CN114400420A - 一种直连无过桥焊接蓄电池结构和工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直连无过桥焊接蓄电池结构和工艺,包括极群,所述极群上通过成型工艺成型有与其一体成型在一起的壳体,所述极群包括若干由前到后依次设置的隔离板、若干双极板、若干隔板、若干负单极板和若干正单极板,相邻两个隔离板之间构成安装空间,每两个相邻的安装空间内设有若干双极板,所述双极板的正极板和负极板分别位于该两个安装空间内,同一安装空间内的双极板的正极板和负极板隔着隔板交替排列,与现有技术相比,能够实现可靠密封、具备结构紧凑、便于安装、节省材料。
Description
【技术领域】
本发明涉及蓄电池的技术领域,特别是一种直连无过桥焊接蓄电池结构和工艺的技术领域。
【背景技术】
传统蓄电池,其装配工艺是先将正极板、负极板、隔离板按照规定的数量,交错堆叠成为极群,接着再将极群装入模具中,焊接成为极群组,然后将极群组装入蓄电池底槽(称为入槽工艺),最后安装蓄电池上盖,经注液、化成等工艺,完成蓄电池的装配。这种工艺及结构比较成熟,但是,由于所有正、负极板的电流都是优先从其上部输入和输出,电极电流分布不均匀、比能量、比功率较低,同时铅耗量也比较大。传统工艺,一百多年来,都是采用先加工蓄电池槽,再制作蓄电池极板,配成极群组,然后将极群装入蓄电池槽,进行后续操作。
随着电动自行车新国标的执行,电动车用蓄电池需要减轻重量,而从成本上来看也需要降低铅耗量。
发明专利水平电池CN 201120336353 B:公开了一种水平电池,包括前盖、槽体、后盖、电池极群,所述槽体由平行设置的隔板隔为若干单元槽,每个单元槽对应一个电池极群,相邻的电池极群透过所述隔板串联,位于所述槽体一端的电池极群由所述前盖引出负极端子,位于所述槽体另一端的电池极群由所述前盖引出正极端子,所述前盖上对应每个单元槽设有一个注液孔,每个注液孔设有一个安全阀。改发明由于采用了上述技术方案,极板采用水平方向叠层结构,避免了酸分层带来的充放电不均匀的问题。正、负极汇流部件均为两端对角引出,充电和放电的电流分布一致性好。
主要存在的缺点是:电池每个单体电池有若干正极板和若干负极板以及若干隔板组成,要实现密封,必须是所有正极板、负极板、隔板都需要通过焊接实现密封,特别是两个单体电池之间的连接需要绝对可靠,否则就会导致“串格”故障。而超声波焊接方式进行密封操作,密封可靠性低,超声波设备出现波动或者极板出现尺寸误差过大或者表面有污染物情况下,导致密封不严,电池制造完工后,存在自放电高、双极板正、负极间连接处出现严重腐蚀现象,导致蓄电池使用寿命短、容量保存率低,充电发热等故障发生,大大降低了该发明专利的实施效果。另外,由于这种结构电池长度较长,对使用安装条件带来一定不便。
为了解决上述问题,需要开发一种能够实现可靠密封、具备结构紧凑、便于安装、节省材料的直连无过桥焊接蓄电池结构和工艺。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题,提出一种能够实现可靠密封、具备结构紧凑、便于安装、节省材料的直连无过桥焊接蓄电池结构和工艺。
为实现上述目的,本发明提出了一种直连无过桥焊接蓄电池结构,包括极群,所述极群上通过成型工艺成型有与其一体成型在一起的壳体,所述极群包括若干由前到后依次设置的隔离板、若干双极板、若干隔板、若干负单极板和若干正单极板,相邻两个隔离板之间构成安装空间,每两个相邻的安装空间内设有若干双极板,所述双极板的正极板和负极板分别位于该两个安装空间内,同一安装空间内的双极板的正极板和负极板隔着隔板交替排列,最前方的安装空间内设有和双极板的正极板隔着隔板交替排列的负单极板,最后方的安装空间内设有和双极板的负极板隔着隔板交替排列的正单极板。
作为优选,所述壳体的上端敞开,所述壳体的上端设有与其相配合的盖子,所述盖子上设有与安装空间一一对应的阀孔,所述阀孔上设有阀盖。
作为优选,所述正单极板的极耳均与正端汇流排焊接连接在一起,所述正端汇流排设在壳体的侧壁体内,所述正端汇流排上设有暴露在外界的正极端子,所述负单极板的极耳均与负端汇流排焊接连接在一起,所述负端汇流排设在壳体的侧壁体内,所述负端汇流排上设有暴露在外界的负极端子。
作为优选,所述双极板的正负极间连接体设在壳体的侧壁体内。
