CN113964328B - 一种复合板栅组、铅酸蓄电池及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合板栅组、铅酸蓄电池及其制作方法,属于蓄电池技术领域,解决了现有技术中铅酸蓄电池的重量比能量较低、各板栅之间连接结构复杂的问题。该复合板栅组包括多个层叠布置的绝缘框、多条铅丝以及多条绝缘线;铅丝的形状为连续的蛇形线,包括交替设置且相互连接的横向段和弯折段,横向段横向贯穿绝缘框,弯折段位于绝缘框的侧面;绝缘线纵向贯穿绝缘框。该铅酸蓄电池包括上述复合板栅组。该复合板栅组、铅酸蓄电池及其制作方法可用于为用电设备供电。
Description
技术领域
本发明属于蓄电池技术领域,尤其涉及一种复合板栅组、铅酸蓄电池及其制作方法。
背景技术
铅酸蓄电池的极群通常包括多个板栅组,例如,包括正板栅组和板栅组。
现有技术中,板栅组中的多个板栅独立设置并通过汇流排电连接,导致板栅组的结构和制作过程复杂。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种复合板栅组、铅酸蓄电池及其制作方法,解决了现有技术中板栅组的结构和制作过程复杂的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:
本发明提供了一种复合板栅组,包括多个层叠布置的绝缘框(例如,塑料框)、多条铅丝以及多条绝缘线(例如,塑料筋条),铅丝的形状为连续的蛇形线,包括交替设置且相互连接的横向段和折弯段,横向段横向贯穿绝缘框,折弯段位于绝缘框的侧面,绝缘线纵向贯穿绝缘框。
进一步地,上述绝缘框的数量为6个,铅丝的数量为15~21条。
进一步地,相邻两个绝缘框的侧面设有保护板,保护板的一侧与其中一个绝缘框连接,保护板的另一侧与另一个绝缘框连接,铅丝的折弯段位于保护板的内侧。
进一步地,保护板沿横向开设多个用于容纳折弯段的保护凹槽,折弯段与保护凹槽的数量一一对应,折弯段设于保护凹槽内。
进一步地,保护凹槽的横截面形状为梯形或圆心角大于180度的圆弧形。
进一步地,上述复合板栅组中,位于同一侧的多条铅丝的端部超出绝缘框的长度不同,该端部向同一方向折弯后与外部端子或相邻复合板栅组电连接。
进一步地,铅丝包括玻璃纤维以及包裹玻璃纤维的铅合金层。
进一步地,上述复合板栅组分为正极板栅组和负极板栅组。
进一步地,当上述复合板栅组为正极板栅组,相应地,绝缘框为正极绝缘框,铅丝为正极铅丝,保护板为正极保护板,绝缘线为正极绝缘线,多个正极绝缘框两个为一组,每组内两个正极绝缘框的间隙为第一正极间隙,相邻两组正极绝缘框的间隙为第二正极间隙,第一正极间隙小于第二正极间隙。
当上述复合板栅组为负极板栅组,相应地,绝缘框为负极绝缘框,铅丝为负极铅丝,保护板为负极保护板,绝缘线为正极绝缘线,多个负极绝缘框分为位于两端的端部负极绝缘框以及位于两个端部负极绝缘框之间的中间负极绝缘框,多个中间负极绝缘框两个为一组,每组内两个中间负极绝缘框的间隙为第一负极间隙,端部负极绝缘框与相邻的中间负极绝缘框的间隙以及相邻两组中间负极绝缘框的间隙为第二负极间隙,第一负极间隙小于第二负极间隙。
进一步地,上述铅丝直径为板栅厚度的60~100%;相邻两个铅丝之间的距离为8~12mm。
