CN202268441U - 水平电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型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。本实用新型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。

Description

水平电池
技术领域
本实用新型涉及一种水平电池。
背景技术
传统铅酸蓄电池是极板是垂直于地面装配的，使用时也是垂直于地面安装使用，正、负极板的板耳均置于蓄电池的上部，导电部件汇流排、端极柱都是从上连接引出。
水平铅酸电池极板的板栅采用玻璃纤维、铅复合材料编织而成，极板为准双极结构，即在板栅的一半涂敷正极活性物为正极板，另一半涂敷负极活性物为负极板。经过复膜、浸酸、表面干燥、固化等工序制作成双极型生极板。组装：极板间用隔膜隔开，上下用压力框架固定。极板和隔板按照一定的位置，水平交错堆放，然后安装压力框架固定，形成电池模块装入蓄电池槽中，经铸焊后进行密封，然后经后灌酸、化成，在蓄电池空隙中灌入石蜡，最后装上安全阀，制作成为水平电池。
传统铅酸蓄电池极板垂直于地面使用，蓄电池导电部件都从上部连接引出，蓄电池在使用过程中容易出现电解液分层现象，蓄电池在放电过程中由于下部的硫酸浓度高，放出的容量相对较多，蓄电池上部则硫酸浓度低放出容量少，而在充电时，则出现上部优先充上电，活性物质有逐步从上向下反应转化的趋势，如果蓄电池放电深度较大，极板导电性减弱，当蓄电池上部已经处于充足电甚至过充电状态时，下部还没有充足电，随着使用次数的积累，这种不均衡会越来越严重，最终导致蓄电池容量的快速衰减，寿命提前终止。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水平电池，避免了酸分层带来的充放电不均匀的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：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。
作为优选，所述电池极群由若干负极板和若干正极板交替层叠而成，所述负极板与所述正极板之间由绝缘板隔开，若干负极板上的负极板耳共同连接一个负极汇流排，若干正极板上的正极板耳共同连接一个正极汇流排，每个电池极群上的负极汇流排和正极汇流排为两端对角设置，相邻的电池极群通过各自的负极汇流排或正极汇流排串联。
作为优选，所述负极板包括负极板栅、负极板耳，所述负极板栅为铅合金板栅。
作为优选，所述负极板耳的宽度为所述负极板栅宽度的1/3～2/3。
作为优选，所述正极板包括正极板栅、正极板耳，所述正极板栅为铅合金板栅。
作为优选，所述正极板耳的宽度为所述正极板栅宽度的1/3～2/3。
本实用新型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。
附图说明
图1为本实用新型水平电池的结构示意图
图2为电池极群的结构示意图
图3为图2中电池极群的俯视图
图4为负极板的结构示意图
图5为正极板的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。
图1所示为本实用新型水平电池，包括前盖1、槽体2、后盖3、电池极群4，所述槽体2由平行设置的隔板21隔为A、B、C、D、E、F六个单元槽，每个单元槽对应一个电池极群4，如图2和图3所示，所述电池极群4由若干负极板5和若干正极板6交替层叠而成，所述负极板5与所述正极板6之间由绝缘板7隔开，若干负极板5上的负极板耳51共同连接一个负极汇流排52，若干正极板6上的正极板耳61共同连接一个正极汇流排62，每个电池极群4上的负极汇流排52和正极汇流排62为两端对角设置，相邻的电池极群4通过各自的负极汇流排52或正极汇流排62串联，位于所述槽体2一端的电池极群4的负极汇流排52由所述前盖1引出负极端子53，位于所述槽体2另一端的电池极群4的正极汇流排62由所述前盖1引出正极端子63。正、负端子采用全铜材加工而成，端子是嵌入汇流排中，牢固不会松动。
现有的水平电池结构中气体是通过框架和石蜡密封间隙导出，用一个安全阀进行控制，可靠性不好。本实用新型水平电池的所述前盖1上对应每个单元槽设有一个注液孔8，每个注液孔8设有一个安全阀81。所述注液孔8的外侧设有用以密封所述安全阀81的盖片9。这样，每个电池极群均由一个安全阀进行控制，可靠性好。
电池极群并列排列，分开装配，焊接方式可以采用铸焊或者其它焊接方式，可靠性高。
正、负极汇流部件均为两端对角引出，使每部位对应的正、负极间的内阻相同；正、负极板板耳方向分别在两端对角对称，这样在蓄电池每一个部位相对的正、负极活性物之间的电阻保持一致，因此通过的电流一致性也好，改善了充电和放电的电流分布一致性，无论大电流还是小电流都保持电流分布的一致性。
后盖、前盖与电池极群的汇流部件采用环氧树脂密封，所有汇流部件都被埋入密封胶里面，避免腐蚀、受振动或大电流断裂，密封工艺是在加酸前进行，密封可靠性高，耐振动型强，不会出现单格之间串气的现象，因此自放电小，对一致性有利。同时，由于汇流排等导电部件埋入密封胶中，采用接触传热，传热(普通蓄电池采用空气传热)速度快、温升小，对大电流工作和快速充电极为有利。
如图4所示，所述负极板5包括负极板栅54、负极板耳51，所述负极板栅54上涂覆负极活性物。所述负极板栅54为铅合金板栅，导电性强、强度高、耐腐蚀性能强。所述负极板耳51的宽度为所述负极板栅54宽度的1/3～2/3，汇流排截面积大，适合高功率放电和大电流充电，并且蓄电池牢固不会出现断路现象，安全性能极好。
如图5所示，所述正极板6包括正极板栅64、正极板耳61，所述正极板栅64上涂覆正极活性物。所述正极板栅64为铅合金板栅，导电性强、强度高、耐腐蚀性能强。所述正极板耳61的宽度为所述正极板栅64宽度的1/3～2/3，汇流排截面积大，适合高功率放电和大电流充电，并且蓄电池牢固不会出现断路现象，安全性能极好。
本实用新型水平电池与传统铅酸蓄电池相比，各方面性能都具有明显的优势，主要表现在：
比能量高。采用复合材料板栅极大地降低了电池极板的重量，使电池重量比能量高于传统铅酸电池35％左右，达到50wh/Kg。
峰值比功率高。水平电池由于新型材料的使用和结构的创新，峰值比功率达到800W/Kg左右，是目前其他蓄电池所不可比拟的。
快速充电能力强。水平电池充电接受电流可以达到其容量的10倍以上，采用快速充电技术，全部充满电量所需时间为45分钟，8分钟内可充入电容量的50％，15分钟可达80％电容量。
大电流放电性能强。12V85Ah电池用300A大电流放电，可持续12分钟，最大短路电流达6000A以上。
电池抗振动能力强。由于内部组装采用压力框架固定，同时后盖、前盖与电池极群的汇流部件采用环氧树脂密封，所有汇流部件都被埋入密封胶里面，避免了因振动冲击导致活性物脱落而引起的电池失效。
水平电池能为电动汽车、混合动力汽车以及36V/42V电池系统提供非常实际的解决方案。水平铅网电池在设计时，充分考虑了电解液浓度与内阻之间的关系，它的最佳工作区域为40-90％SOC，在此区域内，电池的库伦效率在99％以上，充电接受能力极佳，只要充电电流足够大，能在极短的时间内达到80％以上核电状态，而且电池失水率极低，对电池的循环寿命有利。由于上面的特性，对于混合动力车而言，水平电池接受制动反充大电流的能力也就非常好。水平电池的大电流放电性能极强，常温下，30倍率放电达30s，即使在-18℃，20倍率放电仍可达到30s，因此对于新的36/42伏汽车电池系统，水平电池的总容量仅需20AH，重量约18kg，而常规铅酸电池容量应在60AH，重量60kg以上。此外，传统电池的高电压是通过单体电池焊接实现，电压越高实现难度越大，而水平电池的串联是通过连接双极板的铅丝直接实现，无需焊接，水平电池极群之间没有隔断，在相同的空间内，水平电池可以设计制造成各种不同电压和容量的电池，比如12V85AH电池，在电池盒外形基本不变的情况下，很容易组装出24V40AH、36V25AH、48V20AH等不同电压系列的水平电池。

