CN114122411A - 一种铅酸蓄电池及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种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、极群的结构和制作过程复杂的问题。该蓄电池包括正极绝缘框、正极铅丝、负极绝缘框和负极铅丝，正极铅丝的形状为连续的蛇形线，正极铅丝的横向段横向贯穿正极绝缘框，正极铅丝的弯折段位于正极绝缘框侧面；负极铅丝的形状为连续的蛇形线，负极铅丝的横向段横向贯穿负极绝缘框，负极铅丝的弯折段位于负极绝缘框侧面；正极板栅组和负极板栅组对插。该铅酸蓄电池及其制作方法可用于为用电设备供电。

Description

一种铅酸蓄电池及其制作方法

技术领域

本发明属于蓄电池技术领域，尤其涉及一种铅酸蓄电池及其制作方法。

背景技术

铅酸蓄电池作为一种二次电池，具有价格低廉、电压较高、温度适应性强、安全可靠、可回收等很多优点，广泛应用于起动、启停、储能供电、动力驱动、备用电源及电力的消峰填谷等各个领域。

现有技术中，铅酸蓄电池的极群通常包括多个依次层叠的负极板、隔板和正极板，多个负极板独立设置并通过汇流排电连接，多个正极板独立设置并通过汇流排电连接，导致极群的结构和制作过程复杂。

此外，现有的铅酸蓄电池的重量比能量较低，作为动力型的电动助力车用阀控式铅酸蓄电池的重量比能量约为40Wh/Kg，而锂电池的重量比能量则可达到200Wh/Kg以上。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种铅酸蓄电池及其制作方法，解决了现有技术中铅酸蓄电池的重量比能量较低、极群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和负极板栅组；正极板栅组包括多个层叠布置的正极绝缘框以及多条正极铅丝，正极铅丝的形状为连续的蛇形线，正极铅丝的横向段横向贯穿正极绝缘框，正极铅丝的弯折段位于正极绝缘框侧面；负极板栅组包括多个层叠布置的负极绝缘框以及多条负极铅丝，负极铅丝的形状为连续的蛇形线，负极铅丝的横向段横向贯穿负极绝缘框，负极铅丝的弯折段位于负极绝缘框侧面；正极板栅组和负极板栅组对插。

进一步地，上述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。正极板栅组包括多个层叠布置的正极绝缘框(例如，塑料框)以及多条正极铅丝，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，正极铅丝的形状为连续的蛇形线，包括交替设置且相互连接的正极横向段和正极弯折段，正极横向段横向贯穿正极绝缘框，正极弯折段位于正极绝缘框侧面；负极板栅组包括多个层叠布置的负极绝缘框(例如，塑料框)以及多条负极铅丝，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，负极铅丝的形状为连续的蛇形线，包括交替设置且相互连接的负极横向段和负极弯折段，负极横向段横向贯穿负极绝缘框，负极弯折段位于负极绝缘框侧面。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，上述正极绝缘框和负极绝缘框的数量为6个，正极铅丝和负极铅丝的数量为15～21条。

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，相邻两个正极绝缘框侧面设有正极保护板，正极保护板的一侧与其中一个正极绝缘框连接，正极保护板的另一侧与另一个绝缘框连接，正极铅丝位于正极保护板的内侧，相邻两个负极绝缘框侧面设有负极保护板，负极保护板的一侧与其中一个负极绝缘框连接，负极保护板的另一侧与另一个绝缘框连接，负极铅丝位于负极保护板的内侧。

进一步地，正极保护板沿横向开设多个用于容纳正极弯折段的正极保护凹槽，正极弯折段与正极保护凹槽的数量一一对应，正极弯折段设于正极保护凹槽内，负极保护板沿横向开设多个用于容纳负极弯折段的负极保护凹槽，负极弯折段与负极保护凹槽的数量一一对应，负极弯折段设于负极保护凹槽内。

进一步地，正极保护凹槽和负极保护凹槽的横截面形状为梯形或圆心角大于180度的圆弧形等。

进一步地，上述正极板栅组还包括多条纵向贯穿正极绝缘框的正极绝缘线(例如，塑料筋条)，上述负极板栅组还包括多条纵向贯穿负极绝缘框的负极绝缘线(例如，塑料筋条)。

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，该端部向同一方向弯折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，该端部向同一方向弯折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，该端部向同一方向弯折形成正极连接端，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，该端部向同一方向弯折形成负极连接端，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。

