一種提高閥控式鉛酸蓄電池體積比能量的蓄電池蓋的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種提高閥控式鉛酸蓄電池體積比能量的蓄電池蓋，涉及鉛酸蓄電池【技術(shù)領(lǐng)域】。該蓄電池蓋包括中蓋、安全閥和蓋板，所述中蓋上設(shè)有與蓋板相配合的凹槽，凹槽底面設(shè)有若干注液孔，注液孔邊緣向中蓋內(nèi)側(cè)延伸形成孔柱，孔柱的側(cè)面設(shè)有若干排氣孔，所述安全閥包括閥帽和閥柱，閥柱插入注液孔并與注液孔內(nèi)壁相配合，閥帽與孔柱端面密封配合。本實(shí)用新型的蓄電池蓋在保證密封和正常開閉閥的前提下，提高了鉛酸蓄電池內(nèi)部有限空間，從而增加了鉛酸蓄電池的體積比能量。
【專利說明】一種提高閥控式鉛酸蓄電池體積比能量的蓄電池蓋
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種鉛酸蓄電池，尤其涉及一種提高閥控式鉛酸蓄電池體積比能
量的蓄電池蓋。
【背景技術(shù)】
[0002]閥控式鉛酸蓄電池單體的標(biāo)稱電壓為2V，一般蓄電池是由多個(gè)單體組成的。蓄電池的重量比能量、體積比能量是目前行業(yè)人士非常關(guān)注的，也是急需進(jìn)一步瓶頸突破的問題。在諸多的使用領(lǐng)域中，閥控式鉛酸蓄電池的比能量在電動(dòng)車系列動(dòng)力電池的應(yīng)用領(lǐng)域尤其受到關(guān)注。同行人士曾采取過很多方式來提高蓄電池的體積比能量，比如在一定的有效空間內(nèi)盡可能地加大極板尺寸以獲得最高的體積比能量；但往往隨之而來的問題也逐漸顯出:氣室變小而加速安全閥的開關(guān)頻率，邊角隔板空間變小而導(dǎo)致極群儲(chǔ)備吸酸量降低，同時(shí)也大大增加了批量生產(chǎn)時(shí)的質(zhì)量控制難度。
[0003]同一型號(hào)的蓄電池外形結(jié)構(gòu)基本相同，為了提高蓄電池的體積比能量只能改變蓄電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的閥控式鉛酸蓄電池蓋如圖5所示，電池蓋結(jié)構(gòu)包括中蓋50、蓋帽式安全閥51和呈片狀結(jié)構(gòu)的蓋板52，該中蓋的閥座結(jié)構(gòu)53占用了一定的電池內(nèi)部空間，造成電池的體積比能量無法增加，在生產(chǎn)過程中這種蓋帽式的普通安全閥也容易脫落，而且電池蓋的閥座孔柱54與帽式安全閥51為較大的圓面接觸，造成安全閥開關(guān)靈敏度不高。
[0004]實(shí)用新型專利申請(qǐng)公開說明書CN201072768Y公開了一種采用球形安全閥密封的蓄電池蓋，包括中蓋、設(shè)于中蓋上的含納所有注液孔的凹槽及其上端配合的片狀蓋板，各注液孔上端口均配合設(shè)置球形安全閥。該實(shí)用新型雖然用球形安全閥取代了蓋帽式的安全閥，但是其閥座的結(jié)構(gòu)和大小并沒有太大的變化，電池槽與電池蓋配合后的電池內(nèi)部有限空間并沒有增加，體積比能量也沒有提高。
[0005]CN102637908A公開了一種高能量比鉛酸蓄電池，主要是對(duì)電池槽的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了修改，由于在電池槽格板上相應(yīng)位置設(shè)有過橋通過缺口，使過橋與匯流在一個(gè)平面，節(jié)省了電池槽內(nèi)的空間，相應(yīng)提高了極群組高度，從而提高了蓄電池的體積比能量。但是該專利并沒有對(duì)電池蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改來進(jìn)一步地提高蓄電池的體積比能量。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型提供了一種提高閥控式鉛酸蓄電池體積比能量的蓄電池蓋，以解決傳統(tǒng)蓄電池蓋包含閥座結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致電池內(nèi)部空間小，體積比能量不高的問題。
[0007]一種提高閥控式鉛酸蓄電池體積比能量的蓄電池蓋，包括中蓋、安全閥和蓋板，所述中蓋上設(shè)有與蓋板相配合的凹槽，凹槽底面設(shè)有若干注液孔，注液孔邊緣向中蓋內(nèi)側(cè)延伸形成孔柱，孔柱的側(cè)面設(shè)有若干排氣孔，所述安全閥包括閥帽和閥柱，閥柱插入注液孔并與注液孔內(nèi)壁相配合，閥帽與孔柱端面密封配合。
[0008]由于本實(shí)用新型采用的是安全閥內(nèi)嵌于注液孔的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)合并了傳統(tǒng)蓄電池蓋的注液孔與閥座，簡(jiǎn)化了蓄電池蓋結(jié)構(gòu)的同時(shí)增加了電池內(nèi)部的有效空間，使得蓄電池的體積比能量得到了有效地提高。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述閥柱與注液孔之間有若干級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)。采用臺(tái)階結(jié)構(gòu)可以增加閥柱與注液孔之間的接觸面積，提高蓄電池蓋的密封性。更有選為，所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)為2級(jí)，如此不僅簡(jiǎn)化了電池蓋的結(jié)構(gòu)，而且閥柱與注液孔之間有足夠的接觸面積，滿足了蓄電池蓋密封性的要求。
