专利名称：蓄电池极组的椭圆型卷绕方法及蓄电池产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及二次蓄电池及其制造，尤其涉及蓄电池极组的卷绕方法以及采用该极组结构的蓄电池产品。
背景技术：
现有技术涉及蓄电池极组的卷绕方法以及采用该极组结构的蓄电池产品的，一般是蓄电池本身采用圆柱型壳体，而其内部极组也卷绕成圆柱型，即极组的横截面形状为圆形。但通常的铅酸蓄电池采用壳体横截面为矩形，如果其内部极组的横截面形状为圆形，或由多个圆形横截面的极组串联而成的蓄电池组，则会造成大量电池壳体内空间浪费，因而其极组不宣采用圆柱型卷绕形式，而采用传统的单片正、负极板及隔板交替叠放，同性极板通过焊接方式并联，形成矩形极组。但采用卷绕技术的蓄电池相比采用传统正、负极板及隔板交替叠放技术的蓄电池，具有大电流放电性能好、可高功率输出、组装简单和使用寿命长等优点。如何针对壳体横截面为矩形的铅酸蓄电池利用卷绕极组技术，一直以来没有得到很好地解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处，而提出一种壳体横截面为矩形的铅酸蓄电池极组的卷绕方法以及采用该极组结构的蓄电池产品。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是，提出一种蓄电池极组的椭圆型卷绕方法，蓄电池的壳体横截面为矩形，对蓄电池的正、负极板及其间隔板进行卷绕，形成极组，并且用于卷绕的卷针横截面形状为矩形或扁平椭圆，卷绕后蓄电池的极组横截面形状为扁平椭圆。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案还有，设计制造一种蓄电池产品，它的壳体横截面为矩形，它的由正、负极板及其间隔板构成的极组是通过卷绕而成的，并且卷绕而成的蓄电池极组的横截面形状为扁平椭圆。
同现有技术相比较，采用本发明蓄电池极组的椭圆型卷绕方法及蓄电池产品，可以提高蓄电池的大电流放电性能，减轻电池重量、提高比能量，降低制造成本，并增加使用范围。
图1为实施例一中极组的横截面形状示意图。
图2为实施例二中极组的横截面形状示意图。
图3为实施例三中极组的横截面形状示意图。
图4为现有技术中极组的横截面形状示意图。
图5为采用本发明缠绕极组的12伏电池组内部结构示意图。
图6为采用现有缠绕极组的12伏电池组内部结构示意图。
具体实施例方式
以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。
本发明蓄电池极组的椭圆型卷绕方法，蓄电池的壳体横截面为矩形，对蓄电池的正、负极板及其间隔板进行卷绕，形成极组，并且用于卷绕的卷针横截面形状为矩形或扁平椭圆，卷绕后蓄电池的极组横截面形状为扁平椭圆。
本发明蓄电池产品，它的壳体横截面为矩形，它的由正、负极板及其间隔板构成的极组是通过卷绕而成的，并且卷绕而成的蓄电池极组的横截面形状为扁平椭圆。
本发明所指扁平椭圆是泛指一切与椭圆类似的，两端为弧线，中间平坦或隆起的线段光滑连接的几何图案。
在壳体横截面为矩形的蓄电池中直接采用圆柱形电池的卷绕方法，其极组横截面，如图4所示，电池体空间浪费很大。
而采用传统极组技术的蓄电池，其生产工艺过程包括进行多联片极板的生产；对极板进行分片；单片正、负极板及隔板交替叠放配组；焊接；装壳、极组串联、封盖。而采用本发明的蓄电池，起生产工艺过程为长形正、负极板生产；正、负极板及隔板卷绕；焊接、装壳、极组串联；封盖。为了实现极组卷绕，板栅应采用具有一定延展性的唇铅或铅合金材料，保证制作出的板栅柔软、具有一定的抗拉强度，板栅不宜过厚，以便卷绕。制作时先将铅板通过对滚机滚压，制成超薄铅皮，再冲孔成板栅，就得到超薄极板。利用超薄极板卷绕，一方面可以增加电极真实表面积，在一定的放电电流条件下降低电流密度，减小电极极化，提高电池的高倍率放电性能。另一方面，由于极板薄，可以提高电池活性物质利用率，在活性物质使用量相同的情况下，提高电池容量。可见，采用本发明的优点有(1)减少极板分片工序，避免极板分片产生的废品，节省生产成本；(2)极组中正、负极板均为整体，避免极组焊接中存在的虚焊、假焊缺陷，导电效果提高；(3)可实现超薄极板的装配，提高极板活性物质利用率；(4)具有圆柱形电池的优点，但组成电池组时，比圆柱形电池的空间利用率高。
