一种用于层叠电池组的组合式槽体制造技术

本发明专利技术涉及一种用于层叠电池组的组合式槽体，包括若干中间组件和两件极板组件；所述的中间组件为环形框状结构，用于密封嵌合固定偶极对极板；所述的极板组件为片状结构，用于嵌合固定正／负引极极板并引出电极；所述的若干中间组件层叠设置于两件极板组件之间，相邻的中间组件之间或相邻的中间组件与极板组件之间密封嵌合形成格池；所述的每个格池至少有一个设置于中间组件上的安全装置、设置于极板组件上的安全装置或由相邻的组件嵌合形成的安全装置。该槽体可有效配合双极性、单极偶联、层叠偶联等特种极板制造层叠式电池组，比功率大，适应快速充放电的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铅蓄电池的结构，特别涉及一种用于层叠电池组的组合式槽体，尤其 适用于双极性极板、单极极板偶联等特种极板/极群。
技术介绍
铅蓄电池近年出现了多种不同于传统的极板及连接结构，例如水平连接极群的 电池、卷绕式电池、双极性电池、单极偶联电池等极板或连接方法的创新，其设计的共同特 点是尽量提升集电体的集电能力，力图提高大电流充放电效率。双极性电池、单极偶联电池等连接方法的创新结构，是基于极对之间连接无 需连桥的巧妙设计，内串联电池组不再需要导电跨桥。日产自动车株式会社在公开号 CN101192684A的中国专利技术专利中提及的主要技术特征是“在该双极性电极中，在集电极的 一侧形成阴极而在集电极的另一侧形成阳极，通过相互堆叠电解质层形成层叠体”。在本申 请人提交的200910089193. 1专利申请文件中，提及主要技术特征是“在板状集电体单侧面 固定电活性物质，η对单极向正/负板的集电面电连接构成若干组反极向偶极对层叠安装 在座架上”。铅蓄电池行业习惯称密封盒状外壳为槽体，槽体是极群及电解质的容器，主体是 一顶部敞开的五面空腔体，亦称五面空腔盒形槽，一种常规6格槽体的主体结构如图1所 示；槽体上盖通常又分解为带安全阀的中盖及固定安全阀的片状上盖组合形式，外设电极 端子位置。图2a、图2b所示的是一种典型的双极性极板结构示意图，该类结构也可用两个不 同极性的单极向极板集电面电偶联或其他方法等效形成，通称偶极对，其结构特征为在板 状集电体1两侧面的一面是正极活性物质2，另一面则是负极活性物质3，若干偶极对集电 体可沿上、下、左、右横向组合成大容量偶极群。偶极对极板的另一典型结构特征为集电 体1的边缘设置有边框4，用于与槽体密封固连，正/负极活性物质固定在边框4内，即边框 4为集电体1不固定活性物质2/3的边缘结构。理论上，若干偶极对只要正极和负极相对， 加多孔隔离板层叠设置及加电解液，即可自然形成内串联电池组，无需跨桥连接，如图3所示。问题是，这类图3所示的偶极对层叠连接结构，无法安装在图1所示的这类行业常 见的槽体内，或者，申请号200610039194. 1提及的嵌插式拼接板，同样不适用于内部存在 析气压力的层叠结构电池组。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对偶极对/极群层叠结构连接方法对槽体结构的要求，提 供一种用于层叠电池组的组合式槽体，为这类偶极对层叠电池组提供一种基础组件简单、 工艺容易实现的槽体组合方法，从而制造层叠式高电压电池组。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于层叠电池组的组合式槽体，其特征在于包括若干中间组件5和两件极板组件6a、6b ；所述的中间组件5为环形框状结构，用于密封嵌合固定偶极对极板；所述的极板组件6a、6b为片状结构，用于嵌合固定正/负引极极板并引出电极；所述的若干中间组件5层叠设置于两件极板组件6a、6b之间，相邻的中间组件5 之间或相邻的中间组件5与极板组件6a、6b之间密封嵌合形成格池8 ；所述的每个格池8至少有一个设置于中间组件5上的安全装置11、设置于极板组 件6a、6b上的安全装置11或由相邻的组件嵌合形成的安全装置11。作为上述技术方案的一种改进，所述的中间组件5和极板组件6a、6b的内壁设置 有嵌接单元7，通过该嵌接单元7嵌合固定偶极对极板。所述的嵌接单元7为一凹型结构或设置在突起状对接筋条上的凹型结构，该凹型 结构和极板集电体1的边框4嵌合的接口部位，采用热塑或加环氧树脂、热熔材料密封。