專利名稱：混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬電化學(xué)領(lǐng)域，是一種采用混合聯(lián)接方法制成的底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池及其制備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鉛酸蓄電池，單體電池間只有上部一組穿壁焊焊接相聯(lián)，使得電池極板各部位活物利用率不均勻，上部靠近極耳處活物利用率很高，而下部活物利用率很低。其主要原因是由于極板各部位電勢(shì)差很大，導(dǎo)致活物利用不均勻。在靠近極耳的部分電勢(shì)分布很高，電阻較小，活物利用率就很高；而在遠(yuǎn)離極耳的極板中下部電勢(shì)則較低，電阻也由于導(dǎo)電路徑的增長(zhǎng)而增加，這部分活物利用率就大大降低了。在循環(huán)使用中，極板下部活物經(jīng)常被不能完全轉(zhuǎn)化成鉛或二氧化鉛的硫酸鉛包圍或者覆蓋，以致活物不能被很好利用，進(jìn)而使這部分活性物質(zhì)硫酸鹽化。隨著循環(huán)次數(shù)的增加，越來越多的活性物質(zhì)不能被轉(zhuǎn)化，從而降低了電池容量和大電流放電性能，壽命也隨之縮短。
為了克服現(xiàn)有鉛酸蓄電池內(nèi)阻大，活物利用率不均勻，壽命短的特點(diǎn)，為此，人們?cè)噲D將極板從原有133mm高度不斷往下降，然而極板高度的降低也受到限制，這是因?yàn)?，極板高度降得過低，要保證電池容量，就必須增加極板寬度。這樣極板寬度方向也失調(diào)，在寬度方向上離極耳遠(yuǎn)的區(qū)域就相應(yīng)增加，從而同樣使極板活物利用率不均勻，甚至活物利用率還會(huì)比不降極板高度時(shí)更低。
由于上述種種原因，國際上在鉛酸蓄電池研究中，雖然對(duì)板柵形狀、極耳位置進(jìn)行了千變?nèi)f化的設(shè)計(jì)，但至今尚未找到某種可以提高靠近極板下部三分之一活物利用率的方法。因此，鉛酸蓄電池活性物質(zhì)利用率低的問題和鉛蓄電池超高倍率放電性能問題，一直未得到很好解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過選擇合適的蓄電池槽和選擇合適的極板，提供一種活性物質(zhì)利用率高，大電流放電性能強(qiáng)，因而電容量大的鉛酸蓄電池。
本發(fā)明提出的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，其生極板和熟極板的制造工藝和通常的鉛酸電池相同，包括澆片、涂填、固化、化成幾個(gè)步驟，按常規(guī)工藝制成。其組裝是使用單體電池底部間有穿孔的電池槽和使用雙極耳極板組裝成單體電池間有上下兩組匯流排的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池的制造方法。
本發(fā)明提供的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，在正極群和負(fù)極群上匯流排對(duì)角的下側(cè)部或上極耳下側(cè)部分別增設(shè)一組下匯流排，用上匯流排對(duì)角的下側(cè)部或上極耳下側(cè)部的匯流排與極柱相聯(lián)，在電池底部實(shí)施底部穿壁焊與電池上部穿壁焊一起組成混聯(lián)式底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池。并且對(duì)其底部凹形槽處進(jìn)行塑封，保證電解液不外漏。本發(fā)明提供的鉛酸蓄電池具有內(nèi)阻低，使用壽命長(zhǎng)，高倍率放電性能優(yōu)良，大大地提高了蓄電池的綜合性能。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在現(xiàn)有鉛酸蓄電池所用極板尺寸基礎(chǔ)上，其高度不變，在上部極耳對(duì)角的下側(cè)部或在主極耳下側(cè)部邊框增設(shè)一小極耳(圖1A2；圖1B2)，小極耳距底部邊框(圖1A3；圖1B3)10mm-50mm處，小極耳厚度為1mm-5mm，長(zhǎng)度為5mm-20mm，寬度為5mm-15mm，并減少6mm-10mm原極板寬度以適應(yīng)現(xiàn)有電池槽的要求。用特殊模具制造出底部有凹形的電池槽，凹形位置在電池槽上部打孔的對(duì)角或上部打孔位置下部單格處，長(zhǎng)度為10mm-6mm，寬為10mm-40mm，深為10mm-20mm，在凹形槽中間單格兩邊靠單格中間隔處，在中間隔兩邊分別有一個(gè)φ8mm-φ14mm的圓孔或長(zhǎng)、寬為8mm-14mm的方孔。
