一种底部架空防极耳变形的纯铅电池的制作方法

本实用新型涉及一种电池生产技术领域，特别是一种底部架空，能够防止极耳变形的纯铅电池。

背景技术：

铅酸蓄电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。铅酸蓄电池可分为排气式蓄电池和免维护铅酸电池。铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖、极柱、注液盖等组成。排气式蓄电池的电极是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。老式普通蓄电池一般寿命在2年左右，而且需定期检查电解液的高度并添加蒸馏水。不过随着科技的发展，铅酸蓄电池的寿命变得更长而且维护也更简单了。

常规VRLA(免维护铅酸蓄电池，下同)最大的特点就是“免维护”。和排气式蓄电池相比它的电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。当然相对的，它的售价也会比一般铅酸蓄电池更贵。至于使用寿命，正常情况下免维护蓄电池的建议更换周期为3年左右。

VRLA极组装壳直接装入电池壳底部，但并不适用于纯铅电池，原因是常规 VRLA板栅极耳厚度达1.5mm～3.0mm，板栅合金采用高强度铅钙合金，而纯铅电池板栅极耳厚度只有0.80mm～1.20mm，板栅采用高纯度电解铅，板栅极耳较常规VRLA板栅极耳强度差，电池在循环充放电过程中，极板板活性物质会上下左右膨胀，尤其上下方向，底部无富余空间，板栅会随着活性物质一起向上受力，导致极耳弯曲变形，严重时导致正负板栅接触短路，电池失效。

技术实现要素：

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述和/或现有纯铅电池中存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型其中的一个目的是提供一种底部架空防极耳变形的纯铅电池，其使得纯铅电池充电过程中，电池板栅极耳不会因为膨胀而受挤压产生变形。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种底部架空防极耳变形的纯铅电池，其包括外包件，设置于所述底部架空防极耳变形的外侧，并形成内部的容置空间，所述外包件包括下端面、侧端面以及上端面；垫压件，设置于所述外包件的下端面上表面；以及反应件，设置于所述外包件内部的容置空间内，放置于所述垫压件的上侧。

作为本实用新型所述底部架空防极耳变形的纯铅电池的一种优选方案，其中：所述反应件由多层面片叠合而成，所述垫压件沿着所述反应件面片的垂直方向进行设置。

作为本实用新型所述底部架空防极耳变形的纯铅电池的一种优选方案，其中：所述反应件的顶部连接于所述外包件的上端面。

作为本实用新型所述底部架空防极耳变形的纯铅电池的一种优选方案，其中：所述外包件的下端面的上表面设置有伸缩槽。

作为本实用新型所述底部架空防极耳变形的纯铅电池的一种优选方案，其中：所述伸缩槽设置于下端面上对应于垫压件放置的位置，其为条状，且横纵尺寸均大于所述垫压件的横纵尺寸。

作为本实用新型所述底部架空防极耳变形的纯铅电池的一种优选方案，其中：所述伸缩槽内部放置有伸缩件。

作为本实用新型所述底部架空防极耳变形的纯铅电池的一种优选方案，其中：所述伸缩件采用热收缩性材料，其上表面与所述外包件下端面的上表面相齐平。

作为本实用新型所述底部架空防极耳变形的纯铅电池的一种优选方案，其中：所述垫压件固定于所述反应件的底部，并覆压在所述伸缩件上表面。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过在纯铅电池内部的底面设置伸缩槽和垫压件，使得反应件的底部架空。同时，在伸缩槽内设置具有热缩功能的伸缩件，而反应件通过垫压件压在伸缩槽内的伸缩件上，这样使得反应件发生体积膨胀的时候存在足够的伸展空间，防止极耳弯曲变形和造成短路。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型底部架空防极耳变形的纯铅电池第一、二个实施例所述的内部结构示意图。

图2为本实用新型底部架空防极耳变形的纯铅电池第二个实施例所述的垫压件分布示意图。

图3为本实用新型底部架空防极耳变形的纯铅电池第三个实施例所述的整体结构示意图。

图4为本实用新型底部架空防极耳变形的纯铅电池第三个实施例所述的伸缩槽结构示意图。

图5为本实用新型底部架空防极耳变形的纯铅电池第三个实施例所述的伸缩件结构示意图。

图6为本实用新型底部架空防极耳变形的纯铅电池第三个实施例所述的底部结构整体示意图。

图7为本实用新型底部架空防极耳变形的纯铅电池第三个实施例所述的底部结构平面示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

参照图1，为本实用新型第一个实施例，提供了一种底部架空防极耳变形的纯铅电池的内部结构示意图。在本实施例中，本实用新型底部架空防极耳变形的纯铅电池主体结构主要包括外包件100，其设置于所述底部架空防极耳变形的外侧，并形成内部的容置空间M，所述外包件100包括下端面101、侧端面102以及上端面103；垫压件200，其设置于所述外包件100的下端面101上表面；以及反应件300，反应件300设置于所述外包件100内部的容置空间M 内，放置于所述垫压件200的上侧。