本发明还提供了一种铅酸蓄电池,包括多个依次电连接的极群,极群包括正极板栅组、正极活性物质、负极板栅组和负极活性物质。正极板栅组和负极板栅组均为上述提供的复合板栅组,正极活性物质涂覆于正极绝缘框内,通过涂片机把正极铅膏挤涂在正极绝缘框内过固化后并与正极绝缘框结合在一起,负极活性物质涂覆于负极绝缘框内,通过涂片机把负极铅膏挤涂在负极绝缘框内过固化后并与负极绝缘框结合在一起;正极板栅组和负极板栅组对插构成铅酸蓄电池的部分结构。
进一步地,正极板栅组和负极板栅组对插后的形状为立方形。
进一步地,正极铅丝的数量比负极铅丝的数量多奇数条(例如,1条)。
进一步地,多个正极绝缘框两个为一组,每组内两个正极绝缘框的间隙为第一正极间隙,相邻两组正极绝缘框的间隙为第二正极间隙,第一正极间隙小于第二正极间隙;多个负极绝缘框分为位于两端的端部负极绝缘框以及位于两个端部负极绝缘框之间的中间负极绝缘框,多个中间负极绝缘框两个为一组,每组内两个中间负极绝缘框的间隙为第一负极间隙,端部负极绝缘框与相邻的中间负极绝缘框的间隙以及相邻两组中间负极绝缘框的间隙为第二负极间隙,第一负极间隙小于第二负极间隙。每组正极绝缘框插入位置对应的第二负极间隙中,每组中间负极绝缘框插入位置对应的第二正极间隙中。
进一步地,上述极群还包括用于对正极板栅组和负极板栅组绝缘的隔板,隔板的截面形状为连续的蛇形线。
进一步地,上述铅酸蓄电池还包括设于电池盖上的正端子和负端子,正端子与正端极群(是指多个极群中与正端子位置对应的其中一边的极群)的正极电连接,负端子与负端极群(是指多个极群中与负端子位置对应的另一边的极群)的负极电连接。
进一步地,正端子和负端子位于极群与正极铅丝的横向段和/或负极铅丝的横向段的延伸方向垂直的一面;在极群与正极铅丝的横向段和/或负极铅丝的横向段的延伸方向垂直的一面,多条正极铅丝的端部相互连接后与正端子连接,多条负极铅丝的端部相互连接后与负端子连接;和/或,正端子和负端子位于极群的同一面。
进一步地,上述正端极群还包括正极柱,正端极群中,位于同一侧的多条正极铅丝的端部超出正极绝缘框的长度不同,该端部向同一方向折弯后与正极柱的一端连接,正极柱的另一端与正端子电连接,负端极群还包括负极柱,负端极群中,位于同一侧的多条负极铅丝的端部超出负极绝缘框的长度不同,该端部向同一方向折弯后与负极柱的一端连接,负极柱的另一端与负端子连接。
进一步地,上述正极柱和负极柱位于极群的宽度方向上的同一侧,位于极群厚度方向上的两端。
进一步地,相邻两个极群中,其中一个极群中,位于同一侧的多条正极铅丝的端部超出正极绝缘框的长度不同,该端部向同一方向折弯形成正极连接端,另一个极群中,位于同一侧的多条负极铅丝的端部超出负极绝缘框的长度不同,该端部向同一方向折弯形成负极连接端,正极连接端与负极连接端电连接。
进一步地,上述铅酸蓄电池还包括用于支撑正极柱的正极支架和/或用于支撑负极柱的负极支架。
进一步地,上述铅酸蓄电池还包括设于正端子表面的正色胶和/或设于负端子表面的负色胶,正色胶和负色胶的颜色不同。
进一步地,上述铅酸蓄电池还包括电池槽以及盖设于电池槽槽口处的电池盖,极群位于电池槽内。
进一步地,电池槽内的空间分为多个密封隔腔,密封隔腔与极群一一对应。
本发明还提供了一种铅酸蓄电池的制作方法,用于制作上述铅酸蓄电池,该制作方法包括如下步骤:
步骤1:提供一展开状态的正极板栅组和一展开状态的负极板栅组;
步骤2:对展开状态的正极板栅组中的多个正极绝缘框进行正反折叠,使得多个正极绝缘框层叠,正极铅丝折叠为连续的蛇形线;
对展开状态的负极板栅组中的多个负极绝缘框进行负反折叠,使得多个负极绝缘框层叠,负极铅丝折叠为连续的蛇形线;
步骤3:将正极板栅组和负极板栅组对插,得到铅酸蓄电池。
