CN214043715U - 铅酸电池的板栅以及铅酸电池 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种铅酸电池的板栅以及铅酸电池。该铅酸电池的板栅包括格栅状集流体，格栅状集流体包括集合部、底部及中间部；集合部与底部沿第一方向相对设置；中间部分别与集合部及底部连接，且中间部沿第一方向延伸；底部包括多个子底部，多个子底部之间间隔设置，且每个子底部均对应连接一个中间部；子底部与中间部连接构成的形状包括U字型、L字型、J字型、T字型中的至少一种。

Description

铅酸电池的板栅以及铅酸电池

技术领域

本公开涉及铅酸电池技术领域，更具体地，涉及一种铅酸电池的板栅以及铅酸电池。

背景技术

铅酸电池具有安全性高、可循环再生利用等优点。铅酸电池的极板通常分为管式极板和板式极板。板式极板因厚度较薄、电阻率更低，故广泛应用在铅酸电池中。AGM阀控密封铅酸蓄电池因其免维护特性和简易的生产流程成为铅酸电池的主流产品类型，AGM阀控密封铅酸蓄电池的极板是板式极板，降低板式极板中板栅的重量占比，以提升电池的比能量是铅酸电池技术改进的重要内容之一。

现有的降低板式极板中板栅的重量占比的主要方式包括两条技术路线：一条路线是向板栅的铅筋条中嵌入玻璃丝、碳等低密度材质，以增强板栅筋条的强度或导电性；另一条路线是将板栅中不承担导电责任的横筋条用塑料、陶瓷等非金属低密度材质替代。

现有技术中有将包裹玻璃纤维丝的铅丝穿过塑料筋条，最后通过浇铸冲压成型极耳的方式设计轻型板栅和蓄电池。这种结构的电池在循环使用过程中，活性物质的膨胀会导致板栅底部的铅丝筋条容易与塑料底框脱离，更重要的是硫酸会顺着暴露的铅芯截面进入铅丝内部，致使筋条腐蚀加重，筋条甚至会被腐蚀断开。

其它的电池板栅导电金属的成型技术主要包括铸造和冲切两种技术，但是这两种技术在生产只有竖筋条的导电结构时，存在容易变形和金属材质利用率过低的问题。

板栅结构存在格栅状集流体与框架的结合力不强的问题。有鉴于此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本公开的一个目的是提供一种铅酸电池的板栅的新技术方案。

根据本公开的第一方面，提供了一种铅酸电池的板栅。该铅酸电池的板栅包括：

格栅状集流体，所述格栅状集流体包括集合部及底部；所述集合部与所述底部沿第一方向相对设置；

中间部，所述中间部分别与所述集合部及所述底部连接，且所述中间部沿所述第一方向延伸；

所述底部包括多个子底部，多个所述子底部之间间隔设置，且每个所述子底部均对应连接一个所述中间部；

所述子底部与所述中间部连接构成的形状包括U字型、L字型、J字型、T字型中的至少一种。

可选地，每个所述子底部和对应的所述中间部均连接构成U字型。

可选地，所述子底部和对应的所述中间部连接构成的形状包括U字型，还包括L字型和J字型中的至少一种。

可选地，所述子底部设置有断口，所述子底部在所述断口的两侧分为第一子底部与第二子底部，所述第一子底部与对应的所述中间部的一部分连接构成L字型，所述第二子底部与对应的所述中间部的另一部分连接构成J字型。

可选地，所述中间部呈直线形状。

可选地，所述中间部呈曲线形状。

可选地，所述中间部呈S型曲线形状。

可选地，还包括极耳，所述集合部包括多条沿第一方向延伸的第一导电筋条，多条所述第一导电筋条在远离所述底部的区域形成所述极耳，每片板栅的所述极耳的数量最少为一个，最多和所述第一导电筋条的数量相同。

可选地，所述格栅状集流体由导电筋条绕制而成，每个所述子底部及与其对应连接的所述中间部由一组所述导电筋条绕制而成，一组所述导电筋条包括两根子导电筋条。

可选地，所述两根子导电筋条在所述子底部及与其对应连接的所述中间部构成的形状包括U字型、L字型、J字型、T字型中的至少一种。

可选地，所述格栅状集流体由导电筋条绕制而成，所述导电筋条包括铅或铅合金或铅包覆电导率不小于1×10⁷S/m的材质或铅合金包覆电导率不小于1×10⁷S/m的材质中的至少一种。

