电池结构设计讲解分解

拥有骆驼电池 二、产品结构设计
何惧沙漠行舟
2、蓄电池板栅设计 • 板栅结构设计：根据公司目前极板技术状态，板栅结构可参考公司现行板栅结构进行设计； 板栅 类型 XKB XKC XKD XKE • • 141.6mm 板栅宽 度 106.2mm 板栅总高
正极
134mm 117.4mm 134mm 125.7mm
负极
133.2mm 116.8mm 133.2mm 124.9mm
板面高 度 116.5mm 99.9mm 116.5mm 108.2mm
板耳 宽度 13mm 15mm
板耳到板 栅中心距 18.5mm 19mm
适用槽体底 部宽度 ≤135mm ≥160mm
根据电池槽体宽度尺寸，结合公司现行板栅结构，可确认板栅的尺寸； 目前，采用拉网板生产电池时，优先选择PE隔板包封负板装配，由于隔板包封时隔板厚度原 因，为使包封后正、负极板高度一致，被包封的负极板板栅高度降低比正极板略低；
拥有骆驼电池
何惧沙漠行舟
电池结构设计讲解
郭云龙 研究院富液起动电池研发部 产品工艺室
拥有骆驼电池
一、铅酸蓄电池的基本结构
何惧沙漠行舟
• • •
• •
1、隔板——防止正负极活性物质直接接触而短路，但允许离子顺利通过。 2、正极板——由板栅和活性物质组成，板栅起导电和支撑活性物质的作用；活性物质为PbO2 在放电时发生化学反应产生电能。 3、负极板——由板栅和活性物质组成，板栅起导电和支撑活性物质的作用；活性物质为海绵 状Pb，在放电时发生化学反应产生电能。 4、电解液——承担正负极间离子导电作用，还参加成流反应。 5、蓄电池壳体——起容器作用，材料必须能经受硫酸的腐蚀，还必须满足使用过程中的一些 特殊要求，如强度、耐震、抗冲击、耐高低温等等。
•
蓄电池盖体设计时，大盖采用迷宫结构设计，迷宫结构盖体可以使电池震动溅出的电解液有效的回 流至电池，防止漏液；
ห้องสมุดไป่ตู้
•
设计时尺寸尽可能圆整至0.1mm或0.05mm，除非装配现存产品或成熟零件，同样尽可设计蓄电池的 外形尺寸为整数或其1/2；
拥有骆驼电池 二、产品结构设计
何惧沙漠行舟
2、蓄电池板栅设计 • 板栅材质选用：铅钙合金（如果顾客要求使用其它合金，则允许使用）； • 铅锑合金中存在锑元素，其析氢过电位较低，电池在充电过程中失水较大，电池使用寿命较 短。而铅钙合金中不含锑元素，析氢过电位较高，电池析气少、失水少，使用寿命较长。 • 板栅顶框高度设计为5.5mm；在顶框两端开有长×高：5mm×2mm的三角型豁口，作为分板剪切用； • 极耳底部与顶框要有过渡结构； • 板栅板耳高度：17.5mm； • 板栅铅带厚度： • 正极板拉网板的最小厚度为0.9mm； • 负极板拉网板的最小厚度为0.75mm； • 板栅厚度至少比铅带厚度厚0.2mm • 正极板板栅边框的最小厚度为1.3mm，筋条或结点的最小厚度为1.1mm； • 正极板板栅网眼最大面积为0.75cm2； • 涂极纸高度=极板高度-1/2顶框高度； • 铅带宽度=2×(所有筋条宽度 + 顶框)+极耳高度+0.25mm • 板面宽度=栅格宽度尺寸×栅格个数； • 板面高度=不同分段栅格高度总和（包括顶部及底边半栅格尺寸）+ 顶框高+底边高； • 距离顶框不同高度，栅格高度尺寸不同，越离板耳位置越近，栅格高度尺寸越小，一般分段 设计；分为三段。
拥有骆驼电池 二、产品结构设计
何惧沙漠行舟
3、蓄电池隔板设计 • 隔板的主要作用在于防止正负极短路，但又不要使电池内阻明显增加；隔板是多孔的，允许电解液 自由扩散和离子迁移，具有比较小的电阻，并且隔板孔径要小，孔数要多，扩散面积大，当活性物 质有些脱落时，不得通过细孔而达到对方极板，此外隔板要求机械强度好，耐H2SO4腐蚀，以及不 能析出对极板有害的物质。 • 目前使用较多的是PE隔板，其具有较低的内阻≤0.00085Ω ·dm2，横向伸长率≥325%，最大孔径 ≤1.0um，孔率60%，以及较少的杂质含量； • 隔板规格确认： • PE隔板宽度大于极板宽度16mm； • PE隔板基底厚度≥0.2mm；特殊要求≥0.25mm(最大公差为±0.03mm)；、 • 袋状隔板包封极板时，优先采用厚度≥1mm的隔板进行设计（如果顾客同意使用其它规格，则 允许小于此厚度）； • 隔板高度应至少超过极板顶框上沿5mm，以防止正负极板短路； • 隔板包封方式： • 乘用车电池采用PE隔板，银质系列电池、大型号载重车用电池采用PE复合玻璃丝毡隔板； • 一般情况下，优先选择PE隔板包封负板，隔板筋条朝向正板；特殊情况下，采用PE复合玻纤 隔板包封正极； • 对于PE复合玻纤隔板，玻纤放置到隔板内的，PE复合隔板包封正板；玻纤放置到隔板外的， PE复合隔板包封负板；
拥有骆驼电池 二、产品结构设计
何惧沙漠行舟
1、蓄电池槽盖外形尺寸确定 • 蓄电池根据顾客要求和不同标准设计产品外形尺寸，如BCI、SAE、DIN、JIS、GB、EN...标准； • 产品外形尺寸可参考公司现行产品外形尺寸 • 蓄电池槽体设计时，槽体侧面筋条长度要大于电池盖长度，以保护电池盖，减少碰撞损坏几率；
拥有骆驼电池 二、产品结构设计
何惧沙漠行舟
3、蓄电池隔板设计 • 隔板规格设计：根据公司目前隔板结构状态，隔板结构可参考公司现行隔板结构进行设计；
•
根据极板与电池槽单格尺寸配合情况，结合公司现行隔板规格，可确认隔板的尺寸；
拥有骆驼电池 二、产品结构设计
何惧沙漠行舟
4、蓄电池汇流排设计 • 汇流排长度至少比槽体单格开口小0.76mm；即电池槽的开口尺寸减去0.76mm等于汇流排的最大长度， 汇流排长度公差不能超过±0.1mm； • 汇流排宽度设计： • TBS线汇流排宽度比板耳宽度至少大4.0mm； • 普通铸焊线汇流排宽度比板耳宽度至少大4.5mm； • 汇流排设计厚度≥5.0mm； • 汇流排上有1mm深凹槽，保证板耳距汇流排上表面至少1mm； • 汇流排入槽时，正负汇流排总长度方向与槽体侧壁尽量不留间隙； • 汇流排对焊件厚度按上部4.5mm设计，拔模斜度为2°； • 汇流排对焊件长度和宽度，结合对焊孔直径设计，在对焊孔直径四周保留4.5mm的边距。