具体的，如图1所示，本实用新型底部架空防极耳变形的纯铅电池主体结构包括外包件100、垫压件200以及反应件300。其中，反应件300为整个纯铅电池的核心部分，是纯铅电池进行正常工作的主要运作部件。在本实用新型中，所述反应件300是包括正负极板、隔板、极柱等一些列相互关联的构件所形成的整体组件。其中，极板是其中的主体部分，纯铅电池充、放电的化学反应主要是依靠极板上的活性物质与电解液进行的。极板分正极板和负极板，均由栅架和活性物质组成。栅架的作用是固定活性物质。栅架采用高纯铅合金，一般由铅锑合金铸成，具有良好的导电性、耐腐蚀性和一定的机械强度。正极板上的活性物质是二氧化铅，呈棕红色；负极板上的活性物质为海绵状的纯铅，呈青灰色。将正、负极板各一片浸入电解液中，可获得一定的电动势。为了增大电池的容量，常将多片正、负极板分别并联，组成正、负极板组，在每个单格电池中，正极板的片数要比负极板少一片，每片正极板都处于两片负极板之间，可以使正极板两侧均匀放电，避免因放电不均匀造成极板拱曲。

隔板插放在正、负极板之间，防止正、负极板互相接触造成短路。隔板耐酸且具有多孔性。以利于电解液的渗透。常用的隔板材料有木质、微孔橡胶和微孔塑料等。微孔塑料隔板孔径小、孔率高、成本低，因此被广泛采用。同时在电池内部还存在电解液，电解液在蓄电池的化学反应中，起到离子间导电的作用，并参与蓄电池的化学反应。电解液由纯硫酸与蒸馏水按照一定的比例配制而成。电解液的纯度对蓄电池的电池的电气性能和使用寿命有重要影响，一般工业用硫酸和普通水中，含有铁、铜等有害杂质，绝对不能加入到蓄电池中，否则自行放电，损坏极板。此外，在正、负极板的上端具有一个突出的极耳，多个极板形成群组之后，极耳通过汇流排连接到极柱上，从而与外部导体进行连接。因此，在本实施例中反应件300作为一个功能性组件与纯铅电池的外包件100的上端面103进行连接。

外包件100在本实用新型中起到包裹和保护反应件300的作用。在本实施例中，外包件100为纯铅电池外部的壳体。其在实际中用于包装内部极群组和盛放电解液。外包件100具有耐酸、耐热、耐震的性能，其多采用硬橡胶或聚丙烯塑料制成，为整体式结构，底部有凸起的肋条以搁置极群组。壳内由间壁分成3个(或者6个)互不相通的单格，各单格之间用铅质联条串联起来。在本实施例中，外包件100为盒状，内部形成一个容置空间M，包括下端面101、侧端面102以及上端面103。侧端面102在结构上围绕成一周，平面轮廓形状为一个圆角矩形的框型，具有一定的厚度。下端面101设置于侧端面102的下端，与侧端面102的四周进行对应连接。上端面103盖合于侧端面102的上部。外包件100的整体包覆于反应件300的外围，也即反应件300设置于外包件100 容置空间M内的下端面101上部。外包件100与反应件300之间并非完全贴合覆盖，而是存在一定的空间。

垫压件200也存在于外包件100的容置空间M内，进一步的，垫压件200 设置于反应件300的下底部，且与外包件100的下端面101相接触。因此，由图1可知，在结构上，垫压件200位于外包件100的下端面101和反应件300 的下底之间。在本实用新型中，由上述可知，反应件300的主体部分是由多层极板和隔板叠合而成，垫压件200则是在沿着反应件300极板的垂直方向进行设置。两端在此方向上进行延伸，但是两端不与外包件100的侧端面102进行接触，其两端面与外包件100的侧端面102之间还存在一定的距离和空间。

参照图1、2，为本实用新型的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：每个单格极群组下面设置至少两个垫压件200。参照图1可知，本实用新型主要包括外包件100、垫压件200以及反应件300。其中，反应件300 为整个纯铅电池的核心部分，是纯铅电池进行正常工作的主要运作部件。在本实用新型中，所述反应件300是包括正负极板、隔板、极柱等一些列相互关联的构件所形成的整体组件。在本实施例中反应件300作为一个功能性组件与纯铅电池的外包件100的上端面103进行连接。

外包件100在本实用新型中起到包裹和保护反应件300的作用。在本实施例中，外包件100为纯铅电池外部的壳体。其在实际中用于包装内部极群组和盛放电解液。在本实施例中，外包件100为盒状，内部形成一个容置空间M，包括下端面101、侧端面102以及上端面103。侧端面102在结构上围绕成一周，平面轮廓形状为一个圆角矩形的框型，具有一定的厚度。下端面101设置于侧端面102的下端，与侧端面102的四周进行对应连接。上端面103盖合于侧端面102的上部。外包件100的整体包覆于反应件300的外围，也即反应件300 设置于外包件100容置空间M内的下端面101上部。外包件100与反应件300 之间并非完全贴合覆盖，而是存在一定的空间。

