组装双极电池的方法技术

一种用于将双极电池的两个元件密封在一起的方法，所述方法包括：将感应加热元件插入两个元件之间，向所述感应加热元件施加电流以生成局部的热来熔化所述加热元件附近的材料，从而将所述两个元件密封在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将双极电池的两个元件密封在一起的方法。具体地，本专利技术涉及将两个框架元件密封在一起的方法，每个框架元件支撑用在双极电池中的双极电极。本专利技术还涉及将双极基板与用于支撑用在双极电池中的双极电极的框架密封在一起的方法。本专利技术还涉及双极电池。
技术介绍
双极电池是本领域已知的。电池包括串联连接的多个双极基板或双极基板的组合件。双极基板组合件的一端是阳性单极。双极基板组合件的另一端是阴性单极。双极基板包括电极。在双极铅酸电池的情况中，除了每端的单极以外，每个电极具有覆盖有多孔铅的电极的一侧(该侧为双极电极的阴极侧)，以及覆盖有多孔二氧化铅的另一侧(阳性)。电极可由，例如mxmex TM陶瓷形成。任选地，在施加浆料之前将薄层金属施加到电极。使用中，电流以均一的电流密度垂直于电极表面流经电极。通常，双极基板在塑料框中被保持在一起。密封双极基板是在实验室中通过使用具有合适厚度且由例如丁基、硅酮或热塑性弹性体橡胶片制成的垫圈来实现的。整个组合件通过适当长度的金属带和栓保持在一起。在市售电池中，通常基板被密封到具有用于每个基板的插槽的预成型塑料容器中。然后以常见方式电化成电池(参见例如国际专利申请号 PCT/GB2006/001504)。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种改进的制造或组装电池的方法。本专利技术人已发现双极基板的组合件可通过将每个双极基板支撑到塑料框架中而接合在一起。然后使用粘合剂将塑料框架接合并密封在一起。然而，该方法有许多局限性。首先，确保使用足够的粘合剂以在框架周围形成完整密封是至关重要的。当框架被压缩到一起时，一些粘合剂从接合处被挤压出来并挤到所形成的组合件的表面上。这种不雅观的粘合剂在进一步的清洁步骤中被去除，以形成组装的双极基板和电池。该方法的另一缺点在于粘合剂昂贵。容纳双极基板的塑料框架被以气密的方式密封在一起是重要的。将空气引入电池中会导致电气自放电。而且，密封电池以使酸性电解质可添加到双极电极之间也是重要的。之前，双极基板自身已使用粘合剂而被密封到框架中。这有着与上文概述的那些类似的缺点，即，确保使用足够的粘合剂以在基板和框架之间形成完整的密封是至关重要的。过多的粘合剂必须在进一步的清洁步骤中被去除，以形成组装的双极基板和框架。该方法的另一缺点在于粘合剂昂贵。在本专利技术的第一方面中，提供一种将双极电池的两个元件密封在一起的方法，所述方法包括将感应加热元件插入所述两个元件之间；3向所述感应加热元件施加电流，以生成局部的热来熔化所述加热元件附近的材料，从而将所述两个元件密封在一起。在本专利技术的一个实施方案中，提供一种将两个框架元件密封在一起的方法，所述两个框架元件各自支撑用在双极电池中的双极电极，所述方法包括将感应加热元件插入所述两个框架元件之间；向所述感应加热元件施加电流，以生成局部的热来熔化所述加热元件附近的材料，从而将所述两个框架密封在一起。在本专利技术的第二方面中，提供一种双极电池，其包括通过感应加热焊接在一起的多个元件。在一个实施方案中，提供一种双极电池，其包括通过感应加热焊接在一起的多个框架元件。感应加热元件可为独立于待密封在一起的双极电池的两个元件中任一个的组件， 例如独立于两个框架元件中的任一个。作为替代方案或者另外的方案，感应加热元件可形成待密封在一起的双极电池的两个元件中的至少一个(例如框架元件)的一体式部分。感应加热元件可由单一连续件来形成，或者在为丝的情况中通过点焊或将两个丝端扭曲到一起而接合成环。这样的丝的两端例如可通过冷锻或激光焊接而接合在一起。