作为上述技术方案的又一种改进，所述的相邻的中间组件5之间或相邻的极板组 件6a、6b与中间组件5之间的结合部对应地互为凸部15和凹部16，设置形成气密性机械密 封嵌合；凸部15、凹部16亦可采用对接柱17和孔18的方式，接口孔柱的横截面形状任意； 所述结合部的间隙，采用热塑或加环氧树脂、热熔材料密封。或者，所述的相邻的中间组件5之间或相邻的极板组件6a、6b与中间组件5之间 的结合部，均设置为凹部16，相邻两凹部16之间设置有气密性防漏隔离件19。作为上述技术方案的一种改进，所述的层叠设置的中间组件5或极板组件6a、6b 之间为可拆卸形式，并通过外设机械连体装置紧固。作为上述技术方案的一种改进，所述的中间组件5和极板组件6a、6b采用硬质成 形绝缘材料制成，包括ABS、PP、PVC或橡胶。所述的中间组件5和极板组件6a、6b的侧面 呈矩形、正方形、多边形或圆形。作为上述技术方案的一种改进，所述的安全装置11是内部过压开启排气式安全 阈或迷宫式析气装置。所述的内部过压开启排气式安全阀包括同轴设置的阀孔12、弹性 压力阀13以及阀盖片14 ；所述的弹性压力阀13扣设在阀孔12上，所述的阀盖片14固定 在弹性压力阀13的上方。作为上述技术方案的再一种改进，所述的极板组件6a、6b的侧面或密封壁设有 孔，引极9、10穿设该孔引出的间隙加环氧树脂或热熔材料密封。优选地，在所述的极板组 件6a、6b的中心设孔，引极9、10穿设中心的孔后的间隙，加环氧树脂或热熔材料密封。 η个中间组件5同向层叠排布密封嵌合，层叠后的η个中间组件5两端分别嵌合两 件极板组件6a、6b，通过极板集电体1在中间组件5内壁嵌合的气密性隔离，形成带η个内 格壁及(η+1)个格池8的盒状层叠槽体，η为> 1的正整数；相邻组件之间的层叠接口，设 置为气密性机械密封嵌合，每个密封格池8至少对应有一个由中间组件5或极板组件6a、6b 设置附带或相邻组件嵌合形成的安全装置11。 中间组件5或极板组件6a、6b可选择性设置安全装置11，技术目标是保障槽体形 成后的每个密封格池8至少对应有一个安全装置11。所述的选择性之一，是安全装置11可 设置为带安全阀的形式，也可在组件内壁设置有行业公知的迷宫式析气装置；所述的选择 性之二，是安全阀11可在组件单独附带设置或在相邻组件层叠时嵌合形成；所述的选择性 之三，是安全阀11可在组件的任一侧设置或若干侧组合设置，即组件5/6a/6b可设置多个安全阀11。实施本专利技术槽体的要点，在于组件6a/5/6b之间层叠嵌合的密封方式设计，在槽 体成型工艺上可分步层叠组合安装，也可积木式层叠后再整体加工成型。所述的层叠组合 槽体结构，同样适用于配合制造若干偶极群层叠连接的内串联电池组。偶极对连接方法与传统极群连接方式的本质不同，是将常规极群“同电压叠容量” 的方案改变为“同容量叠电压”，偶极对集电体1在槽体内部空间充当了“气密隔离板”的格 壁角色，分格形成格池8。当仅仅使用一个截面呈U状组件6a与一个片状组件6b嵌合时，可形成一个带内 部空间的密封盒状槽体；当组件6a/6b之间间隔嵌合1个组件5时，通过组件5内壁与内置 极板集电体1的密封嵌合，形成内部机械结构分格，在槽体内部自然形成2格密封结构；如 此类推，当组件6a/6b之间嵌合η个组件5时，η个层叠的组件5之间通过内壁与η组内置 极板集电体1的密封嵌合，在内部自然形成η个格壁及(η+1)个格池8的密封槽体结构。本专利技术的优点在于，槽体组件的基础结构简单、工艺容易实现，可解决偶极对/极 群层叠连接结构对槽体的装配需求；偶极对层叠连接电池组的技术优势为行业所共识，因 极板结构及成流原理简单，内串联无需跨桥连接，内阻极小，适用于所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于层叠电池组的组合式槽体，其特征在于：包括若干中间组件（５）和两件极板组件（６ａ、６ｂ）；所述的中间组件（５）为环形框状结构，用于密封嵌合固定偶极对极板；所述的极板组件（６ａ、６ｂ）为片状结构，用于嵌合固定正／负引极极板并引出电极；所述的若干中间组件（５）层叠设置于两件极板组件（６ａ、６ｂ）之间，相邻的中间组件（５）之间或相邻的中间组件（５）与极板组件（６ａ、６ｂ）之间密封嵌合形成格池（８）；所述的每个格池（８）至少有一个设置于中间组件（５）上的安全装置（１１）、设置于极板组件（６ａ、６ｂ）上的安全装置（１１）或由相邻的组件嵌合形成的安全装置（１１）。

【技术特征摘要】

【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：发明
国别省市：86