電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)講解

1、擁 有 駱 駝 電 池 何 懼 沙 漠 行 舟 電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)講解 郭云龍 研究院富液起動(dòng)電池研發(fā)部 產(chǎn)品工藝室 擁 有 駱 駝 電 池 何 懼 沙 漠 行 舟 一、一、鉛酸蓄電池的基本結(jié)構(gòu)鉛酸蓄電池的基本結(jié)構(gòu) 1、隔板防止正負(fù)極活性物質(zhì)直接接觸而短路，但允許離子順利通過(guò)。 2、正極板由板柵和活性物質(zhì)組成，板柵起導(dǎo)電和支撐活性物質(zhì)的作用；活性物質(zhì)為PbO2 在放電時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。 3、負(fù)極板由板柵和活性物質(zhì)組成，板柵起導(dǎo)電和支撐活性物質(zhì)的作用；活性物質(zhì)為海綿 狀Pb，在放電時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。 4、電解液承擔(dān)正負(fù)極間離子導(dǎo)電作用，還參加成流反應(yīng)。 5、蓄電池殼體起容器作用，材料必須能

2、經(jīng)受硫酸的腐蝕，還必須滿足使用過(guò)程中的一些 特殊要求，如強(qiáng)度、耐震、抗沖擊、耐高低溫等等。 擁 有 駱 駝 電 池 何 懼 沙 漠 行 舟 二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、蓄電池槽蓋外形尺寸確定 蓄電池根據(jù)顧客要求和不同標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品外形尺寸，如BCI、SAE、DIN、JIS、GB、EN.標(biāo)準(zhǔn)； 產(chǎn)品外形尺寸可參考公司現(xiàn)行產(chǎn)品外形尺寸 蓄電池槽體設(shè)計(jì)時(shí)，槽體側(cè)面筋條長(zhǎng)度要大于電池蓋長(zhǎng)度，以保護(hù)電池蓋，減少碰撞損壞幾率； 蓄電池蓋體設(shè)計(jì)時(shí)，大蓋采用迷宮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，迷宮結(jié)構(gòu)蓋體可以使電池震動(dòng)濺出的電解液有效的回 流至電池，防止漏液； 設(shè)計(jì)時(shí)尺寸盡可能圓整至0.1mm或0.05mm，除非裝配現(xiàn)存產(chǎn)

3、品或成熟零件，同樣盡可設(shè)計(jì)蓄電池的 外形尺寸為整數(shù)或其1/2； 擁 有 駱 駝 電 池 何 懼 沙 漠 行 舟 二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2、蓄電池板柵設(shè)計(jì) 板柵材質(zhì)選用：鉛鈣合金（如果顧客要求使用其它合金，則允許使用）； 鉛銻合金中存在銻元素，其析氫過(guò)電位較低，電池在充電過(guò)程中失水較大，電池使用壽命較 短。而鉛鈣合金中不含銻元素，析氫過(guò)電位較高，電池析氣少、失水少，使用壽命較長(zhǎng)。 板柵頂框高度設(shè)計(jì)為5.5mm；在頂框兩端開(kāi)有長(zhǎng)高：5mm2mm的三角型豁口，作為分板剪切用； 極耳底部與頂框要有過(guò)渡結(jié)構(gòu)； 板柵板耳高度：17.5mm； 板柵鉛帶厚度： 正極板拉網(wǎng)板的最小厚度為0.9mm；

4、 負(fù)極板拉網(wǎng)板的最小厚度為0.75mm； 板柵厚度至少比鉛帶厚度厚0.2mm 正極板板柵邊框的最小厚度為1.3mm，筋條或結(jié)點(diǎn)的最小厚度為1.1mm； 正極板板柵網(wǎng)眼最大面積為0.75cm2； 涂極紙高度=極板高度-1/2頂框高度； 鉛帶寬度=2(所有筋條寬度 + 頂框)+極耳高度+0.25mm 板面寬度=柵格寬度尺寸柵格個(gè)數(shù)； 板面高度=不同分段柵格高度總和（包括頂部及底邊半柵格尺寸）+ 頂框高+底邊高； 距離頂框不同高度，柵格高度尺寸不同，越離板耳位置越近，柵格高度尺寸越小，一般分段 設(shè)計(jì)；分為三段。 擁 有 駱 駝 電 池 何 懼 沙 漠 行 舟 二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2、蓄

5、電池板柵設(shè)計(jì) 板柵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)公司目前極板技術(shù)狀態(tài)，板柵結(jié)構(gòu)可參考公司現(xiàn)行板柵結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)； 根據(jù)電池槽體寬度尺寸，結(jié)合公司現(xiàn)行板柵結(jié)構(gòu)，可確認(rèn)板柵的尺寸； 目前，采用拉網(wǎng)板生產(chǎn)電池時(shí)，優(yōu)先選擇PE隔板包封負(fù)板裝配，由于隔板包封時(shí)隔板厚度原 因，為使包封后正、負(fù)極板高度一致，被包封的負(fù)極板板柵高度降低比正極板略低； 擁 有 駱 駝 電 池 何 懼 沙 漠 行 舟 二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3、蓄電池隔板設(shè)計(jì) 隔板的主要作用在于防止正負(fù)極短路，但又不要使電池內(nèi)阻明顯增加；隔板是多孔的，允許電解液 自由擴(kuò)散和離子遷移，具有比較小的電阻，并且隔板孔徑要小，孔數(shù)要多，擴(kuò)散面積大，當(dāng)活性物 質(zhì)

