CN217544663U - 一种板栅、极板、极群和铅酸蓄电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种板栅、极板、极群和铅酸蓄电池，属于铅酸蓄电池技术领域，解决了现有的铅酸蓄电池的板栅腐蚀快、底部铅膏利用率较低以及电解液上下分层严重的问题。所述板栅包括上边框、下边框、左边框、右边框和横向设置的单个极耳，所述上边框和下边框的长度小于所述左边框和右边框的长度，所述极耳垂直设置于所述左边框或右边框上。本实用新型板栅的板栅不易腐蚀，含有该板栅的电池底部铅膏利用率高以及电解液不容易上下分层。

Description

一种板栅、极板、极群和铅酸蓄电池

技术领域

本实用新型涉及铅酸蓄电池技术领域，尤其涉及一种板栅、极板、极群和铅酸蓄电池。

背景技术

近年来，铅酸蓄电池的铅膏利用率较低的问题显得尤为突出。现有的铅酸蓄电池中，极板的上边框或下边框(宽边)的长度小于极板的侧边框(长边)，极耳通常设置在的上边框，该极板的长边与宽边的比例较大，从极耳到距离极耳最远距离的对角处，电阻不断变大，电势不断升高，流至各处的电流损耗增加，造成电流相对减小，电池充电能耗提升，板栅腐蚀加快；并且，电池周而复的充放电循环，底部的铅膏利用率降低，加上高密度硫酸在底部不断沉积，电解液上下分层严重，最终导致电池循环寿命变短。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种板栅、极板、极群和铅酸蓄电池，用以解决现有的铅酸蓄电池的板栅腐蚀快、底部铅膏利用率降低以及电解液上下分层严重的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，本实用新型提供了一种板栅，所述板栅包括上边框、下边框、左边框、右边框、内部的横向筋条和竖向筋条、横向设置的单个极耳，所述上边框和下边框的长度小于所述左边框和右边框的长度，所述极耳垂直设置于所述左边框或右边框上。

第二方面，本实用新型提供了一种极板，所述极板包括上述板栅和活性物质。

第三方面，本实用新型提供了一种极群，所述极群包括多个上述极板和多个隔板，所述极板包括多个正极板和多个负极板，所述正极板和所述负极板间隔排列，所述隔板设置在所述正极板和所述负极板之间，所述正极板上的正极耳和所述负极板上的负极耳在所述极群的同一侧，多个所述正极耳通过正汇流排连接，多个所述负极耳通过负汇流排连接。

优选地，所述正极耳和所述负极耳分别靠近隔板的两个相对端。

第四方面，本实用新型提供了一种铅酸蓄电池，所述铅酸蓄电池包括电池塑壳和多个上述极群；多个所述极群按照正汇流排与负汇流排相连的方式连接形成极群组；所述电池塑壳包括上端敞口和一个侧面敞口的槽体、与所述上端敞口相匹配的上盖以及与所述侧面敞口相匹配的侧盖，所述极群组位于槽体内，且所述正极板和负极板的左边框和右边框垂直于槽体的底部，极群组设置有正汇流排和负汇流排的一侧朝向槽体的侧面敞口。

优选地，所述极群组一端的正汇流排上设置有正极柱，所述极群组另一端的负汇流排上设置有负极柱。

优选地，所述槽体包括多个与极群一一对应的单格，所述极群一一对应地设置于所述单格内，所述单格由多个设置在所述槽体内的隔挡形成。

优选地，所述侧盖包括侧盖主体和与所述侧盖主体远离槽体的一面相匹配的侧盖片，所述侧盖主体靠近所述槽体的一面设置有与正汇流排和负汇流排相匹配的汇流排安置槽，正汇流排和负汇流排位于所述汇流排安置槽内。