Claims (8)

1.水平电池，其特征在于：包括前盖(1)、槽体(2)、后盖(3)、电池极群(4)，所述槽体(2)由平行设置的隔板(21)隔为若干单元槽，每个单元槽对应一个电池极群(4)，相邻的电池极群(4)透过所述隔板(21)串联，位于所述槽体(2)一端的电池极群(4)由所述前盖(1)引出负极端子(53)，位于所述槽体(2)另一端的电池极群(4)由所述前盖(1)引出正极端子(63)。
2.根据权利要求1所述水平电池，其特征在于：所述电池极群(4)由若干负极板(5)和若干正极板(6)交替层叠而成，所述负极板(5)与所述正极板(6)之间由绝缘板(7)隔开，若干负极板(5)上的负极板耳(51)共同连接一个负极汇流排(52)，若干正极板(6)上的正极板耳(61)共同连接一个正极汇流排(62)，每个电池极群(4)上的负极汇流排(52)和正极汇流排(62)为两端对角设置，相邻的电池极群(4)通过各自的负极汇流排(52)或正极汇流排(62)串联。
3.根据权利要求2所述水平电池，其特征在于：所述负极板(5)包括负极板栅(54)、负极板耳(51)，所述负极板栅(54)为铅合金板栅。
4.根据权利要求3所述水平电池，其特征在于：所述负极板耳(51)的宽度为所述负极板栅(54)宽度的1/3～2/3。
5.根据权利要求2所述水平电池，其特征在于：所述正极板(6)包括正极板栅(64)、正极板耳(61)，所述正极板栅(64)为铅合金板栅。
6.根据权利要求5所述水平电池，其特征在于：所述正极板耳(61)的宽度为所述正极板栅(64)宽度的1/3～2/3。
7.根据权利要求1所述水平电池，其特征在于：所述前盖(1)上对应每个单元槽设有一个注液孔(8)，每个注液孔(8)设有一个安全阀(81)。
8.根据权利要求7所述水平电池，其特征在于：所述注液孔(8)的外侧设有用以密封所述安全阀(81)的盖片(9)。
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