进一步地,上述极群分为正端极群和负端极群,正端极群包括正极柱,负端极群包括负极柱,上述步骤2与步骤3之间还包括如下步骤:
正端极群中,位于同一侧的多条正极铅丝的端部向同一方向折弯后与正极柱的一端连接;
负端极群中,位于同一侧的多条负极铅丝的端部向同一方向折弯后与负极柱的一端连接。
和/或,上述步骤2与步骤3之间还包括如下步骤:
相邻两个极群中,其中一个极群中,位于同一侧的多条正极铅丝的端部向同一方向折弯形成正极连接端,另一个极群中,位于同一侧的多条负极铅丝的端部向同一方向折弯形成负极连接端,将正极连接端与负极连接端电连接。
与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:
a)本发明提供的复合板栅组为连片式结构,采用铅丝贯穿多个绝缘框,实现多个绝缘框之间的电连接,而无需再使用汇流排,从而能够有效简化上述复合板栅组的整体结构和制作流程。
b)本发明提供的复合板栅组中,采用多条铅丝代替现有技术中的铅板栅,能够有效减少连片式复合板栅组的整体重量,从而能够大大提高铅酸蓄电池整体的重量比能量,采用该复合板栅组制得的酸蓄电池具有容量大、重量比能量高、大电流特性好、成本低、耐腐蚀、循环寿命长等优点;同时,铅丝还能够起到支撑正极活性物质、收集电流和传导电流的作用。
c)本发明提供的复合板栅组中,连续的铅丝具有多重作用,一方面,铅丝能够代替现有技术中的铅板栅,有效降低铅酸蓄电池的整体重量,另一方面,铅丝能够代替现有技术中的汇流排,实现多个绝缘框之间的电连接,再一方面,铅丝还能够用于复合板栅组与外部端子之间的电连接。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明提供的复合板栅组为正极板栅组的折弯形式示意图;
图2为本发明提供的复合板栅组为正极板栅组的展开结构示意图;
图3为本发明提供的复合板栅组为负极板栅组的折弯形式示意图;
图4为本发明提供的复合板栅组为负极板栅组的展开结构示意图;
图5为本发明提供的铅酸蓄电池的爆炸图;
图6为本发明提供的铅酸蓄电池中极群的轴侧图;
图7为本发明提供的铅酸蓄电池中极群的上视图;
图8为本发明提供的铅酸蓄电池中隔板的折弯形式示意图;
图9为本发明提供的铅酸蓄电池中极群结构示意局部剖视图,以正端极群为例。
附图标记:
1-正极绝缘框;2-正极铅丝;3-负极绝缘框;4-负极铅丝;5-正极保护板;6-负极保护板;7-正极绝缘线;8-负极绝缘线;9-隔板;10-正端子;11-负端子;12-正极柱;13-负极柱;14-正极支架;15-负极支架;16-正色胶;17-负色胶;18-电池槽;19-电池盖;dz-第一正极间隙;DZ-第二正极间隙;df-第一负极间隙;DF-第二负极间隙。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本发明的一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
本发明提供了一种复合板栅组,参见图1至图4,包括多个层叠布置的绝缘框(例如,塑料框)以及多条铅丝,铅丝的形状为连续的蛇形线,包括交替设置且相互连接的横向段和折弯段,横向段横向贯穿绝缘框,折弯段位于绝缘框的侧面。
示例性地,上述绝缘框(包括第一绝缘框、第二绝缘框、第三绝缘框、第四绝缘框、第五绝缘框和第六绝缘框)的数量可以为6个,铅丝的数量为15~21条。
