铅酸蓄电池鞍子及铅酸蓄电池的制作方法

本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，更具体地涉及一种铅酸蓄电池鞍子及铅酸蓄电池。

背景技术：

铅酸蓄电池具有价格便宜、可靠性高、技术成熟等优点，被广泛地应用于后备、储能等领域。但是，随着蓄电池使用时间的增长，铅酸蓄电池的正极板栅会发生腐蚀，腐蚀会引起正极板栅伸长，容易导致正极板接触到负极汇流排下方，引起电池短路。因此，在电池设计时会适当留下一定的板栅伸长空间。

现有技术中通常采用增加正极板栅和汇流排的距离或者在极群底部垫入具有弹性的鞍子方法。然而，采用增加正极板栅和汇流排的距离会容易加剧电池负极汇流排腐蚀。而采用底部垫入柔性鞍子的方法，通常压力又和压缩量呈线性关系，选择的材料不是变形压力过小被极群自身重量压扁，就是变形压力过大导致整个寿命周期内压缩量偏小的问题。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术的至少一个不足，提供一种铅酸蓄电池鞍子及铅酸蓄电池，以在正极板栅增长时提供伸长空间，防止电池短路，同时，能够储存电解液，为长时间使用的电池补充电解液，延长电池寿命。

为了实现上述目的，本发明提供一种铅酸蓄电池鞍子，包括平板、多孔电解液吸附层及支架。平板具有供电解液流通的漏液孔；多孔电解液吸附层用于吸附电解液；支架设于平板的一侧用于支撑平板，支架设于多孔电解液吸附层内。

可选的，漏液孔和支架交错排布，支架包括至少两个支撑脚，至少两个支撑脚均相交于连接点，每个支撑脚的中心轴线和平板所在的平面之间的夹角的范围为30°～60°。

可选的，漏液孔和支架交错排布，支架包括至少两个支撑脚和支撑部，每个支撑脚和支撑部相交，每个支撑脚的中心轴线和平板所在的平面之间的夹角的范围为30°～60°。

可选的，漏液孔在平板所在的平面呈长条形，漏液孔具有多个，所有漏液孔之间互相平行或者接近平行排列。

可选的，每一个漏液孔均由至少两个相对的漏液侧壁形成，每个漏液侧壁上具有多个漏液小孔，漏液孔呈漏斗状。

可选的，漏液孔在平板所在的平面呈环形、圆形、三角形、方形、椭圆形及多于四个边的多边形中的任意一种或几种的组合。

可选的，多孔电解液吸附层的孔隙率的范围在60％～99％之间。

可选的，支架由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚酰胺、聚碳酸脂、聚四氟乙烯、酚醛树脂及环氧树脂中的任意一种或多种制成，多孔电解液吸附层由玻璃纤维、聚氨酯及聚四氟乙烯中的任意一种或多种制成。

可选的，平板的厚度范围为1mm～3mm，漏液孔的孔径的范围为5mm～10mm，支撑脚的厚度的范围为1mm～3mm，支撑脚的长度范围为5mm～20mm。

本发明还提供一种铅酸蓄电池，包括任意如上所述的铅酸蓄电池鞍子，铅酸蓄电池还包括电池槽和电池集群，铅酸蓄电池鞍子位于电池集群和电池槽的底部之间。

综上所述，本发明提供的铅酸蓄电池，电解液透过漏液孔后流向多孔电解液吸附层内，由于多孔电解液吸附层具有多孔的结构，电解液能吸附并储存于电解液吸附层的孔内。随着老化时间的增长，正极板栅发生腐蚀伸长，从而引起鞍子的收缩，受力的挤压从多孔电解液吸附材料中释放出电解液，从而能够有效地补充电池失水，延长电池寿命。再者，支架为整个铅酸蓄电池鞍子提供支撑作用，防止鞍子发生变形，为电极板的伸长提供空间。