优选地，所述侧盖主体靠近所述槽体的一面还设置有分别与所述正极柱和负极柱相匹配的极柱卡口，所述正极柱和负极柱分别位于极柱卡口内。

优选地，所述侧盖主体包括侧盖壁和设置在所述侧盖壁远离槽体的一面的加强筋，所述侧盖壁靠近所述槽体的一侧设置有与所述隔挡的侧边相匹配的隔挡胶槽，所述隔挡的侧边位于所述隔挡胶槽内。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

1、本实用新型的极耳设置在板栅的左边框或右边框，即本实用新型极耳是横向设置在板栅的长边上，因此，本实用新型的导电筋条是板栅结构中的横向筋条，使得本实用新型的导电筋条相对于极耳设置在上边框或下边框上的板栅的导电筋条更多，导电传输距离更短，从极耳到最远端处对应的各点的电阻更少，从而使得电流从极耳流至最远端所消耗的电能减少，底部铅膏的转化率更大，能够更大限度的提升上下铅膏的利用率及一致性(上下铅膏的利用率同时分别达到30％以上)，可以更快的消耗底部高密度硫酸，减缓电池底部的高密度硫酸沉积的速度，从而改善电池上下部分电解液分层严重的现象；并且，由于极耳设置在左边框或右边框上，极耳所在的长边的电流流向相对长边的路径较短，提升电池充电效率，可以减少副反应，有效减少板栅腐蚀(板栅腐蚀速率＜ 0.0034g/h)。

2、提升了电池单格底部的铅膏利用率(＞30％)，从而提高了电池的比能量(＞38Wh/kg)，延长了电池的循环寿命(＞350次)，并且在达到现有性能要求时使用的铅膏更少，能够降低生产成本。

3、与传统电池相比，在保证电池外形不变的情况下，极耳设置在板栅的左边框或右边框，虽然使得极群的有效宽度减小，但是，极板的上方剩余的空间很大，使得极群的有效高度可以变大，最终，极群中极板的板面面积能够保持不变，不会因改变结构而导致电池性能下降。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本实用新型的极板结构图；

图2为本实用新型的铅酸蓄电池极群结构图；

图3为本实用新型的铅酸蓄电池极群组主视图；

图4为本实用新型的铅酸蓄电池极群组俯视图；

图5为本实用新型的电池塑壳的离散结构图；

图6为本实用新型的槽体与侧盖主体的结构图；

图7为本实用新型的铅酸蓄电池的离散结构图；

图8为本实用新型的板栅结构图。

附图标记：

1-正极板；2-负极板；3-隔板；4-正极耳；5-负极耳；6-正汇流排； 7-负汇流排；8-槽体；9-正极柱；10-负极柱；11-单格；12-隔挡；13-侧盖主体；14-侧盖片；15-汇流排安置槽；16-极柱卡口；17-侧盖壁；18-加强筋；19-隔挡胶槽；20-盖片滑道；21-上盖主体；22-上盖片；23-极柱孔； 24-阀孔；25-槽体顶端舌口；26-槽体侧部舌口；27-槽体底部舌口；28-舌口胶槽；29-侧盖顶部舌口；30-安全阀。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

一方面，本实用新型的一个具体实施例提供了一种板栅，如图8所示，所述板栅包括上边框、下边框、左边框、右边框、内部的横向筋条和竖向筋条、横向设置的单个极耳，所述上边框和下边框的长度小于所述左边框和右边框的长度，所述极耳垂直设置于所述左边框或右边框上。

与现有技术相比，本实用新型的极耳设置在板栅的左边框或右边框，即本实用新型的极耳是横向设置在板栅的长边上，因此，本实用新型的导电筋条是极板结构中的横向筋条，使得本实用新型的导电筋条相对于极耳设置在上边框或下边框上的板栅的导电筋条更多，导电传输距离更短，从极耳到最远端处对应的各点的电阻更少，从而使得电流从极耳流至最远端所消耗的电能减少，底部铅膏的转化率更大，能够更大限度的提升上下铅膏的利用率及一致性，可以更快的消耗底部高密度硫酸，减缓电池底部的高密度硫酸沉积的速度，从而改善电池上下部分电解液分层严重的现象；并且，由于极耳设置在左边框或右边框上，极耳所在的长边的电流流向相对长边的路径较短，可以有效减少板栅腐蚀。提升了电池单格底部的铅膏利用率，从而提高了电池的比能量，延长了电池的循环寿命，并且在达到现有性能要求时使用的铅膏更少，能够降低生产成本。与传统极板相比，在保证电池外形不变的情况下，极耳设置在板栅的左边框或右边框，虽然使得极群的有效宽度减小，但是，极群的上方剩余的空间很大，使得极群的有效高度可以变大，最终，极群中极板的板面面积能够保持不变，不会因改变结构而导致电池性能下降。