实施时,上述复合板栅组可以采用如下方法形成:提供一展开状态的复合板栅组,该展开状态的复合板栅组经过5次正反折叠,从第一绝缘框开始,第一绝缘框和第二绝缘框贴在一起,第一绝缘框和第二绝缘框之间的铅丝形成折弯段,第二绝缘框和第三绝缘框贴在一起,第二绝缘框和第三绝缘框之间的铅丝形成折弯段,第三绝缘框和第四绝缘框贴在一起,第三绝缘框和第四绝缘框之间的铅丝形成折弯段,第四绝缘框和第五绝缘框贴在一起,第四绝缘框和第五绝缘框之间的铅丝形成折弯段,第五绝缘框和第六绝缘框贴在一起,第五绝缘框和第六绝缘框之间的铅丝形成折弯段,使得展开状态的复合板栅组经过5次折弯形成复合板栅组。
现有技术中,通常分别制备多片独立的板栅,然后,将多个独立设置的板栅层叠,再通过汇流排将多片板栅电连接。与现有技术相比,本发明提供的复合板栅组为连片式结构,采用铅丝贯穿多个绝缘框,实现多个绝缘框之间的电连接,而无需再使用汇流排,从而能够有效简化上述复合板栅组的整体结构和制作流程。
此外,虽然铅酸蓄电池的材料属性对其重量比能量起到了决定性的作用,但是,通过对板栅材料和结构设计的改进,同样可以在一定程度上提高铅酸蓄电池的重量比能量。对于重量比能量来说,在电池产生同样能量的基础上,重量越小,则其重量比能量越高,与现有技术相比,本发明提供的复合板栅组中,采用多条铅丝代替现有技术中的铅板栅,能够有效减少连片式复合板栅组的整体重量,从而能够大大提高铅酸蓄电池整体的重量比能量,采用该复合板栅组制得的酸蓄电池具有容量大、重量比能量高、大电流特性好、成本低、耐腐蚀、循环寿命长等优点;同时,铅丝还能够起到支撑正极活性物质、收集电流和传导电流的作用。
为了保护折弯段,相邻两个绝缘框的侧面设有保护板,保护板的一侧与其中一个绝缘框连接,保护板的另一侧与另一个绝缘框连接,铅丝的折弯段位于保护板的内侧。这样,通过设置薄片式塑料材质的保护板,折弯后将折弯段包裹在内侧,避免在入槽时损伤,同时,还能够减轻在铅酸蓄电池使用过程中对铅丝造成的腐蚀。
为了进一步提高保护板对铅丝的保护作用,保护板沿横向开设多个用于容纳折弯段的保护凹槽,折弯段与保护凹槽的数量一一对应,折弯段设于保护凹槽内。
对于保护凹槽的形状,具体来说,其横截面形状可以为梯形或圆心角大于180度的圆弧形等,这样,保护凹槽的槽壁能够对折弯段进行限位和保护,进一步提高保护板对铅丝的保护作用。
为了保证绝缘框的整体结构强度,上述复合板栅组还包括多条纵向贯穿绝缘框的绝缘线(例如,塑料筋条)。这样,通过绝缘线能够有效提高绝缘框的整体结构强度。
为了实现复合板栅组与外部端子或相邻复合板栅组之间的电连接,上述复合板栅组中,位于同一侧的多条铅丝的端部超出绝缘框的长度不同,该端部向同一方向(上方)折弯后与外部端子或相邻复合板栅组电连接。也就是说,上述复合板栅组中,连续的铅丝具有多重作用,一方面,铅丝能够代替现有技术中的铅板栅,有效降低铅酸蓄电池的整体重量,另一方面,铅丝能够代替现有技术中的汇流排,实现多个绝缘框之间的电连接,再一方面,铅丝还能够用于复合板栅组与外部端子之间的电连接。
对于铅丝的结构,具体来说,其包括玻璃纤维以及包裹玻璃纤维的铅合金层,由于玻璃纤维的强度和耐腐蚀性较好,因此,此种铅丝具有强度高、导电好、节约铅、耐腐蚀、抗蠕变等优点。
需要说明的是,对于铅酸蓄电池来说,上述复合板栅组可以分为正极板栅组和负极板栅组。
当上述复合板栅组为正极板栅组,相应地,绝缘框为正极绝缘框1,铅丝为正极铅丝2,保护板为正极保护板5,绝缘线为正极绝缘线7,多个正极绝缘框1两个为一组,每组内两个正极绝缘框1的间隙为第一正极间隙dz,相邻两组正极绝缘框1的间隙为第二正极间隙DZ,第一正极间隙dz小于第二正极间隙DZ,需要说明的是,第一正极间隙dz可以为0mm。
