管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池的制作方法
【專利摘要】管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池，涉及鉛酸蓄電池領(lǐng)域。為了解決現(xiàn)有卷繞式鉛酸蓄電池電極卷繞圈數(shù)多，導(dǎo)致工藝復(fù)雜和最外圈部分活性物質(zhì)的利用率低的問題。管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池，它包括N個(gè)纏繞2至4圈的卷繞式子電池，它還包括N個(gè)滌綸編織圓管和外殼，卷繞式子電池電極的最外圈中正極板與負(fù)極板各占二分之一，每個(gè)卷繞式子電池的外表面均套有一個(gè)滌綸編織圓管，構(gòu)成N個(gè)管狀子電池，N個(gè)管狀子電池封裝在外殼內(nèi)，并緊密排列，外殼內(nèi)注有電解液，且保證每個(gè)管狀子電池最外圈的正極部分最大限度地與其直接毗鄰的所有管狀子電池的最外圈的負(fù)極部分相對(duì)應(yīng)。本發(fā)明主要應(yīng)用在汽車用電池、電動(dòng)汽車動(dòng)力電池、汽車啟停電池和大功率供電領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有鉛酸蓄電池的基本結(jié)構(gòu)有兩種:1，卷繞式極群結(jié)構(gòu)，稱卷繞式電池；2，平板式極群結(jié)構(gòu)。兩種結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)是正負(fù)極最大面積的端面總是緊密相鄰但是彼此間一定用隔板分割開來(lái)，目的是防止電子短路。
[0003]對(duì)鉛酸蓄電池而言，從電池結(jié)構(gòu)出發(fā)若提高電池的比能量或是提高電池的比功率，降低極板的厚度增大電極的表觀面積是有效的途徑，但是壽命指標(biāo)一定相對(duì)下降。卷繞式電池有效地解決了這一矛盾，但是帶來(lái)了新的問題。即卷繞式電池的工藝難度大，隨之帶來(lái)的問題是成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有卷繞式鉛酸蓄電池電極卷繞圈數(shù)多，導(dǎo)致工藝復(fù)雜和電極最外圈部分活性物質(zhì)的利用率低的問題。本發(fā)明提供了一種管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池。
[0005]管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池，它包括N個(gè)纏繞2至4圈的卷繞式子電池，它還包括N個(gè)滌綸編織圓管和外殼，N為正整數(shù)；
[0006]所述的卷繞式子電池電極的最外圈中正極板與負(fù)極板各占二分之一，每個(gè)卷繞式子電池的外表面均套有一個(gè)滌綸編織圓管，構(gòu)成N個(gè)管狀子電池，
[0007]所述的N個(gè)管狀子電池封裝在同一個(gè)外殼內(nèi)，并緊密排列,夕卜殼內(nèi)注有電解液,且保證每個(gè)管狀子電池最外圈的正極部分最大限度地與其直接毗鄰的所有管狀子電池的最外圈的負(fù)極部分相對(duì)應(yīng)，
[0008]N個(gè)管狀子電池的正極連接在一起作為鉛酸蓄電池的正極，
[0009]N個(gè)管狀子電池的負(fù)極連接在一起作為鉛酸蓄電池的負(fù)極。
[0010]所述的N為大于或等于3的整數(shù)。
[0011]所述的外殼的橫截面為平行四邊形結(jié)構(gòu)。
[0012]所述的外殼的橫截面為矩形結(jié)構(gòu)。
[0013]所述的外殼的橫截面為三角形結(jié)構(gòu)。
[0014]本發(fā)明所述的管狀子電池的結(jié)構(gòu)保留了現(xiàn)有卷繞式子電池的優(yōu)點(diǎn)，但是它還具有的優(yōu)點(diǎn)是通常卷繞式子電池不具備的:1、管狀子電池采用只卷繞2至4圈的卷繞式子電池，因此管狀子電池的容量設(shè)計(jì)均較小，極板長(zhǎng)度相對(duì)短，則大大地降低了工藝難度有利于提高品質(zhì)降低成本；2、由于滌綸編織圓管包裹管狀子電池，使其有足夠的強(qiáng)度抗機(jī)械張力，保證子電池工作過(guò)程中幾何尺寸穩(wěn)定、不破裂；有利于延長(zhǎng)電池壽命，3、滌綸編織圓管有隔膜的特質(zhì)，合理地設(shè)計(jì)管狀子電池中的電極最外圈排布，未采用本領(lǐng)域的慣用排布方式，而是將正負(fù)極均保持有約二分之一圈分布在最外圈，并且所有管狀子電池最外圈的正極部分最大限度地與其所有直接毗鄰管狀子電池的最外圈的負(fù)極部分相對(duì)應(yīng)，進(jìn)而有效的提高了電池的能量密度，4、規(guī)格統(tǒng)一的管狀子電池，通過(guò)改變其并聯(lián)子電池的數(shù)目即可得到各種容量的鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池的容量是管狀子電池容量的η倍，有利于規(guī)?；a(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為【具體實(shí)施方式】一中所述的管狀子電池的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，附圖標(biāo)記5表示卷軸，附圖標(biāo)記6表示隔膜，附圖標(biāo)記7表示纏繞帶；
[0016]圖2為卷繞式子電池電極的最外圈中正極板與負(fù)極板的是各占二分之一排布的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為【具體實(shí)施方式】一中管狀子電池的正負(fù)極極耳引出的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為【具體實(shí)施方式】一中管狀子電池的正負(fù)極極耳引出的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為橫截面為三角形結(jié)構(gòu)的外殼的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖6為橫截面為平行四邊形結(jié)構(gòu)的外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖7為橫截面為矩形結(jié)構(gòu)的外殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]【具體實(shí)施方式】一:參見圖1至圖7說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池，它包括N個(gè)纏繞2至4圈的卷繞式子電池，它還包括N個(gè)滌綸編織圓管2和外殼3，N為正整數(shù)；