作为优选,所述双极板、正单极板和负单极板的边框均采用塑料或导电塑料或金属材料或陶瓷或导电陶瓷材料制成。
作为优选,所述双极板、正单极板和负单极板的筋条以及正负极间连接体采用金属或金属复合物体或导电塑料或导电陶瓷导电材料制成。
作为优选,所述成型工艺采用注塑工艺或3D打印工艺。
一种直连无过桥焊接蓄电池结构生产工艺,包括以下步骤:
a)极群组装:由前到后依次间隔设置隔离板,相邻两个隔离板之间构成安装空间,每两个相邻的安装空间内设置一定数量的双极板,双极板的正极板和负极板分别位于该两个安装空间内,同一安装空间内的双极板的正极板和负极板隔着隔板交替排列构成极群单体,最前方的安装空间内的双极板的正极板和负单极板隔着隔板交替排列构成极群单体,最后方的安装空间内的双极板的负极板和正单极板隔着隔板交替排列构成极群单体;
b)汇流排焊接:将正单极板的极耳均与设有正极端子的正端汇流排焊接连接在一起,负单极板的极耳均与设有负极端子的负端汇流排焊接连接在一起;
c)极群上成型壳体:将汇流排焊接完成的极群通过成型工艺成型有与其一体成型在一起的壳体,汇流排和正负极间连接体复合在壳体的侧壁体内。
本发明的有益效果:本发明能够实现可靠密封、具备结构紧凑、便于安装、节省材料、极群受压力均匀,同时保证极板的紧装配,提升比功率和循环寿命。
单正极板、单负极板、双极板板栅采用轻量化材料,筋条采用导电材料,既实现了板栅轻量化;
又由于极群单体之间无过桥结构,采用双极板构成串联的极群单体,不需要焊接汇流排和过桥,较少了工序和材料消耗,也减轻了电池重量;
预置隔离板,每两块隔离板之间为一个极群单体,以便外壳成型工艺的实施;
所有汇流和极板间连接体埋入壳体的侧壁体中,成为一体,密封可靠性高,可以较少短路、短路等故障,提高电池抗振动性,适合各种恶劣应用场景。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种直连无过桥焊接蓄电池结构的剖视结构示意图;
图2是极群的剖视结构示意图;
图3是双极板的板栅展平示意图;
图4是负单极板的板栅示意图;
图5是正单极板的板栅示意图。
图中:1-极群、2-壳体、3-盖子、4-阀孔、5-阀盖、6-边框、7-筋条、11-隔离板、12-安装空间、13-双极板、14-隔板、15-负单极板、16-正单极板、17-正端汇流排、18-正极端子、19-负端汇流排、110-负极端子、131-正负极间连接体。
【具体实施方式】
参阅图1、图2、图3、图4和图5,本发明一种直连无过桥焊接蓄电池结构,包括极群1,所述极群1上通过成型工艺成型有与其一体成型在一起的壳体2,所述极群1包括若干由前到后依次设置的隔离板11、若干双极板13、若干隔板14、若干负单极板15和若干正单极板16,相邻两个隔离板11之间构成安装空间12,每两个相邻的安装空间12内设有若干双极板13,所述双极板13的正极板和负极板分别位于该两个安装空间12内,同一安装空间12内的双极板13的正极板和负极板隔着隔板14交替排列,最前方的安装空间12内设有和双极板13的正极板隔着隔板14交替排列的负单极板15,最后方的安装空间12内设有和双极板13的负极板隔着隔板14交替排列的正单极板16,所述壳体2的上端敞开,所述壳体2的上端设有与其相配合的盖子3,所述盖子3上设有与安装空间12一一对应的阀孔4,所述阀孔4上设有阀盖5,所述正单极板16的极耳均与正端汇流排17焊接连接在一起,所述正端汇流排17设在壳体2的侧壁体内,所述正端汇流排17上设有暴露在外界的正极端子18,所述负单极板15的极耳均与负端汇流排19焊接连接在一起,所述负端汇流排19设在壳体2的侧壁体内,所述负端汇流排19上设有暴露在外界的负极端子110,所述双极板13的正负极间连接体131设在壳体2的侧壁体内,所述双极板13、正单极板16和负单极板15的边框6均采用塑料或导电塑料或金属材料或陶瓷或导电陶瓷材料制成,所述双极板13、正单极板16和负单极板15的筋条7以及正负极间连接体131采用金属或金属复合物体或导电塑料或导电陶瓷导电材料制成,所述成型工艺采用注塑工艺或3D打印工艺。
一种直连无过桥焊接蓄电池结构生产工艺,包括以下步骤:
a)极群组装:由前到后依次间隔设置隔离板11,相邻两个隔离板11之间构成安装空间12,每两个相邻的安装空间12内设置一定数量的双极板13,双极板13的正极板和负极板分别位于该两个安装空间12内,同一安装空间12内的双极板13的正极板和负极板隔着隔板14交替排列构成极群单体,最前方的安装空间12内的双极板13的正极板和负单极板15隔着隔板14交替排列构成极群单体,最后方的安装空间12内的双极板13的负极板和正单极板16隔着隔板14交替排列构成极群单体;