可选地，所述铅酸电池的板栅还包括框架，所述框架与所述格栅状集流体连接，所述框架开设有多个卡槽，每个所述子底部均卡接在一个所述卡槽内；所述卡槽的形状包括U字型、L字型、J字型、T字型中的至少一种。

根据本公开的第二方面，提供了一种铅酸电池，所述铅酸电池包括如第一方面所述的铅酸电池的板栅。

根据本公开的一个实施例提供的铅酸电池的板栅，其格栅状集流体的底部包括了多个相互独立、互不连接的子底部，以便于实现铅丝通过连续弯折，流水线生产板栅，当栅状集流体的底部与框架形成连接时，多个子底部分别与框架形成独立的连接关系，以可保障每根中间部的筋条在底部与框架连接的紧密性。并且无须再通过焊接或熔铸的方式将多个相互独立、互不连接的子底部连成一体。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同其说明一起用于解释本公开的原理。

图1是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅中格栅状集流体的结构示意图一；

图2是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅中格栅状集流体的结构示意图二；

图3是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅中格栅状集流体的结构示意图三；

图4是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅中格栅状集流体的结构示意图四；

图5是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅中格栅状集流体的结构示意图五；

图6是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅中格栅状集流体的结构示意图六；

图7是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅中格栅状集流体的结构示意图七；

图8是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅中格栅状集流体的结构示意图八；

图9是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅中格栅状集流体的结构示意图九；

图10是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅中格栅状集流体的结构示意图十；

图11a-图11e是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅中格栅状集流体的结构示意图十一；

图12是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅中框架的结构示意图一；

图13是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅中框架的结构示意图二。

图14是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅包括格栅状集流体和框架的三维结构局部剖面示意图一

图15是根据本公开的一个实施例的铅酸电池的板栅包括格栅状集流体和框架的结构示意图二；

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参照图1-图3所示，根据本公开的一个实施例，提供了一种铅酸电池的板栅。该铅酸电池的板栅包括格栅状集流体1，所述格栅状集流体1包括集合部101、底部102及中间部103；所述集合部101与所述底部102沿第一方向相对设置；所述中间部103分别与所述集合部101及所述底部102连接，且所述中间部103沿所述第一方向延伸；所述底部102包括多个子底部1021，多个所述子底部1021之间间隔设置，且每个所述子底部1021均对应连接一个所述中间部103；所述子底部1021与所述中间部103连接构成的形状包括U字型、L字型、J字型、T字型中的至少一种。

在本申请实施例提供的铅酸电池的板栅中，其格栅状集流体1的底部102包括了多个相互独立、互不连接的子底部1021，当栅状集流体的底部102与框架形成连接时，多个子底部1021分别与框架形成独立的连接关系，以可保障每根中间部的筋条在底部与框架连接的紧密性。进一步地，子底部1021与中间部103连接可构成多种形状，具体包括U字型、L字型、J字型、T字型中的至少一种。

进一步可选地，在本申请实施例提供的铅酸电池的板栅中，其格栅状集流体1可以由一根导电筋条按照预定规律沿预定方向连续弯折一体绕制成型的，这样制成的格栅状集流体1结构稳定，并且其成型工艺适合于工业化量产。具体地，在该一根导电筋条按照预定规律沿预定方向连续弯折一体绕制成型时，参照图1所示，导电筋条可以首先从格栅状集流体1的集合部101处开始绕制，并且绕制完成后又回到集合部101处结束绕制；参照图2所示，导电筋条还可以首先从格栅状集流体1的集合部101处开始绕制，绕制完成后在格栅状集流体1的底部102处结束绕制；参照图3-图6所示，导电筋条还可以首先从格栅状集流体1的底部102处开始绕制，并且绕制完成后又回到底部102处结束绕制；参照图7所示，导电筋条还可以首先从格栅状集流体1的底部102处开始绕制，绕制完成后在格栅状集流体1的集合部101处结束绕制。

参考图1所示，在一个实施例中，每个所述子底部1021和对应的所述中间部103均连接构成U字型。

参考图2、图5-图7所示，在一个实施例中，所述子底部1021和对应的所述中间部103连接构成的形状包括U字型，还包括L字型和J字型中的至少一种。

参考图3、图4所示，在一个实施例中，所述子底部1021设置有断口，所述子底部1021在所述断口的两侧分为第一子底部与第二子底部，所述第一子底部与对应的所述中间部103的一部分连接构成L字型，所述第二子底部与对应的所述中间部103的另一部分连接构成J字型。

