一种蓄电池及其制备方法技术

一种蓄电池，由单元电池串联构成、单元电池的正、负极板由板栅及在其中填充的正负活性物质构成，每个单元电池为由正极板、隔板、负极板顺序叠放、再由高分子材料填充封装成的长方体结构，每个单元电池与其周边的单元电池之间无间隙连接为一个整体，单元电池在与电极板平行的平面上按顺序紧密码放，构成单元电池层，同时在与电极板垂直的方向上构成多层结构；制备方法分为模块设计，板栅制备，模块制备，电池组装，电池化成。本发明专利技术的优点：制备工艺简单，节约成本；提高电池体积比能量，减小电池内阻，提高电池大电流放电性能且内部没有悬臂梁结构，耐震动；蓄电池的内部压力可以加大，提高氧复合效率和延长电池使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二次电池(蓄电池)及其制造，尤其涉及蓄电池组成的新概 念以及电池的整体制造方法，各单格之间的连接方法，还包括采用该方法形 成特有结构的蓄电池.
技术介绍
现有技术涉及蓄电池各单格之间的连接以及蓄电池的制造方法， 一般是采用如下工艺流程之一第一种板栅制造-一-涂膏——固化、干燥——极板化成——干燥——将隔板和正负极板配组------焊接极群、连接极柱及引出极柱(各种极柱另行制造)——极群装入电池槽(电池槽、盖另行制造)------各单格之间穿壁焊连接或跨桥焊连接------热封或胶封电池盖------焊接端子——胶封端子(有些结构可省略此步骤)------(使用前)注电解液初充电(干荷电电池可以不用初充电)……。第二种板栅制造一--涂膏——固化、干燥——将隔板和正负生极板配组------焊接生极板极群、连接极柱及引出极柱(各种极柱另行制造)——极群装入电池槽(电池槽、盖另行制造)------各单格之间穿壁焊连接或跨桥焊连接------热封或胶封电池盖------焊接端子——胶封端子(有些结构可省略此步骤)------注电解液进行电池化成充电……。通常采用的以上两种蓄电池制造方法，都是把电池外壳分为电池槽和 电池盖两个部分，并且需要解决电池各单格之间的密封和电连接问题以及 端子与极板连接和盖子与端子的密封问题。因此需要事先注塑好电池槽、盖；事先做好极柱、端子等金属零件，在组装时，需要进行焊接和密封， 这些过程会造成以下不利因素1、 焊接工序会增加焊接金属的用量，并且增加制造金属零件和焊接工时。2、 加长导电通路，增加电池内阻。3、 为实现密封和焊接而增加电池体积。4、 特别是一些小容量电池，为实现焊接和密封，工时成本比例很高。如何针对以上问题采用新的制造方法， 一直以来没有得到很好解决。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处，而提出一 种蓄电池组成新概念以及用这种新概念制造蓄电池的新方法和蓄电池新产叩o本专利技术提供一种蓄电池，由单元电池串联构成、其中单元电池的正、 负极板由板栅及在其中填充的正负活性物质构成，每个单元电池为由正极 板、隔板、负极板顺序叠放、再由高分子材料填充封装成的长方体结构，每个单元电池与其周边的单元电池之间无间隙连接为一个整体；单元电池 在与电极板平行的平面上按顺序紧密码放，构成单元电池层，同时在与电极板垂直的方向上——定义为Z轴，构成多层结构，层数》1;每个单元电池与其相邻的单元电池的极板方向恰好相反；第一个单元电池的正极或负极接端子，第一个单元电池的负极板板栅或正极板板栅与相邻的第二个单 元电池的正极板板栅或负极板板栅连接成一个整体，第二个单元电池的负 极板板栅或正极板板栅与相邻的第三个单元电池的正极板板栅或负极板板 栅连接成一个整体，依次类推，倒数第二个单元电池的负极板板栅或正极 板板栅与最末单元电池的正极板板栅或负极板板栅连接成一个整体，最末单元电池的负极或正极接端子；板栅的连接方式为横向、^l向或背向连接, 相邻单元电池层中，用来实现层与层间电联结的单元电池之间采用背向连 接板栅相连。本专利技术提供的蓄电池，端子直接与相应的极板板栅连接成一个整体。 