实施例一用于卷绕的卷针横截面形状为扁平椭圆，即由位于中间的矩形与两个位于该矩形两侧的半边圆共同构成，而卷绕后铅酸蓄电池的极组横截面形状与卷针横截面形状接近，也为扁平椭圆，如图1所示。在长为48mm，宽为29.4mm的矩形截面壳体内，卷绕后蓄电池的极组横截面，在不考虑卷针所占用空间16*4的矩形加上φ4的圆的情况下，相比如图4所示的圆形截面，在不考虑卷针所占用空间φ5的圆的情况下，可以增加一个20*29.4的卷绕截面，可见采用椭圆极组对空间的利用率要比圆柱极组对空间的利用率大得多。采用图中所示的扁平椭圆形的卷针，可以使卷绕后的极组具有一定的平整度，对卷好后的极组，使用专用工具，制定专用的工艺施压于极组，就可以保证极组的平整度。卷绕工艺过程中，采用气动卷绕机，通过控制卷绕机卷绕速度、压力来控制卷绕张力。卷绕工艺过程中，环境温度控制在25±10℃，空气湿度控制在40％～80％。
用于卷绕的卷针横截面形状实际上也可以是矩形，省略上述的两个位于矩形两侧的半边圆，采用矩形卷针，同样可以做到卷绕后铅酸蓄电池的极组横截面形状为扁平椭圆。
如图5所示，为6个电池单元相串联，每个电池单元电压值为2伏，构成的12伏蓄电池，每个电池单元采用本发明缠绕方法制成。如图6所示，每个电池单元采用传统缠绕方法制成，可见，在采用标准的蓄电池封装时，本发明方法和蓄电池可以大大提高电池体空间的利用，从而大大提高电池体内的实际电池容量。
本发明蓄电池产品与传统产品的性能指标对比，如下表所示
实施例二用于卷绕的卷针横截面形状由位于中间的矩形与两个位于该矩形两侧的半边椭圆共同构成，而卷绕后蓄电池的极组横截面形状与卷针横截面形状接近，也为扁平椭圆，如图2所示。其它各方面与实施例一相似。
实施例三用于卷绕的卷针横截面形状为一椭圆，而卷绕后蓄电池的极组横截面形状与卷针横截面形状接近，也为椭圆，如图3所示。其它各方面与实施例一相似。
本发明主要思路包括在壳体横截面为矩形的铅酸蓄电池内采用圆柱形电池所采用的卷绕技术，并克服圆柱形电池所采用的卷绕方法所必然带来的空间浪费，对本发明所公开之各最佳实施例进行没有创造性的简单替换、更改，又或是进一步的发明，都属于本发明之实施。
权利要求
1.一种蓄电池极组的椭圆型卷绕方法，蓄电池的壳体横截面为矩形，对蓄电池的正、负极板及其间隔板进行卷绕，形成极组，其特征在于用于卷绕的卷针横截面形状为矩形或扁平椭圆，卷绕后蓄电池的极组横截面形状为扁平椭圆。
2.如权利要求1所述的蓄电池极组的椭圆型卷绕方法，其特征在于所述扁平椭圆由矩形和两个位于该矩形两侧的半边圆构成。
3.如权利要求1所述的蓄电池极组的椭圆型卷绕方法，其特征在于所述扁平椭圆由矩形和两个位于该矩形两侧的半边椭圆构成。
4.一种蓄电池极组的椭圆型卷绕方法，蓄电池的壳体横截面为矩形，对蓄电池的正、负极板及其间隔板进行卷绕，形成极组，其特征在于所述用于卷绕的卷针横截面形状为椭圆，卷绕后蓄电池的极组横截面形状为椭圆。
5.一种蓄电池产品，它的壳体横截面为矩形，它的由正、负极板及其间隔板构成的极组是通过卷绕而成的，其特征在于卷绕而成的蓄电池极组的横截面形状为扁平椭圆。
6.如权利要求6所述的蓄电池产品，其特征在于所述扁平椭圆是由位于中间的矩形与两个位于该矩形两侧的半边圆共同构成。
7.如权利要求6所述的蓄电池产品，其特征在于所述扁平椭圆是由位于中间的矩形与两个位于该矩形两侧的半边椭圆共同构成。
8.一种蓄电池产品，它的壳体横截面为矩形，它的由正、负极板及其间隔板构成的极组是通过卷绕而成的，其特征在于卷绕而成的蓄电池极组的横截面形状为椭圆。
全文摘要
一种蓄电池极组的椭圆型卷绕方法及蓄电池产品，蓄电池的壳体横截面为矩形，所述方法是对蓄电池的正、负极板及其间隔板进行卷绕，用于卷绕的卷针横截面形状为矩形或扁平椭圆，而卷绕后蓄电池的极组横截面形状为扁平椭圆。所述蓄电池产品，它的壳体横截面为矩形，它的由正、负极板及其间隔板构成的极组是通过卷绕而成的，并且卷绕而成的蓄电池极组的横截面形状为扁平椭圆。所述蓄电池极组的椭圆型卷绕方法及蓄电池产品，可以提高蓄电池的大电流放电性能，减轻电池重量、提高比能量，降低制造成本，并增加使用范围。
文档编号H01M4/00GK1595705SQ0314682
公开日2005年3月16日 申请日期2003年9月10日 优先权日2003年9月10日
发明者张华农, 衣守忠 申请人:深圳市雄韬电源科技有限公司