参考图1-图7所示，在一个实施例中，所述中间部103呈直线形状。

参考图8所示，在一个实施例中，所述中间部103呈曲线形状；更进一步地，所述中间部103呈S型曲线形状。

在一个实施例中，所述底部102包括多个子底部1021，所述绕制起始端与所述绕制终末端位于同一子底部1021，且所述子底部1021在所述绕制起始端与所述绕制终末端之间具有开口。

参照图3-图4所示，在该具体的例子中，绕制起始端与绕制终末端位于同一子底部1021，于是在该子底部1021上，绕制起始端与绕制终末端之间就呈现出具有开口的断开形式。

进一步具体地，参照图5-图6所示，在该具体的例子中，绕制起始端与绕制终末端位于不同的子底部1021，并且绕制起始端所在的子底部1021的弯曲方向与绕制终末端所在的子底部1021的弯曲方向相反。更加具体地，参照图5所示，绕制起始端所在的子底部1021与绕制终末端所在的子底部1021朝向彼此远离的方向弯曲；参照图6所示，绕制起始端所在的子底部1021与绕制终末端所在的子底部1021朝向彼此靠近的方向弯曲。可选地，绕制起始端所在的子底部1021与绕制终末端所在的子底部1021可以相邻设置，也可以间隔设置。

可选地，绕制起始端所在的子底部1021的弯曲方向与绕制终末端所在的子底部1021的弯曲方向相同，例如都向左弯曲，或者都向右弯曲。

可选地，参照图9所示，所述格栅状集流体1由导电筋条绕制而成，每个所述子底部1021及与其对应连接的所述中间部103由一组所述导电筋条绕制而成，一组所述导电筋条包括两根子导电筋条。即导电筋条在中间部103及每个子底部1021均呈现出重叠绕制的形式，这样制成的格栅状集流体1受力更加均匀、导电能力增大一倍。

进一步可选地，所述两根子导电筋条在所述子底部1021及与其对应连接的所述中间部103构成的形状包括U字型、L字型、J字型、T字型中的至少一种。

在图9所示的例子中，导电筋条在每个子底部1021均向两侧分叉，使得每个子底部1021与对应的中间部103构成T字型。在该实施例中，在格栅状集流体1的工作状态下，子底部1021与对应的中间部103构成的形状呈现出倒置的T字型。

可选地，参照图10所示，一部分导电筋条在子底部1021向两侧分叉，使得这些子底部1021与对应的中间部103构成T字型，在该实施例中，在格栅状集流体1的工作状态下，子底部1021与对应的中间部103构成的形状呈现出倒置的T字型；另一部分导电筋条在子底部1021向一侧弯折，使得这些子底部1021与对应的中间部103构成L字型或者J字型；各子底部1021中间可直接接触相连，且可进一步对接触点进行焊接将各子底部连接为一体，进一步增强底部连接强度。

参考图11a-图11e所示，在一个实施例中，还包括极耳104，所述集合部101包括多条沿第一方向延伸的第一导电筋条，多条所述第一导电筋条在远离所述底部102的区域形成所述极耳104，每片板栅的所述极耳104的数量最少为一个，最多和所述第一导电筋条的数量相同。

进一步具体地，参考图11b-图11c所示，集合部101远离底部102的一部分熔合为一体形成所述极耳104。当然，参考图11a所示，集合部101沿第一方向延伸的第一导电筋条形成的极耳104也可以不发生熔合。

参考图11d所示，所述集合部101包括多条沿第一方向延伸的第一导电筋条和多条与所述中间部103连接的第二导电筋条，多条所述第一导电筋条与多条所述第二导电筋条均熔接为一体，形成沿第一方向的所述极耳104和形成沿第二导电筋条方向的横梁。

在该具体的例子中，熔合区域在集合部101上进一步扩大。参考图11e所示，熔合区域可以扩大至与第二导电筋连接的部分中间部103上。

参考图15所示，所述集合部101包括多条沿第一方向延伸的第一导电筋条和多条与所述中间部103连接的第二导电筋条，以及多条将沿第一方向延伸的第一导电筋条因顺序绕制形成的连接的第三筋条部分，导电筋条绕制成型后，切除第三筋条部分，每片板栅保留相对独立设置的多个所述极耳104，所述极耳104数量最多和板栅包含的所述第一导电筋条的数量相同。