附图说明

图1是本发明中的实施例一提供的一种铅酸蓄电池鞍子的侧视图；

图2是本发明中的实施例一提供的一种铅酸蓄电池鞍子的仰视图；

图3是本发明中的各实施例提供的铅酸蓄电池鞍子的收缩量和压力的变化曲线图；

图4是本发明中的各实施例提供的铅酸蓄电池在60℃下的浮充耐久性测试曲线图；

图5是本发明中的另一种支架的结构示意图；

图6是本发明中的另一种铅酸蓄电池鞍子的仰视图。

具体实施方式

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

本发明中平板所在的平面指的是平板和支架的接触面所在的平面。

实施例一

请参考图1至2。本发明提供一种铅酸蓄电池鞍子A，包括平板1、多孔电解液吸附层4及支架3。平板1具有供电解液流通的漏液孔2；多孔电解液吸附层4用于吸附电解液；支架3设于平板1的一侧用于支撑平板1，支架3设于多孔电解液吸附层4内。

本发明还提供一种铅酸蓄电池，包括任意如上所述的铅酸蓄电池鞍子，铅酸蓄电池还包括电池槽5和电池集群，铅酸蓄电池鞍子位于电池集群和电池槽5的底部之间。

在铅酸蓄电池的使用过程中，电解液透过漏液孔2后流向多孔电解液吸附层4内，由于多孔电解液吸附层4具有多孔的结构，电解液能吸附并储存于电解液吸附层4的孔内。随着老化时间的增长，正极板栅发生腐蚀伸长，从而引起鞍子的收缩，受力的挤压从多孔电解液吸附材料中释放出电解液，从而能够有效地补充电池失水，延长电池寿命。再者，支架3为整个铅酸蓄电池鞍子提供支撑作用，防止鞍子发生变形，为电极板的伸长提供空间。

如图1和图2所示，本发明的支架3和漏液孔2交错排布，支架3包括两个支撑脚31，两个支撑脚31呈180°设置，两个支撑脚31均相交于连接点，两个支撑脚31支撑相对的两个方向。在实际设置过程中，相邻的支架3的支撑脚31的方向可以互相垂直，如第一个支架3的支撑脚31为左右摆放，和第一个支架3的相邻的支撑脚31为前后摆放，从而使整个鞍子更具有稳定性能。于其他实施例中，支架3还可以包括任意多于两个或多个支撑脚31，如三个，三个支撑脚31互为120°设置，三个支撑脚31为整个鞍子提供全方位的稳定性。

于其他实施例中，如图5所示，支架3还可以包括至少两个支撑脚31和支撑部32，支撑部32用于分别和平板1、支撑脚31连接，每个支撑脚31和支撑部32相交。电解液在支撑脚31和支撑部32的交点附近的流动性较弱。支撑脚31和支撑部32的交点不重合，支撑脚31和支撑部32的夹角部位错开，更利于对电解液的流动。

于本实施例中，支架3是条棒状结构，在保证具有良好支撑作用的前提下，为多孔电解液吸附层4提供空间。但是于其他实施例中，支架3还可以是平面状分布或者块状结构，比如，支撑脚31还可以呈圆锥形，支撑脚31为圆锥面，提供更好的稳定性能。

于本实施例中，支架3采用聚丙烯酸材料制成，但是于其他实施例中，支架3还可以采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚酰胺、聚碳酸脂、聚四氟乙烯、酚醛树脂及环氧树脂中等塑料材料的任意一种或多种制成。采用塑料制备支架3，在保证支架3具有一定硬度可以支撑起电池群集的前提下，还具有良好的绝缘性能并且不会与电解液发生反应。于本实施例中，多孔电解液吸附层4由玻璃纤维制成。但是于其他实施例中，多孔电解液吸附层4还可以由玻璃纤维、聚氨酯及聚四氟乙烯中的任意一种或多种制成。

于本实施例中，平板1为平板状结构，但是于其他实施例中，平板1还可以是多个小平板拼接形成，多个小平板之间拼接成一个“V”型槽，支架3和“V”型槽的高端处连接，漏液孔2设于“V”型槽的低端处。也可以一体成型成具有“V”型槽的平板1。

