本申請涉及蓄電池領(lǐng)域，尤其涉及一種多單元格的水平電池。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的密閉式鉛蓄電池，其缺點之一是：由于其內(nèi)的電池極板采用的垂直放置方式而導(dǎo)致的電解液層化現(xiàn)象；電解液層化現(xiàn)象，即電解液濃度差的極化現(xiàn)象，這是電池容量下降及壽命縮短的主要原因之一。

通過電池制作工藝以及電池本身結(jié)構(gòu)的改進，現(xiàn)在出現(xiàn)了一種水平電池，水平電池是由于其內(nèi)的電池極板采用水平放置的方式而得名。水平電池由于其電池極板水平放置，因而克服了傳統(tǒng)電池電解液分層的問題。水平電池的極板為水平準(zhǔn)雙極性結(jié)構(gòu)，其在鉛網(wǎng)板柵的一半涂正極活性物質(zhì)作為正極板，在此鉛網(wǎng)板柵的另一半涂負極活性物質(zhì)為負極板，雙極性極板的正負活性物質(zhì)間留有約10mm的空隙，用噴涂瀝青隔離，防止短路。水平雙極性鉛酸電池內(nèi)的雙極性極板按照從左到右，從下到上，雙極性極板上的正負極板交錯放置的順序放置，并且每片極板的上下均被隔膜包覆，最后通過一些板材和電池盒組裝起來。組裝完成后，還需要經(jīng)過灌酸、化成，以及通過灌蠟把雙極板單元格間空隙填充，以增加電池的抗震動性能，同時減少單元格間酸液和酸氣的串動，以減少電池的自放電量。

現(xiàn)有技術(shù)中的水平雙極性鉛酸電池，如上所述，電池最后需要注入高溫液態(tài)石蠟，石蠟在電池內(nèi)冷卻凝固后，因熱脹冷縮在單元格間形成縮孔，使單元格間產(chǎn)生酸液及酸氣的連接通道，造成單元格之間連通形成微電池導(dǎo)致自放電，影響電池的一致性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本申請?zhí)峁┮环N多單元格的水平電池，實現(xiàn)了單元格間的良好密封，防止各單元格間串酸液和酸氣，從而減少水平電池自放電，提高水平電池一致性和電池壽命，同時保證保持水平電池的其它優(yōu)異性能(如大電流充放電)不受影響。

本申請所提供的多單元格的水平電池，包括：

電池芯，所述電池芯包括若干雙極性極板、正端子極板和負端子極板以及用于吸酸的隔膜，電池芯的雙極性極板、正端子極板和負端子極板層疊水平放置，隔膜用于將上下層疊放置的各極板隔開；

壓力框架，所述壓力框架具有底面和兩側(cè)面，用于放置所述電池芯；

壓力蓋板，通過與所述壓力框架的兩側(cè)面相接而安裝于所述壓力框架的頂部，從而形成多個單元格；

若干分隔件，用于將壓力框架和壓力蓋板形成的各單元格之間隔絕；所述分隔件包括內(nèi)接合面和外接合面，每兩個分隔件配成一對，其內(nèi)接合面貼合設(shè)置，且中間夾住有雙極性極板的正負活性物質(zhì)間隔區(qū)段、正端子極板的端子線處或負端子極板的端子線處，其外接合面用于與其他對的分隔件的外接合面貼合設(shè)置。

在一較優(yōu)實施例中，所述分隔件的內(nèi)接合面具有凹槽，和/或，外接合面為平面。

在一較優(yōu)實施例中，每一對分隔件，其內(nèi)接合面貼合設(shè)置形成的凹槽空間中，注有膠。

在一較優(yōu)實施例中，每對分隔件的外接合面被刷上膠。

在一較優(yōu)實施例中，所述分隔件由橡膠制成。

在一較優(yōu)實施例中，所述壓力框架的底面的單元格分界處具有與所述分隔件適配的凹槽，所述壓力框架的兩側(cè)面的單元格分界處為凹槽，用于與所述分隔件的兩端定位和卡合；所述壓力蓋板的單元格分界處也具有與所述分隔件適配的凹槽，以與所述分隔件配合，進一步將各單元格隔絕。