用現(xiàn)有的鉛酸蓄電池組裝方法，把極板(圖1)對(duì)應(yīng)組裝成極群后，在正極群和負(fù)極群插好隔板后組成單體電池。再把單體電池極板小極耳焊成匯流排并焊上極柱，然后將單體電池一個(gè)個(gè)地裝入上部已打孔和底部帶孔的特殊槽(圖2A或圖2B)中，然后將上部主極柱與主極柱穿壁焊接相聯(lián)，底部小極柱與小極柱穿壁焊接。將上部和下部均實(shí)施穿壁焊接之后，將熱塑料注入凹形槽中，使用熱塑料材料必須與槽材料相同。把小極柱密封在所注的塑料中，小極柱被塑料包封后能保證單體電池間不發(fā)生離子短路，注入與電池槽相同的塑料能保證所補(bǔ)之處的結(jié)合強(qiáng)度和電池電液不外漏。最后把槽與蓋進(jìn)行熱封即可，這就是混聯(lián)式底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池的制造方法。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提出的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，采用本發(fā)明說明的制備方法制造的鉛酸蓄電池，可使蓄電池整個(gè)極板活性物質(zhì)均勻利用，延緩活物衰老，循環(huán)壽命可提高達(dá)1倍，正負(fù)極活性物質(zhì)利用率均能提高10％-15％，電池容量提高10％-15％，高倍率放電性能提高8％-12％。


圖1是本發(fā)明所用雙極耳極板圖。
圖2是本發(fā)明所用底部凹形、打孔電池槽底部側(cè)視圖。
圖3是本發(fā)明底部穿壁焊接側(cè)面剖釋圖。
特別說明本發(fā)明主要突出底部穿壁焊接工藝，故電池上部普通穿壁焊結(jié)構(gòu)圖未畫出。
圖1中A圖1為主極耳，2為小極耳，3為底部邊框；B圖1為主極耳，2為小極耳，3為底部邊框。
圖2中a為底部凹形長(zhǎng)度，b為凹形寬度，c為凹形深度，d為正方形寬度或圓形直徑，f為凹形處。
圖3中1為電池槽，2為負(fù)極小匯流排聯(lián)極柱，3為負(fù)極板小極耳，4為注塑部位和所注塑料，5為正極小極柱，6為正極小極耳，7為隔板，8為正極小極柱連匯流排，9為單體電池中間隔，10為電池負(fù)極，11、12分別為電池注液孔，13為電池正極，14為負(fù)極小極柱，15為電解液。
本發(fā)明提出的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池其極板制備工藝與通常的極板制備基本相同。只是因?yàn)檎龢O板和負(fù)極板分別要用雙極耳極板和單體電池間使用兩組穿壁焊焊接工藝，并對(duì)其特殊電池槽底部進(jìn)行塑補(bǔ)的工藝，其工藝的使用對(duì)電池整體性能的提高有著重要影響。
下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明實(shí)施例1制備6-QA-36AH起動(dòng)用混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池。用雙極耳極板(圖1b)生產(chǎn)該電池，分別將三片正極板(圖36)和四片負(fù)極板(圖33)裝入梳型排中焊接成常規(guī)極群后，用正極群和負(fù)極群對(duì)插，在插好隔板后組成單體電池，將單體按常規(guī)焊極群的方法旋轉(zhuǎn)90°度，分別將極群下部極板小極耳(圖33或6)放入梳型板再焊接形成匯流排(圖32或8)和小極柱(圖314或5)。將焊好所有匯流排和所有極柱并插好隔板的單體電池裝入特殊凹形帶孔槽(圖2A或圖2B)中，凹形槽(圖2Af；圖2Bf)尺寸為長(zhǎng)10mm-60mm(圖2Aa；圖2Ba)，寬10mm-40mm(圖2Ab；圖2Bb)，深10mm-20mm(圖2Ac；圖2Bc)，中間圓孔(圖2Bd)為φ8mm-φ14mm的電池槽，或中間正方形孔(圖2Ad)為長(zhǎng)8mm-14mm，寬8mm-14mm的電池槽，然后將上部極柱用常規(guī)方法焊接相連，再將底部小極柱(圖314)與底部小極柱(圖35)焊接相連，這就是混聯(lián)式底部穿壁焊工藝。第四步，用與槽相同材料180℃-300℃熱塑料注入電池底部凹形部位并使其填滿凹形部位(圖2f)為準(zhǔn)。使塑料與電池槽中間隔(圖39)開孔處和電池槽底部凹形處(圖2f)完全結(jié)合在一起，并且把小極柱(圖314；圖35)和小極柱穿壁焊接處全部包其中(圖34)，這能保證底部穿壁焊接不發(fā)生離子短路和開孔的底部在補(bǔ)塑后完全不漏液。最后將電池槽與蓋進(jìn)行熱封，至此，即制造出起動(dòng)型36AH混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，然后再用普通工藝生產(chǎn)一只36AH起動(dòng)用鉛酸蓄電池。以1.8A放電至單格1.70伏為止，普通型電池容量?jī)H為36AH，而按混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊接工藝制造的并且鉛耗量與普通36AH鉛耗量相等的36AH電池，其放電容量為40.4AH，相對(duì)容量提高15％。
實(shí)施例2制備6-QA-105AH型起動(dòng)用混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池。用雙極耳極板(圖1A)生產(chǎn)該電池，分別將七片正極板(圖36)和八片負(fù)極板(圖33)與實(shí)施例1相同方法制備。該電池可提供462A的大電流放電，而用普通生產(chǎn)方法生產(chǎn)的同樣重量正極板的蓄電池則最多能提供420A的大電流放電，其大電流放電性能相對(duì)提高10％。
