CN200990395Y - 一种用于卷绕式铅蓄电池的壳体和内部连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于卷绕式铅酸蓄电池的壳体和内部连接结构，本结构适合于高功率、高倍率放电，同时具有高耐震动性能圆柱型铅蓄电池的加工制造。本实用新型的结构特点是将电池内的单格设计为圆柱型，整体电池是由多个圆柱单体(单体电池)构成。圆柱单体电池是采用电池隔板将一正－负两片极板隔离，通过卷绕成为圆柱型单体电池。圆柱型单体电池是在一片板栅上采用多个极耳(两个或两电池个以上)结构，使电极整体的电流密度分布均匀，提高了电极活性物质的利用效率同时也提高了汇流效率，在降低电极内阻的同时，也延长了电池的循环使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及铅蓄电池，尤其是用于高功率，高倍率放电卷绕式铅蓄电池的圆柱型壳体以及电池内部圆柱型单体电极之间的连接结构，属于蓄电池加工制造技术领域。
背景技术
传统的铅酸电池制造工艺和技术已经历了一个多世纪的历程。在一个多世纪的发展过程中，传统的生产及加工技术被不断地革新、新的技术和设备被不断地采用。
目前已有的铅蓄电池通常采用传统平板式电池极板和相应的方型或长方型的电池壳。每一电池内部是由多个单体(格)电池组成。例如，一只常见的12V电池在其内部是由6个单格电池按串联连接方式组成整体电池。传统平板式电池的不足之处在于：由于单格电池空间的限制，为了提高电池的容量和空间利用率，通常在每一内单格内采用多个单片极板并联的方式。因为在单片极板上只采用一个极耳用于电池汇流端子的连接，汇流效率不高，内阻较高，对大电流放电有影响。传统平板式电池的另一不足之处在于：因为极板是由铅或铅合金板栅制造而成.因而极板机械强度不高，在加工和使用过程中容易出现极板弯曲，掉(脱)粉等毛病，要提高机械强度就要提高极板的厚度，因此增加了电池重量。这些传统的极板虽然可以满足对电池的一般便用要求，但不适合制造高倍率放电、尤其是高倍率(20倍率以上)放电的电池和对耐震动性能要求高的高功率铅蓄电池。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种圆柱型壳体结构以及电池内部圆柱型单体电极之间的连接结构，其结构简单，加工方便，提高了电极整体的电流密度分布均匀性，并提高了电极的机械强度和抗震动性能.在降低电极内阻的同时，同时也延长了电池的循环使用寿命。
本实用新型所解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
一种圆柱型铅蓄电池的壳体结构，包括壳体、壳盖、单体电池筒，定位柱、排气孔、连接沟槽、接线柱、极耳，其中，壳体分为多个电池单格，其特征是壳体内电池单体(单格)呈圆柱型，整体电池由二个或二个以上的圆柱单体构成；在壳体中圆柱单体具有对称分布且为2*3；立方堆积式排列。本实用新型的结构特点是将电池内的单格设计为圆柱型，整体电池是由多个圆柱单体(单体电池)构成。圆柱单体电池是采用电池隔板将一正-负两片极板隔离，通过卷绕成为圆柱型单体电池。圆柱型单体电池的极板的设计和制造是在一片板栅上采用多个极耳(两个或两电池个以上)结构。通过在同一板栅上将多个极耳优化分布，使电极整体的电流密度分布均匀，提高了电极活性物质的利用效率同时也提高了汇流效率，在降低电极内阻的同时，也延长了电池的循环使用寿命。通过采用卷绕成型工艺，将单体电池制备成圆柱型单体电池，使电极整体受力(压力)均匀，同时避免了平板电池的机械强度不够，在外部震动和使用过程中(因电极活性物质体积的变化)极板的膨胀与收缩容易损坏等弱点。
本设计电池壳体的厚度为1.0～6.0mm，壳盖的厚度为1.0～6.0mm；壳体和壳盖的材料均为塑料，如ABS树脂、PE树脂，PP树脂，或由二种或三种以上聚合物材料做成。
附图说明
图1为本实用新型电池壳体结构示意图；
图2(A)为本实用新型电池壳盖结构的俯视图；
图2(B)为本实用新型的圆柱型电池壳盖结构的仰视图；
图3为本实用新型蓄电池内部单体电池连接结构示意图(电池的一侧两排并排处留有两个对外接线端子)；
图4本实用新型蓄电池外观立体示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行说明。