于本实施例中，漏液孔2在平板1所在的平面呈长条形，漏液孔2具有多个，所有漏液孔2之间互相平行或者接近平行排列。更进一步地，每一个漏液孔2均由至少两个相对的漏液侧壁21形成，每个漏液侧壁21上具有多个漏液小孔，漏液孔2呈漏斗状。

于其他实施例中，漏液孔2在平板1所在的平面呈环形、圆形、三角形、方形、椭圆形及多于四个边的多边形中的任意一种或几种的组合。如图6所示，漏液孔2在平板1所在的平面呈环形，支架3和漏液孔2交错布置。

于本实施例中，多孔电解液吸附层4的孔隙率的范围在60％～99％之间。

本实施例中的铅酸蓄电池鞍子的制作方法如下所述：用聚丙烯材料制备尺寸为160mm×130mm的支架3，支架3和支撑脚31的厚度分别为1.5mm和1mm，支撑脚31长度为15mm，漏液孔2的孔径为5mm，每个支撑脚31的中心轴线和平板1所在的平面之间的夹角为45℃；完成塑料支架3制备后将玻璃纤维制浆后，填充于塑料支架3底部空隙处，裁剪压制成型，得到2V500Ah型号铅酸电池用的鞍子A。

于其他实施例中，平板1的厚度可以为1mm或3mm或2mm或任意在权利要求所属的范围内的其他数值，漏液孔2的孔径的可以为5mm或10mm或6mm或7mm或8mm或9mm或任意在权利要求所属的范围内的其他数值。支撑脚31的厚度的可以为1mm或3mm或2mm或任意在权利要求所属的范围内的其他数值，支撑脚31的长度可以为5mm或20mm或10mm或15mm或任意在权利要求所属的范围内的其他数值。这些数值根据铅酸蓄电池电池槽5的尺寸进行设置。

实施例二

实施例二中的支架3的形状和结构和实施例一相同，相同的结构采用相同的标号，以下仅不同之处予以说明。用聚氯乙烯材料制备尺寸为160mm×130mm的支架3，支架3和支撑脚31的厚度分别为2mm和1.5mm，支撑脚31长度为15mm，每个支撑脚31的中心轴线和平板1所在的平面之间的夹角为45℃；完成支架3制备后将多孔的聚氨酯材料，填充于塑料支架3底部空隙处，得到2V500Ah型号铅酸电池用的鞍子B。

对比实施例

采用常规聚氨酯材料制备尺寸为160mm×130mm×10mm的铅酸电池用鞍子C作比较；

分别测试实施例一、实施例二及对比实施例中的鞍子变现尺寸随着压力的变化曲线(如图3所示)，可见普通鞍子C在小于500N压力下已经发生交大形变，即在极群重力作用下普通的鞍子已经发生严重形变，无法在寿命周期内起到提供伸长空间的作用，而实施例一中的鞍子A和实施例一中的鞍子B在则在800N的力下仅发生2mm的伸缩，后期在800～1500N仍可以发生约5mm的伸缩，这意味着鞍子A和鞍子B能够在电池使用过程中提供更多的伸长空间。

再者，进一步将三种鞍子置于2V500Ah电池底部，灌入酸液化成得到电池A、电池B、电池C；将电池按国标GB/T 19638.1-2014要求进行60℃耐久性试验(如图4所示)，防止了普通鞍子的电池C仅循环了9次就跌了到了额定容量80％以下；而放置了发明鞍子的电池A和B分别可以达到12次和13次，高温浮充寿命显著提升，这是由于采用发明鞍子中存储了大量的电解液，随着老化时间的增长，正极板栅发生腐蚀伸长，从而引起鞍子的收缩，受力的挤压从多孔电解液吸附材料中释放出电解液，从而能够有效地补充电池失水，延长电池寿命。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对发明的限制。

虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。