一种铅酸水平电池的双极板的制作方法

文档序号:12538372阅读:598来源:国知局
一种铅酸水平电池的双极板的制作方法与工艺

本实用新型属于蓄电池技术领域,涉及一种铅酸水平电池的双极板。



背景技术:

当前,用作电动车动力蓄电池的化学电源有:镍氢电池、锌空气电池、锂离子/锂聚合物电池、燃料电池和铅酸电池,但是迄今为止没有一种动力电池技术成熟到可以忽略其它电池的存在。铅酸蓄电池,具有价格低、技术成熟、安全可靠、资源丰富、可回收利用等优点,但传统的铅酸蓄电池作为动力电池,在比能量这一关键指标上与其它类型的蓄电池相比有较大差距,因此,铅酸蓄电池必须在技术上有所创新,才有可能满足电动车的要求,而水平铅布电池由于结构上的革命性变化和新型复合材料的应用,大大提高了电池的比能量、比功率和循环寿命,从而大大提高铅酸电池作为电动车电池的竞争力。

一、水平电池四大技术特点:

1.1轻质的复合材料技术:铅网板栅是由纯铅(或铅合金)经固态挤压包覆在高强度玻璃纤维上形成的铅丝编织而成的铅网。该结构降低了电池的重量,提高了重量比能量。

1.2水平双极性结构;正负极板和隔板呈水平交错层叠,除两端有单极板外,其余为双极性极板。该结构也决定了常规电池中必须用到的汇流排,减少了铅的用量,从另一方面提高了电池的重量比能量。

1.3独特的电池盒设计和压力框架结构;电池组装时每一单体都有独立的压力框架,电池盒内部为一通体,电池盒各面都有定位槽,组装时,压力框架的筋条插入电池盒的定位槽中,防止电池在冲击震动环境中内部发生窜动,提高了电池的抗冲击性能,延长了电池使用寿命。

1.4生产过程的全自动化:自动化涂板线、机械手自动装配线、自动化焊接和检测线、温度补偿电池测试设备等,这些设备都独具特色。

二、现况:到目前为止,国内外都没有批量可靠的水平电池产品,原因如下:

2.1涂膏:由于铅布较薄,与普通板栅涂板相比,容易拉伸变形,涂板困难。另外,正、负极铅膏同时涂在双极板栅上,它是将正、负极铅膏分别涂填在一片铅布的两端,并在中间预留10mm左右隔离带不涂铅膏。由于铅酸电池对正负铅膏混杂非常敏感,只有10mm的隔离带使得在极板的涂板、固化、干燥、清理等工序中,不足以保证正负铅膏完全分开。

2.2端子焊接:铅丝壁太薄,铅与玻璃纤维本身不浸润,若焊接不当容易熔化内芯而导致虚焊,造成电池合格率不高。

2.3自放电:由于单电池之间没有隔壁,自放电较大,达到10%/月。还有部分原因可能是虽然采用了贫液式设计,但部分液膜与板栅之间会产生自放电。

2.4循环寿命:美国电源公司宣称水平电池循环寿命为800-900周,但同内实际测试寿命只有200-300周。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对现有的水平电池所存在的上述问题,而提出了一种将目前常规极板对焊而成的水平式极板,该极板与目前生产工艺、设备等形成对接,降低了推广的阻力,具有广阔的发展前景。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:

一种铅酸水平电池的双极板,其特征在于,它包括水平间隔设置的正极板和负极板,间隔处设有分别与正极板固连的正极耳和与负极板固连的负极耳,所述正极耳与负极耳连接在一起。

在上述的一种铅酸水平电池的双极板中,所述的正极板和负极板处于同一平面上。

在上述的一种铅酸水平电池的双极板中,所述的正极耳和负极耳叠放后焊接在一起。

在上述的一种铅酸水平电池的双极板中,所述的正极耳和负极耳对接后焊接在一起。

在上述的一种铅酸水平电池的双极板中,正、负极耳位于对应正、负极板的居中位置。极耳越居中,电池充放电时电流分布越均匀,越有利于蓄电池性能的发挥。

在上述的一种铅酸水平电池的双极板中,对应的正、负极耳有两组以上。

正极板和负极板是经过涂板、固化、干燥后的常规极板,极板水平间隔设置,极耳相对,极耳相叠放或对接在一起,之后通过热焊或冷焊将对应的正极耳和负极耳连接在一起。

按本实用新型生产的水平式极板,避免“正、负极铅膏同时涂在双极板栅上,使正负铅膏混杂”的问题,采用“正负铅膏分涂,固化干燥后对接”的方式,即正负极板栅、涂板、固化和干燥工艺按目前正常电池的生产工艺进行,这样可以保证现有设备的利用,保证产品质量,并且是批量化生产。固化完成后,增加一道工序,即将正负极板的极耳用冷焊或热焊法熔为一体。

与现有技术相比,本实用新型由目前常规的正、负极板加工而成,与目前生产工艺,设备等形成对接,可以保证现有设备的利用,降低了推广的阻力,有广阔的发展前景。极板采用传统板栅结构,保证了产品的可靠性和稳定性。

附图说明

图1是实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型应用的水平电池的结构示意图。

图中,1、本体;2、隔壁;3、单体间;4、缺口;5、负极板;6、负极耳;7、正极板;8、正极耳;9、极群。

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。

如图1所示,本铅酸水平电池的双极板包括处于同一平面上间隔设置的正极板7和负极板5,正极板7的正极耳8和负极板5的负极耳6位于上述间隔处并一一对应连接。正极耳8和负极耳6的连接方式可以采用叠放后焊接或对接后焊接的形式实现。

本实施例中,每块正极板7和每块负极板5均只对应有一个极耳,而且,它们的极耳处于居中位置。极耳越居中,电池充放电时电流分布越均匀,越有利于蓄电池性能的发挥。

正极板7和负极板5是经过涂板、固化、干燥后的常规极板,极板水平间隔设置,极耳相对,极耳相叠放或对接在一起,之后通过热焊或冷焊将对应的正极耳8和负极耳6连接在一起。

按本实用新型生产的水平式极板,避免“正、负极铅膏同时涂在双极板栅上,使正负铅膏混杂”的问题,采用“正负铅膏分涂,固化干燥后对接”的方式,即正负极板5栅、涂板、固化和干燥工艺按目前正常电池的生产工艺进行,这样可以保证现有设备的利用,保证产品质量,并且是批量化生产。固化完成后,增加一道工序,即将正负极板5的极耳用冷焊或热焊法熔为一体。

如图2所示,与本实用新型配套的铅酸水平电池的电池壳体包括内部具有内腔的本体1,本体1内部间隔设置有多个隔壁2将上述内腔分隔成多个单体间3,所述的隔壁2上沿本体1内腔的纵深方向开设有长条形的缺口4,所述缺口4连通两侧的单体间3,

本双极板的极耳焊接处卡在对应的缺口4处,而它的正极板7和负极板5则分别设置在隔壁2两侧的两个相邻单体间3内,单体间3内双极板的极板部分与隔板以及另外极性的极板交错叠放形成与单体间3一一对应的极群9。由于缺口4较窄,便于将相邻两个单体间3密封分隔开来,防止电解液串格,降低自放电。

应该理解,在本实用新型的权利要求书、说明书中,所有“包括……”均应理解为开放式的含义,也就是其含义等同于“至少含有……”,而不应理解为封闭式的含义,即其含义不应该理解为“仅包含……”。

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。

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