本发明涉及蓄电池制造技术领域，尤其是涉及一种铅酸蓄电池集群装配方法。
背景技术：
阀控式铅酸蓄电池包括壳体，设置在壳体的电池槽内的极群，所述极群包括间隔设置的正极板、负极板，在正负极板之间设有隔板，隔板本身材料为电子绝缘体，而其多孔性使其具有离子导电性。为了使极群能保持稳定的性能，我们需要对极群施加一个足够的装配压力，以延长电池的使用寿命。为了使极群形成一定的装配压力，通常使电池槽的长度小于极群的厚度，然后将叠合在一起的极群挤入壳体的电池槽中，此时电池槽长度方向的前后两侧即可对极群的前后两端形成一定的装配压力。
然而上述蓄电池极群的装配方法存在如下缺陷：首先，现有的蓄电池壳体通常采用塑胶制成，塑胶壳体的刚性和强度受到限制。当极群装入壳体的电池槽内时，课题的前后两端受到极群的反作用力会向外鼓胀。特别是，塑料制成的壳体在受到一定的应力作用后会产生蠕变。因此当蓄电池使用一定时间后，壳体会因为蠕变而逐渐降低对极群所形成的夹持压力，从而不利于稳定蓄电池的性能和使用寿命。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有的铅酸蓄电池在装配极群时存在难以使极群长时间保持装配压力、造成蓄电池的性能和使用寿命不稳定的问题，提供一种铅酸蓄电池集群装配方法，可使极群始终维持一个稳定的装配压力，从而有利于蓄电池维持稳定的性能，并可延长其使用寿命。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种铅酸蓄电池集群装配方法，包括如下步骤：
a.将正极板和负极板间隔地叠合在一起，正、负极板之间用有弹性的隔板隔开，从而叠加形成一个高度为h、宽度为b的极群半成品；
b.用压力机挤压极群半成品，正、负极板之间的隔板被压缩，从而使极群半成品的高度从h缩小到h；
c.将耐酸的固定圈套设在极群半成品外侧，并撤去压力机的压力，从而使极群半成品形成具有设定的装配压力的极群成品。
我们知道，现有蓄电池在装配极群时，使依靠壳体对极群进行挤压的，由于壳体受到强度和刚性的限制，无法对极群始终保持一个合适的装配压力。虽然有人尝试将壳体的材料改成强度较高的不锈钢，并且尽量增加壳体的壁厚，但是其会显著地增加蓄电池的制造成本。本发明的隔板采用具有弹性的agm隔板，在装配时，先用一个压力机对叠合在一起的极群半成品施压，从而使隔板压缩，此时极群半成品的高度缩小，因此，我们可将固定套圈套设在被压缩的极群半成品外面，从而使极群半成品形成具有设定的装配压力的极群成品。由于套设在集群成品外面的固定圈承受的是一个拉力，而材料的抗拉强度要比其抗弯抗扭等强度大许多，因此，我们可采用价格较低并方便加工的材料制成固定套圈，并且固定套圈在蓄电池工作期间可使极群始终保持一个稳定的装配压力，进而使蓄电池能长时间维持一个稳定的性能，并有利于延长蓄电池的使用寿命。特别是，我们可使固定套圈成为一个标准件，使其具有一个稳定的尺寸，从而可使每个极群都能维持一个稳定的装配压力。
作为优选，所述压力机包括一个用于放置极群半成品的压力平台、位于压力平台上方的压头、可显示压头压力的压力显示器、可记录压头移动距离的距离显示器，在步骤b中，当压力显示器显示的压头的压力值达到设定的装配压力值时，极群半成品的高度从h缩小到h，此时压头对极群半成品施加一个额外的附加压力，使极群半成品的高度缩小到h－h0；当固定圈套设在极群半成品外侧并撤去压力机的压力时，正、负极板之间的隔板弹性膨胀，极群半成品撑紧固定圈，从而形成高度为h的极群成品。
