汇流连接结构制造技术

本发明专利技术公开了一种铅酸蓄电池的汇流连接结构，其所有汇流连接点和汇流体中，至少有一个或一部分处在所述铅酸蓄电池的电极所在的密封空间外。本发明专利技术还公开了铅酸蓄电池组的汇流连接结构，其所有汇流连接点、汇流体、电池间连接点和电池间连接体中，至少有一个或一部分处在所述铅酸蓄电池组的电极所在的密封空间外。本发明专利技术通过改进铅酸蓄电池和铅酸蓄电池组的汇流连接结构，显著提高了铅酸蓄电池和铅酸蓄电池组的大电流放电能力、汇流体及连接体的耐腐蚀能力、电池组的配组一致性、循环使用寿命、比能量等性能，有利于电池管理芯片在铅酸蓄电池或电池组中的应用。

【技术实现步骤摘要】
汇流连接结构
本专利技术涉及蓄电池和蓄电池组，特别是涉及铅酸蓄电池和铅酸蓄电池组的汇流连接结构。
技术介绍
目前获得广泛应用的铅酸蓄电池有平面板栅式铅酸蓄电池、管式铅酸蓄电池、卷绕式铅酸蓄电池，其它处于研究或试应用中的还有泡沫板栅铅酸蓄电池、超级电容器铅酸蓄电池、铅碳电池等。这些铅酸蓄电池在实际应用中又多以电池组的形式进行制造和使用。一般地，此铅酸蓄电池或铅酸蓄电组内集流体的汇流、电池间连接体与汇流体的连接点与电极共处于同一密封空间，因此，汇流体或电池间连接体的材料均采用对电极密封空间内硫酸溶液具有较强抗腐蚀作用(同时考虑易于铸、焊)、但密度大、电导率较低的铅或铅合金材料，其它密度小、电导率高但不耐酸的铝、铜等材料的使用受限。这样，一方面，限制了铅酸蓄电池的大电流放电能力、比能量等，另一方面，铅或铅合金材料长时间与硫酸溶液共处同一个密封空间，在多次的充放电过程后，表面也会发生较大程度的腐蚀，使得有效导电面积减少，较细的汇流体或电池连接体甚至发生断裂，从而使电池或电池组性能下降、寿命终止。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一是提供一种铅酸蓄电池的汇流连接结构，它可以明显提高铅酸蓄电池的大电流放电能力、比能量、循环使用寿命等性能。为解决上述技术问题，本专利技术的铅酸蓄电池的汇流连接结构，其所有汇流连接点和汇流体中，至少有一个或一部分处在所述铅酸蓄电池的电极所在的密封空间外。所述铅酸蓄电池的汇流连接点包括集流体与汇流体的连接点以及汇流体之间的连接点。汇流连接点可以采用活动连接,也可以采用固定连接。所述铅酸蓄电池的汇流连接结构可以具有一层以上的汇流连接平面，即所有汇流连接点、汇流体的局部或全部可以在同一层(必要时可以采用跳线连接)平面内，也可以在不同的平面内。本专利技术要解决的技术问题之二是提供一种铅酸蓄电池组的汇流连接结构，它可以明显提高铅酸蓄电池组的大电流放电能力、比能量、电池配组的一致性、循环使用寿命等性能。为解决上述技术问题，本专利技术的铅酸蓄电池组的所有汇流连接点、汇流体和电池间连接体中，至少有一个或一部分处在所述铅酸蓄电池组的电极所在的密封空间外。所述铅酸蓄电池组的汇流连接点包括集流体与汇流体的连接点、汇流体之间的连接点、电池间连接体与汇流体的连接点以及电池间连接体与集流体的连接点。汇流连接点可以采用活动连接，也可以采用固定连接。所述铅酸蓄电池组的汇流连接结构也可以具有一层以上的汇流连接平面，即所有汇流连接点、汇流体和电池间连接体的局部或全部可以在同一层平面(必要时可以采用跳线连接)内，也可以在不同的平面内。上述铅酸蓄电池和铅酸蓄电池组中的集流体、汇流体和电池间连接体的材料可以使用铅、铅合金、铅基复合材料、铝、铝合金、铝基复合材料、铜、铜合金、铜基复合材料、银、银合金、银基复合材料、铁、铁合金、铁基复合材料、钛、钛合金、钛基复合材料、锡、锡合金、非金属锡化合物、锡基复合材料、碳材料、碳基复合材料中的一种或多种。上述铅酸蓄电池和铅酸蓄电池组的汇流连接结构可以称之为封外汇流连接结构，这种封外汇流连接结构根据是否直接暴露于环境空气中，可以进一步细分为暴露式封外汇流(直接暴露于空气中)和封闭式封外汇流(与环境空气隔绝)。所述铅酸蓄电池组中所有单电池间的连接体的总数量大于所述铅酸蓄电池组额定电压值除以单电池的额定电压值后所获结果的绝对值的取整数减去1后的差。取整方法为小数点后四舍五入。所述单电池间的连接体的总数量是指连接中仅含有单电池不含有电池亚组的连接体数量。所述的单电池包括至少额定单电池、调平单元中的一种。调平单元包括调平电池、调平电容、调平电阻、调平电感等中的一种或多种，用来提高电池组中各电池间或电池亚组间的充放电性能的一致性。采用封外汇流连接结构的蓄电池的密封，可以采用所有电极整体密封方式(是指将密封材料与电池壳侧壁形成的电极所在的密封空间中的固体、液体、气体封住)，也可以采用先对单根电极作仅阻止固体、液体外溢的阻挡，再对所有电极进行整体密封(可以用环氧树脂、带有安全阀的塑料盖对所有电极进行整体密封，阻止气体、液体和固体外溢)的混合密封方式。采用封外汇流连接结构的铅酸蓄电池组的密封，可以采用每个蓄电池单独密封的方式，或所有蓄电池整体密封的方式，也可以采用部分单独密封、部分整体密封的混合密封方式。电极集流体在与电极密封的交接处也是密封的，以防止电极所处空间的气体、液体、固体从此处泄露腐蚀，污染汇流体、连接体。电极所在密封空间的密封可以带有出气阀门或直接出气口，出气阀门或直接出气口流出的气体可以直接通到电池或电池组外部，也可以汇集并被引导后，经其他排气口或阀门流到电池或电池组外部。密封结构中的气体通道可以是单管、双套管或多层套管。密封材料可以使用塑料、橡胶、电池密封胶、环氧树脂、复合材料中的一种或多种。与封外汇流连接结构相适应的密封还可包括一种防止封外汇流连接结构中的所有汇流连接点、汇流体、连接体中任一种与电池内气体、液体、固体中任一种接触的密封，该密封包括一种塑料罩盖，该塑料罩盖罩住和密封汇流体，连接安全阀出口的气体管道则穿过该汇流体罩盖，并露出气体出口，气体管道外壁与汇流体罩盖交接处是密封的，防止气体出口排气时酸性气体进入汇流体罩盖内部腐蚀汇流体。安全阀门出气口上盖有胶皮帽，胶皮帽之上由一塑料板压住和固定，防止皮帽脱落，并辅助电池在达到设定的内部气压下排气泄压。本专利技术的铅酸蓄电池和铅酸蓄电池组的封外汇流连接结构，相比现有的常规铅酸蓄电池和蓄电池组的封内汇流连接结构，具有以下优点和有益效果：1.现有的蓄电池或蓄电池组采用的封内汇流连接结构，其所有汇流连接点、汇流体本身和部分连接体都被置于电极的密封空间内，因此汇流体的材料不得不使用耐硫酸腐蚀但比重较大的Pb或Pb合金(同时考虑了铅易于铸、焊)。而本专利技术的封外汇流连接结构，其集流体与汇流体的连接点、汇流体的局部或全部、汇流体间的连接点、电池间的连接点可以部分或全部置于电极所在的密封空间之外，这样汇流体的材料就可以使用相对Pb或Pb合金比重更小、电导率更高的材料，例如Al、Cu或其合金，20℃时，Al的电阻率为仅约为Pb的1/8，密度约为Pb的1/4，使用Al作为汇流体，在同样粗细和长度情况下，因电池充放电而在汇流体上损失的电压降比使用Pb作为汇流体时减少700％，汇流体重量和材料成本减少约300％，从而显著增加电池或电池组的大电流放电能力、比能量等。2.汇流体、连接体使用比重更小、电导率更高的材料后，集流体、汇流体、单电池之间的连接距离也可以显著扩大，例如，以同样粗细的Al或Cu汇流体替代Pb汇流体，电阻等效时，Al或Cu汇流体的汇流最长距离约是Pb汇流体的8或15倍，这使得电池配组时，可以根据单电池或电池亚组的容量、充放电特性等性能的最大一致性进行汇流连接，而不是现行铅酸蓄电池所普遍采用的根据最短汇流距离进行汇流连接，从而大大提高了电池间或电池亚组间的一致性。3.封外汇流连接结构有助于铅酸蓄电池和电池组的智能管理，可以增加电池管理芯片对单电极、单电池进行独立的分析、诊断，提高对蓄电池性能分析和控制管理的广度、深度，以及预测的精准度。4.封外汇流连接结构有利于防止硫酸溶液对汇流体、连接体的腐蚀，增强电池或电池组的性能稳定性和循环使用寿命；本文档来自技高网...

