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CN201294238Y - 柱型铅蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种柱型铅蓄电池，包括电池壳体和设置在所述电池壳体内的数个单体电池，所述单体电池的一端设置有正极连接件和负极连接件、或正极连接件和用于对外连接的负接线端子、或负极连接件和用于对外连接的正接线端子，相邻单体电池的正极连接件和负极连接件相互连接将数个单体电池串联连接起来。本实用新型通过正极连接件和负极连接件的穿壁式连接方式或者跨桥式连接方式将数个单体电池串联连接，提高了电极整体的电流密度的均匀性，以及提高了电极的机械强度和抗震动性能，且结构简单，加工方便。

Description

柱型铅蓄电池
技术领域
本实用新型涉及蓄电池加工制造技术领域，尤其涉及一种柱型铅蓄电池。
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12伏电池在其内部是由6个(方型或者长方型)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，限制了电池的大电流放电性能。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，导致极板机械强度不高，在加工和使用过程中容易出现极板弯曲或掉(脱)粉、在外部震动和使用过程中因极板的膨胀和收缩容易出现损坏等缺陷，如果通过提高极板厚度来提高机械强度，则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使用要求，但不适合制造高倍率放电、尤其是30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。
实用新型内容
本实用新型提供了一种柱型铅蓄电池，通过正极连接件和负极连接件穿壁式连接或跨桥式连接的连接结构将数个单体电池串联连接，提高了电极整体的电流密度分布的均匀性以及提高了电极的机械强度和抗震动性能。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种柱型铅蓄电池，包括电池壳体和设置在所述电池壳体内的数个单体电池，所述单体电池的一端设置有正极连接件和负极连接件、或正极连接件和用于对外连接的负接线端子、或负极连接件和用于对外连接的正接线端子，相邻单体电池的正极连接件和负极连接件相互连接将数个单体电池串联连接起来。
相邻单体电池的正极连接件和负极连接件穿过其间的电池壳体的壳壁连接或跨越其间的电池壳体的壳壁连接。
所述单体电池按一排、二排、多排多列或密堆积的方式排列。
所述正接线端子和负接线端子设置在同侧或对角线位置的单体电池上。
所述电池壳体上部扣设有电池上盖，所述电池上盖上扣设有电池上盖板，所述电池壳体下部扣设有电池底盖板，所述电池上盖上设置有与所述接线端子适配的接线柱套。
所述电池上盖上还设置有排气孔，所述排气孔上设置有橡胶阀。
所述电池壳体壳壁的厚度为0.5mm～8.0mm，所述电池上盖的厚度为1.0mm～8.0mm。
所述电池壳体和电池上盖为通过常规铸塑加工工艺制成的塑料制品或二种以上聚合物制品，所述电池壳体和电池上盖之间通过常规胶密封或热密封完成密封。
所述单体电池为圆柱型卷绕式单体电池。
所述圆柱型卷绕式单体电池包括正极板和负极板，所述正极板和负极板间设置有将正极板和负极板隔离的隔板，所述正极板、负极板和隔板通过卷绕成为圆柱型卷绕式单体电池。
本实用新型通过正极连接件和负极连接件的穿过其间的电池壳体的壳壁的穿壁式连接方式或者跨越其间的电池壳体的壳壁的跨桥式连接方式将数个单体电池串联连接，提高了电极整体的电流密度的均匀性，电极活性物质的利用效率和汇流效率；采用卷绕式成型制备圆柱型铅蓄电池，使电池整体受力均匀，避免了平板电池机械强度不够，在外部震动和使用过程中因极板的膨胀和收缩容易损坏的弱点，提高了电极的机械强度和抗震动性能；同时本实用新型将单体电池设计成圆柱型，整体电池由多个圆柱型单体电池构成，与传统的平板式方型电池相比，在外型尺寸和接线端子上更为灵活，可以将柱型铅蓄电池设计成不同的形状，接线端子可按需要设置在不同的位置；并且该柱型铅蓄电池结构简单，加工方便。
附图说明
图1为本实用新型柱型铅蓄电池的结构示意图；