在一較優(yōu)實施例中，所述壓力框架的兩側(cè)面的凹槽，壓力蓋板與壓力框架的兩側(cè)面相接處，都加有膠，用于粘接以及將各單元格進一步隔絕。

在一較優(yōu)實施例中，所述壓力蓋板上具有與單元格數(shù)量一致的安全閥孔，用于獨立地向各單元格內(nèi)進行注酸。

在一較優(yōu)實施例中，所述電池芯的兩端還分別電連接有鑄件端子，以分別作為所述水平電池的正極和負極。

在一較優(yōu)實施例中，所述多單元格的水平電池還包括用于封裝的外殼及電池蓋，其中外殼的上端面開口，電池蓋用于對外殼的上端面進行熱封。

有益效果是：

依上述實施的多單元格的水平電池，引入若干分隔件，分隔件包括內(nèi)接合面和外接合面，組裝電池時將兩個分隔件的內(nèi)接合面相對設(shè)置，將雙極性極板的正負活性物質(zhì)間隔區(qū)段、正端子極板的端子線處或負端子極板的端子線處固定于其中，并在內(nèi)接合面中注入環(huán)氧膠，安裝固定在極板間隔處；電池組裝過程中，每一對分隔件的外接合面與另一對分隔件外接合面配合(即上層極板的分隔件外平面與下層極板的分隔件外平面上下配合)，組裝完成整只電池后，再用100kPa壓力，通過壓力擠壓橡膠分隔件而實現(xiàn)單元格間密封，從而將水平電池中的各單元格隔絕，防止各單元格間串酸液和酸氣，從而避免了電池內(nèi)部一直處于串格狀態(tài)而造成的存放或充放電時內(nèi)部反應(yīng)不一，使電池單元格間及電池間自放電不一致。

附圖說明

圖1為本申請一實施例的多單元格的水平電池的縱截面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請一實施例的壓力框架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3(a)和(b)分別本申請一實施例的壓力蓋板的正面和背面的示意圖；

圖4為(a)、(b)和(c)分別為本申請一實施例的分隔件的正視圖、俯視圖和左視圖，其中右視圖和左視圖一樣；

圖5(a)和(b)為別為本申請一實施例的裝配有一對分隔件的雙極性極板的正視圖和俯視圖；

圖6(a)和(b)為別為本申請一實施例的裝配有一對分隔件的正端子極板的正視圖和俯視圖；

圖7(a)和(b)為別為本申請一實施例的裝配有一對分隔件的負端子極板的正視圖和俯視圖；

圖8為本申請一實施例的組裝后的壓力框架、壓力蓋板和鑄件端子的立體示意圖；

圖9為本申請一實施例的水平電池組裝第一層結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本申請一實施例的電池壓裝前結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本申請作進一步詳細說明。

現(xiàn)有技術(shù)中，對電池的單元格間進行密封是通過灌蠟來實現(xiàn)，具體地，是通過一灌蠟孔向電池的單元格注入高溫液態(tài)石蠟，但這樣無法達到較好的密封效果，因為石蠟在電池內(nèi)冷卻凝固后，因熱脹冷縮在單元格間形成縮孔，這會造成單元格間產(chǎn)生酸液及酸氣的連接通道，造成單元格之間連通形成微電池導(dǎo)致自放電，影響電池的一致性。

考慮到上述情況，在一種構(gòu)思中，申請人引入具有一定彈性及韌性的耐酸橡膠分隔件，來對水平電池的單元格之間進行密封，下面具體說明。

請參照圖1，本申請公開的多單元格的水平電池(以下簡稱水平電池)，其包括電池芯、壓力框架6、壓力蓋板7和若干分隔件4，在一實施例中，水平電池還可以包括鑄件端子9，以及還可以包括用于對上述部分進行封裝的外殼10和電池蓋11，下面具體說明。

電池芯包括若干雙極性極板1、正端子極板2和負端子極板3以及用于吸酸的隔膜5，雙極性極板1上涂有正活性物質(zhì)和負活性物質(zhì)，中間為正負活性物質(zhì)間隔；正端子極板2涂有正活性特征，一邊為端線；負端子極板3涂有負活性特征，一邊為端線。電池芯的雙極性極板1、正端子極板2和負端子極板3層疊水平放置，隔膜5用于將上下層疊放置的各極板隔開。

請參照圖2，壓力框架6具有底面和兩側(cè)面，用于放置上述電池芯。在一較優(yōu)實施例中，壓力框架6的底面的單元格分界處具有與分隔件4適配的凹槽(圖中未畫出)，壓力框架6的兩側(cè)面的單元格分界處為凹槽61，用于與分隔件4的兩端定位和卡合。