需要说明的是，所述板栅包括上边框、下边框、左边框和右边框，上边框和下边框的长度小于左边框和右边框的长度，上边框、下边框、左边框、右边框围成一个长方形，在所述长方形内设置有多条连接上边框和下边框的竖向筋条以及多条连接左边框和右边框的横向筋条，所述横向筋条的数量多于竖向筋条的数量。

也就是说，所述板栅的上边框和下边框的长度小于左边框和右边框的长度，相对于上边框或下边框，极耳的延伸方向与上边框或下边框平行，可理解为极耳横向设置于左边框或右边框上。

示例性地，所述极耳垂直设置于所述左边框或右边框的一端。即极耳垂直设置于左边框或右边框靠近上边框或下边框的一端，这种偏极耳结构能够大大减少极柱的长度，降低铸焊铅耗以及避免隔板爬胶风险。

第二方面，本实用进的一个具体实施例提供了极板，所述极板包括上述板栅和活性物质。如图1所示。所述活性物质的选择以及活性物质与板栅之间的设置方式为本领域的常规选择，在此不再赘述。

第三方面，本实用新型的一个具体实施例提供了一种极群，所述极群包括多个上述极板和多个隔板3，所述极板包括多个正极板1和多个负极板2，所述正极板1和所述负极板2间隔排列，所述隔板3设置在所述正极板1和所述负极板2之间，所述正极板1上的正极耳4和所述负极板2上的负极耳5在所述极群的同一侧，多个所述正极耳4通过正汇流排6连接，多个所述负极耳5通过负汇流排7连接。

示例性地，所述正极耳4和所述负极耳5分别靠近隔板3的两个相对端。

第四方面，本实用新型的一个具体实施例提供了一种铅酸蓄电池，所述铅酸蓄电池包括电池塑壳和多个上述极群；多个所述极群按照正汇流排6与负汇流排7相连的方式连接形成极群组；所述电池塑壳包括上端敞口和一个侧面敞口的槽体8、与所述上端敞口相匹配的上盖以及与所述侧面敞口相匹配的侧盖，所述极群组位于槽体8内，且所述正极板1 和负极板2的左边框和右边框垂直于槽体8的底部，极群组设置有正汇流排6和负汇流排7的一侧朝向槽体8的侧面敞口。

示例性地，电池塑壳整体呈四棱柱状。

示例性地，所述极群组一端的正汇流排6上设置有正极柱9，所述极群组另一端的负汇流排7上设置有负极柱10。所述正极柱9和负极柱10 用于外接。

本实用新型中，所述槽体8包括多个与极群一一对应的单格11，所述极群一一对应地设置于所述单格11内，所述单格11由多个设置在所述槽体8内的隔挡12形成。

为了提高槽体8与上盖和侧盖在装配时的适配性，所述槽体8分别与上盖和侧盖的连接处设置舌口结构，具体地，所述舌口结构包括槽体顶端舌口25、槽体侧部舌口26和槽体底部舌口27。

具体来说，所述侧盖包括侧盖主体13和与所述侧盖主体13远离槽体8的一面相匹配的侧盖片14，所述侧盖主体13靠近所述槽体的一面设置有与正汇流排6和负汇流排7相匹配的汇流排安置槽15，正汇流排6 和负汇流排7位于所述汇流排安置槽15内。为了提高正汇流排6和负汇流排7在所述汇流排安置槽15内的稳定性，用胶将正汇流排6和负汇流排7固定在所述汇流排安置槽15内。