图2为本实用新型柱型铅蓄电池的另一结构示意图；
图3为本实用新型电池上盖的结构示意图；
图4为本实用新型柱型铅蓄电池的装配图；
图5为本实用新型柱型铅蓄电池装配后的结构示意图；
图6为本实用新型柱型铅蓄电池一种排列的示意图；
图7为本实用新型柱型铅蓄电池另一种排列的示意图；
图8为本实用新型柱型铅蓄电池又一种排列的示意图；
图9为图8中柱型铅蓄电池装配后的结构示意图。
附图标记说明
1-电池壳体；    2-单体电池；     3-正极连接件；
4-负极连接件；  5-负接线端子；   6-正接线端子；
7-电池上盖；    8-接线柱套；     9-排气孔；
10-电池上盖板； 11-电池底盖板；  12-橡胶阀。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型柱型铅蓄电池的结构示意图，如图1所示，柱型铅蓄电池包括电池壳体1和单体电池2，数个单体电池2设置在电池壳体1内，单体电池2的一端设置有正极连接件(也称正汇流排)3和负极连接件(也称负汇流排)4、或正极连接件3和用于对外连接的负接线端子5、或负极连接件4和用于对外连接的正接线端子6，相邻单体电池2通过正极连接件3和负极连接件4相互连接将数个单体电池2串联连接起来。本实施例中正接线端子6为一个，负接线端子5为一个。换言之，数个单体电池2中的一个单体电池2设置有正极连接件3和负接线端子5，另一个单体电池2上设置有负极连接件4和正接线端子6，其余单体电池2上均设置有正极连接件3和负极连接件4。其中，相邻单体电池2的正极连接件3和负极连接件4可以穿过其间的电池壳体1的壳壁连接(穿壁式连接方式)，从而将数个单体电池2串联连接。作为一个实施例，本实用新型中的单体电池2为圆柱型卷绕式单体电池。本实施例采用6个单体电池2按二排三列方式排列。单体电池2内部设置有正极板、负极板以及设置在正极板和负极板间的隔板，正极板、负极板和隔板通过卷绕成为圆柱型卷绕式单体电池，其中，单体电池2内部的正极板上还设置有多个正极耳(图中未能画出)，正极耳与正极连接件3连接，单体电池2内的负极板上还设置有多个负极耳(图中未能画出)，负极耳与负极连接件4连接。换言之，单体电池2是由一片具有多个正极耳的正极板和一片具有多个负极耳的负极板叠加并在正极板和负极板间加入隔板经卷绕成为圆柱型卷绕式单体电池。本实施例中电池壳体1为6个圆筒结构按二排三列的方式组合而成，电池壳体1为通过常规铸塑加工工艺制成的塑料制品，例如ABS树脂制品、PP树脂制品或二种以上聚合物制品，其壳壁厚度为0.5mm～8.0mm。图2为本实用新型柱型铅蓄电池的另一结构示意图，如图2所示，正极连接件3和负极连接件4还可以跨越其间的电池壳体1的壳壁连接(跨桥式连接方式)，从而将数个单体电池2串联连接，图2中的柱型铅蓄电池的其它结构与图1中的相同，此处不再具体描述。本实施例中正极连接件3和负极连接件4之间的相互连接可采用常规焊接的方式进行连接。另外，本实施例中的单体电池可按一排、二排、多排多列或密堆积的方式排列。
图3为本实用新型电池上盖的结构示意图，如图3所示，进一步地，柱型铅蓄电池还包括电池上盖7，电池上盖7为通过常规铸塑加工工艺制成的塑料制品，例如ABS树脂制品、PP树脂制品或二种以上聚合物制品，其厚度为1.0mm～8.0mm。电池上盖7上设置有接线柱套8和排气孔9，接线柱套8可与图1中的负接线端子5或正接线端子6适配，排气孔9上还可设置有橡胶阀。
图4为本实用新型柱型铅蓄电池的装配图，如图4所示，用于装配该柱型铅蓄电池的部件包括电池壳体1、单体电池2、电池上盖7、电池上盖板10和电池底盖板11，单体电池2与电池壳体1已通过正极连接件3和负极连接件4连接，连接方式可以为穿过电池壳体1的壳壁的穿壁式连接或者跨越电池壳体1的壳壁的跨桥式连接方式，电池上盖7扣装在电池壳体1上，电池上盖板10扣装在电池上盖7上，电池底盖板11扣装在电池壳体1底部上。其中电池壳体1和电池上盖7之间可通过常规胶密封或热密封完成密封。
