CN206541898U - 一种双极性铅酸蓄电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双极性铅酸蓄电池，属于蓄电池技术领域。它解决了现有双极性铅酸蓄电池性能较差的问题。本双极性铅酸蓄电池，包括壳体和顶盖，壳体内设有双极板且通过双极板将壳体内腔分隔成若干隔室，在隔室内设有电池单体，壳体上设有盖板，盖板下侧面与双极板密封连接且盖板上侧面与顶盖密封连接，顶盖空腔分隔成气室，若干气室与若干隔室一一对应并通过通孔相连通，每个气室均连接有单向阀。本双极性铅酸蓄电池在保证活性物质利用率的基础上能够避免电池单体之间出现电解液互窜，提高蓄电池性能，同时提高蓄电池的使用寿命。

Description

一种双极性铅酸蓄电池

技术领域

本实用新型属于蓄电池技术领域，涉及一种双极性铅酸蓄电池。

背景技术

铅酸蓄电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池，铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖等组成，铅酸蓄电池顶部有塑料密封盖，上面还有通气孔。

如中国实用新型专利申请(申请号：200920112517.4)公开了一种双极性铅酸蓄电池,包括壳体、从壳体内引出的正极端子片和负极端子片及设有单向阀的密封电池盖，在壳体内腔两侧壁上分别设置有相互平行的正极端极板和负极端极板，在正极端极板上靠近负极端极板的一侧设置有一层正极活性物质层，在负极端极板上靠近正极端极板的一侧设置有一层负极活性物质层，正负极端极板之间固定有多个与正负极端极板相平行的双极板，双极板由碳素纤维基板，位于基板两侧面的正极活性物质层和负极活性物质层组成，正负极活性物质层依次排列,双极板将壳体内腔划分为多个隔室,隔室内设置有隔膜，然而蓄电池在充电过程中需要进行排气，鉴于隔室的宽度较小，难以一一对应安装单向阀，因此该蓄电池的多个隔室均与一个气室连通，通过气室上的一个单向阀进行排气，即多个隔室的上部需要连通，难以对各个隔室进行单独的密封，该结构容易导致隔室之间出现电解液互窜，从而出现微短路、自放电等现象。

针对上述问题，中国发明专利申请(申请号：03133542.X)公开了一种双极性蓄电池，若干个中间单体电池固定在左侧边单体电池和右侧边单体电池之间，在左侧边单体电池和右侧边单体电池的外侧分别固定有压板，在一侧的压板上开有通孔，在压板上的通孔内固定有安全阀，气室之间通过通孔相互连通，由憎水材料制成的孔环固定在双极性基板上的通孔内，该蓄电池中的隔室与气室仍然没有隔断，直接连通，仍然没有对隔室进行单独密封，并采用一个单向阀进行排气，而若干隔室通过通孔连通后，在通孔中安装憎水环来防止电解液互窜，但是憎水环属于外装部件，存在使用寿命问题，且难以保证绝对阻隔电解液互窜，这也导致该蓄电池的比能量较低，即参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能较低，同时该蓄电池的外壳是预先成型的，然后将单体电池插入外壳内，因此需要预先对叠好的单体电池缠绕胶布或者采用固定框进行定位，从而导致蓄电池的比体积较大，即单位质量的蓄电池所占有的体积较大。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种双极性铅酸蓄电池，该双极性铅酸蓄电池在保证活性物质利用率的基础上能够避免电池单体之间出现电解液互窜，提高蓄电池性能，同时提高蓄电池的使用寿命。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种双极性铅酸蓄电池，包括具有上开口的壳体和连接于壳体上方具有空腔的顶盖，所述的壳体内设有平行排列的双极板且通过双极板将壳体内腔分隔成若干扁平状的矩形隔室，在隔室内设有扁平的电池单体，其特征在于，所述壳体的上开口上设有盖板，所述盖板的下侧面与双极板密封连接且盖板的上侧面与顶盖密封连接，所述顶盖的空腔分隔成数量与上述的隔室数量相同且相互独立的气室，若干所述气室与若干隔室一一对应并通过开设在盖板上的通孔相连通，所述气室为宽度大于隔室宽度且长度小于隔室长度的非扁平状腔室，每个所述的气室均连接有单向阀。