所述侧盖主体13靠近所述槽体8的一面还设置有分别与槽体侧部舌口26和槽体底部舌口27相匹配的舌口胶槽28。所述槽体侧部舌口26和槽体底部舌口27位于所述舌口胶槽28内。为了提高槽体侧部舌口26和槽体底部舌口27的稳定性，用胶将其固定在舌口胶槽28内。

本实用新型中，所述侧盖主体13靠近所述槽体的一面还设置有分别与所述正极柱9和负极柱10相匹配的极柱卡口16，所述正极柱9和负极柱10分别位于极柱卡口16内。极柱卡口16用于将极柱与上盖定位连接。

需要说明的是，所述侧盖主体13包括侧盖壁17和设置在所述侧盖壁17远离槽体8的一面的加强筋18，所述侧盖壁17靠近所述槽体8的一侧设置有与所述隔挡12的侧边相匹配的隔挡胶槽19，所述隔挡12的侧边位于所述隔挡胶槽19内。为了提高隔挡12的侧边在隔挡胶槽19中的稳固性，用胶将隔挡12的侧边固定在隔挡胶槽19中。侧盖主体13通过隔挡胶槽19与隔挡12进行连接，进而保证槽体8内的单格11之间的密封；加强筋18和侧盖壁17共同起到支撑电池极群的作用，减轻横向作用力对正、负极耳的损伤，并且减少极板的横向膨胀，以及减少运动过程中由其他电池带来的横向冲击力。

具体地，所述加强筋18包括平行于极板设置的多条竖向加强筋和垂直于极板设置的多条横向加强筋，所述竖向加强筋和横向加强筋垂直相交，横向加强筋起到支撑和保护极群的作用，竖向加强筋起到加固横向加强筋的作用。

进一步地，所述汇流排安置槽15、舌口胶槽28以及隔挡胶槽19相互连通，有利于胶水分散，并且可以避免电池封盖时溢出的胶水吸附至极群隔板上。

示例性地，所述侧盖主体13远离槽体8的一面设置有与所述侧盖片 14相匹配的盖片滑道20，所述侧盖片14的边缘位于所述盖片滑道20内。具体地，所述盖片滑道20设置在侧盖主体13的上边框和下边框。盖片滑道20用于方便快捷地将侧盖片14从侧面斜插入侧盖主体13，并使侧盖片14与侧盖主体13相配合，不会掉出。

考虑到侧盖与上盖的在装配时的适配性，优选地，所述侧盖主体13 与上盖装配连接的位置设置舌口结构。具体地，所述侧盖主体13的顶部设置侧盖顶部舌口29。

本实用新型中，所述上盖包括上盖主体21以及与所述上盖主体21 相匹配的上盖片22，所述上盖主体21上设置有极柱孔23和多个阀孔24，所述极柱孔23与所述极柱卡口16相对应，所述正极柱9和负极柱10分别穿过极柱卡口16进入极柱孔23中，多个所述阀孔24与极群一一对应。

具体地，在上盖主体21的上表面设置有凹槽，在凹槽的相对两端设置有缺口，在凹槽内沿同一方向均匀设置有多个阀孔24，阀孔24上安装有配套的安全阀30，阀孔24及安全阀30的数量与单格11的数量相同，并且阀孔24的位置与单格一一对应，从而达到对电池单格11排气泄压的效果；上盖片22与凹槽相匹配，通过超声波焊接牢固，安装后上盖片 22的上表面与上盖主体21的上表面平齐；上盖主体21与上盖片22配合处设置缺口，电池充电时产生的气体达到一定压力，会顶开安全阀30，经过安全阀30，从凹槽两端的缺口处排出，避免电池因内部压力过大而鼓胀。

所述上盖主体21的底部设置有与槽体顶端舌口25、侧盖顶部舌口 29和隔挡12的上边缘相对应的胶槽，槽体顶端舌口25、侧盖顶部舌口 29和隔挡12的上边缘分别与上盖主体21的胶槽相配合，并通过环氧树脂胶密封，防止电解液流出对用户设备造成损害。

