、负极板上端、负极板下端一一对应连接的竖向筋条组；竖向筋条组由若干个前后排列的竖向导电筋条构成；串联组件包括：个数比电池单体个数少一个且与电池单体间隔设置的连接筋条组；连接筋条组由个数与竖向筋条组的竖向导电筋条个数相同且一一对应的连接导电筋条构成；一个串联组件的连接筋条组的连接导电筋条的两端与位于左侧的一个电池单体的负极板上端的竖向导电筋条、位于右侧的一个电池单体的正极板上端的竖向导电筋条一一对应焊接；另一个串联组件的连接筋条组的连接导电筋条的两端与位于左侧的一个电池单体的负极板下端的竖向导电筋条、位于右侧的一个电池单体的正极板下端的竖向导电筋条一一对应焊接；汇流组件包括：设于容置腔左侧且贯通壳体上端和下端的左腔，设于容置腔右侧且贯通壳体上端和下端的右腔，装于左腔中的正汇流板，上端设有正极柱且与正汇流板上端连接的正汇流排，装于右腔中的负汇流板，上端设有负极柱且与负汇流板上端连接的负汇流排，两个由个数与竖向筋条组的竖向导电筋条个数相同的汇流导电筋条构成的汇流筋条组；一个汇流筋条组的汇流导电筋条的两端与正汇流板下端、左端第一个电池单体的正极板下端的竖向导电筋条一一对应焊接；另一个汇流筋条组的汇流导电筋条的两端与负汇流板下端、右端第一个电池单体的负极板下端竖向导电筋条一一对应焊接。

2.根据权利要求1所述的高功率铅蓄电池，其特征是，所述的底盖上端设有个数与电池单体个数相同且一一对应的底槽；底槽中置有封包住电池单体下端的焊接点、连接导电筋条，封堵住容置腔下端和电池单体下端的封口固化胶。

3.根据权利要求1或2所述的高功率铅蓄电池，其特征是，所述的电池单体为八个；过渡盖设有两个一一对应套设于正极柱、负极柱外的极柱通孔、两个前后排列且各由四个左右并列设置的凹槽构成的凹槽组；凹槽底面设有由多个前后排列的加酸通孔构成的加酸通孔组；两个加酸通孔组的加酸通孔左右向间隔设置，八个加酸通孔组的加酸通孔与八个电池单体的上端一一对应连通。

4.根据权利要求3所述的高功率铅蓄电池，其特征是，所述的中盖设有两个与正极柱上端和负极柱上端一一对应可拆卸连接的接线端子、两个前后排列且与两个凹槽组一一对应的加酸孔组；加酸孔组由四个左右并列设置且与凹槽组的四个凹槽一一对应连通的加酸孔；中盖下端设有八个一一对应封盖住八个凹槽上端的封口胶条。

5.根据权利要求1或2所述的高功率铅蓄电池，其特征是，所述的正极板侧端、负极板侧端分别设有板栅；板栅的上端和下端各设有一个筋板；板栅在两个筋板之间涂覆有活性物质。

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