實(shí)施例3制備6-QA-60S型起動(dòng)型混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池。取雙極耳極板(圖1B)生產(chǎn)該電池，分別將四片正極板(圖36)和五片負(fù)極板(圖33)與實(shí)施例1相同方法制備。然后用同樣重量正極板制成普通型60AH鉛蓄電池，均以3A放電至單格1.7伏為止時(shí)，普通型電池容量?jī)H為59AH，而按混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊工藝制造的并且與普通60AH鉛耗量相等的電池，其放電容量為68.4AH，相對(duì)容量提高14％。
權(quán)利要求
1.一種混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，由雙極耳極板(圖1A或B)(圖310和13)，隔板(圖37)，電池槽(圖31)和底部極柱(圖33、5)和補(bǔ)塑(圖34)及常規(guī)電池上部極柱，匯流排電液(圖315)組成，其特征在于在常規(guī)鉛蓄電池基礎(chǔ)上，在單體電池底側(cè)部增加一組穿壁焊并對(duì)其凹形處進(jìn)行塑補(bǔ)達(dá)到對(duì)底部極柱及穿壁焊接處進(jìn)行封包的目的，單體電池間由兩組穿壁焊組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，其特征在于電池所用極板(圖1A)，在主極耳(圖1A1)的下側(cè)邊框上增加一個(gè)小極耳(圖1A2)；電池所用極板也可以是(圖1B)，在主極耳(圖1B1)的對(duì)角下側(cè)邊框上增加一個(gè)小極耳(圖1B2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，其特征在于電池所用極板(圖1A；圖1B)，其小極耳(圖1A2；圖1B2)位置距極板底部邊框(圖1A3；圖1B3)10mm-50mm處，小極耳(圖1A2；圖1B2)長(zhǎng)度為5mm-20mm，寬度為5mm-15mm，厚度1mm-5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，其特征在于所用電池槽底部(圖2Af；圖2Bf)有帶孔的長(zhǎng)方形凹形槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，其特征在于所用電池槽(圖2A；圖2B)的長(zhǎng)方形凹形槽(圖2Af；圖2Bf)長(zhǎng)(圖2Aa；圖2Ba)為10mm-60mm，寬(圖2Ab；圖2Bb)為10mm-40mm，深(圖2Ac；圖2Bc)為10mm-20mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，其特征在于所用電池槽(圖2A；圖2B)的長(zhǎng)方形凹形槽中，中間隔兩旁的開孔可以是正方形(圖2Ac)的，其寬度(圖2Ad)為8mm-14mm，也可以是圓形(圖2Be)的，其直徑(圖2Bd)為φ8mm-φ14mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，其特征在于電池按常規(guī)焊接后，在電池底部小極柱(圖314)和底部小極柱(圖35)進(jìn)行穿壁焊接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，其特征在于底部實(shí)施穿壁焊后進(jìn)行塑補(bǔ)，使開孔處全部被塑料充滿并全部包封底部極柱(圖33；圖35)及穿壁焊接處(圖314；圖35)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，其特征在于用極板(圖1A)時(shí)，同極性底部匯流排位置在同極性上匯流排下側(cè)部(圖32；圖38)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，其特征在于用極板(圖1B)時(shí)，同極性底部小匯流排位置在同極性上匯流排對(duì)角下側(cè)部(圖32；圖38)。
全文摘要
本發(fā)明是一種混聯(lián)式塑補(bǔ)底部穿壁焊高能鉛酸蓄電池，其特征在于所用極板為雙極耳極板，所用電池槽底部在單隔間有一凹形槽，并且每一凹形槽均開有二孔。單體電池間底側(cè)部增設(shè)一組穿壁焊，在實(shí)施焊接后，對(duì)電池的底部開孔和底部凹形槽進(jìn)行塑補(bǔ)的一種鉛酸蓄電池制造方法。本發(fā)明不僅內(nèi)阻低，而且壽命提高達(dá)1倍，活物利用率可提高10％－15％，電池容量提高10％－15％，高倍率放電性能可提高8％－12％，有廣泛的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)H01M10/06GK1638179SQ20041009769
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月5日
發(fā)明者曾仁彬 申請(qǐng)人:曾仁彬