进一步地，正极铅丝和负极铅丝的结构相同，均包括玻璃纤维以及包裹玻璃纤维的铅合金层。

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弯折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弯折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弯折形成正极连接端，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弯折形成负极连接端，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)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，本发明提供的铅酸蓄电池中，采用多条横向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件的整体重量，从而能够大大提高铅酸蓄电池整体的重量比能量，该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，正极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，负极铅丝还能够起到支撑负极活性物质、收集电流和传导电流的作用。

b)现有技术中，通常是多片独立设置的板栅层叠，然后再通过汇流排将多片板栅电连接。本发明提供的铅酸蓄电池中，正极板栅组和负极板栅组为连片式结构，采用正极铅丝贯穿多个正极绝缘框，实现多个正极绝缘框之间的电连接，采用负极铅丝贯穿多个负极绝缘框，实现多个负极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铅酸蓄电池的整体结构和制作流程。

c)本发明提供的铅酸蓄电池中，连续的正极铅丝和负极铅丝具有多重作用，一方面，正极铅丝和负极铅丝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，正极铅丝和负极铅丝能够代替现有技术中的汇流排，实现多个正极绝缘框之间的电连接以及多个负极绝缘框之间的电连接，再一方面，正极铅丝和负极铅丝还能够用于极群与正端子、极群与负端子之间的电连接。

d)本发明提供的铅酸蓄电池中，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。

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为本发明提供的铅酸蓄电池的爆炸图；

图2为本发明提供的铅酸蓄电池中极群的轴侧图；

图3为本发明提供的铅酸蓄电池中极群的上视图；

图4为本发明提供的铅酸蓄电池中正极板栅组的折弯形式示意图；

图5为本发明提供的铅酸蓄电池中负极板栅组的折弯形式示意图；

图6为本发明提供的铅酸蓄电池中隔板的折弯形式示意图；

图7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；

图8为本发明提供的铅酸蓄电池中正极板栅组的展开结构示意图；

图9为本发明提供的铅酸蓄电池中负极板栅组的展开结构示意图。

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。

本发明提供了一种铅酸蓄电池，参见图1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。正极板栅组包括多个层叠布置的正极绝缘框1(例如，塑料框)以及多条正极铅丝2，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，正极铅丝2的形状为连续的蛇形线，包括交替设置且相互连接的正极横向段和正极弯折段，正极横向段横向贯穿正极绝缘框1，正极弯折段位于正极绝缘框1侧面；负极板栅组包括多个层叠布置的负极绝缘框3(例如，塑料框)以及多条负极铅丝4，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，负极铅丝4的形状为连续的蛇形线，包括交替设置且相互连接的负极横向段和负极弯折段，负极横向段横向贯穿负极绝缘框3，负极弯折段位于负极绝缘框3侧面。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。

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。

示例性地，上述正极绝缘框1(包括第一正极绝缘框、第二正极绝缘框、第三正极绝缘框、第四正极绝缘框、第五正极绝缘框和第六正极绝缘框)和负极绝缘框3(包括第一负极绝缘框、第二负极绝缘框、第三负极绝缘框、第四负极绝缘框、第五负极绝缘框和第六负极绝缘框)的数量可以为6个，正极铅丝2和负极铅丝4的数量为15～21条。

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。

实施时，上述铅酸蓄电池可以采用如下方法形成：提供一展开状态的正极板栅组，该展开状态的正极板栅组经过5次正反折叠，从第一正极绝缘框开始，第一正极绝缘框和第二正极绝缘框贴在一起，第一正极绝缘框和第二正极绝缘框之间的正极铅丝2形成正极弯折段，第二正极绝缘框和第三正极绝缘框贴在一起，第二正极绝缘框和第三正极绝缘框之间的正极铅丝2形成正极弯折段，第三正极绝缘框和第四正极绝缘框贴在一起，第三正极绝缘框和第四正极绝缘框之间的正极铅丝2形成正极弯折段，第四正极绝缘框和第五正极绝缘框贴在一起，第四正极绝缘框和第五正极绝缘框之间的正极铅丝2形成正极弯折段，第五正极绝缘框和第六正极绝缘框贴在一起，第五正极绝缘框和第六正极绝缘框之间的正极铅丝2形成正极弯折段，使得展开状态的正极板栅组经过5次弯折形成正极板栅组。