本发明在用压力机挤压极群半成品时，先使压力值到达设定的装配压力值，此时极群半成品的高度缩小到h；然后再施加一个额外的附加压力，使极群半成品的高度进一步缩小h0。这样，我们可方便地将具有固定周长的固定套圈套设到极群半成品外侧，当我们撤去压力机的压力时，被压缩的极群半成品会弹性胀开形成极群成品，从而使固定套圈紧绷在极群成品上，此时的极群成品可维持在h这一设定好的高度上。可以理解的是，由于装配时极群半成品的高度被压缩到h－h0，因此，可极大地方便讲固定套圈套接到极群半成品上，同时有利于使最终的极群成品维持一个稳定的高度和稳定的装配压力。
作为优选，所述压力机包括一个用于放置极群半成品的压力平台、位于压力平台上方的压头、可显示压头压力的压力显示器、可记录压头移动距离的距离显示器，在步骤b中，先在压力平台上放置一片厚度为d的基础保护片，再将高度为h的极群半成品叠加到压力平台的基础保护片上，然后在极群半成品上再叠加一片基础保护片，在步骤b中，当压力显示器显示的压头的压力值达到设定的装配压力值时，极群半成品的高度从h缩小到h，此时压头对极群半成品施加一个额外的附加压力，使极群半成品的高度缩小到h－h0；当固定圈套设在上下两侧叠加有基础保护片的极群半成品外侧、并撤去压力机的压力时，正、负极板之间的隔板弹性膨胀，极群半成品撑紧固定圈，从而形成高度为（h+2d）的极群成品。
和前述方案相类似地，本发明还可在极群半成品的两侧叠加一片基础保护片，从而有利于对极群成品的保护，避免紧绷的固定套圈对外侧的极板形成损伤，同时有利于极群成品在中间位置保持一个稳定的装配压力。装配时，通过施加一个额外的附加压力，使极群半成品的高度小于到h看，以便使固定套圈可方便地套接到极群半成品上，当撤去压力时，固定套圈可紧绷在极群成品上，并使极群成品维持一个稳定的装配压力。
作为优选，所述压力机包括一个用于放置极群半成品的压力平台、位于压力平台上方的压头、可显示压头压力的压力显示器、可记录压头移动距离的距离显示器，在步骤b中，先在压力平台上放置一片厚度为d的基础保护片，再将高度为h的极群半成品叠加到压力平台的基础保护片上，然后压头由待机位置下移至设定的压力起始位置，接着继续下移压头，直至压力显示器显示的压力值达到设定的装配压力值，此时的压头位于压力终止位置，极群半成品的高度从h缩小到h，记录距离显示器显示的压头由压力起始位置移动至压力终止位置的距离s，上移压头，在极群半成品上叠合厚度为s的修正保护片，再使压头下移至压力起始位置；在步骤c中，当固定圈套设在叠合有基础保护片和修正保护片的极群半成品外侧时，即可形成高度为（h+d+s）的极群成品，所述极群成品的高度（h+d+s）与电池槽的长度相适配。
作为对前述方案的一种改进，本方案中我们先在极群半成品的下面垫设一片具有固定厚度d的基础保护片，而压头第一次下降至压力起始位置，此时压头的高度大于极群半成品加上基础保护片高度之和；然后压头第二次下降至压力终止位置，使压力显示器显示的压力值达到设定的装配压力值，此时，我们可通过距离显示器方便地得到压头由压力起始位置移动至压力终止位置的距离s。因此，我们只需在极群半成品上叠合厚度为s的修正保护片，并且使压头重新下移至压力起始位置，即可使极群成品形成一个装配压力。本方案创造性地根据实际情况在极群半成品上叠合厚度为s的修正保护片，一方面可彻底消除因正、负极板以及隔板等厚度的偏差造成的装配压力的偏差，同时可使装配好的极群成品具有一个稳定一致的高度，有利于将极群成品装入壳体的电池槽内。