当上述复合板栅组为负极板栅组,相应地,绝缘框为负极绝缘框3,铅丝为负极铅丝4,保护板为负极保护板6,绝缘线为正极绝缘线8,多个负极绝缘框3分为位于两端的端部负极绝缘框3以及位于两个端部负极绝缘框3之间的中间负极绝缘框3,多个中间负极绝缘框3两个为一组,每组内两个中间负极绝缘框3的间隙为第一负极间隙df,端部负极绝缘框3与相邻的中间负极绝缘框3的间隙以及相邻两组中间负极绝缘框3的间隙为第二负极间隙DF,第一负极间隙df小于第二负极间隙DF,同样需要说明的是,第一负极间隙df可以为0mm。
为了保证铅丝的导电性以及活物的反应效率,上述铅丝直径可以为板栅厚度的60~100%;相邻两个铅丝之间的距离为8~12mm。
本发明还提供了一种铅酸蓄电池,参见图5至图9,包括多个依次电连接的极群,极群包括正极板栅组、正极活性物质、负极板栅组和负极活性物质。正极板栅组和负极板栅组均为上述提供的复合板栅组,正极活性物质涂覆于正极绝缘框1内,通过涂片机把正极铅膏挤涂在正极绝缘框1内过固化后并与正极绝缘框1结合在一起,负极活性物质涂覆于负极绝缘框3内,通过涂片机把负极铅膏挤涂在负极绝缘框3内过固化后并与负极绝缘框3结合在一起;正极板栅组和负极板栅组对插构成铅酸蓄电池的部分结构。
与现有技术相比,本发明提供的铅酸蓄电池的有益效果与上述提供的复合板栅组的有益效果基本相同,在此不一一赘述。
需要说明的是,正极板栅组和负极板栅组对插后的形状(即极群的形状)为立方形,这是因为,极群安装槽(即下述密封隔腔)的形状通常为立方形,在极群装配入极群安装槽后,立方形的极群与立方形的极群安装槽能够之间能够更好地配合,两者之间具有一定的装配压力。
为了提高电流的均衡和利用率,正极铅丝2的数量比负极铅丝4的数量多奇数条(例如,1条),这样,在叠片后,正极铅丝2和负极铅丝4的位置相互错开,从而能够提高电流的均衡和利用率。
对于正极板栅组和负极板栅组对插的方式,具体来说,每组正极绝缘框1插入位置对应的第二负极间隙DF中,每组中间负极绝缘框3插入位置对应的第二正极间隙DZ中,具体来说,以从上至下对插方式如下:将第一组正极绝缘框1插入端部负极绝缘框3与第一组中间负极绝缘框3之间的第二负极间隙DF中,将第二组正极绝缘框1插入第一组中间负极绝缘框3与第二组负极绝缘框3之间的第二负极间隙DF中,相应地,使得第一组中间负极绝缘框3插入第一组正极绝缘框1与第二组正极绝缘框1之间的第二正极间隙DZ中。
也就是说,展开状态的复合板栅组经过多次正反折叠,铅丝形成交替设置且相互连接的横向段和折弯段,折弯段分为小折弯段和大折弯段(此处的大和小为相对概念,可理解为折弯高度不同的两折弯段),两个绝缘框为一组,每组绝缘框内的折弯段高度为第一间隙,相邻两组绝缘框间的折弯段高度为第二间隙,第一间隙小于第二间隙,即每组绝缘框内的折弯段高度小于相邻两组绝缘框间的折弯段高度,每组绝缘框内的折弯段为小折弯段,相邻两组绝缘框间的折弯段为大折弯段。正极板栅组和负极板栅组对插时,正极板栅组的每组绝缘框插入负极板栅组的第二间隙,负极板栅组的每组绝缘框插入正极板栅组的第二间隙,也就是说,正极板栅组的每组绝缘框插入负极板栅组的大折弯段,负极板栅组的每组绝缘框插入正极板栅组的大折弯段。
可以理解的是,为了实现正极板栅组和负极板栅组之间的绝缘,上述极群还包括用于正极板栅组和负极板栅组之间绝缘的隔板9,隔板9的截面形状为连续的蛇形线,设于正极板栅组和负极板栅组之间。需要说明的是,考虑到上述铅酸蓄电池中,正极铅丝2和负极铅丝4具有导电作用,因此,上述隔板9可以设于正极铅丝2与负极铅丝4之间即可,用于实现正极铅丝2与负极铅丝4之间的绝缘。