可选地，所述格栅状集流体1由导电筋条绕制而成，所述导电筋条包括铅或铅合金或铅包覆电导率不小于1×10⁷S/m的材质或铅合金包覆电导率不小于1×10⁷S/m的材质中的至少一种。

参照图12、图13所示，在一个实施例中，所述铅酸电池的板栅还包括框架2，所述框架2与所述格栅状集流体1连接，所述框架2开设有多个卡槽201，每个所述子底部1021均卡接在一个所述卡槽201内；所述卡槽201的形状包括U字型、L字型、J字型、T字型中的至少一种。

参照图14、图15所示，框架用于支撑固定该格栅状集流体1，框架的材质可以为塑料、橡胶、树脂、纤维、陶瓷或者玻璃，上述材料具有耐酸性腐蚀的特点。例如，框架通过注塑的方式形成。卡槽201的形状和与其连接的子底部1021及相对应的中间部103构成的形状相匹配。

根据本公开的另一个实施例，提供了一种铅酸电池，所述铅酸电池包括如上所述的铅酸电池的板栅。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过例子对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种铅酸电池的板栅，其特征在于，包括：

格栅状集流体(1)，所述格栅状集流体(1)包括集合部(101)及底部(102)；所述集合部(101)与所述底部(102)沿第一方向相对设置；

中间部(103)，所述中间部(103)分别与所述集合部(101)及所述底部(102)连接，且所述中间部(103)沿所述第一方向延伸；

所述底部(102)包括多个子底部(1021)，多个所述子底部(1021)之间间隔设置，且每个所述子底部(1021)均对应连接一个所述中间部(103)；

所述子底部(1021)与所述中间部(103)连接构成的形状包括U字型、L字型、J字型、T字型中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的铅酸电池的板栅，其特征在于，每个所述子底部(1021)和对应的所述中间部(103)均连接构成U字型。

3.根据权利要求1所述的铅酸电池的板栅，其特征在于，所述子底部(1021)和对应的所述中间部(103)连接构成的形状包括U字型，还包括L字型和J字型中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的铅酸电池的板栅，其特征在于，所述子底部(1021)设置有断口，所述子底部(1021)在所述断口的两侧分为第一子底部与第二子底部，所述第一子底部与对应的所述中间部(103)的一部分连接构成L字型，所述第二子底部与对应的所述中间部(103)的另一部分连接构成J字型。

5.根据权利要求1所述的铅酸电池的板栅，其特征在于，所述中间部(103)呈直线形状。

6.根据权利要求1所述的铅酸电池的板栅，其特征在于，所述中间部(103)呈曲线形状。

7.根据权利要求6所述的铅酸电池的板栅，其特征在于，所述中间部(103)呈S型曲线形状。

8.根据权利要求1所述的铅酸电池的板栅，其特征在于，还包括极耳(104)，所述集合部(101)包括多条沿第一方向延伸的第一导电筋条，多条所述第一导电筋条在远离所述底部(102)的区域形成所述极耳(104)，每片板栅的所述极耳(104)的数量最少为一个，最多和所述第一导电筋条的数量相同。

9.根据权利要求1所述的铅酸电池的板栅，其特征在于，所述格栅状集流体(1)由导电筋条绕制而成，每个所述子底部(1021)及与其对应连接的所述中间部(103)由一组所述导电筋条绕制而成，一组所述导电筋条包括两根子导电筋条。

10.根据权利要求9所述的铅酸电池的板栅，其特征在于，所述两根子导电筋条在所述子底部(1021)及与其对应连接的所述中间部(103)构成的形状包括U字型、L字型、J字型、T字型中的至少一种。

11.根据权利要求1所述的铅酸电池的板栅，其特征在于，所述铅酸电池的板栅还包括框架(2)，所述框架(2)与所述格栅状集流体(1)连接，所述框架(2)开设有多个卡槽(201)，每个所述子底部(1021)均卡接在一个所述卡槽(201)内；所述卡槽(201)的形状包括U字型、L字型、J字型、T字型中的至少一种。

12.一种铅酸电池，其特征在于，所述铅酸电池包括如权利要求1-11中任一项所述的铅酸电池的板栅。

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