一种免隔板的铅蓄电池的极群座架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种免隔板的铅蓄电池的极群座架，该座架包括位于上部的横向的上筋条、位于下部横向的下筋条、竖筋，所述上筋条和下筋条通过竖筋连接，所述相邻的上筋条间或相邻的下筋条间的形成插槽，用于插接固定正极板或负极板。运用本实用新型专利技术可有效地降低电池内阻，提升大电流充放电能力，减少材料成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Polar group seat frame of lead free battery without partition plate

The utility model discloses a free partition lead-acid battery electrode group seat frame, the seat frame comprises a top located on transverse ribs, the ribs located in the lower part of horizontal and vertical ribs, the ribs and ribs through vertical bars connected on or adjacent to the adjacent ribs the ribs are formed between the slots for inserting a fixed positive plate or negative plate. The utility model can effectively reduce the internal resistance of the battery, improve the charging and discharging capacity of the high current, and reduce the material cost.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及铅蓄电池制造领域，特别涉及一种免隔板的铅蓄电池的极群座架。
技术介绍
铅蓄电池因材料来源广、安全可靠、性价比高、具有大容量、放电强度大等性能优势，且废弃资源可循环利用，在近年仍保持了广泛的市场；铅极板的制造主流为板状涂膏式，其外观形状如图1a和Ib所示；铅正极通常还有一种管式结构，将条形集电体9置在空心的管状微孔网8中，条形集电体9位于截面轴心，管网8与条形集电体9之间填充活性物质，如图2a和2b所示，因电活性物质被填充在管网8内不会脱落，使用寿命长，广泛用于大功率电动机车，行业称管式电池。本技术源于管式电池的免隔板结构研究，同样适用于板式电池。管式极板通常是将若干单管连排使用，业内通称排管，等效于一片极板，如图2c所示；常规使用时与板状涂膏式极板类同，即将若干正极排管与若干负极板一正一负交叉堆叠、若干同极性极板通过极耳汇流电固连，分别引导出若干极板交叉堆叠的正极端和负极端组合成极群；为隔离极群中的正负两极，通常要加隔离板，包板时由上往上；常见的隔离板材料有富含微孔的橡胶、PE、PP、PVC、ABS以及AGM等，隔离形式有折叠包板或制造成套袋包板，裹包正/负极板，管式极板因套管为带孔绝缘物，隔离板通常是附加在负极板上。隔离板是铅蓄电池内阻的主要来源之一，其附加成本也不可忽略，因此业内一直寻求一种微孔结构更合理、更省材料成本、内阻更低的隔离板。富液结构电 池(包括管式和板式)在长期使用中更易在极群上部发生微短路，技术原因与富液结构及恒流充电方式有关。当使用时间较长时，极板活性物质容易发生溶出，其微粒较大者沉淀在槽体底部；较小的微粒往往游离于电解质并随电解质的充电气泡被携带到极群上部，沉积在极群上部套装极板的套袋口或向上裹包极板的软性隔板口 ；当游离活性物质沉积足够多时会成为极群微短路的重要来源。对于管式电池，由于排管为富含微孔的材料制成，可视为正极板自然附带的隔离板，由此对隔离负极板的技术要求并不高,管式电池与板式电池相比的内阻偏大,原因之一也是由于正、负极等效采用了双重隔离板。伴随电动汽车对管式电池的大电流充放电能力提升要求，管式电池制造领域急需寻求一种降低隔离板内阻的技术，尤其是一种等效免隔离板的技术优化方案。除了管式电池，不少对大电流充放电能力有提升要求的常规板式结构电池，同样将视线集中在隔离板改良，例如电动汽车用大、中型密封电池，业内期待能通过纳米功能胶体、结合粗孔AGM甚至不加隔膜的技术方案降低内阻。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有隔离板结构技术的不足之处，为铅蓄电池尤其是管式电池提供一种结构简单，工艺容易实现的极板隔离件以及结构连接方法，形成可等效免去隔离板的极群，从而运用这种极板隔离件和极群连接结构，制造出结构更合理、更省材料成本、内阻更低的铅蓄电池。为实现上述目的，本技术提供了一种免隔板的铅蓄电池极群座架，其特征在于:所述极群座架I由位于上部的横向上筋条la、位于下部的横向下筋条Ib和竖筋Ic组成，上筋条和下筋条通过若干竖筋连接成框架，分别形成若干个插槽2，用于纵向插接固定正极板4和负极板3,所述的座架I在同一极群中至少设置一个。