为了便于能够将铅酸蓄电池内部的电能输出至外部的需用电电器,上述铅酸蓄电池还包括设于电池盖19上的正端子10和负端子11,正端子10与正端极群(是指多个极群中与正端子10位置对应的其中一边的极群)的正极电连接,负端子11与负端极群(是指多个极群中与负端子11位置对应的另一边的极群)的负极电连接,通过正端子10和负端子11能够将铅酸蓄电池内部的电能输出至外部的需用电电器。
当上述连片式复合板栅水平使用时,为了便于正端子10和负端子11与外部的需用电电器的连接,正端子10和负端子11位于极群与正极铅丝2的横向段和/或负极铅丝4的横向段的延伸方向垂直的一面,在极群与正极铅丝2的横向段和/或负极铅丝4的横向段的延伸方向垂直的一面,多条正极铅丝2的端部相互连接后与正端子10连接,多条负极铅丝4的端部相互连接后与负端子11连接;和/或,正端子10和负端子11位于极群的同一面。这样,一方面,当上述连片式复合板栅水平使用时,正端子10和负端子11能够直接位于上方,便于正端子10和负端子11与外部的需用电电器的连接;另一方面,两端的正极铅丝2向中部的正极铅丝2方向弯折,两端的负极铅丝4向中部的负极铅丝4方向弯折,能够有效减小正极铅丝2和负极铅丝4的排布密度,便于布线,此外,采用上述布置方式,多根正极铅丝2的超出正极绝缘框1的长度差较小,多根负极铅丝4的超出负极绝缘框3的长度差也较小,有利于提高导电的均匀性;再一方面,采用上述布置方式还能够降低生产成本和制造难度。
为了实现正端子10与正端极群的正极的电连接,负端子11与负端极群的负极的电连接,上述正端极群还包括正极柱12,正端极群中,位于同一侧的多条正极铅丝2的端部超出正极绝缘框1的长度不同,该端部向同一方向(上方)折弯后与正极柱12的一端连接,正极柱12的另一端与正端子10电连接,负端极群还包括负极柱13,负端极群中,位于同一侧的多条负极铅丝4的端部超出负极绝缘框3的长度不同,该端部向同一方向(上方)折弯后与负极柱13的一端连接,负极柱13的另一端与负端子11连接。也就是说,上述铅酸蓄电池中,连续的正极铅丝2和负极铅丝4具有多重作用,一方面,正极铅丝2和负极铅丝4能够代替现有技术中的正极铅板栅和负极铅板栅,有效降低铅酸蓄电池的整体重量,另一方面,正极铅丝2和负极铅丝4能够代替现有技术中的汇流排,实现多个正极绝缘框1之间的电连接以及多个负极绝缘框3之间的电连接,再一方面,正极铅丝2和负极铅丝4还能够用于极群与正端子10、极群与负端子11之间的电连接。
为了便于电流分布均匀性,上述正极柱12和负极柱13位于极群的宽度方向上的同一侧,位于极群厚度方向上的两端,采用上述布置方式,正极柱12的近端和负极柱13的远端靠近,正极柱12的远端和负极柱13的近端靠近,更有利于电流分布均匀性。
可以理解的是,除了正端极群和负端极群以外,为了实现相邻两个极群之间的电连接,相邻两个极群中,其中一个极群中,位于同一侧的多条正极铅丝2的端部超出正极绝缘框1的长度不同,该端部向同一方向(上方)折弯形成正极连接端,另一个极群中,位于同一侧的多条负极铅丝4的端部超出负极绝缘框3的长度不同,该端部向同一方向(上方)折弯形成负极连接端,正极连接端与负极连接端电连接,正极连接端和负极连接端作为过桥实现相邻两个极群之间的电连接,通过过桥进行电连接串联时省去了常规电池中的汇流排,减少了用铅量及电池的总重量,节约了制造成本,提高了重量比能量。