本专利技术提供一种蓄电池的制备方法,具体步骤分为模块设计，板栅制备， 模块制备，电池组装，电池化成——模块设计以每层单元电池的正负极板中间为界，按照平行于电池极板 的方向将蓄电池分为L+l层模块~L代表单元电池层层数，以最下层模 块作为第1层，最上层模块为第L+l层，则第1层模块与第L+l层为单层 结构，其余各层模块为双层结构，按单元电池串联原理设计各个模块的板 栅连接方向和活性物质极性，其中第1层模块与第2层模块的下层构成 第1层单元电池，第2层模块的上层与第3层模块的下层构成第2层单元 电池，依次类推，第L层模块的上层与第L+l层模块构成第L层单元电池;板栅制备按照设计的模块，制造预先连接的板栅组及正、负端子板 栅，每个板栅组包括2片板栅，这2片板栅按横向连接、纵向连接、背向连接三种方式之一连接，正、负端子板栅由端子及单片板栅连接构成；模块制备按照设计的模块制备注塑模具，将板栅组及正、负端子板栅 作为预埋件放入模具中注塑成型，此时形成嵌入了按照设计方式排列板栅 的若干半个单元电池的壳体，然后在板栅内按照设计极性涂上正极或负极 活性物质，并固化、干燥，从而形成带电池生极板的各层模块；也可以先 将板栅组及正、负端子板栅按照设计极性涂上正极或负极活性物质，并固 化、干燥，形成电池生极板，再将电池生极板作为预埋件放入模具中注塑 成型，从而形成带电池生极板的各层模块；电池组装在构成单元电池的正、负电池极板间加隔板，再将构成单元 电池的相应模块合并，此时便形成了由相互串联、整体密封的单元电池构 成的蓄电池；电池化成将电解液注入到各个单元电池中，进行电池化成，加排气密 封装置完成电池制造。本专利技术提供的蓄电池，板栅的结构为网状结构、带有衬底的格状结构或 平板结构，板栅材质为纯铅、铅锡合金、铅钙系列合金、钛系列合金以及 镀铅纯铜。本专利技术提供的蓄电池，所述的高分子材料为ABS树脂、PP树脂、PE 树脂、聚碳酸酯之一或两种及两种以上。本专利技术提供的蓄电池，隔板的四周比极板四周大出0.5mm—5mm。本专利技术提供的蓄电池的制备方法，板栅采用重力浇铸、压力铸造、板材 冲压、切口拉网等方法制备。本专利技术提供的蓄电池的制备方法,所述的构成单元电池的相应模块采用超声波焊接、热封机封合、胶粘中的一种工艺进行合并。本专利技术提供的蓄电池的制备方法，采用真空灌注、压力注射、重力滴入 等方式之一注入电解液。同现有的技术相比较，采用本专利技术把蓄电池分为模块化制造，省去了 金属焊接和端子密封工序，縮短了电流流经途径，消除了电流通道瓶颈。 本专利技术至少在如下几个方面有明显的优越性1、 节约了金属材料，降低材料成本；减轻重量，提高电池重量比能量。2、 省去了金属零件(极柱、端子等)制造工序和金属焊接工序，减少 了制造工时成本。3、 同时制造出正负连通的两块板栅；同时制造出带端子的板栅，提高 生产率，减小电池内阻，提高电池大电流放电性能。4、 把复杂的电池组装工序分解为电池模块的制造，采用嵌入板栅的壳 体注塑方式，同时解决了连接和密封两个问题，大大简化了电池的制造过 程，提高生产效率。5、 减小为焊接和密封所占用的空间，提高电池体积比能量。6、 模块单元格可以灵活设计，从单格电池到任意单元格n格电池都可 以制造，灵活确定电池电压。7、 蓄电池的内部压力可以加大，提高氧复合效率和延长电池使用寿命。8、 蓄电池的外壳、板栅、活性物质都是紧密地结合在一起，成为无间 隙整体结构，内部没有悬臂梁结构，特别耐震动。附图说明图l 3x5x5蓄电池整体主视图图2 3x5x5蓄电池整体俯视图图3 3x5x5蓄电池整体左视图图4 3x5x5蓄电池整体A-A剖视图图5 3x5x5蓄电池M6主视图图6 3x5x5蓄电池M6俯视图图7 3x5x5蓄电池M6仰视图图8 3x5x5蓄电池M5的B-B剖视图图9 3x5x5蓄电池M5俯视图图10 3x5x5蓄电池M5仰视图图ll lx2蓄电池整体主视图图12 lx2蓄电池整体左视图图13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电池，由单元电池串联构成、其中单元电池的正、负极板由板栅及在其中填充的正负活性物质构成，其特征在于：　每个单元电池为由正极板、隔板、负极板顺序叠放、再由高分子材料填充封装成的长方体结构，每个单元电池与其周边的单元电池之间无间隙连 接为一个整体；单元电池在与电极板平行的平面上按顺序紧密码放，构成单元电池层，同时在与电极板垂直的方向上－－定义为Ｚ轴，构成多层结构，层数≥１；每个单元电池与其相邻的单元电池的极板方向恰好相反；第一个单元电池的正极或负极接端子，第一个单元电池的负极板板栅或正极板板栅与相邻的第二个单元电池的正极板板栅或负极板板栅连接成一个整体，第二个单元电池的负极板板栅或正极板板栅与相邻的第三个单元电池的正极板板栅或负极板板栅连接成一个整体，依次类推，倒数第二个单元电池的负极板板栅或正极板板栅与最末单元电池的正极板板栅或负极板板栅连接成一个整体，最末单元电池的负极或正极接端子；板栅的连接方式为横向、纵向或背向连接，相邻单元电池层中，用来实现层与层间电联结的单元电池之间采用背向连接板栅相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓犁，
申请(专利权)人：邓犁，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]