作为优选，所述压力机包括一个用于放置极群半成品的压力平台、位于压力平台上方的压头、可显示压头压力的压力显示器、可记录压头移动距离的距离显示器，在步骤b中，先在压力平台上放置一片厚度为d的基础保护片，再将高度为h的极群半成品叠加到压力平台的基础保护片上，然后压头由待机位置下移至设定的压力起始位置，接着继续下移压头，直至压力显示器显示的压力值达到设定的装配压力值，此时的压头位于压力终止位置，极群半成品的高度从h缩小到h，记录距离显示器显示的压头由压力起始位置移动至压力终止位置的距离s，上移压头，在极群半成品上叠合厚度为s的修正保护片，再使压头下移挤压修正保护片，直至压力显示器显示的压力值达到设定的装配压力值，此时压头对极群半成品施加一个额外的附加压力，使极群半成品的高度缩小到h－h0；在步骤c中，当固定圈套设在上下两侧叠合有基础保护片的极群半成品外侧并撤去压力机的压力时，正、负极板之间的隔板弹性膨胀，即可形成高度为（h+d+s）的极群成品，所述极群成品的高度（h+d+s）与电池槽的长度相适配。
和前述方案相类似地，我们可在极群半成品的两侧设置基础保护片以及修正保护片，从而消除因正、负极板以及隔板的厚度误差造成的装配压力的偏差。特别地，在此方案中，我们先对极群半成品施加一个额外的附加压力，使极群半成品的高度缩小到h－h0，从而方便固定套圈的装配。当撤去压头的压力时，即可使极群成品形成一个稳定的装配压力和高度尺寸。
作为优选，所述压力机包括一个具有竖直滑轨的升降机座，所述升降机座上设有驱动油缸，所述压头滑动设置在升降机座的竖直滑轨上，在压头的上侧设有可转动的调节螺杆，所述调节螺杆的上端螺纹连接在所述驱动油缸朝下的活塞杆端部。
驱动油缸可快捷方便地使压头下移至压力起始位置，然后可转动调节螺杆，即可使压头下移至压力终止位置、或者进一步的下降高度h0。本发明巧妙地将驱动油缸和调节螺杆相结合，既充分利用了油缸的快捷移动至固定高度的特点，又充分发挥了螺杆的精密细调功能。特别是，压力显示器可以是连接在驱动油缸工作油路中的一个压力表，从而可方便地显示压头的压力值；并在调节螺杆上设置一个角度传感器，以准确地检测调节螺杆的转动角度，进而精确显示压头的移动距离。
作为优选，所述压头的上侧设有圆柱形的连接座，在连接座内设有球形空腔，所述球形空腔内设有转动圆盘，所述转动圆盘周向的侧面为与球形空腔适配的球面，转动圆盘的中心设有螺纹连接孔，在连接座的上端面设有螺杆过孔以及矩形的装配凹槽，所述螺杆过孔以及装配凹槽均向下延伸贯通球形空腔，并且螺杆过孔和装配凹槽的横截面中心与所述球形空腔的球心位于同一竖直轴线上，矩形的装配凹槽的其中两个相对的侧壁与球形空腔的内侧壁相切，装配凹槽另外两个相对的侧壁之间的距离大于转动圆盘的高度，所述调节螺杆的下端螺纹连接在转动圆盘的螺纹连接孔内。
由于转动圆盘的外侧面为与装配凹槽适配的球面，因此，转动圆盘可与装配凹槽之间形成球面连接，使调节螺杆与压头之间可形成360度的球接，即可使调节螺杆方便地转动以调节压头的高度，又可将调节螺杆的轴向压力传递给压头。特别是，由于装配凹槽中两个相对的侧壁之间的距离大于转动圆盘的高度，因此，在装配时，我们可将转动圆盘的高度放入装配凹槽内，此时转动圆盘的轴线与连接座的轴线相垂直；当转动圆盘与球形空腔相贴合时，将转动圆盘转动90度，使转动圆盘的轴线与连接座的轴线相重合，即可方便地使调节螺杆的下端穿过螺杆过孔后与转动圆盘形成螺纹连接。由于调节螺杆与压头之间为球接，因此，可确保压头对极群半成品各处形成均匀的压力。
因此，本发明具有如下有益效果：可使极群始终维持一个稳定的装配压力，从而有利于蓄电池维持稳定的性能，并可延长其使用寿命。
附图说明
图1是本发明极群成品的一种结构示意图。
图2是压力机的一种结构示意图。
图3是本发明极群成品的另一种结构示意图。
图4是压头和调节螺杆的连接结构示意图。