为了保证正极柱12和负极柱13的稳定和准确安装,上述铅酸蓄电池还包括用于支撑正极柱12的正极支架14,上述铅酸蓄电池还包括用于支撑负极柱13的负极支架15。这样,通过正极支架14能够固定正极柱12的位置,保证在铅酸蓄电池封盖时正极柱12能够与正端子10的中心孔对齐,同样地,通过负极支架15能够固定负极柱13的位置,保证在铅酸蓄电池封盖时负极柱13能够与负端子11的中心孔对齐。
为了避免正负极接反造成事故,上述铅酸蓄电池还包括设于正端子10表面的正色胶16以及设于负端子11表面的负色胶17,正色胶16和负色胶17的颜色不同。电池使用者可以通过观察正色胶16和负色胶17的不同颜色,区分正端子10和负端子11的位置,从而保证上述铅酸蓄电池的使用安全性。
为了能够容纳多个极群,上述铅酸蓄电池还包括电池槽18以及盖设于电池槽18槽口处的电池盖19,极群位于电池槽18内。具体来说,电池槽18内的空间分为多个密封隔腔,密封隔腔与极群一一对应,一个密封隔腔内设置一个极群。
本发明还提供了一种铅酸蓄电池的制作方法,用于制作上述铅酸蓄电池,该制作方法包括如下步骤:
步骤1:提供一展开状态的正极板栅组和一展开状态的负极板栅组;
步骤2:对展开状态的正极板栅组中的多个正极绝缘框1进行正反折叠,使得多个正极绝缘框1层叠,正极铅丝2折叠为连续的蛇形线;
对展开状态的负极板栅组中的多个负极绝缘框3进行负反折叠,使得多个负极绝缘框3层叠,负极铅丝4折叠为连续的蛇形线;
步骤3:将正极板栅组和负极板栅组对插,得到铅酸蓄电池。
与现有技术相比,本发明提供的铅酸蓄电池的制作方法的有益效果与上述提供的铅酸蓄电池的有益效果基本相同,在此不一一赘述。
具体来说,上述极群分为正端极群和负端极群,正端极群包括正极柱12,负端极群包括负极柱13,上述步骤2与步骤3之间还包括如下步骤:
正端极群中,位于同一侧的多条正极铅丝2的端部向同一方向折弯后与正极柱12的一端连接;
负端极群中,位于同一侧的多条负极铅丝4的端部向同一方向折弯后与负极柱13的一端连接。
和/或,上述步骤2与步骤3之间还包括如下步骤:
相邻两个极群中,其中一个极群中,位于同一侧的多条正极铅丝2的端部向同一方向折弯形成正极连接端,另一个极群中,位于同一侧的多条负极铅丝4的端部向同一方向折弯形成负极连接端,将正极连接端与负极连接端电连接。
实施例一
本实施例的铅酸蓄电池包括多个极群,具体结构如下:
极群包括一个六连片的负极板栅组、一个隔板和一个六连片的正极板栅组叠加在一起后,再按一定的顺序实现正反折叠,直至折出整个极群。
六连片的正极板栅组经过五次正反折叠,从第一片开始,相邻两片一对正极绝缘框折弯后是紧贴在一起的,形成了一个正小折弯,而相邻两对贴在一起的正极绝缘框之间又形成了一个正大折弯,包裹一对负极绝缘框以及相应地隔板,以此类推,最后形成了三对贴在一起的正极绝缘框,且每对贴在一起的正极绝缘框中间都加设一层二氧化硅覆膜纸,用于保证电解液的扩散;正端极群中,位于同一侧的多条正极铅丝的端部从正极绝缘框中引出,向上折弯后与正极柱的一端连接。
六连片的负极板栅组经过五次正反折叠,从第一片开始,第一片与第二片之间形成负大折弯,用于容纳一对正极绝缘框以及对应的隔板;第二片与第三片折弯后是紧贴在一起的,形成了一个负小折弯,以此类推,最后形成了三对贴在一起的负极绝缘框,且每对贴在一起的负极绝缘框中间都加设一层二氧化硅覆膜纸,用于保证电解液的扩散;负端极群中,位于同一侧的多条负极铅丝的端部从负极绝缘框中引出,向上折弯后与负极柱的一端连接。