隔室设计成扁平状，使得隔室内的电池单体可以设计的较薄，而做薄后的电池单体同容量比面积大，从而提高活性物质的利用率，进而提高蓄电池的比能量，双极板使得若干隔室相互独立，然后通过盖板进行密封，从而保证各隔室的密封性，气室也相互独立，并通过通孔与隔室连通，从而使得一个隔室通过通孔与一个气室形成一个密封的整体，同时气室呈非扁平状，具有一定的宽度和长度，因此每个气室均能够安装一个单向阀，蓄电池充电时产生的气体能够通过通孔进入相对应的气室并由相对应的单向阀排出，即每个隔室均具有一条独立的排气通路，避免出现电解液互窜而导致微短路、自放电等现象，提高蓄电池性能，同时由于各个隔室中的气体通过各自的单向阀排出，因此无需安装憎水环等额外部件，从而提高了蓄电池的使用寿命。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述顶盖包括位于盖板上侧面上的气室腔体，所述气室腔体内通过若干垂直交叉设置的隔断部分隔形成若干上述的气室，所述盖板、气室腔体及隔断部为一体式结构。气室通过扁平的隔断部分隔形成，使得若干气室呈矩阵式紧凑有序排列，从而充分利用壳体上方的空间，以增加气室的空间，而一体式结构能够保证气室的密封性，避免外部气体进入气室及隔室内。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述顶盖包括若干位于盖板上侧面上且相互独立的气室腔体，上述气室为气室腔体的内腔，若干所述气室腔体与盖板为一体式结构。该结构的气室腔体有若干个且相互独立，每个气室腔体均形成一个气室，从而保证气室的密封性，当然在实际加工过程中顶盖也可以设计成若干长条状的气室腔体，该气室腔体的内腔沿长度方向分隔成若干个气室，即每一气室腔体内形成一排气室，同样能够保证气室的密封性。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述气室有若干排，且同一排气室沿扁平状隔室的长度方向排列，同一排气室在宽度方向上所对应的隔室数量与同一排气室的数量相同。该结构设计使得气室能够充分利用多个隔室叠加后的宽度之和，从而使得气室能够设计成非扁平状，具有较大的宽度和长度，以独立安装单向阀，以保证气室之间的独立性。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，同一排所述的气室由隔室长度方向的一端依次排列至另一端。同一排的气室紧凑有序的排列，以充分利用隔室长度方向上的空间，从而增加气室的空间，以便安装独立的单向阀，从而形成隔室与气室一一对应连通的排气结构，避免电解液互窜，提高蓄电池性能。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述通孔垂直贯穿盖板，所述通孔呈扁平状，且通孔的宽度小于或者等于隔室的宽度，每一气室均通过若干个通孔与隔室相连通，且若干个通孔沿隔室的长度方向排列。通孔垂直贯穿隔板并与相应的隔室连通，减少气体通过通孔的行程，而通孔呈扁平状，既能够保证通孔位于隔室的宽度范围内，保证密封性，同时使得通孔的通过面积较小，而通过本蓄电池中隔室与气室的结构设计，独立气室的空间变大，因此当蓄电池充电产生气体时隔室与气室之间的压差变大，隔室内的气体通过气泡的形式通过通孔进入气室，在压差作用下气泡能够破裂，破裂后的气泡壁形成水分并通过通孔流回隔室，气体则通过单向阀排出，从而避免蓄电池水分流失，保证蓄电池的性能。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述盖板的下侧面上具有若干长条状的密封凸沿一，该若干密封凸沿一相平行设置，相邻两密封凸沿一之间形成插槽一，所述双极板的上边沿插接在插槽一内并通过密封胶密封固连，上述通孔的下端贯穿至密封凸沿一的下边沿。密封胶浇灌在密封凸沿一的侧面与双极板上边沿的侧面之间凝固密封，且该结构设计使得双极板与顶盖之间具有较大的密封面积，提高密封性，而密封凸沿一支撑在相邻的双极板之间，使得各个隔室具有统一的宽度。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述壳体呈矩形，且壳体通过两侧板、两端板和底板相拼接固连形成，所述底板和两端板的内侧面上均具有若干呈长条状且相互平行的密封凸沿二，相邻两密封凸沿二之间形成插槽二，所述双极板的两端边沿分别插接在两端板的插槽二内并通过密封胶密封固连，所述双极板的下边沿插接在底板的插槽二内并通过密封胶密封固连。同理，通过密封凸沿二形成的插槽二，使得双极板与端板及底板之间具有较大的接触面积，因此双极板的四周边沿均得到较好的密封，提高隔室的密封性。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，两所述端板的相对两长边沿均弯折形成扣接翻边一，两上述侧板的端部边沿插接固定在端板的两扣接翻边一之间，所述盖板和底板的边沿均弯折形成扣接翻边二，两侧板和两端板对的上边沿均插接固定在盖板的扣接翻边二之间，下边沿均插接固定在底板的扣接翻边二之间。即盖板、底板、侧板和端板之间具有相互的扣接固定关系，相比传统一体式壳体，在蓄电池组装时需要将叠好的若干电池单体完全插入壳体内，在插入过程中难以持续的对叠好的电池单体进行定位，因此需要预先对叠好的电池单体进行胶带纸缠绕定位，从而增加了蓄电池的体积，而本蓄电池为分体组装的壳体，因此在组装时可以逐块安装，即可以将叠好的电池单体一端插在一个端板上，另一端插在另一个端板上，再将连接有端板的电池单体插在底板上，然后扣上顶板即可，该组装过程能够避免叠好的电池单体移位，因此无需缠绕胶带纸，从而缩小了蓄电池的体积，即减小了蓄电池的比体积。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述电池单体均包括隔板、位于隔板一侧的负极板和位于隔板另一侧的正极板，所述电池单体通过两双极板夹紧固定。隔板具有一定的弹性，从而使得正极板和负极板张紧固定在相邻两双极板之间。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，与同一排气室中相邻两气室的通孔连通的隔室也相邻设置。由于隔室沿宽度方向排列，而气室沿隔室的长度方向排列，因此同一排气室的通孔能够排列成阶梯状，有序排列更容易找到与隔室相对应的通孔，便于定期的检查和维护。