进一步地，正极柱9与正极端子连接，负极柱10与负极端子连接；正极端子的标识为红色，负极端子的标识为蓝色或黑色；电池内部含有符合工艺要求的电解液；电池的正极端子和负极端子采用螺纹端子，阀孔24直径为8mm或10mm，能够减少化成过程中产生的气泡造成的酸壶内酸液难以下降的问题。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种板栅，其特征在于，所述板栅包括上边框、下边框、左边框、右边框、内部的横向筋条和竖向筋条、横向设置的单个极耳，所述上边框和下边框的长度小于所述左边框和右边框的长度，所述极耳垂直设置于所述左边框或右边框上。

2.一种极板，其特征在于，所述极板包括根据权利要求1所述的板栅和活性物质。

3.一种极群，其特征在于，所述极群包括多个根据权利要求2所述的极板和多个隔板(3)，所述极板包括多个正极板(1)和多个负极板(2)，所述正极板(1)和所述负极板(2)间隔排列，所述隔板(3)设置在所述正极板(1)和所述负极板(2)之间，所述正极板(1)上的正极耳(4)和所述负极板(2)上的负极耳(5)在所述极群的同一侧，多个所述正极耳(4)通过正汇流排(6)连接，多个所述负极耳(5)通过负汇流排(7)连接。

4.根据权利要求3所述的极群，其特征在于，所述正极耳(4)和所述负极耳(5)分别靠近隔板(3)的两个相对端。

5.一种铅酸蓄电池，其特征在于，所述铅酸蓄电池包括电池塑壳和多个根据权利要求3或4所述的极群；多个所述极群按照正汇流排(6)与负汇流排(7)相连的方式连接形成极群组；所述电池塑壳包括上端敞口和一个侧面敞口的槽体(8)、与所述上端敞口相匹配的上盖以及与所述侧面敞口相匹配的侧盖，所述极群组位于槽体(8)内，且所述正极板(1)和负极板(2)的左边框和右边框垂直于槽体(8)的底部，极群组设置有正汇流排(6)和负汇流排(7)的一侧朝向槽体(8)的侧面敞口。

6.根据权利要求5所述的铅酸蓄电池，其特征在于，所述极群组一端的正汇流排(6)上设置有正极柱(9)，所述极群组另一端的负汇流排(7)上设置有负极柱(10)。

7.根据权利要求5或6所述的铅酸蓄电池，其特征在于，所述槽体(8)包括多个与极群一一对应的单格(11)，所述极群一一对应地设置于所述单格(11)内，所述单格(11)由多个设置在所述槽体(8)内的隔挡(12)形成。

8.根据权利要求5或6所述的铅酸蓄电池，其特征在于，所述侧盖包括侧盖主体(13)和与所述侧盖主体(13)远离槽体(8)的一面相匹配的侧盖片(14)，所述侧盖主体(13)靠近所述槽体的一面设置有与正汇流排(6)和负汇流排(7)相匹配的汇流排安置槽(15)，正汇流排(6)和负汇流排(7)位于所述汇流排安置槽(15)内。

9.根据权利要求6所述的铅酸蓄电池，其特征在于，所述侧盖主体(13)靠近所述槽体的一面还设置有分别与所述正极柱(9)和负极柱(10)相匹配的极柱卡口(16)，所述正极柱(9)和负极柱(10)分别位于极柱卡口(16)内。

10.根据权利要求7所述的铅酸蓄电池，其特征在于，所述侧盖主体(13)包括侧盖壁(17)和设置在所述侧盖壁(17)远离槽体(8)的一面的加强筋(18)，所述侧盖壁(17)靠近所述槽体(8)的一侧设置有与所述隔挡(12)的侧边相匹配的隔挡胶槽(19)，所述隔挡(12)的侧边位于所述隔挡胶槽(19)内。

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