图中：1、正极板2、负极板3、隔板4、固定圈5、压力平台51、升降机座52、驱动油缸53、调节螺杆54、锁紧螺母6、压头61、连接座611、球形空腔612、螺杆过孔613、装配凹槽62、转动圆盘7、基础保护片8、修正保护片。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所示，一种铅酸蓄电池集群装配方法，包括如下步骤：
a.将正极板1和负极板2依次间隔地叠合在一起，正、负极板之间用有隔板3隔开，从而叠加形成一个高度为h、宽度为b的极群半成品。其中的隔板可采用具有弹性的agm隔板，并且极群半成品最外侧的均为负极板；
b.用压力机挤压极群半成品，正、负极板之间的隔板被压缩，从而使极群半成品的高度从h缩小到h；
c.将固定圈4套设在极群半成品外侧，并撤去压力机的压力，从而使极群半成品形成具有设定的装配压力的极群成品。
需要说明的是，装配好的极群成品即可放入壳体的电池槽内。此外，固定圈的数量优选地为2条。
优选地，固定套圈可采用不锈钢制成，从而使其具有良好的耐腐蚀性能，同时具有很好的抗拉强度，使装配好的极群成品始终保持一个稳定的装配压力，进而使蓄电池能长时间维持一个稳定的性能，并有利于延长蓄电池的使用寿命。当蓄电池进行充放电深循环时不会轻易膨胀，从而减轻极群对壳体电池槽施加外力导致其变形。
为了方便固定圈的装配，如图2所示，本发明的压力机包括一个用于放置极群半成品的水平的压力平台5、位于压力平台上方可上下移动的压头6、可显示压头压力的压力显示器、可记录压头移动距离的距离显示器，而固定圈可制成矩形框，固定圈内部的宽度等于b，从而与极群半成品的宽度一致，固定圈内部的长度等于h，从而与极群半成品被压缩后的高度一致。这样，在步骤b中，当压力机挤压极群半成品、从而使压力显示器显示的压头的压力值达到事先设定的一个装配压力值时，极群半成品的高度从h缩小到h。接着，压头对极群半成品施加一个额外的附加压力，使极群半成品的高度缩小到h－h0，也就是说，附加压力使极群半成品的高度再次缩小了h0，从而使极群半成品的高度小于固定圈内部的长度；因此，在步骤c中，我们可方便地将固定圈设在极群半成品外侧。当撤去压力机的压力时，正、负极板之间的隔板弹性膨胀，极群半成品撑紧固定圈，从而形成高度为h的极群成品。
作为一种优选方案，在步骤b中，我们可先在压力平台上放置一片厚度为d的基础保护片7，再将高度为h的极群半成品叠加到压力平台的基础保护片上，然后在极群半成品上再叠加一片基础保护片，从而使极群半成品的上下两侧可受到基础保护片的保护，避免紧绷的固定套圈对外侧的极板形成损伤，同时有利于极群成品在中间位置保持一个稳定的装配压力。相应地，固定圈内部的宽度等于b，从而与极群半成品的宽度一致，固定圈内部的长度等于h+2d，从而与包覆有基础保护片的极群半成品被压缩后的高度一致。在步骤b中，当压力机挤压上下两侧包覆有基础保护片的极群半成品、从而使压力显示器显示的压头的压力值达到事先设定的装配压力值时，极群半成品的高度从h缩小到h。接着，压头对极群半成品施加一个额外的附加压力，使极群半成品的高度缩小到h－h0，也就是说，附加压力使极群半成品的高度再次缩小了h0，从而使包覆有基础保护片的极群半成品的高度（h+2d－h0）小于固定圈内部的长度（h+2d）；因此，在步骤c中，我们可方便地将固定圈套设在包覆有基础保护片的极群半成品外侧。当撤去压力机的压力时，正、负极板之间的隔板弹性膨胀，极群半成品撑紧固定圈，从而形成高度为（h+2d）的极群成品。
需要说明的是，基础保护片可以是as或pc制成的薄片，从而使其具有良好的耐酸性，并且不易变形。