請參照圖3(a)和(b)，壓力蓋板7通過與壓力框架6的兩側(cè)面相接而安裝于所述壓力框架的頂部，從而形成多個單元格。在一較優(yōu)實施例中，壓力蓋板7的單元格分界處也具有與分隔件4適配的凹槽71，以與分隔件4配合，進一步將各單元格隔絕。壓力框架6和壓力蓋板7配合，可將電池芯固定，在一實施例中，壓力框架6的兩側(cè)面的凹槽61，壓力蓋板7與壓力框架6的兩側(cè)面相接處，都加有膠，用于粘接以及將各單元格進一步隔絕。在一較優(yōu)實施例中，壓力蓋板7上具有與單元格數(shù)量一致的安全閥孔73，安全閥孔73用于獨立地向各單元格內(nèi)進行注酸。在一實施例中，壓力蓋板的背面還設(shè)置有氣流通過72，這有利于抽真空以及作用灌酸通道。

請參照圖4(a)、(b)和(c)，分隔件4用于將壓力框架6和壓力蓋板7形成的各單元格之間隔絕；分隔件4包括內(nèi)接合面41和外接合面42，在一較優(yōu)實施例中，分隔件4的內(nèi)接合面41具有凹槽，和/或，外接合面42為平面。請參照圖5、圖6和圖7，每兩個分隔件4配成一對，其內(nèi)接合面41貼合設(shè)置，且中間夾住有雙極性極板1的正負活性物質(zhì)間隔區(qū)段、正端子極板2的端線區(qū)段或負端子極板3的端線區(qū)段，其外接合42面用于與其他對的分隔件的外接合面42貼合設(shè)置。在一實施例中，每一對分隔件4的內(nèi)接合面41貼合設(shè)置形成的凹槽空間中注有膠。在一實施例中，每對分隔件4的外接合面42被刷上膠。在一實施例中，分隔件4由橡膠制成。

請參照圖8，壓力框架6中放置電池芯，電池芯中設(shè)置有隔絕各單元格的分隔件4，然后再在壓力框架6上蓋上壓力蓋板7，在一實施例中，電池芯的兩端還分別電連接有鑄件端子9，以分別作為水平電池的正極和負極，最后將上述裝配好的部件放置于外殼10中，并用電池蓋11對外殼10的上端面進行熱封。

上述過程中，涉及到的膠可以為環(huán)氧樹脂膠。

下面再以本申請的水平電池單隔間密封技術(shù)的制造和組裝過程來進一說說明水平電池改進的結(jié)構(gòu)。

請返回參照圖5、圖6和圖7，先制作雙極性極板1、正端子極板2和負端子極板3，其中雙極性極板1上涂有正活性物質(zhì)和負活性物質(zhì)，中間為正負活性物質(zhì)間隔區(qū)段；正端子極板2涂有正活性物質(zhì)，一邊為端線，稱為端線區(qū)段；負端子極板3涂有負活性物質(zhì)，一邊為端線，稱為端線區(qū)段。在雙極性極板1的正負活性物質(zhì)間隔處加一對分隔件4，其中一對分隔件的內(nèi)接合面41相配合夾住雙極性極板1的正負活性物質(zhì)間隔區(qū)段，兩個內(nèi)接合面41中的凹槽被注入定量的環(huán)氧樹脂膠：具體地，將水平放置一個分隔件4，使其內(nèi)接合面41朝上，然后向該分隔件4的內(nèi)接合面41的凹槽注入定量的環(huán)氧樹脂膠，然后把雙極性極板1其正負活性物質(zhì)間隔處的地帶放置于分隔件4的內(nèi)接合面41上，使該分隔件4通過其內(nèi)接合面41凹槽內(nèi)的膠與雙極性極板1的正負活性物質(zhì)間隔區(qū)段粘接，此進還可以繼續(xù)在雙極性極板1的正負活性物質(zhì)間隔區(qū)段刷膠，再把另一個分隔件4以內(nèi)接合面41朝下的方式放置于該雙極性極板1的正負活性物質(zhì)間隔區(qū)段上進行粘接，從而使得一對分隔件4內(nèi)接合面貼合設(shè)置，且中間夾住有雙極性極板1的正負活性物質(zhì)間隔區(qū)段。類似地，將一對分隔件4和正端子極板2的端線區(qū)段粘接，將一對分隔件4和負端子極板3的端線區(qū)段粘接。

請參照圖9，在組裝設(shè)備上先固定好壓力框架6，用機械手在壓力框架6底面對應(yīng)的各單元格的位置上從左到右依次放置一片隔膜5，為了便于說明，不妨六單元格的水平電池為例，因此，是第一單元格到第六單元格依次放置一片隔膜5。