[0010]本實(shí)用新型的排氣原理是氣體壓縮閥柱發(fā)生形變，使得閥柱與注液孔之間出現(xiàn)排氣通路，因此閥柱與注液孔之間不能完全貼合，需要留有間隙，但間隙存在會(huì)導(dǎo)致安全閥密封性不佳，優(yōu)選的，至少一級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)所在位置的閥柱周面與注液孔內(nèi)壁之間有間隙，也就是說間隙存在于部分高度內(nèi)，而其余部分完全貼合，更優(yōu)選為，所述間隙的寬度為0.1?Imm0
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述閥帽邊緣有倒圓。當(dāng)安全閥與注液孔配合時(shí)，倒圓結(jié)構(gòu)可以使閥帽順利通過注液孔，便于安全閥的安裝。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述排氣孔數(shù)量為4個(gè)，并以注液孔中心線對(duì)稱分布。當(dāng)電池內(nèi)部氣壓有所增加并達(dá)到開閥壓力時(shí)，可以通過其中任一個(gè)排氣孔將氣體排出，提高了安全閥開閉閥的靈敏性。過大的排氣孔會(huì)增加孔柱的高度，不利于電池內(nèi)部有效空間的增加，而過小的排氣孔不利于氣體的排出，優(yōu)選的，所述排氣孔的孔徑為I?2.5_。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述閥柱上設(shè)有盲孔，所述蓋板(2)內(nèi)側(cè)有限位柱，所述限位柱插入盲孔內(nèi)。限位柱的存在可以使閥柱更加緊密地貼觸注液孔，提高電池蓋的密封性，而且限位柱使蓋板固定在中蓋之上不易脫落。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述限位柱與盲孔底部之間要留有間隙，可以保證蓋板順利地蓋合在中蓋上，避免因?yàn)樯a(chǎn)過程中的尺寸誤差存在而導(dǎo)致蓋板與中蓋上的凹槽不能配合的情況出現(xiàn)。
[0015]本實(shí)用新型的蓄電池蓋在保證密封和正常開閉閥的前提下，提高了鉛酸蓄電池內(nèi)部有限空間，從而增加了鉛酸蓄電池的體積比能量。安全閥內(nèi)嵌于中蓋的注液孔，蓋板與安全閥配合實(shí)現(xiàn)密封，安全可靠。同時(shí)，而本實(shí)用新型是利用排氣孔排出的氣體擠壓閥柱形變實(shí)現(xiàn)排氣，局部壓強(qiáng)達(dá)到開閥壓強(qiáng)時(shí)可即時(shí)的開閥，電池內(nèi)部壓強(qiáng)減少時(shí)即時(shí)閉閥(壓強(qiáng)變化范圍小)，安全閥靈敏度較高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型蓄電池蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是圖1中A局部放大圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型蓄電池蓋中蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型蓄電池蓋蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5是本實(shí)用新型蓄電池蓋安全閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6是傳統(tǒng)普通蓄電池蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1和圖3所示的一種蓄電池蓋，設(shè)于蓄電池的頂部，它與蓄電池槽盒配合構(gòu)成盛裝極群組和電解液的密封盒體，蓄電池槽盒內(nèi)部隔板，將其部空間分隔成多個(gè)用于盛裝單體電池的腔室。蓄電池蓋包括中蓋1、安全閥3和蓋板2，中蓋I頂面設(shè)有與蓋板2相配合的凹槽6，凹槽6的底面設(shè)有與槽盒內(nèi)腔室一一對(duì)應(yīng)的注液孔7。
[0023]本實(shí)用新型注液孔7邊緣向蓄電池蓋內(nèi)側(cè)(即蓄電池槽盒方向)延伸形成孔柱8，孔柱8的側(cè)面設(shè)有4個(gè)以注液孔中心線對(duì)稱分布的排氣孔5，當(dāng)然排氣孔5的排布、數(shù)量及孔徑可以根據(jù)實(shí)際需要作適應(yīng)性改動(dòng)，一般情況下，排氣孔5的孔徑為I~2.5mm，如圖2所示，排氣孔5設(shè)于孔柱8的根部，并且孔柱8的根部的直徑加粗，如此可以減小排氣孔設(shè)計(jì)對(duì)孔柱強(qiáng)度的影響。
[0024]如圖5所示，本實(shí)施例安全閥3由閥帽11和閥柱10兩部分組成，如圖2所示，閥柱10插入注液孔7內(nèi)與其內(nèi)壁相配合，而閥帽11的直徑較大，與孔柱8端面密封配合，SP阻止蓄電池酸液從注液孔7處泄漏。為提高密封效果，閥柱10與注液孔7內(nèi)壁之間有兩級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)，如果閥柱10與注液孔7配合過于緊密，則會(huì)導(dǎo)致安全閥失效，無法在額定氣壓下打開，因此在較高一級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)所在位置的閥柱與注液孔之間留有縫隙。另外，為了能夠讓閥帽11順利穿過孔柱8，便于安全閥的安裝，閥帽11頭部設(shè)有倒圓。
