CN210576262U - 一种大容量单体电池 - Google Patents

Abstract

一种大容量单体电池，包括外壳以及采用连接线和接线柱串联起来的若干个极群组；所述极群组包括正极板、负极板、隔板和上盖板；所述上盖板的下部贴合设置有16‑20个正极板、负极板和隔板，隔板分布在正极板和负极板之间；所述正极板的体积为207515‑215985mm³，所述负极板的体积为127050‑135520mm³，所述隔板在20Ka压力下测得的厚度为5.4‑5.8mm。本实用新型能够有效避免出现电池内阻偏差和端电压偏差，且有效缩小了大容量单体电池的体积。

Description

一种大容量单体电池

技术领域

本实用新型涉及一种改进式单体电池，属于单体电池技术领域。

背景技术

电池内阻是由欧姆电阻和极化电阻组成，在温度恒定的情况下，欧姆电阻处于不变状态，而极化电阻包括溶差极化和电化学极化，随着电池的充电放电的进行，正负离子在电解液中进行电迁移，正负离子以不同的速度、向相反的方向移动，产生浓度差异，出现溶差极化，电解液浓度的均匀性被破坏，形成电池内阻和端电压偏差。

目前在移动通讯及后备电池技术领域通常采用VRLA单体大容量电池作为后备电池，VRLA单体大容量电池的特点是不漏液、体积小，无需补水维护，可与电气设备同时安装，但是，由于VRLA单体大容量电池是由两个电池极群组均分为两部分，在蓄电池内部将两个极群组再串联在一起。在电池的实际使用过程中，随着电池的使用，由于各单体电池之间存在差异，在电池的充放电过程中，必然会出现溶差极化，电解液浓度的均匀性被破坏等现象，到最后会形成电池内阻和端电压偏差，甚至出现落后电池，导致电池故障，影响电池寿命。不仅如此，由于现在的单体大容量电池体积较大，在携带和安装过程中都存在一定的困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够提高单体电池间一致性、避免出现电池内阻和端电压偏差，且有效缩小体积的大容量单体电池。

本实用新型所述问题是通过以下技术方案实现的：

一种大容量单体电池，包括外壳以及采用连接线和接线柱串联起来的若干个极群组；所述极群组包括正极板、负极板、隔板和上盖板；所述上盖板的下部贴合设置有16-20个正极板、负极板和隔板，隔板分布在正极板和负极板之间；所述正极板的体积为207515-215985mm³，所述负极板的体积为127050-135520mm³，所述隔板在20Ka压力下测得的厚度为5.4-5.8mm。

上述的大容量单体电池，所述正极板的铅膏质量为675-695g，所述负极板的铅膏质量为452-461g。

上述的大容量单体电池，所述正极板与负极板之间的极间距为4.04-4.16mm。

上述的大容量单体电池，所述正极板与负极板之间的极间距为4.04-4.16mm。

上述的大容量单体电池，所述单体电池的体积容量密度为43.48-43.84Ah/L。

本实用新型通过对单体电池进行了整体改进，使得改进后的正负极板将在最大范围内配合单体电池的贫液紧装配设计，使得电解液的扩散流动速度有效提高，避免溶差极化导致的电解液浓度均匀性被破坏。改进后的正负极板形成了极群组，所述极群组内部不含中间隔断或含镂空中间隔断，此举将避免产生内阻偏差和形成端电压偏差，避免出现落后电池导致电池故障，有效延长了单体电池的使用寿命。同时，由于将两个较小的极群组改进成较大的极群组，使得群组两端的极板距离变短，处于连接线边缘和处于连接线中间位置的极群组的活性物质转化速率差异变小，单体电池的充放电速率加快。