在上述的双极性铅酸蓄电池中，所述顶盖上还固定盖设有气室盖，所述气室盖上开设有若干排气孔，该若干排气孔与若干气室一一对应并连通，所述单向阀固定安装在气室盖上并与排气孔相连接。气室盖密封盖设在气室腔体上，而单向阀呈矩阵式有序排列，使得整体结构规整、对称。

与现有技术相比，本双极性铅酸蓄电池具有以下优点：

1、由于隔室设计成扁平状，使得隔室内的电池单体可以设计的较薄，而做薄后的电池单体同容量比面积大，从而提高活性物质的利用率，进而提高蓄电池的比能量。

2、由于隔室通过盖板进行密封，气室也相互独立，并通过通孔与隔室连通，同时气室呈非扁平状，因此每个气室均能够安装一个单向阀，蓄电池充电时产生的气体能够通过通孔进入相对应的气室并由相对应的单向阀排出，即每个隔室均具有一条独立的排气通路，避免出现电解液互窜而导致微短路、自放电等现象，提高蓄电池性能。

3、由于各个隔室中的气体通过各自的单向阀排出，因此无需安装憎水环等额外部件，从而提高了蓄电池的使用寿命。

4、由于通孔的通过面积较小，而气室的空间变大，因此当蓄电池充电产生气体时隔室与气室之间的压差变大，隔室内的气体通过气泡的形式通过通孔进入气室，在压差作用下气泡能够破裂，破裂后的气泡壁形成水分并通过通孔流回隔室，气体则通过单向阀排出，从而避免蓄电池水分流失，保证蓄电池的性能。

5、由于本蓄电池为分体组装的壳体，因此在组装时可以逐块安装，即可以将叠好的电池单体一端插在一个端板上，另一端插在另一个端板上，再将连接有端板的电池单体插在底板上，然后扣上顶板即可，该组装过程能够避免叠好的电池单体移位，因此无需缠绕胶带纸，从而缩小了蓄电池的体积，减小蓄电池的比体积。