垫压件200也存在于外包件100的容置空间M内，进一步的，垫压件200 设置于反应件300的下底部，且与外包件100的下端面101相接触。因此，由图1可知，在结构上，垫压件200位于外包件100的下端面101和反应件300 的下底之间。在本实用新型中，由上述可知，反应件300的主体部分是由多层极板和隔板叠合而成，垫压件200则是在沿着反应件300极板的垂直方向进行设置。两端在此方向上进行延伸，但是两端不与外包件100的侧端面102进行接触，其两端面与外包件100的侧端面102之间还存在一定的距离和空间。

在本实施例中，每个单格极群组下面设置至少两个垫压件200。参照图2，本实施例中暂以设置两个垫压件200为例进行说明。如图所示，纯铅电池具有三个并排放置单体极群组的单格。每个单格内部均具有一个可以独立的极群组。每个单格内极群组的下面均设置有两个垫压件200。垫压件200设置在每个单格内外包件100的下端面101上，进一步的，设置在每个单格的靠近两端的位置。垫压件200沿着与电池纵向垂直的方向进行设置，此方向正好也是与正、负极板所在面垂直的方向。垫压件200整体结构为四棱柱形的条状，其在单格内两端进行延伸，但与侧端面102不进行接触。

参照图3～7，为本实用新型的第三个实施例，该实施例不同于第而个实施例的是：外包件100的下端面101的上表面设置有伸缩槽101a，且伸缩槽101a 内部放置有伸缩件101b。如图3所示，本实用新型底部架空防极耳变形的纯铅电池主体结构主要包括外包件100，其设置于所述底部架空防极耳变形的外侧，并形成内部的容置空间M，外包件100包括下端面101、侧端面102以及上端面103。本实用新型也包括垫压件200，其设置于所述外包件100的下端面101 上表面。本实用新型还包括反应件300，反应件300设置于所述外包件100内部的容置空间M内，放置于所述垫压件200的上侧。

在本实施例中，如图4所示，外包件100的下端面101的上表面设置有伸缩槽101a。进一步的，伸缩槽101a设置于下端面101上对应于垫压件200放置的位置，也即如图3，伸缩槽101a位于垫压件200的正下方，其设置的位置、朝向，以及部分尺寸均参考对应垫压件200。具体的，伸缩槽101a整体为条状，且横纵尺寸均略大于垫压件200的横纵尺寸，以保证在无外物承托的情况下，垫压件200能够完全无阻碍地嵌入进伸缩槽101a中。同时伸缩槽101a具有一定的深度。当然，在本实用新型中根据实际需求，可以将垫压件200固定于所述反应件300的底部，如此会具有可靠的稳定性。

在本实施例中，伸缩槽101a内部放置有伸缩件101b。如图5所示，所添加的伸缩件101b为条形结构，其形状和尺寸与伸缩槽101a一致，能够正好放置于伸缩槽101a内部。进一步的，伸缩件101b的厚度与伸缩槽101a的深度相同，其放置完毕之后的上表面与伸缩槽101a的上端面(即外包件100下端面 101的上表面)相齐平。如图6或7所示，位于伸缩槽101a正上方的垫压件200 可直接接触并覆压在所述伸缩件101b上表面。

较佳的，伸缩件101b采用热收缩性材料，热收缩性材料可采用热收缩性高分子材料。热收缩性高分子材料，指在加热时体积缩小的高分子材料。如热收缩性薄膜和热收缩性硅橡胶。前者是在接伸或吹塑时，使分子充分取向，然后快速冷却将取向结构冻结。当薄膜被重新加热到一定温度时，分子发生解取向，使薄膜发生收缩。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚酯等均可以制备热收缩型薄膜；其中聚乙烯热收缩薄膜的收缩率可以达到30％～50％。普通高分子材料如聚乙烯、聚氯乙烯等通常是线形结构，经过电子加速器等放射源的辐射作用变成网状结构后，这些材料就会具备独特的“记忆效应”，扩张、冷却定型的材料在受热后可以重新收缩恢复原来的形状。热收缩性高分子材料就具有记忆性。

在本实用新型中，电池在循环充放电过程中，电池内部会释放热量，环境温度升高，极板板活性物质会上下左右膨胀，尤其上下方向。此时反应件300 会随着活性物质一起增大体积和尺寸，由于反应件300上端与外包件100的上端面103暂时连接固定，反应件300会先向下延伸，即推动垫压件200向下延伸。但与此同时，由于伸缩槽101a中的伸缩件101b在高温环境中也进行体积收缩，向下沉降，且其收缩速度大于反应件300本身体积伸展速度，因此反应件300可以无阻碍向下延伸，不会受到挤压而产生变形。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本实用新型的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本实用新型的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本实用新型不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本实用新型不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。