[0023]所述的卷繞式子電池電極的最外圈中正極板1-1與負(fù)極板1-2各占二分之一，每個(gè)卷繞式子電池的外表面均套有一個(gè)滌綸編織圓管2，構(gòu)成N個(gè)管狀子電池，
[0024]所述的N個(gè)管狀子電池封裝在外殼3內(nèi)，并緊密排列，外殼3內(nèi)注有電解液，且保證每個(gè)管狀子電池最外圈的正極部分最大限度地與其直接毗鄰的所有管狀子電池的最外圈的負(fù)極部分相對(duì)應(yīng)，
[0025]N個(gè)管狀子電池的正極連接在一起作為鉛酸蓄電池的正極，
[0026]N個(gè)管狀子電池的負(fù)極連接在一起作為鉛酸蓄電池的負(fù)極。
[0027]本實(shí)施方式中，所述的管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池作為單體電池，可將多個(gè)單體電池串聯(lián)構(gòu)成單元電池組，本發(fā)明首先制備“管狀子電池”，進(jìn)一步將其組合成“單體電池”，可通過(guò)“單體電池”的串聯(lián)組成電壓較高的“單元電池組”。
[0028]管狀子電池的正極為卷繞式子電池電極最外圈正極板1-1，管狀子電池的負(fù)極為卷繞式子電池電極的負(fù)極板1-2。
[0029]本實(shí)施方式中，現(xiàn)有的卷繞式子電池的電極卷繞的圈數(shù)多，一般大于3圈，各極板厚度存在公差，在卷繞過(guò)程中，工藝復(fù)雜，而本發(fā)明所述的管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池采用N個(gè)纏繞2至3圈的卷繞式子電池電極實(shí)現(xiàn)，工藝簡(jiǎn)單；并將N個(gè)管狀子電池封裝在外殼3內(nèi)，保證管狀子電池最外圈的正極部分最大限度地與其直接毗鄰的所有管狀子電池的最外圈的負(fù)極部分相對(duì)應(yīng)，提高了活性物質(zhì)的利用率；
[0030]本實(shí)施方式中，該滌綸編織圓管2復(fù)合最外圈纏繞帶必須有:a足夠的強(qiáng)度抗機(jī)械張力，保證子電池工作過(guò)程中幾何尺寸穩(wěn)定、不破裂；b還必須有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，耐硫酸的腐蝕；c該外殼還必須具有電池隔膜的特點(diǎn)即高離子電導(dǎo)率并且電子電導(dǎo)率趨于零。[0031]為了凸顯管狀子電池最外圈正極板與負(fù)極板的排布是各占二分之一特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)示意圖具體參見圖2,
[0032]如果將管狀子電池的圓形外圈分成兩段弧線abc和cda，abc弧線段代表負(fù)極最外圈的后半部分，cda弧線段代表正極最外圈的后半部分，具體參見圖2，
[0033]管狀子電池的正負(fù)極極耳可以從管狀子電池一端引出也可以從兩端引出，具體參見圖3和圖4。
[0034]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一所述的管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池的區(qū)別在于，所述的N為大于或等于3的整數(shù)。
[0035]【具體實(shí)施方式】三:參見圖6說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二所述的管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池的區(qū)別在于，所述的外殼3的橫截面為平行四邊形結(jié)構(gòu)。
[0036]【具體實(shí)施方式】四:參見圖7說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二所述的管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池的區(qū)別在于，所述的外殼3的橫截面為矩形結(jié)構(gòu)。
[0037]【具體實(shí)施方式】五:參見圖5說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二所述的管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池的區(qū)別在于，所述的外殼3的橫截面為三角形結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池，它包括N個(gè)纏繞2至4圈的卷繞式子電池，其特征在于，它還包括N個(gè)滌綸編織圓管(2)和外殼(3)，N為正整數(shù)； 所述的卷繞式子電池電極的最外圈中正極板(1-1)與負(fù)極板(1-2)各占二分之一，每個(gè)卷繞式子電池的外表面均套有一個(gè)滌綸編織圓管(2)，構(gòu)成N個(gè)管狀子電池， 所述的N個(gè)管狀子電池封裝在外殼(3)內(nèi)，并緊密排列，外殼(3)內(nèi)注有電解液，且保證每個(gè)管狀子電池最外圈的正極部分最大限度地與其直接毗鄰的所有管狀子電池的最外圈的負(fù)極部分相對(duì)應(yīng)， N個(gè)管狀子電池的正極連接在一起作為鉛酸蓄電池的正極， N個(gè)管狀子電池的負(fù)極連接在一起作為鉛酸蓄電池的負(fù)極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池，其特征在于，所述的N為大于或等于3的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池，其特征在于，所述的外殼(3)的橫截面為平行四邊形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池，其特征在于，所述的外殼(3)的橫截面為矩形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管狀極群卷繞式鉛酸蓄電池，其特征在于，所述的外殼(3)的橫截面為三角形結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H01M4/14GK103956525SQ201410221974
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】史鵬飛 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)