感应加热元件可由多个件形成，所述多个件布置为使它们彼此接触以允许电流绕整个元件流动。感应加热元件可置于待密封在一起的两个元件(优选为框架元件)的每一个上。 或者，可以使用单个加热元件来将两个元件(优选为框架元件)密封在一起。可使用任意合适的感应加热元件。感应加热元件可包括一种或更多种金属，优选为铁磁性材料。金属可包括铁、钢、 铜、铅、锡和铝中的一种或更多种。金属可包括合金。更优选地，感应加热元件包括碳钢。还要更优选地，感应加热元件包括铅。铅是尤其优选的，因为如果其与电池电解质接触的话，其将不污染电池电解质。铅还容易成型并接合到一起。感应加热元件可包括掺杂有铁磁性陶瓷的塑料。感应加热元件可为丝、平坦金属带或适当掺杂的聚合物绳的形式。本专利技术人已发现，使用金属丝是实施本专利技术的最经济的方法。将理解，可使用不同厚度的丝。优选地，丝具有从2cm到0. Imm的厚度，更优选从 1. 2cm到0. 5mm或从Icm到0. 5mm的厚度，最优选地，丝具有Imm或0. 8mm的直径。优选地，感应加热元件包括具有0. 8mm直径的碳钢丝。这样的丝是可商业获得的。更优选地，感应加热元件包括具有大致为Imm直径的铅丝。这样的丝是可商业获得的。待密封在一起的双极电池的两个元件可为两个框架元件，每个框架元件支撑用在双极电池中的双极电极。作为替代方案或另外的方案，待密封在一起的元件之一可为双极基板，并且另一个元件可为用于支撑用在双极电池中的双极电极的框架。将理解，本专利技术的方法可用来通过感应手段将双极基板与框架密封在一起，随后通过将两个框架元件密封在一起，两个框架元件的每一个支撑用在双极电池中的双极电极。或者，这些组件的密封可同时进行。优选地，待密封在一起的两个元件(例如两个框架元件)具有互锁构造。这是优选的，因为互锁构造有助于元件(例如框架)保持在一起，并且其帮助确保在元件(例如框架)之间形成气密性密封。通常，当两个框架密封在一起时，框架在其每一侧具有互补的凸出部(tongue)和凹槽构造，以便两个毗邻框架可彼此互锁。当基板与框架密封在一起时， 基板与框架也可设计为具有互补的凸出部和凹槽构造，使得它们可彼此互锁。在本专利技术的一个实施方案中，被感应加热元件熔化的材料形成待密封在一起的双极电池的两个元件中的至少一个的一体式部分。在另一实施方案中，被感应加热元件熔化的材料包括最初为独立于待密封在一起的双极电池的两个元件(例如两个框架元件)中的任一个的组件的材料。额外的材料可被视为牺牲材料，其被附加到元件(例如框架)。该材料将选择为具有合适的熔化温度，以使其可被所选的感应加热手段熔化。优选地，该材料包括热塑性材料。被感应加热元件熔化的材料可包括与元件(例如框架元件)主体不同的材料，或者其可包括与元件主体相同的材料。优选地，当待密封在一起的两个组件是框架元件时，使框架元件经受从0. 2到8 巴，更优选从1到3巴范围内的压缩力。更优选地，使框架元件经受从0. 5到3巴，更优选从1到2巴范围内的压缩力。使用压缩的同时将框架感应焊接在一起帮助确保框架以气密性的方式密封在一起。优选地，当待密封在一起的两个元件是双极基板和框架时，使两个元件经受从0. 2 到8巴范围内的压缩力。更优选地，使两个元件经受从0. 5到3巴，更优选从1到2巴范围内的压缩力。使用压缩的同时将双极基板与框架感应焊接在一起帮助确保两个元件以气密性的方式密封在一起。优选地，待密封在一起的元件中的至少一个包括热塑性材料。优选地，元件中的至少一个包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚碳酸酯或它们的共混物。当元件是框架元件时，优选地其还包括玻璃纤维，所述玻璃纤维增强框本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：加文·戴维斯，艾伦·图尔特尔，
申请(专利权)人：阿切沃达有限公司，
类型：发明
国别省市：