所述正极板3和负极板4构成的极群中，同一极群至少安装一个座架I，极群中的正负极板相对面中空，中空面积大于1/2 ;或者正负极板的中部空间填充多孔材料。所述的座架I可用橡胶或PE、PP、PVC、ABS等常规塑料以及复合AGM、陶瓷等其他的定型耐酸绝缘材料制成，外边形状任意。作为一种技术优化选择，所述座架I的制造材料可带微孔，亦可不带微孔。当所述的同一极群安装在两个或两个以上的座架时，若干座架I之间设置有相互固定装置，相互固定的装置形式任意。作为一种技术优化设计的改进方案，所述的安装在座架I的极群的下部，可附加与槽体底部可嵌合的、用于隔离定位的座架，或另外设计专门密封极板下部的装置，例如在极板下沿实施局部包板、套装极板隔离件等。作为又一种技术优化设计的改进方案，所述的极群下部座架11为栅网状结构，可与极群座架I实行一体化设计。所述的极群座架I和极群下部座架11，既可实行一体化设计，也可实行分拆组合式设计。 所述的极群座架I适用于常规极群安装的管式或板式电池，包括单体以及多格连体结构。本技术改变了用隔板全部隔离极板面的常规设计方案，座架实现了双重功能，一是定位极群中正、负板之间的间距，二是隔离正、负板的电接触，且仅隔离极板的极小面积，使正负板的相对面绝大部分中空，有效地降低了内阻和隔板材耗。极板座架I的运用，消除了常规隔离袋/向上包板在极群上部形成的游离活性物质沉积池，可有效地避免了在长期使用中容易出现的极群上部微短路。常规铅蓄电池无论正极是管式还是板式，极群的上下部定位技术都较成熟，只需将常规隔离板去除，将正极板和负极板套装在座架，使若干极板通过座架定位为正、负相间的极群，即可达到防止板面接触的基本设计目标。本技术的优点在于，极板隔离结构简单，成本低，工艺容易实现。运用本技术制造出的免常规隔板的电池，具有内阻低、充放电效率高、比能量和比功率高、可大电流快速充放电的明显优势。附图说明图1a为常规板状涂膏式极板的结构剖面图。图1b为常规板状涂膏式极板的侧视图。图2a为常规管式正极的单管的结构示意图。图2b为常规管式正极的单管的俯视图。图2c为若干正极单管排列组合成排管式的结构示意图。图3a为一种带一个插槽的座架结构示意图。图3b为一种两侧带竖筋的三插槽座架结构示意图。图3c为两侧及中间均带竖筋的三插槽座架的结构示意图。图4为若干极板安装在隔离件的正视结构示意图。图5为若干极板安装在座架上的极群立体结构示意图。图6为一种栅网状隔离固定座架结构的俯视图。附图标识1、极群座架la、上筋条lb、下筋条 lc、竖筋2、插槽3、负极板4、正极板5、极耳6、极板上沿7、极板下沿8、管状微孔网 9、管板集电芯10、管板常规座架 11、栅网状隔离固定座架具体实施方式下面结合 附图和实施例进一步对本技术进行详细说明。所述座架与常规隔离板的不同，首先在于对极板面仅是局部隔离、而不是全部隔离；这一座架隔离形式最适宜在管式电池实现，因为管式正极板的表面是由多孔排管构成，与极群中相邻负板除了有可能在上下边沿接触，中间绝大部分面积通过排管自然隔离，只要运用座架防止两极接触，即可实现基本设计目标。一种最基础的单插槽座架如图3a所示，仅插接定位单片极板。该座架除设计有水平方向用于固定极板上、下部位的上筋条la、下筋条Ib外，两侧设计有垂直竖筋lc，上、下分别有4根筋条闭合成两个矩形插槽2，用于穿插固定安装极板；所述的水平方向筋条只是相对而言，实际设计时可与水平方向形成一定夹角；同理，所述的竖筋也只是相对而言，实际设计时同样可与垂直方向形成一定夹角。所述的筋条外边形状任意，插槽2实用中不必设计为完全的闭合矩形，可留空位。实用中更多使用的是多个插槽2的一体化极群座架，如图3b、图3c所示；其中，图3b的极群座架除了上筋条la、下筋条Ib外，仅两侧设计有竖筋lc，中间插槽之间不设置竖筋，这类简单的座架结构对管式电池的极群已够用；对于板式极群，实用设计宜在座架内部插槽之间多设计一些竖筋lc，如图3c所示的座架，更有助于稳固极群，防止极板变形，隔离效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种免隔板的铅蓄电池的极群座架，其特征在于：所述极群座架(1)由位于上部的横向上筋条(1a)、位于下部的横向下筋条(1b)和竖筋(1c)组成，上筋条和下筋条通过若干竖筋连接成框架，分别形成若干个插槽(2)，用于纵向插接固定正极板(4)和负极板(3)，所述的极群座架(1)在同一极群中至少设置一个。

【技术特征摘要】
1.一种免隔板的铅蓄电池的极群座架，其特征在于:所述极群座架(I)由位于上部的横向上筋条(la)、位于下部的横向下筋条(Ib)和竖筋(Ic)组成，上筋条和下筋条通过若干竖筋连接成框架，分别形成若干个插槽(2)，用于纵向插接固定正极板(4)和负极板(3)，所述的极群座架(I)在同一极群中至少设置一个。2.根据权利要求1所述的极群座架，其特征在于，所述的极群座架(I)的材料耐酸绝缘，由橡胶、塑料、复合AGM或陶瓷制成。3.根据权利要求1或2所述的极群座架，其特征在于，所述的极群座架(I)的材料有微孔。4.根据权利要求1所述的极群座架，其特征在于，所述的同一极群安装在两个或两个以上的极群座架(I)上，若干极群座架(I)间设置有固定装置。5.根据权利要求1所述的极群座架，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘粤荣，陈方，
申请(专利权)人：刘粤荣，陈方，
类型：实用新型
国别省市：