附图说明

图1是双极性铅酸蓄电池的立体结构示意图。

图2是双极性铅酸蓄电池的结构剖视图。

图3是图2中C处的结构放大图。

图4是图2中A-A处的结构剖视图。

图5是双极性铅酸蓄电池未安装气室盖时的结构俯视图。

图6是图2中B-B处的结构剖视图。

图7是图2中D处的结构放大图。

图8是图6中E处的结构放大图。

图中，1、壳体；11、隔室；12、侧板；13、端板；131、扣接翻边一；14、底板；141、扣接翻边二；15、密封凸沿二；16、插槽二；17、加强筋；2、顶盖；21、盖板；22、气室腔体；23、隔断部；24、气室；25、通孔；26、密封凸沿一；27、插槽一；3、电池单体；31、隔板；32、负极板；33、正极板；4、单向阀；5、密封胶；6、双极板；7、气室盖；71、排气孔；72、密封凸沿三；73、插槽三；8、正极端极板；81、正极端子片；9、负极端极板；91、负极端子片。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1所示，一种双极性铅酸蓄电池，包括壳体1和顶盖2，壳体1呈矩形并具有上开口，在壳体1的外壁上均布有加强筋17。如图2、图3所示，壳体1内固连有若干双极板6，该若干双极板6相平行排列，且若干双极板6将壳体1内腔分隔成若干独立密封的隔室11，隔室11呈扁平状，且若干隔室11沿壳体1的沿宽度方向依次排列，每一隔室11内均固定设置一个电池单体3，电池单体3均包括隔板31、负极板32和正极板33，负极板32位于隔板31的一侧，正极板33位于隔板31的另一侧，隔板31具有一定的弹性，从而使得负极板32和正极板33张紧在隔室11内，即电池单体3通过两双极板6夹紧固定，在壳体1内腔的两侧还分别固定有正极端极板8和负极端极板9，正极端极板8上连接有正极端子片81，在负极端极板9上连接有负极端子片91，正极端子片81和负极端子片91均从壳体1中伸出。结合图4所示，壳体1的上开口密封固连有盖板21，盖板21的下侧面与双极板6密封连接，顶盖2包括位于盖板21上侧面上的气室腔体22，气室腔体22内具有若干相互独立的气室24，气室24呈矩形，其宽度大于隔室的宽度，其长度小于隔室11的长度，气室24排列成三排，且同一排气室24沿隔室11的长度方向由一端依次排列至另一端。同一排气室24在宽度方向上所对应的隔室11数量与同一排气室24的数量相同，同一排的若干个气室24与相对的若干隔室11一一对应并通过通孔25相连通，每一气室24上均设置有单向阀4。

结合图5所示，气室腔体22内具有若干垂直交叉设置的隔断部23，盖板21、气室腔体22及隔断部23为一体式结构，当然在实际加工过程中气室腔体22与盖板21可以为分体式，两者通过插接密封固连。若干隔断部23将气室腔体22内腔分隔成若干上述的独立气室24，该若干气室24呈矩阵式紧凑有序排列，通孔25开设在盖板21上，通孔25垂直贯穿隔板31并与相应的隔室11连通，通孔25呈扁平状，且通孔25的宽度小于或者等于隔室11的宽度，每一气室24均通过若干个通孔25与隔室11相连通，且若干个通孔25沿隔室11的长度方向排列，与同一排气室24中相邻两气室24的通孔25连通的隔室11也相邻设置，从而使得同一排气室24的通孔25能够排列成阶梯状，顶盖2上还固定盖设有气室盖7，气室盖7上开设有若干排气孔71，该若干排气孔71与若干气室24一一对应并连通，单向阀4固定安装在气室盖7上并与排气孔71相连接，当然在实际加工过程中可以将气室盖7与单向阀4主体做成一体式，然后在单向阀4主体内安装阀芯等部件。

结合图6所示，壳体1通过两侧板12、两端板13和底板14相拼接固连形成，具体的，两端板13的相对两长边沿均弯折形成扣接翻边一131，两侧板12的端部边沿插接固定在端板13的两扣接翻边一131之间。结合图2、图4所示，盖板21和底板14的边沿均弯折形成扣接翻边二141，两侧板12和两端板13对的上边沿均插接固定在盖板21的扣接翻边二141之间，下边沿均插接固定在底板14的扣接翻边二141之间。结合图3所示，盖板21的下侧面上具有若干长条状的密封凸沿一26，该若干密封凸沿一26相平行设置，相邻两密封凸沿一26之间形成插槽一27，双极板6的上边沿插接在插槽一27内并通过密封胶5密封固连，而通孔25的下端贯穿至密封凸沿一26的下边沿。结合图7、图8所示，底板14和两端板13的内侧面上均具有若干呈长条状且相互平行的密封凸沿二15，相邻两密封凸沿二15之间形成插槽二16，双极板6的两端边沿分别插接在两端板13的插槽二16内并通过密封胶5密封固连，双极板6的下边沿插接在底板14的插槽二16内并通过密封胶5密封固连，使得双极板6的四周边沿均得到较好的密封，提高隔室11的密封性，相应的，气室盖7的下侧面上也设置密封凸沿三72，密封凸沿三72分别沿气室盖7的宽度方向和长度方向交叉设置，从而形成插槽三73，当气室盖7盖设在气室腔体22上时气室腔体22及隔断部23的上边沿也能够插接在插槽三73内，从而实现气室24的密封。

