一种OPzV电池及电池用集群支撑架的制作方法

本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种OPzV电池及电池用集群支撑架。

背景技术：

OPzV电池由于其使用寿命长，电池一致性好，浮充电压压差小等特点，目前广泛的使用于通讯，后备电源以及风能、太阳能储能市场。OPzV电池属于管式胶体电池，其集群为松装配，没有装配压力，电解液为胶体电解液，隔板为多孔橡胶或PVC-SiO2。通常情况下，用户在安装使用时为了节约空间常采取电池卧放安装(通常的安装是采用立式安装，此时相对的汇流排是与安装面成垂直状态；卧放安装则表现为汇流排与安装面平行，此时相对的汇流排容易在重力的作用下相互靠拢)，由于电池的集群为松装配，在使用过程中集群的正负极会滑动，导致极耳处和端极柱受力而发生断裂，严重的甚至会使正负极汇流排接触导致短路，影响电池的正常工作。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本申请提供一种OPzV电池及电池用集群支撑架，该支撑架能够使得正极汇流排与负极汇流排的位置得以限定，从而解决了当电池卧放安装时由于集群的正负极滑动而导致的极耳处和端极柱受力发生断裂的缺点，更避免了由于正负极汇流排接触而造成的短路危险。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

根据本实用新型的第一方面，提出一种OPzV电池，一种实施例中包括：

电池壳及装在电池内的极板集群，所述极板集群包括正极集群、用于汇集正极集群的正极汇流排、负极集群及用于汇集负极集群的负极汇流排。

此外，上述电池还包括集群支撑架，所述集群支撑架被固定在电池壳内，其限定出竖向限位空间和水平限位空间，所述极板集群被限定在所述竖向限位空间和水平限位空间之内，从而使极板集群相对电池壳固定。

进一步的，所述集群支撑架包括：主支撑架，所述主支撑架设置于所述正极汇流排与负极汇流排之间，所述主支撑架固定在电池壳内，并在其两侧分别形成有所述竖向限位空间，用以在竖向上限定正汇流排与负极汇流排的位置；至少两个副支撑架，所述正极汇流排与电池壳壁之间设置有至少一个副支撑架，所述负极汇流排与电池壳壁之间也设置有至少一个副支撑架，所述副支撑架固定在电池壳内，并与所述主支撑架一起限定出所述水平限位空间，所述极板集群被限定在所述水平限位空间，完成在水平方向对极板集群的定位。

在其中的一个实施例中，所述主支撑架包括：主支撑架本体，其宽度等于正极汇流排与负极汇流排之间的距离；竖向限位机构，设置于所述主支撑架本体宽度方向的两侧，并在所述主支撑架本体宽度方向的两侧分别形成所述竖向限位空间。

在其中的一个实施例中，所述竖向限位机构包括设置于所述主支撑架本体侧壁上端的上压块及设置于所述主支撑架本体侧壁下端的下顶块，所述主支撑架本体、上压块及下顶块形成一可供正极汇流排或负极汇流排横向卡入的竖向限位部。

在其中的一个实施例中，所述上压块设置于所述主支撑架本体侧壁上端的中部位置，所述下顶块设置于所述主支撑架本体侧壁下端的两端位置，或所述上压块设置于所述主支撑架本体侧壁上端的两端位置，所述下顶块设置于所述主支撑架本体侧壁下端的中部位置，所述上压块及下顶块形成一可供正极汇流排或负极汇流排横向卡入的呈三角形的竖向限位部。

进一步的，位于正极汇流排一侧的副支撑架的宽度等于正极汇流排或正极板极耳到电池壳壁的距离；位于负极汇流排一侧的副支撑架的宽度等于负极汇流排或负极板极耳到电池壳壁的距离。

进一步的，所述主支撑架和/或副支撑架上设有贯穿的通孔，以便电解液的流通。

进一步的，所述主支撑架的长度等于电池前壳到电池后壳的距离，使主支撑架固定在电池壳内；和/或所述副支撑架的长度等于电池前壳到电池后壳的距离。

根据本实用新型的第二方面，提出了一种电池用集群支撑架，包括主支撑架和副支撑架。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过在传统的OPzV电池内增设一套集群支撑架，该支撑架能够使得正极汇流排与负极汇流排的位置得以限定，从而解决了当电池卧放安装时由于集群的正负极滑动而导致的极耳处和端极柱受力发生断裂的缺点，更避免了由于正负极汇流排接触而造成的短路危险。