同样地，提供一展开状态的负极板栅组，该展开状态的负极板栅组经过5次正反折叠，从第一负极绝缘框开始，第一负极绝缘框和第二负极绝缘框贴在一起，第一负极绝缘框和第二负极绝缘框之间的负极铅丝4形成负极弯折段，第二负极绝缘框和第三负极绝缘框贴在一起，第二负极绝缘框和第三负极绝缘框之间的负极铅丝4形成负极弯折段，第三负极绝缘框和第四负极绝缘框贴在一起，第三负极绝缘框和第四负极绝缘框之间的负极铅丝4形成负极弯折段，第四负极绝缘框和第五负极绝缘框贴在一起，第四负极绝缘框和第五负极绝缘框之间的负极铅丝4形成负极弯折段，第五负极绝缘框和第六负极绝缘框贴在一起，第五负极绝缘框和第六负极绝缘框之间的负极铅丝4形成负极弯折段，使得展开状态的负极板栅组经过5次弯折形成负极板栅组。

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，本发明提供的铅酸蓄电池中，采用多条横向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件的整体重量，从而能够大大提高铅酸蓄电池整体的重量比能量，该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，正极铅丝2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，负极铅丝4还能够起到支撑负极活性物质、收集电流和传导电流的作用。

此外，现有技术中，通常是多片独立设置的板栅层叠，然后再通过汇流排将多片板栅电连接。与现有技术相比，本发明提供的铅酸蓄电池中，正极板栅组和负极板栅组为连片式结构，采用正极铅丝2贯穿多个正极绝缘框1，实现多个正极绝缘框1之间的电连接，采用负极铅丝4贯穿多个负极绝缘框3，实现多个负极绝缘框3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铅酸蓄电池的整体结构和制作流程。

对于正极板栅组和负极板栅组对插的方式，具体来说，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；相应地，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。正极板栅组和负极板栅组对插时，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。

为了保护正极弯折段和负极弯折段，相邻两个正极绝缘框1侧面设有正极保护板5，正极保护板5的一侧与其中一个正极绝缘框1连接，正极保护板5的另一侧与另一个绝缘框连接，正极铅丝2位于正极保护板5的内侧，相邻两个负极绝缘框3侧面设有负极保护板6，负极保护板6的一侧与其中一个负极绝缘框3连接，负极保护板6的另一侧与另一个绝缘框连接，负极铅丝4位于负极保护板6的内侧，通过设置薄片式塑料材质的正极保护板5和负极保护板6，折弯后将正极弯折段和负极弯折段包裹在内侧，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正极铅丝2和负极铅丝4造成的腐蚀。

为了进一步提高正极保护板5对正极铅丝2的保护作用以及负极保护板6对负极铅丝4的保护作用，正极保护板5沿横向开设多个用于容纳正极弯折段的正极保护凹槽，正极弯折段与正极保护凹槽的数量一一对应，正极弯折段设于正极保护凹槽内，同样地，负极保护板6沿横向开设多个用于容纳负极弯折段的负极保护凹槽，负极弯折段与负极保护凹槽的数量一一对应，负极弯折段设于负极保护凹槽内。

对于正极保护凹槽和负极保护凹槽的形状，具体来说，两者的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，正极保护凹槽和负极保护凹槽的槽壁能够对正极弯折段和负极弯折段进行限位和保护，进一步提高保护板对正极铅丝2的保护作用以及负极保护板6对负极铅丝4的保护作用。

为了保证正极绝缘框1和负极绝缘框3的整体结构强度，上述正极板栅组还包括多条纵向贯穿正极绝缘框1的正极绝缘线7(例如，塑料筋条)，上述负极板栅组还包括多条纵向贯穿负极绝缘框3的负极绝缘线8(例如，塑料筋条)。这样，分别通过正极绝缘线7和负极绝缘线8能够有效提高正极绝缘框1和负极绝缘框3的整体结构强度。