实施例二：

该双极性铅酸蓄电池的结构与实施例一基本相同，不同点在于顶盖2包括若干个气室腔体22，各气室腔体22均位于盖板21上方，且相互独立，气室腔体22的内腔为气室24，若干气室腔体22与盖板21为一体式结构，从而保证气室24的密封性，当然在实际加工过程中顶盖2也可以设计成若干长条状的气室腔体22，该气室腔体22的内腔沿长度方向分隔成若干个气室24，即每一气室腔体22内形成一排气室24，同样能够保证气室24的密封性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了壳体1、隔室11、侧板12等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种双极性铅酸蓄电池，包括具有上开口的壳体(1)和连接于壳体(1)上方具有空腔的顶盖(2)，所述的壳体(1)内设有平行排列的双极板(6)且通过双极板(6)将壳体(1)内腔分隔成若干扁平状的矩形隔室(11)，在隔室(11)内设有扁平的电池单体(3)，其特征在于，所述壳体(1)的上开口上设有盖板(21)，所述盖板(21)的下侧面与双极板(6)密封连接且盖板(21)的上侧面与顶盖(2)密封连接，所述顶盖(2)的空腔分隔成数量与上述的隔室(11)数量相同且相互独立的气室(24)，若干所述气室(24)与若干隔室(11)一一对应并通过开设在盖板(21)上的通孔(25)相连通，所述气室(24)为宽度大于隔室(11)宽度且长度小于隔室(11)长度的非扁平状腔室，每个所述的气室(24)均连接有单向阀(4)。

2.根据权利要求1所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述顶盖(2)包括位于盖板(21)上侧面上的气室腔体(22)，所述气室腔体(22)内通过若干垂直交叉设置的隔断部(23)分隔形成若干上述的气室(24)，所述盖板(21)、气室腔体(22)及隔断部(23)为一体式结构。

3.根据权利要求1所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述顶盖(2)包括若干位于盖板(21)上侧面上且相互独立的气室腔体(22)，上述气室(24)为气室腔体(22)的内腔，若干所述气室腔体(22)与盖板(21)为一体式结构。

4.根据权利要求1或2或3所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述气室(24)有若干排，且同一排气室(24)沿扁平状隔室(11)的长度方向排列，同一排气室(24)在宽度方向上所对应的隔室(11)数量与同一排气室(24)的数量相同。

5.根据权利要求1或2或3所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述通孔(25)垂直贯穿盖板(21)，所述通孔(25)呈扁平状，且通孔(25)的宽度小于或者等于隔室(11)的宽度，每一气室(24)均通过若干个通孔(25)与隔室(11)相连通，且若干个通孔(25)沿隔室(11)的长度方向排列。

6.根据权利要求1或2或3所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述盖板(21)的下侧面上具有若干长条状的密封凸沿一(26)，该若干密封凸沿一(26)相平行设置，相邻两密封凸沿一(26)之间形成插槽一(27)，所述双极板(6)的上边沿插接在插槽一(27)内并通过密封胶(5)密封固连，上述通孔(25)的下端贯穿至密封凸沿一(26)的下边沿。

7.根据权利要求6所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述壳体(1)呈矩形，且壳体(1)通过两侧板(12)、两端板(13)和底板(14)相拼接固连形成，所述底板(14)和两端板(13)的内侧面上均具有若干呈长条状且相互平行的密封凸沿二(15)，相邻两密封凸沿二(15)之间形成插槽二(16)，所述双极板(6)的两端边沿分别插接在两端板(13)的插槽二(16)内并通过密封胶(5)密封固连，所述双极板(6)的下边沿插接在底板(14)的插槽二(16)内并通过密封胶(5)密封固连。

8.根据权利要求7所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，两所述端板(13)的相对两长边沿均弯折形成扣接翻边一(131)，两上述侧板(12)的端部边沿插接固定在端板(13)的两扣接翻边一(131)之间，所述盖板(21)和底板(14)的边沿均弯折形成扣接翻边二(141)，两侧板(12)和两端板(13)对的上边沿均插接固定在盖板(21)的扣接翻边二(141)之间，下边沿均插接固定在底板(14)的扣接翻边二(141)之间。

9.根据权利要求1或2或3所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述电池单体(3)均包括隔板(31)、位于隔板(31)一侧的负极板(32)和位于隔板(31)另一侧的正极板(33)，所述电池单体(3)通过两双极板(6)夹紧固定。

10.根据权利要求1或2所述的双极性铅酸蓄电池，其特征在于，所述顶盖(2)上还固定盖设有气室盖(7)，所述气室盖(7)上开设有若干排气孔(71)，该若干排气孔(71)与若干气室(24)一一对应并连通，所述单向阀(4)固定安装在气室盖(7)上并与排气孔(71)相连接。