我们知道，正、负极板以及隔板在制造时会存在微量的厚度偏差，因此，叠合在一起的极群半成品的高度容易出现一定的偏差，而固定套圈的内部长度是固定不变的。因此，为了确保装配后的极群成品具有一个稳定的装配压力，如图2所示，在步骤b中，我们可先在压力平台上放置一片厚度为d的基础保护片，再将高度为h的极群半成品叠加到压力平台的基础保护片上，然后压头由待机位置下移至设定的压力起始位置，该压力起始位置的高度h1应大于极群半成品的高度与基础保护片的厚度之和。也就是说，此时压头与极群半成品之间相分离。接着继续下移压头，以便对极群半成品施加压力，直至压力显示器显示的压力值达到设定的装配压力值，此时的压头位于压力终止位置，相应地，极群半成品的高度则从h缩小到h，记录并计算出距离显示器显示的压头由压力起始位置移动至压力终止位置的距离s。然后上移压头至压力起始位置，并在极群半成品上叠合厚度为s的修正保护片8，再使压头下移至压力起始位置，此时的极群半成品即受到一个装配压力；在步骤c中，当固定圈套设在叠合有基础保护片和修正保护片的极群半成品外侧时，即可形成高度为h1的极群成品，其中的h1=h+d+s。当然，固定圈内部的长度应等于h1，并且装配好的极群成品的高度h1应与电池槽的长度相适配，以便将极群成品放进电池槽内。
需要说明的是，修正保护片可由若干厚度不同的修正薄片组合构成，具体地，修正薄片的厚度可以是0.1mm、0.2mm、0.3mm、1.0mm、1.7mm，这样，我们可通过叠加组合处不同厚度的修正保护片。例如：修正保护片的厚度可以是0.4mm（0.1+0.3）、0.5mm（0.2+0.3）……1.9mm（1.7+0.2）、2.0mm（1.7+0.3）等等，从而可实现用最少规格、最少数量的修正薄片组合出各种厚度的修正保护片。
作为对前述方案的进一步优化，在步骤b中，和前述方法相同地，我们可先在压力平台上放置一片厚度为d的基础保护片，再将高度为h的极群半成品叠加到压力平台的基础保护片上，然后压头由待机位置下移至设定的压力起始位置，该压力起始位置的高度为h1。接着继续下移压头，直至压力显示器显示的压力值达到设定的装配压力值，此时的压头位于压力终止位置，极群半成品的高度从h缩小到h，记录距离显示器显示的压头由压力起始位置移动至压力终止位置的距离s，上移压头，在极群半成品上叠合厚度为s的修正保护片，再使压头下移挤压修正保护片，直至压力显示器显示的压力值达到设定的装配压力值。
接着，我们可增加如下方法：压头对极群半成品施加一个额外的附加压力，从而使极群半成品的高度进一步缩小h0，此时极群半成品的高度由h缩小到h－h0；相应地，在步骤c中，当固定圈套设在上下两侧叠合有基础保护片的极群半成品外侧并撤去压力机的压力时，正、负极板之间的隔板弹性膨胀，即可形成高度为h1的极群成品，其中的h1=h+d+s。当然，固定圈内部的长度应等于h1，并且装配好的极群成品的高度h1应与电池槽的长度相适配，以便将极群成品放进电池槽内。
进一步地，本发明的压力机还可包括一个具有竖直滑轨的升降机座51，升降机座上设置一个驱动油缸52，压头滑动设置在升降机座的竖直滑轨上，在压头的上侧设置可转动的调节螺杆53，调节螺杆的上端螺纹连接在驱动油缸朝下的活塞杆端部。可以理解的是，为了使压头能上下移动，驱动油缸应采用具有上下两个压力腔的双作用油缸。
这样，驱动油缸可快捷方便地驱动压头下移至压力起始位置，然后可手动转动调节螺杆，即可使压头下移至压力终止位置、或者进一步地下降高度h0。相应地，压力显示器可以是连接在驱动油缸工作油路中的一个压力表，从而可方便地显示压头的压力值；调节螺杆上可设置一个角度传感器，从而可准确地检测调节螺杆的转动角度，进而精确显示压头的移动距离。可以理解的是，驱动油缸可形成一个固定的下移距离，从而确保压头准确地下移至压力起始位置，而调节螺杆则精确控制压头的下移距离。另外，我们可通过压力调节阀调整驱动油缸的工作压力，以方便地控制压头对极群半成品施加的压力。