本实用新型能够有效避免出现电池内阻偏差和端电压偏差，且有效缩小了大容量单体电池的体积。

附图说明

图1为改进后极群组结构示意图；

图2为图1中A部的局部放大示意图；

图3为改进后单体电池的连接方式示意图；

图4为未改进前极群组的结构示意图。

图中各标号表示为：1.正极板，2.负极板，3.隔板，4.上盖板，5.外壳，6.连接线，7.接线柱，8.间隔。

具体实施方式

参看图1、图2和图3，为本实用新型的一种实施例，本实用新型包括外壳5以及采用连接线6和接线柱7串联起来的若干个极群组；所述极群组包括正极板1、负极板2、隔板3、上盖板4和电解液；所述上盖板4的下部贴合设置有16-20个正极板1、负极板2和隔板3，隔板3分布在正极板1和负极板2之间；因为电解液为稀硫酸，在充电过程中，电解液分布外壳5中；单体电池完成化成充电以后，电解液被吸附在正极板1、负极板2和隔板3中。

本实用新型中所述极群组的正极板1的数量为16个，负极板2的数量为17个，此时的正负极板数是常规极板数的2倍，这种方式将单体电池的容量扩大为原来的2倍，但为了使得单体电池的体积、重量不变为原来的2倍，对正极板1和负极板2的体积和重量进行了改进，将其设置为：正极板1的体积为207515-215985mm³、其铅膏质量为675-695g，负极板2的体积为：127050-135520mm³、其铅膏质量为452-461g。

之前的大容量单体电池改进是将原来相邻分布的两个正负极板数为8-10个的极群组串联，串联方式是在原有的间隔8上钻孔，串联形成正负极板数为16-20的一个大电池，以达到增大电池容量的目的。但是这种方法比较简陋，存在弊端，参看图4，由于间隔8的存在，阻碍了其两侧的电解液的扩散，并延长了极群两端极板的距离，致使间隔8两侧的极群组上形成溶差极化，最后导致电池内阻和端电压都将出现偏差，影响电池的正常使用。本实用新型中将改造的单体电池直接将中间的间隔8去掉，有效避免了溶差极化，且缩小了电池体积。

本实用新型中将电池的正负极板数增多，必然导致单体电池的体积成比例扩大，为了避免体积随之增大，将进一步进行改进，其中，将正极板1和负极板2之间的极间距进行改进，将其设置为：正极板1与负极板2之间的极间距为4.04-4.16mm。

不仅如此，处于正极板1和负极板2之间的隔板3也要做适应性改变，隔板3的厚度设置为在20KP压力下测得的5.4-5.8mm。

参看图3，本实用新型中除串联起来的多个单体电池，还包括外壳5、以及连接线6和接线柱7；所述接线柱7是焊接在单体电池上的，连接线6利用接线柱7将单体电池串联起来。上述连接方式虽然仅采用串联，但是由于单个极群组的容量增加，串联的极群组变少，串联长度变短，处于连接线边缘和处于连接线中间位置的极群组的活性物质转化速率差异变小，单体电池的充放电速率加快，单体电池的体积容量密度达到43.48-43.84Ah/L。并且由于串联结构的长度变化和极群组的改进，使得外壳5的整体体积是呈缩小状态的，改进后的大容量电池将更加适应不同空间的安装需求。

Claims (5)

1.一种大容量单体电池，其特征在于：包括外壳(5)以及采用连接线(6)和接线柱(7)串联起来的若干个极群组；所述极群组包括正极板(1)、负极板(2)、隔板(3)和上盖板(4)；所述上盖板(4)的下部贴合设置有16-20个正极板(1)、负极板(2)和隔板(3)，隔板(3)分布在正极板(1)和负极板(2)之间；所述正极板(1)的体积为207515-215985mm³，所述负极板(2)的体积为127050-135520mm³，所述隔板(3)在20Ka压力下测得的厚度为5.4-5.8mm。

2.根据权利要求1所述的大容量单体电池，其特征在于：所述正极板(1)的铅膏质量为675-695g，所述负极板(2)的铅膏质量为452-461g。

3.根据权利要求2所述的大容量单体电池，其特征在于：所述正极板(1)与负极板(2)之间的极间距为4.04-4.16mm。

4.根据权利要求1所述的大容量单体电池，其特征在于：所述正极板(1)与负极板(2)之间的极间距为4.04-4.16mm。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的大容量单体电池，其特征在于：所述单体电池的体积容量密度为43.48-43.84Ah/L。

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