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，上述极群还包括设于正极板栅组和负极板栅组之间的隔板9，隔板9的截面形状为连续的蛇形线。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或极群安装槽上的正端子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)弯折后与正极柱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)弯折后与负极柱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)弯折形成正极连接端，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)弯折形成负极连接端，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。

对于正极铅丝2和负极铅丝4的结构，具体来说，两者结构基本相同，均包括玻璃纤维以及包裹玻璃纤维的铅合金层，此种正极铅丝2和负极铅丝4具有强度高、导电好、节约铅、耐腐蚀、抗蠕变等优点。

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的端部向同一方向弯折后与正极柱12的一端连接；

负端极群中，位于同一侧的多条负极铅丝4的端部向同一方向弯折后与负极柱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的端部向同一方向弯折形成正极连接端，另一个极群中，位于同一侧的多条负极铅丝4的端部向同一方向弯折形成负极连接端，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，向上弯折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弯折，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，向上弯折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)，折弯后将正极弯折段和负极弯折段包裹在内侧。

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合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 (12)

1.一种铅酸蓄电池，其特征在于，包括多个依次电连接的极群；所述极群包括正极板栅组和负极板栅组；

所述正极板栅组包括多个层叠布置的正极绝缘框以及多条正极铅丝，所述正极铅丝的形状为连续的蛇形线，所述正极铅丝的横向段横向贯穿正极绝缘框，所述正极铅丝的弯折段位于正极绝缘框侧面；

所述负极板栅组包括多个层叠布置的负极绝缘框以及多条负极铅丝，所述负极铅丝的形状为连续的蛇形线，所述负极铅丝的横向段横向贯穿负极绝缘框，所述负极铅丝的弯折段位于负极绝缘框侧面；

所述正极板栅组和负极板栅组对插。

2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池，其特征在于，所述正极板栅组和负极板栅组对插后的形状为立方形。

3.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池，其特征在于，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，所述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，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；

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。

4.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池，其特征在于，所述正极铅丝的数量比负极铅丝的数量多奇数条。

5.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池，其特征在于，相邻两个正极绝缘框侧面设有正极保护板，所述正极铅丝位于正极保护板的内侧；

相邻两个负极绝缘框侧面设有负极保护板，所述负极铅丝位于负极保护板的内侧。

6.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池，其特征在于，所述正极板栅组还包括多条纵向贯穿正极绝缘框的正极绝缘线；

所述负极板栅组还包括多条纵向贯穿负极绝缘框的负极绝缘线。

7.根据权利要求1至6所述的铅酸蓄电池，其特征在于，所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，所述隔板的截面形状为连续的蛇形线。

8.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池，其特征在于，还包括设于电池盖或极群安装槽上的正端子和负端子，所述极群分为位于其中一端的正端极群、位于另一端的负端极群以及位于正端极群和负端极群之间的中间极群，所述正端子与正端极群的正极电连接，所述负端子与负端极群的负极电连接。

9.根据权利要求8所述的铅酸蓄电池，其特征在于，所述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，所述正端子和负端子位于极群的同一面。

10.根据权利要求8所述的铅酸蓄电池，其特征在于，所述正端极群还包括正极柱，所述正端极群中，位于同一侧的多条正极铅丝的端部向同一方向弯折后与正极柱的一端连接，所述正极柱的另一端与正端子电连接；

和/或，所述负端极群还包括负极柱，所述负端极群中，位于同一侧的多条负极铅丝的端部向同一方向弯折后与负极柱的一端连接，所述负极柱的另一端与负端子连接；

和/或，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弯折形成正极连接端，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弯折形成负极连接端，所述正极连接端与负极连接端电连接。

11.根据权利要求10所述的铅酸蓄电池，其特征在于，所述正极柱和负极柱位于极群的宽度方向上的同一侧，且位于极群厚度方向上的两端。

12.一种铅酸蓄电池的制作方法，其特征在于，用于制作如权利要求1至11任一项所述的铅酸蓄电池，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，所述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，所述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。

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