【技术保护点】
铅酸蓄电池的汇流连接结构，其特征在于，所述铅酸蓄电池的所有汇流连接点和汇流体中，至少有一个或一部分处在所述铅酸蓄电池的电极所在的密封空间外。

【技术特征摘要】
1.铅酸蓄电池的汇流连接结构，其特征在于，所述铅酸蓄电池的所有汇流连接点和汇流体中，至少有一个或一部分处在所述铅酸蓄电池的电极所在的密封空间外。2.根据权利要求1所述的汇流连接结构，其特征在于，所述汇流连接点包括集流体与汇流体的连接点以及汇流体之间的连接点。3.根据权利要求2所述的汇流连接结构，其特征在于，所述汇流连接点采用活动连接。4.根据权利要求2所述的汇流连接结构，其特征在于，所述集流体和汇流体的材料包括：铅、铅合金、铅基复合材料、铝、铝合金、铝基复合材料、铜、铜合金、铜基复合材料、银、银合金、银基复合材料、铁、铁合金、铁基复合材料、钛、钛合金、钛基复合材料、锡、锡合金、非金属锡化合物、锡基复合材料、碳材料、碳基复合材料中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的汇流连接结构，其特征在于，所述汇流连接结构具有一层以上的汇流连接平面。6.铅酸蓄电池组的汇流连接结构，其特征在于，所述铅酸蓄电池组的所有汇流连接点、汇流体和电池间连接体中，至少有一个或一部分处在所述铅酸蓄电池组的电极所在的密封空间外。7.根据权利要求6所述的汇流连接结构，其特征在于，所述汇流连接点包括集流体与...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春晓，
申请(专利权)人：杨春晓，
类型：发明
国别省市：上海,31