附图说明

图1为本实用新型一种OPzV电池的结构示意图

图2为本实用新型一种电池用集群支撑架的主支撑架的结构示意图；

图3为本实用新型一种电池用集群支撑架的主支撑架的俯视图；

图4为图2沿A-A方向的剖视图；

图5为本实用新型一种电池用集群支撑架的副支撑架的结构示意图。

其中，100-电池壳，200-极板集群，300-集群支撑架，400-极板、500-极耳、600-端极柱，700-隔板，220-正极汇流排，240-负极汇流排，310-主支撑架，320-副支撑架，311-主支撑架本体，312-竖向限位机构，301-通孔，3120-竖向限位部，3121-上压块，3122-下顶块。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“竖向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上端”、“下端”、“中部”、“端部”、“侧”、“前”“后”“左”“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。

请参照图1，本实施例所示的电池包括相对设置于电池壳100以及装在电池壳100内的极板集群200，该极板集群200包括正极集群、用于汇集正极集群2的正极汇流排220、负极集群和用于汇集负极集群的负极汇流排240。

此外，还包括集群支撑架300，该集群支撑架300被固定在电池壳100内，其限定出竖向限位空间和水平限位空间，极板集群200被限定在竖向限位空间和水平限位空间内，从而使极板集群200相对电池壳100固定。

如图2-5所示，根据本实用新型一种具体的实施例。

本实用新型实施方式中的集群支撑架300包括主支撑架310及一对副支撑架320，其中主支撑架310设置于正极汇流排220与负极汇流排240之间，并在电池壳100内用以限定正极汇流排220与负极汇流排240的竖向位置，而上述一对副支撑架320中的一个设置于正极汇流排220与电池壳壁之间，另一个则设置于负极汇流排240与电池壳壁之间，上述一对副支撑架320与主支撑架310共同限定正极汇流排220与负极汇流排240的横向位置。

由此，当将主支撑架310设置于正极汇流排220与负极汇流排240之间以及将副支撑架设置于汇流排与池壳壁之间后，通过主支撑架310及副支撑架320的配合作用使得正极汇流排220与负极汇流排240的位置得以限定，从而解决了当电池卧放安装时由于集群的正负极滑动而导致的极耳处和端极柱受力发生断裂的缺点，更避免了由于正、负极汇流排接触而造成的短路危险。

请进一步参照图2或3，本实施例的主支撑架310包括主支撑架本体311及竖向限位机构312，主支撑架本体311的宽度等于正极汇流排220与负极汇流排240之间的距离，竖向限位机构312设置于主支撑架本体311沿宽度方向的两侧，并在主支撑架本体311宽度方向的两侧分别形成前述竖向限位空间。

当将主支撑架310安装于正极汇流排220与负极汇流排240之间后，主支撑架310就能够通过竖向限位机构312将正极汇流排220与负极汇流排240固定于主支撑架310的两侧，这样就将正极汇流排220与负极汇流排240在竖直方向相对主支撑架310固定，一旦主支撑架310被固定在电池壳100内，则对正极汇流排220与负极汇流排240在竖向位置进行了限定。

如图2-4所示，作为本实施例优选方案，竖向限位机构312包括设置于主支撑架本体311侧壁上端的上压块3121及设置于主支撑架本体311侧壁下端的下顶块3122，主支撑架本体311、上压块3121及下顶块3122形成一可供正极汇流排220或负极汇流排240横向卡入的竖向限位部3120，其中，上述上压块3121与下顶块3122之间的距离应当与正极汇流排220或负极汇流排240的厚度相匹配。该竖向限位部330就实现了对正极汇流排220与负极汇流排240在竖向位置上进行了限定。

具体而言，在实际安装过程中，先将电池的正极汇流排220与负极汇流排240相对安装好，随后就可以将主支撑架310安装于它们之间，此时由于主支撑架310的主支撑架本体311的宽度与他们之间的距离是相等的，另外再加上上压块3121与下顶块3122之间的距离与正极汇流排220或负极汇流排240的厚度又是相匹配，所以当安装主支撑架310时，只需沿着正极汇流排220与负极汇流排240中间部位的一端往另一端插入即可，整个过程简单易行。

需要说明的是，在上述利用主支撑架310的竖向限位机构312对正极汇流排220与负极汇流排240进行横向限位的过程中，为了提高限位的稳固性，在本实施例中，上压块3121设置于在主支撑架本体311侧壁上端的中部位置，下顶块3122设置于主支撑架本体311侧壁下端的两端位置，或上压块3121设置于所述主支撑架本体311侧壁上端的两端位置，下顶块3122设置于主支撑架本体311侧壁下端的中部位置，这样上压块3121及下顶块3122就形成了一可供正极汇流排220或负极汇流排240横向卡入的呈三角形的竖向限位部3120，根据三角形的特性，显然，在此处，三角形的竖向限位部3120更能够保证限位的稳定性。