接著在隔膜5上水平放置雙極性極板1，具體地，從第一單元格到第六單元格放置三片雙極性極板1，第一片雙極性極板1的負極板(指雙極性極板1上涂有負活性物質(zhì)的極板地帶)放在第一單元格區(qū)域，正極板(指雙極性極板1上涂有正活性物質(zhì)的極板地帶)放在第二單元格區(qū)域，第二片雙極性極板1的負極放在第三單元格區(qū)域，正極放在第四單元格區(qū)域，第三片雙極性極板1的負極放在第五單元格區(qū)域，正極放在第六單元格區(qū)域。在一實施例中，雙極性極板1的分隔件外平面及兩端正好嵌入在壓力框架6底面凹槽及兩側(cè)面的凹槽61內(nèi)。

接著再在每單元格上放一片隔膜5，六個單元共六片隔膜，每一片雙極性極板1的正極和負極分別放置有一片隔膜5。

接著再在第一單元格放置一片正端子極板2，第六單元格放置一片負端子極板3，第二單元格和第三單元格放置一片雙極性極板1，其正極位于第三單元格區(qū)域，負極位于第二單元格區(qū)域，第四單元格和第五單元格放置一片雙極性極板1，其正極位于第五單元格區(qū)域，負極位于第四單元格區(qū)域，另外正端子極板2和負端子極板3的端線分別向外朝向電池芯的兩端，例如，從左到右依次有第一到第六單元格，則正端子極板2的端線朝左，負端子極板3的端線朝右，在一實施例中，同樣，極板上的分隔件外平面41及兩端正好嵌入在壓力框架6底面凹槽及兩側(cè)面的凹槽61內(nèi)。

這樣就完成正負一層電池的組裝，可以根據(jù)組裝的電池層數(shù)依次一直向上疊加隔膜5和極板(雙極性極板1、正端子極板2和負端子極板3)。

請參照圖10，如此，極板的排列是按照從左到右，從下到上，正、負極板(正極板指正端子極板2和雙極性極板1上的正極板；負極板指負端子極板3和雙極性極板1上的負極板)交錯放置的順序放置，并每片極板的上下均是被隔膜5包覆，完成整個電池芯的組裝。

當(dāng)然，在上述過程中分隔件4的兩端也可以都刷上膠，之后往壓力框架6兩側(cè)面的凹槽61內(nèi)注入定量的環(huán)氧樹脂膠。

之后，用壓裝機設(shè)備把壓力蓋板7壓下與壓力框架6卡接固定，極板上的分隔件4剛好嵌入在壓力蓋板7與分隔件4的外接合面42相適配的凹槽71上，壓裝設(shè)計壓力可達100kPa，使分隔件4的通過擠壓來實現(xiàn)單元格間的密封；再用膠填充壓力蓋板7與壓力框架6相卡接處。

通過上述過程，實現(xiàn)了六個單元格間的完全單獨密封與隔離。

之后，對電池芯兩端的端線，即正端子極板2和負端子極板3露出的端線分別鑄焊上一鑄件端子9，以分別作為水平電池的正極和負極。

之后，從壓力蓋板7上的安全閥孔73通過抽真空后分別獨立地向各單元格內(nèi)注酸，電池進行灌酸化成，控酸，安上安全閥8的膠帽，并封上外殼10，蓋上電池蓋11，熱封，成為成品電池。

本申請通過在極板間加分隔件4，使組裝時上下層極板間的分隔件4在壓裝后實現(xiàn)彈性緊密壓縮來密封，完成電池芯單元格間的密封，并通過壓力框架6和壓力蓋板7對單元格四周完成密封，實現(xiàn)完全隔離，解決了單元格間內(nèi)部串液串氣，避免了電池內(nèi)部一直處于串格狀態(tài)而造成的存放或充放電時內(nèi)部反應(yīng)不一，水平電池單元格間及各水平電池間自放電不一致。

本申請大大提高了電池的荷電保持能力及電池的一致性，從而大大提高電池的實際使用壽命。同時無需像傳統(tǒng)雙極性水平電平一樣再對電池內(nèi)灌蠟，因此可減去灌蠟工序，還可采用更優(yōu)的加酸充電方法，節(jié)省了原材料石蠟和人工成本。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本申請所作的進一步詳細說明，不能認定本申請的具體實施只局限于這些說明。對于本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。