图5为本实用新型柱型铅蓄电池装配后的结构示意图，按照图4中的装配方式进行装配，如图5所示，电池上盖7上的一个接线柱套8中伸出对外连接的负接线端子5，另一个接线柱套8中伸出对外连接的正接线端子6，且负接线端子5和正接线端子6设置在对角线位置的单体电池上。图5中单体电池的排列方式可根据对柱型铅蓄电池的具体要求进行改变，相应地，负接线端子5和正接线端子6的位置也会改变。图6为本实用新型柱型铅蓄电池一种排列的示意图，如图6所示，6个单体电池2按照一排方式排列，负接线端子5和正接线端子6位于两端位置的单体电池2上。图7为本实用新型柱型铅蓄电池另一种排列的示意图，如图7所示，6个单体电池2按二排三列的方式排列，负接线端子5和正接线端子6位于同侧位置的单体电池2上。图8为本实用新型柱型铅蓄电池又一种排列的示意图，如图8所示，6个单体电池按二排三列的方式排列，负接线端子5和正接线端子6位于同侧位置的两端的单体电池2上，图9为图8中柱型铅蓄电池装配后的结构示意图，如图9所示，电池上盖7上的一个接线柱套8中伸出对外连接的负接线端子5，另一个接线柱套8中伸出对外连接的正接线端子6，排气孔上还设置有橡胶阀12。另外，也可以根据上述技术方案进一步通过调整，改变上述单体电池的连接位置来确定负接线端子5和正接线端子6的位置。
另外，除采用上述在电池上盖中通过接线柱套放置接线端子的方法，即在电池上盖中预置(镶嵌)接线柱套8的方法外，还可以采用常规的极柱胶封方法，因极柱胶封方法为众所周知的常规方法，故在此不予累述。
当单体电池的电压为2伏时，构成柱型铅蓄电池的电压为单体电池数量的2倍，即柱型铅蓄电池的电压可按V＝2N，其中V为柱型铅蓄电池的电压，N为单体电池的数量。例如，当柱型铅蓄电池的电压V＝4(伏)时，N＝2，即单体电池数量为2个；当柱型铅蓄电池的电压V＝6(伏)时，N＝3，即单体电池数量为3个；依次类推。
本实用新型通过正极连接件和负极连接件的穿壁式连接方式或者跨桥式连接方式将数个单体电池串联连接，提高了电极整体的电流密度的均匀性，电极活性物质的利用效率和汇流效率；采用卷绕式成型制备圆柱型铅蓄电池，使电池整体受力均匀，避免了平板电池机械强度不够，在外部震动和使用过程中因极板的膨胀和收缩容易损坏的弱点，提高了电极的机械强度和抗震动性能；同时本实用新型将单体电池设计成圆柱型，整体电池由多个圆柱型单体电池构成，与传统的平板式方型电池相比，在外型尺寸和接线端子上更为灵活，可以将柱型铅蓄电池设计成不同的形状，接线端子可按需要设置在不同的位置。
因此采用上述单体电池连接方式和电池壳体结构，可以用于高功率柱型铅蓄电池的制备。
因为本实用新型涉及到柱型铅蓄电池的电池壳体结构和电池内部的连接方式，并未涉及到柱型铅蓄电池的具体制造工艺，所以对柱型铅蓄电池的加工工艺不在此给予陈述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1、一种柱型铅蓄电池，包括电池壳体和设置在所述电池壳体内的数个单体电池，其特征在于，所述单体电池的一端设置有正极连接件和负极连接件、或正极连接件和用于对外连接的负接线端子、或负极连接件和用于对外连接的正接线端子，相邻单体电池的正极连接件和负极连接件相互连接将数个单体电池串联连接起来。
2、根据权利要求1所述的柱型铅蓄电池，其特征在于，相邻单体电池的正极连接件和负极连接件穿过其间的电池壳体的壳壁连接或跨越其间的电池壳体的壳壁连接。
3、根据权利要求1所述的柱型铅蓄电池，其特征在于，所述单体电池按一排、二排、多排多列或密堆积的方式排列。
4、根据权利要求1所述的柱型铅蓄电池，其特征在于，所述正接线端子和负接线端子设置在同侧或对角线位置的单体电池上。
5、根据权利要求1所述的柱型铅蓄电池，其特征在于，所述电池壳体上部扣设有电池上盖，所述电池上盖上扣设有电池上盖板，所述电池壳体下部扣设有电池底盖板，所述电池上盖上设置有与所述接线端子适配的接线柱套。
6、根据权利要求5所述的柱型铅蓄电池，其特征在于，所述电池上盖上还设置有排气孔，所述排气孔上设置有橡胶阀。
7、根据权利要求5所述的柱型铅蓄电池，其特征在于，所述电池壳体壳壁的厚度为0.5mm～8.0mm，所述电池上盖的厚度为1.0mm～8.0mm。
8、根据权利要求5所述的柱型铅蓄电池，其特征在于，所述电池壳体和电池上盖为通过常规铸塑加工工艺制成的塑料制品或二种以上聚合物制品，所述电池壳体和电池上盖之间通过常规胶密封或热密封完成密封。
9、根据权利要求1～8任一所述的柱型铅蓄电池，其特征在于，所述单体电池为圆柱型卷绕式单体电池。
10、根据权利要求9所述的柱型铅蓄电池，其特征在于，所述圆柱型卷绕式单体电池包括正极板和负极板，所述正极板和负极板间设置有将正极板和负极板隔离的隔板，所述正极板、负极板和隔板通过卷绕成为圆柱型卷绕式单体电池。
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