如图1~4所示，在图1中，可根据所需电池容量的大小设计单体圆柱电池的直径和高度，将电池壳体(1)和壳盖(2)设计为如图1和图2所示结构：即电池壳体中6个圆柱单体(3)具有对称分布按2×3(立方堆积方式排列)设计、并按常规的电池壳体的铸塑工艺加工两侧电池壳体。因为常规的电池壳体的铸塑加工工艺已经为众所周知，并不涉及或影响本专利所述的电池壳体结构特点，故在此不予累叙。
在图2(A)和图2(B)中，在壳盖(2)上的6个圆弧中心位置上设有6个凸出的排气孔(6)，壳盖上的5个沟槽(7)将6个单体圆弧沟槽(4)互相连接，定位柱(5)在壳体与壳盖的结合中起定位作用，两个接线端子孔(8)中套有接线极柱(10)，供外接线用。
根据图1~2加工电池壳体，电池的装配可以按目前已知常规的加工工艺进行，同时将单体圆柱电池按图4所示进行连接。在每个单体电池(12)中均设有与板栅相连接的极耳(11)，通过极耳和连接件(9)将各单体电池串接起来。
在制作电池过程中可采用常规的胶密封工艺也可以采用常规的热密封工艺完成电池壳体与壳盖之间的密封连接，形成整体圆柱型密封电池。顶盖(13)盖在壳盖(2)之上，顶盖上露出供外接线用的两个接线端子(14)。图5所示为内部装配完毕的电池。在上述过程中，可以采用目前已知常规的胶密封工艺，即：利用“环氧树脂”密封并在室温条件下固化。
因为本实用新型涉及到圆柱式卷绕电池的壳体结构和电池内部的连接方式，并未涉及到圆柱式卷绕电池的具体制造工艺，因此对卷绕式电池本身的制造工艺不在此给予叙述。
综上所述，采用上述电池壳体结构和电池内部的连接方式，可以用于高功率卷绕式铅酸电池的制备。
本实用新型的特点在于：本实用新型是将电池内的单格设计为圆柱型，整体电池是由多个圆柱单体(单体电池)构成。圆柱单体电池是采用电池隔板将一正-负两片极板隔离，通过卷绕成为圆柱型单体电池。圆柱型单体电池的极板的设计和制造是在一片板栅上采用多个极耳(两个或两个电池以上)结构。通过采用简单方便的单体电池连接方式，使电极整体的电流密度分布均匀，提高了电极活性物质的利用效率同时也提高了汇流效率，在降低电极内阻的同时，也延长了电池的循环使用寿命。通过采用卷绕成型工艺，将单体电池制备成圆柱型单体电池，使电极整体受力(压力)均匀，同时避免了平板电池的机械强度不够，在外部震动和使用过程中(因电极活性物质体积的变化)极板的膨胀与收缩容易损坏等弱点。
最后需要说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (9)
1、一种用于卷绕式铅蓄电池的壳体和内部连接结构，包括壳体、壳盖、单体电池筒，定位柱、排气孔、连接沟槽、接线柱、极耳，其中，壳体分为多个电池单格，其特征在于：壳体内电池单体呈圆柱型，整体电池由二个或二个以上的圆柱单体构成；在壳体中圆柱单体具有对称分布且为2×3立方堆积式排列；圆柱单元电池由电池隔板将正、负两片极板隔离、通过卷绕成为圆柱型单体电池。
2、根据权利要求1所述的一种卷绕式铅蓄电池的壳体和内部连接结构，其特征在于：圆柱单体电池中设有连接电池板栅的极耳(11)，供单体电池间连接。
3、根据权利要求1所述的一种卷绕式铅蓄电池的壳体和内部连接结构，其特征在于：壳盖(2)上设有6个互相相切的单体圆弧沟槽(4)，沟槽部位的宽度和深度与壳体上部开口部分相配合，即壳体上部开口部分嵌入壳盖的沟槽内部。
4、根据权利要求1所述的一种卷绕式铅蓄电池的壳体和内部连接结构，其特征在于：壳盖上设有5个连接沟槽(7)，连接沟槽将6个单体圆弧沟槽(4)互相连接。
5、根据权利要求1或4所述的一种卷绕式铅蓄电池的壳体和内部连接结构，其特征在于：连接沟槽(7)对应于单体电池极耳(11)的位置，通过极耳(11)和连接件(9)，将单体电池跨桥串接，构成整体电池。
6、根据权利要求1或3所述的一种卷绕式铅蓄电池的壳体和内部连接结构，其特征在于：壳盖(2)上设有凸起的排气孔(6)，在排气孔上设置排气橡胶阀。
7、根据权利要求1或3所述的一种卷绕式铅蓄电池的壳体和内部连接结构，其特征在于：电池壳体(1)的厚度为1.0～6.0mm，壳盖(2)的厚度为1.0～6.0mm。
8、根据权利要求1或3所述的一种卷绕式铅蓄电池的壳体和内部连接结构，其特征在于：壳体和壳盖的材料均为塑料。
9、根据权利要求1所述的一种卷绕式铅蓄电池的壳体和内部连接结构，其特征在于：电池壳体一侧两排并排处设有两个对外接线极柱(10)。
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