特别地，本发明也可通过如下压力调节装置调节驱动油缸的压力：压力调节装置包括压力配重、补偿配重、竖直设置的压力调节油缸、以及设置在压力调节油缸上方放入电磁吸盘，压力调节油缸竖直向上的活塞杆上设置托盘，所述压力配重吸附在电磁吸盘上，所述压力调节油缸的工作腔通过管路与驱动油缸上侧的工作腔相连通，驱动油缸下侧的工作腔则与具有电磁控制阀的液压管路相连通。当压头处于待机位置时，电磁控制阀接通液压管路中的出油管路与驱动油缸下侧的工作腔，此时驱动油缸上侧工作腔的液压油全部回流至压力调节油缸内，从而使托盘上升至贴靠压力配重的最高位置；当我们使电磁吸盘断电、并且通过电磁控制阀接通驱动油缸下侧的工作腔与液压管路中的回油管路时，压力配重的重力作用在托盘上，压力调节油缸工作腔内的液压油进入驱动油缸上侧的工作腔内，从而使压头下移至压力起始位置、或者使压头下移而对集群半成品施加一个固定的装配压力；当我们在压力配重上叠放补偿配重时，即可对极群半成品施加一个额外的附加压力；当我们需要上移压头时，只需撤去补偿配重，然后通过电磁控制阀接通液压管路中的出油管路与驱动油缸下侧的工作腔，此时，驱动油缸即可带动压头上移至待机位置，与此同时，驱动油缸上侧的工作腔内的液压油通过管路全部回流至压力调节油缸内，使托盘上升至最高位置，电磁吸盘得电而吸附压力配重。如此循环，即可完成集群的连续装配。
最后，我们可在压头的上侧中心位置设置圆柱形的连接座61，如图4所示，在连接座内设置球形空腔611，球形空腔的球心位于连接座竖直的轴线上，在球形空腔内设置一个转动圆盘62，该转动圆盘包括上下两个圆形平面、以及连接在两个圆形平面之间的周向侧面，并且转动圆盘周向的侧面为与球形空腔适配的球面，从而使转动圆盘呈鼓形。此外，在连接座的上端面设置螺杆过孔612以及矩形的装配凹槽613，螺杆过孔以及装配凹槽均向下延伸并贯通球形空腔，并且螺杆过孔的轴线穿过球形空腔的球心，而装配凹槽的横截面中心同样位于螺杆过孔的轴线上，矩形的装配凹槽的其中两个宽度方向的相对的侧壁与球形空腔的内侧壁相切，装配凹槽另外两个长度方向的相对的侧壁之间的距离大于转动圆盘的高度。也就是说，矩形的装配凹槽的宽度大于转动圆盘的高度，矩形的装配凹槽的长度等于球形空腔的直径。另外，在转动圆盘的中心设置螺纹连接孔，调节螺杆的下端穿过螺杆过孔后螺纹连接在转动圆盘的螺纹连接孔内。
由于转动圆盘的外侧面为与装配凹槽适配的球面，因此，转动圆盘可与装配凹槽之间形成球面连接，使调节螺杆与压头之间可形成360度的球接，既可使调节螺杆方便地转动以调节压头的高度，又可将调节螺杆的轴向压力传递给压头。特别是，装配凹槽的宽度大于转动圆盘的高度，因此，在装配时，我们可将转动圆盘的高度放入装配凹槽内，此时转动圆盘的轴线与连接座的轴线相垂直；当转动圆盘与球形空腔相贴合时，将转动圆盘转动90度，使转动圆盘的轴线与连接座的轴线相重合，即可方便地使调节螺杆的下端穿过螺杆过孔后与转动圆盘形成螺纹连接。由于调节螺杆与压头之间为球接，因此，可确保压头对极群半成品各处形成均匀的压力。需要说明的是，我们可在调节螺杆与转动圆盘连接一侧、以及和驱动油缸活塞杆连接一侧分别设置锁紧螺母54，当调节螺杆与转动圆盘螺纹以及活塞杆连接后，拧紧锁紧螺母，使上面的锁紧螺母紧紧地抵靠活塞杆端面、下面的锁紧螺母紧紧地抵靠转动圆盘，从而可避免调节螺杆从活塞杆以及转动圆盘上松脱。另外，我们可在调节螺杆的中间位置设置正六棱柱的转动部，从而方便通过扳手转动调节螺杆。当我们需要转动调节螺杆以调节压头的高度时，可先松开抵靠活塞杆的锁紧螺母，此时即可方便地转动调节螺杆以调节压头的高度，然后再次拧紧抵靠活塞杆的锁紧螺母即可。