隔板经过五次正反折叠,形成了隔板折弯,组装成极群后,隔板正好将所有的正极板栅组和负极板栅组间隔开来,正极板栅组、负极板栅组和隔板构成了极群的基本结构。
在相邻正极绝缘框之间以及相邻负极绝缘框之间分别设置设了薄片式塑料材质的正极保护板和负极保护板(包括正小折弯、正大折弯、负大折弯、负小折弯),折弯后将正极折弯段和负极折弯段包裹在内侧。
六连片正极板栅组中,一端的正极铅丝由底部至上部逐渐减短,按顺序向上捋直后平齐,此该正极铅丝的端部起到传导电流和集电流的作用。六连片负极板栅组中,一端的负极铅丝由底部至上部逐渐减短,按顺序向上捋直后平齐,此该负极铅丝的端部起到传导电流和集电流的作用。
本实施例采用了复合铅丝及塑料来制作板栅,同时采用正、负都是六连片的正极板栅组和负极板栅组进行正反依次折叠组成了特殊结构的极群,降低了板栅和汇流排的用铅量,在保证了基本性能和循环寿命不降低的前提下,提高了铅酸蓄电池的重量比能量,可以达到48Wh/Kg,弥补了铅酸蓄电池的重量比能量较低的劣势。由于大大降低了板栅的重量(主要是铅的重量),因此,在同等重量下,重量比能量更高。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种复合板栅组,其特征在于,包括多个层叠布置的绝缘框、多条铅丝以及多条绝缘线;
所述铅丝的形状为连续的蛇形线,所述铅丝包括交替设置且相互连接的横向段和折弯段,所述横向段横向贯穿绝缘框,所述折弯段位于绝缘框的侧面;
所述绝缘线纵向贯穿绝缘框;
位于同一侧的多条铅丝的端部向同一方向折弯后与外部端子或相邻复合板栅组电连接;
所述复合板栅组为正极板栅组或负极板栅组。
2.根据权利要求1所述的复合板栅组,其特征在于,相邻两个绝缘框的侧面设有保护板,所述铅丝的折弯段位于保护板的内侧。
3.根据权利要求1所述的复合板栅组,其特征在于,位于同一侧的多条铅丝的端部超出绝缘框的长度不同。
4.根据权利要求1所述的复合板栅组,其特征在于,所述铅丝包括玻璃纤维以及包裹玻璃纤维的铅合金层。
5.根据权利要求1所述的复合板栅组,其特征在于,所述复合板栅组为正极板栅组,所述绝缘框为正极绝缘框,所述铅丝为正极铅丝,多个正极绝缘框中的两个正极绝缘框为一组,每组内两个正极绝缘框的间隙为第一正极间隙,相邻两组正极绝缘框的间隙为第二正极间隙,所述第一正极间隙小于第二正极间隙。
6.根据权利要求1所述的复合板栅组,其特征在于,所述复合板栅组为负极板栅组,所述绝缘框为负极绝缘框,所述铅丝为负极铅丝,多个负极绝缘框分为位于两端的端部负极绝缘框以及位于两个端部负极绝缘框之间的中间负极绝缘框,多个中间负极绝缘框中的两个中间负极绝缘框为一组,每组内两个中间负极绝缘框的间隙为第一负极间隙,所述端部负极绝缘框与相邻的中间负极绝缘框的间隙以及相邻两组中间负极绝缘框的间隙为第二负极间隙,所述第一负极间隙小于第二负极间隙。
7.一种铅酸蓄电池,其特征在于,包括如权利要求1至6任一项所述的复合板栅组。
8.一种铅酸蓄电池的制作方法,用于制作如权利要求7所述的铅酸蓄电池,所述制作方法包括如下步骤:
步骤1:提供两个展开状态的复合板栅组;
步骤2:对展开状态的复合板栅组中的多个绝缘框进行正反折叠,使得多个绝缘框层叠,铅丝折叠为连续的蛇形线,其中一个复合板栅组作为正极板栅组,另一个复合板栅组作为负极板栅组;
步骤3:将正极板栅组和负极板栅组对插,得到铅酸蓄电池。
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