b)汇流排焊接:将正单极板16的极耳均与设有正极端子18的正端汇流排17焊接连接在一起,负单极板15的极耳均与设有负极端子110的负端汇流排19焊接连接在一起;
c)极群上成型壳体:将汇流排焊接完成的极群1通过成型工艺成型有与其一体成型在一起的壳体2,汇流排和正负极间连接体131复合在壳体2的侧壁体内。
上述实施例是对本发明的说明,不是对本发明的限定,任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种直连无过桥焊接蓄电池结构,其特征在于:包括极群(1),所述极群(1)上通过成型工艺成型有与其一体成型在一起的壳体(2),所述极群(1)包括若干由前到后依次设置的隔离板(11)、若干双极板(13)、若干隔板(14)、若干负单极板(15)和若干正单极板(16),相邻两个隔离板(11)之间构成安装空间(12),每两个相邻的安装空间(12)内设有若干双极板(13),所述双极板(13)的正极板和负极板分别位于该两个安装空间(12)内,同一安装空间(12)内的双极板(13)的正极板和负极板隔着隔板(14)交替排列,最前方的安装空间(12)内设有和双极板(13)的正极板隔着隔板(14)交替排列的负单极板(15),最后方的安装空间(12)内设有和双极板(13)的负极板隔着隔板(14)交替排列的正单极板(16)。
2.如权利要求1所述的一种直连无过桥焊接蓄电池结构,其特征在于:所述壳体(2)的上端敞开,所述壳体(2)的上端设有与其相配合的盖子(3),所述盖子(3)上设有与安装空间(12)一一对应的阀孔(4),所述阀孔(4)上设有阀盖(5)。
3.如权利要求1所述的一种直连无过桥焊接蓄电池结构,其特征在于:所述正单极板(16)的极耳均与正端汇流排(17)焊接连接在一起,所述正端汇流排(17)设在壳体(2)的侧壁体内,所述正端汇流排(17)上设有暴露在外界的正极端子(18),所述负单极板(15)的极耳均与负端汇流排(19)焊接连接在一起,所述负端汇流排(19)设在壳体(2)的侧壁体内,所述负端汇流排(19)上设有暴露在外界的负极端子(110)。
4.如权利要求1所述的一种直连无过桥焊接蓄电池结构,其特征在于:所述双极板(13)的正负极间连接体(131)设在壳体(2)的侧壁体内。
5.如权利要求1所述的一种直连无过桥焊接蓄电池结构,其特征在于:所述双极板(13)、正单极板(16)和负单极板(15)的边框(6)均采用塑料或导电塑料或金属材料或陶瓷或导电陶瓷材料制成。
6.如权利要求1所述的一种直连无过桥焊接蓄电池结构,其特征在于:所述双极板(13)、正单极板(16)和负单极板(15)的筋条(7)以及正负极间连接体(131)采用金属或金属复合物体或导电塑料或导电陶瓷导电材料制成。
7.如权利要求1所述的一种直连无过桥焊接蓄电池结构,其特征在于:所述成型工艺采用注塑工艺或3D打印工艺。
8.一种直连无过桥焊接蓄电池结构生产工艺,其特征在于:包括以下步骤:
a)极群组装:由前到后依次间隔设置隔离板(11),相邻两个隔离板(11)之间构成安装空间(12),每两个相邻的安装空间(12)内设有一定数量的双极板(13),双极板(13)的正极板和负极板分别位于该两个安装空间(12)内,同一安装空间(12)内的双极板(13)的正极板和负极板隔着隔板(14)交替排列构成极群单体,最前方的安装空间(12)内的双极板(13)的正极板和负单极板(15)隔着隔板(14)交替排列构成极群单体,最后方的安装空间(12)内的双极板(13)的负极板和正单极板(16)隔着隔板(14)交替排列构成极群单体;
b)汇流排焊接:将正单极板(16)的极耳均与设有正极端子(18)的正端汇流排(17)焊接连接在一起,负单极板(15)的极耳均与设有负极端子(110)的负端汇流排(19)焊接连接在一起;
c)极群上成型壳体:将汇流排焊接完成的极群(1)通过成型工艺成型有与其一体成型在一起的壳体(2),汇流排和正负极间连接体(131)复合在壳体(2)的侧壁体内。
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