通过以上所述可知，通过主支撑架310的作用，能够在保持主支撑架310固定的情况下，实现对正汇流排与负极汇流排240在竖向位置上的限定，另外，主支撑架310与副支撑架2还能共同对它们在横向位置上进行限定，详见下文描述。

除以上所述功能之外，作为本实施例的进一步的实施方案，为了实现前述集群支撑架300在电池壳100内的固定，主支撑架310的长度可设计成与电池前壳到电池后壳的距离相等，这样当按照上述步骤插入主支撑架310，最后盖上电池壳100时，由于主支撑架310长度与池壳的宽度相等，那么则会使得主支撑架本体311相抵于池壳的前后壁之间，使得主支撑架310在池壳内得以固定，此时，被主支撑架310所限定的正极汇流排220与负极汇流排240也不能前后移动。至此，正极汇流排220与负极汇流排240仅能朝向远离主支撑架310的方向移动，即朝向左、右电池壳壁移动，为此，进一步在正极汇流排220或负极汇流排240与左电池壳壁或右电池壳壁之间设置副支撑架320就可以解决上述问题。

在本实用新型的某些实施方式中，为了完成主支撑架310在电池壳100内的固定，还可以采用机械装夹的方式，例如，可以通过在主支撑架310的两端设置螺栓，同时在电池壳100的相应位置处设置与螺栓相对应的螺纹孔或者在其端部设置卡头而在电池壳100上设置卡槽亦可实现。所以，在本申请中，主支撑架的具体固定方式不作限定。

正如前文所述，为了解决正极汇流排220与负极汇流排240仅能朝向远离主支撑架的方向移动的这一问题，在本实施例中，副支撑架320的宽度应设计成等于正极汇流排220或负极汇流排240与左电池壳壁或右电池壳壁之间的距离。

至此，紧接前述安装主支撑架310的过程，再将副支撑架320安装于正极汇流排220或负极汇流排240与左池壳壁或右池壳壁之间就可完美实现对正极汇流排220或负极汇流排240全方位限制，使得在使用电池的过程中，无论电池的摆放方位如何都不会引起它们的移动，更不会造成电池短路这种缺陷。

需要说明的是，请参照图5，本实施例中的副支撑架320是一块方形板，方形板的左、右两个侧面是平面，都将其设置于正极汇流排220或负极汇流排240与池壳壁之间时，一方面能够起到限定正极汇流排220或负极汇流排240移动，另一方面在实际安装过程中，可根据副支撑架320安装的平滑程度检测出正极汇流排220或负极汇流排240的位置是否有所偏移，对电池的质量能够起到一定的把控作用。

如之前所述，为了与前述主支撑架310的主支撑架本体311的长度相对应以及将副支撑架320固定于电池壳100内，在本实施例中，副支撑架320的长度也应设计成等于前后电池壳壁之间的距离。

为了更加规范副支撑架320的安装位置，在本实用新型的另一种实施例中，可将副支撑架320安装于正极汇流排220与负极汇流排240下方的极耳与左、右池壳壁之间，这样能够保证副支撑架320在电池内部的稳定性，继而保证正极汇流排220或负极汇流排240的稳定性。

此外，副支撑架320也可以以其他固定方式固定在电池壳100内，例如螺接、焊接等。

在本实施例中，为了防止集群支撑架300对电池内部的其它部件，例如凝胶电解质等造成影响，本实用新型在主支撑架310及副支撑架320上设有竖向贯穿的通孔301用以规范电池内部的空间。

如图5所示，其示出了本实用新型的集群支撑架的在电池中的具体用途，对集群支撑架的限定作用作出了示意性的说明，在应用上述集群支撑架的电池中包括正极汇流排220、负极汇流排240、电池壳100、极板400、极耳500、端极柱600及隔板700，在图中，通过主支撑架310与副支撑架320的作用可明显杜绝正极汇流排220或负极汇流排240的移动，能够解决当电池卧放安装时由于集群的正负极滑动而导致的极耳500处和端极柱600受力发生断裂的缺点。其中，各零部件之间的位置关系与安装关系在前文中已详细叙述，在此不再赘述。

本文中上述实施例中所描述的易于理解本文所提供的实施例的有关方法的步骤或者操作顺序还可以作出改变，例如上述实施例中的安装步骤或顺序，以上步骤或顺序仅仅用于说明本申请的用途，并不暗示一定安装实施例中的顺序，除非明确作出指出的除外。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。