[0025]如圖4所示，本實(shí)施例的蓋板2的內(nèi)側(cè)設(shè)有限位柱4，如圖5所示，閥柱10端部設(shè)有盲孔9，裝配時(shí)，限位柱4插入盲孔9內(nèi)，實(shí)現(xiàn)蓋板3的定位。蓋板2可采膠粘或超聲波焊接進(jìn)行固定即可。
[0026]安裝安全閥3時(shí)，只需將安全閥3表面涂上耐酸油或凡士林按入注液孔7中，這樣安全閥3就和注液孔7結(jié)合緊密，密封效果好，安全可靠。再將蓋板2上的限位柱4對(duì)準(zhǔn)安全閥盲孔9的位置插入，直到蓋板2和中蓋I上的凹槽6緊密配合。拆卸安全閥3時(shí)，只需用工具將蓋板2翹起取出，再拔出安全閥3即可，操作簡(jiǎn)便。
[0027]蓄電池在工作過程中會(huì)產(chǎn)生氣體，這些氣體聚集會(huì)在蓄電池內(nèi)部產(chǎn)生一定的氣壓。當(dāng)蓄電池內(nèi)的氣壓達(dá)到一定的值時(shí)，氣體會(huì)通過排氣孔5擠壓安全閥3，使安全閥3與注液孔7之間產(chǎn)生縫隙，氣體 就通過該縫隙排出。
[0028]應(yīng)用例
[0029]應(yīng)用例:取兩個(gè)與本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)相同的電池蓋，分別標(biāo)注為本實(shí)用新型電池蓋A、本實(shí)用新型電池蓋B。
[0030]比較例:取兩個(gè)如圖6所示的傳統(tǒng)電池蓋，分別標(biāo)注為普通電池蓋X、普通電池蓋Y。
[0031]對(duì)比情況如下表所示。
[0032]
I本實(shí)用新型I本實(shí)用新型I普通電池蓋普通電池蓋
__電池蓋A 電池蓋B X__Y_
由.池 K1 寸151x99x98 151x99x98 151x99x98 151x99x98~ 電池內(nèi)部有效高度(mm)— 87.4_ 87.4— 83.983.9—
極板尺寸，寬 X 高(mm) 45x7745x7745x7345x73
[0033]
2 小時(shí)率容量(Ah)14.2814.3113.5313.61
體積比能量(WhZL)116.97117.21110.83111.48[0034]從以上 對(duì)比結(jié)果能看出:采用本實(shí)用新型后，提高了電池槽和電池蓋配合后的有效空間，電池內(nèi)部有效1?度提1?了 3.5mm，極板的1?度提1?了 4mm，體積比能量提_了至少
4.66%。
【權(quán)利要求】
1.一種提高閥控式鉛酸蓄電池體積比能量的蓄電池蓋，包括中蓋(I)、安全閥(3)和蓋板(2)，所述中蓋(I)上設(shè)有與蓋板(2)相配合的凹槽(6)，凹槽(6)底面設(shè)有若干注液孔(7)，其特征在于:所述注液孔(7)邊緣向中蓋(I)內(nèi)側(cè)延伸形成孔柱(8)，孔柱(8)的側(cè)面設(shè)有若干排氣孔(5)，所述安全閥(3)包括閥帽(11)和閥柱(10)，所述閥柱(10)插入注液孔(7)并與注液孔(7)內(nèi)壁相配合，所述閥帽(11)與孔柱(8)端面密封配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池蓋，其特征在于:所述閥柱(10)與注液孔(7)之間有若干級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電池蓋，其特征在于:所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)為2級(jí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的蓄電池蓋，其特征在于:至少一級(jí)臺(tái)階結(jié)構(gòu)所在位置的閥柱(10)周面與注液孔(7)內(nèi)壁之間有間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電池蓋，其特征在于:所述間隙的寬度為0.1?1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池蓋，其特征在于:所述閥帽(11)邊緣有倒圓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池蓋，其特征在于:所述排氣孔(5)數(shù)量為4個(gè)，并以注液孔(7)中心線對(duì)稱分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池蓋，其特征在于:所述排氣孔(5)的孔徑I?2.5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池蓋，其特征在于:所述閥柱(10)上設(shè)有盲孔(9)，所述蓋板(2)內(nèi)側(cè)有限位柱(4)，所述限位柱(4)插入盲孔(9)內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的蓄電池蓋，其特征在于:所述限位柱(4)與盲孔(9)底部之間有間隙。
【文檔編號(hào)】H01M2/04GK203398177SQ201320387280
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】李桂發(fā), 陳清元, 高根芳, 朱健, 周文渭, 劉玉, 鄧成智, 沈旭培, 劉清平, 李丹 申請(qǐng)人:天能電池集團(tuán)有限公司