6、有些脫落時(shí)，不得通過(guò)細(xì)孔而達(dá)到對(duì)方極板，此外隔板要求機(jī)械強(qiáng)度好，耐H2SO4腐蝕，以及不 能析出對(duì)極板有害的物質(zhì)。 目前使用較多的是PE隔板，其具有較低的內(nèi)阻0.00085dm2，橫向伸長(zhǎng)率325%，最大孔徑 1.0um，孔率60%，以及較少的雜質(zhì)含量； 隔板規(guī)格確認(rèn)： PE隔板寬度大于極板寬度16mm； PE隔板基底厚度0.2mm；特殊要求0.25mm(最大公差為0.03mm)；、 袋狀隔板包封極板時(shí)，優(yōu)先采用厚度1mm的隔板進(jìn)行設(shè)計(jì)（如果顧客同意使用其它規(guī)格，則 允許小于此厚度）； 隔板高度應(yīng)至少超過(guò)極板頂框上沿5mm，以防止正負(fù)極板短路； 隔板包封方式： 乘用車(chē)電池采用PE隔板，銀質(zhì)系列

7、電池、大型號(hào)載重車(chē)用電池采用PE復(fù)合玻璃絲氈隔板； 一般情況下，優(yōu)先選擇PE隔板包封負(fù)板，隔板筋條朝向正板；特殊情況下，采用PE復(fù)合玻纖 隔板包封正極； 對(duì)于PE復(fù)合玻纖隔板，玻纖放置到隔板內(nèi)的，PE復(fù)合隔板包封正板；玻纖放置到隔板外的， PE復(fù)合隔板包封負(fù)板； 擁 有 駱 駝 電 池 何 懼 沙 漠 行 舟 二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3、蓄電池隔板設(shè)計(jì) 隔板規(guī)格設(shè)計(jì)：根據(jù)公司目前隔板結(jié)構(gòu)狀態(tài)，隔板結(jié)構(gòu)可參考公司現(xiàn)行隔板結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)； 根據(jù)極板與電池槽單格尺寸配合情況，結(jié)合公司現(xiàn)行隔板規(guī)格，可確認(rèn)隔板的尺寸； 擁 有 駱 駝 電 池 何 懼 沙 漠 行 舟 二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

8、設(shè)計(jì) 4、蓄電池匯流排設(shè)計(jì) 匯流排長(zhǎng)度至少比槽體單格開(kāi)口小0.76mm；即電池槽的開(kāi)口尺寸減去0.76mm等于匯流排的最大長(zhǎng)度， 匯流排長(zhǎng)度公差不能超過(guò)0.1mm； 匯流排寬度設(shè)計(jì)： TBS線匯流排寬度比板耳寬度至少大4.0mm； 普通鑄焊線匯流排寬度比板耳寬度至少大4.5mm； 匯流排設(shè)計(jì)厚度5.0mm； 匯流排上有1mm深凹槽，保證板耳距匯流排上表面至少1mm； 匯流排入槽時(shí)，正負(fù)匯流排總長(zhǎng)度方向與槽體側(cè)壁盡量不留間隙； 匯流排對(duì)焊件厚度按上部4.5mm設(shè)計(jì)，拔模斜度為2； 匯流排對(duì)焊件長(zhǎng)度和寬度，結(jié)合對(duì)焊孔直徑設(shè)計(jì)，在對(duì)焊孔直徑四周保留4.5mm的邊距。 擁 有 駱 駝 電 池 何 懼

9、沙 漠 行 舟 二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5、蓄電池直徑柱設(shè)計(jì) 根據(jù)鑄焊直極柱頂部不同結(jié)構(gòu)，確定直極柱高度； 錐形端子電池直極柱頂部最大直徑表面與鉛圈頂平面持平，直極柱頂部凸出鉛圈頂平面 2.53mm； 角形端子（或堆焊端子）電池，直極柱頂部最大直徑表面與鉛圈最小內(nèi)徑處平面持平至低于 該平面0.5mm. 實(shí)際高度根據(jù)實(shí)際熱封高度調(diào)整直極柱高度尺寸。 鉛圈與直極柱配合，根據(jù)直極柱上口直徑設(shè)計(jì)鉛圈內(nèi)部最小直徑，使直極柱與鉛圈雙邊間隙不大于 0.5mm. 錐形端子燒焊深度：4mm 端子燒焊后，端子高度應(yīng)低于產(chǎn)品上頂面12mm(適用于EN系列電池) 國(guó)標(biāo)系列電池端子高度為17+3-0 擁 有

10、駱 駝 電 池 何 懼 沙 漠 行 舟 二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6、蓄電池電眼指示器設(shè)計(jì)和選用 電眼指示器類(lèi)型確定和選擇 根據(jù)不同的顧客要求和蓋上結(jié)構(gòu)，選用螺旋式或插拔式指示器； 根據(jù)不同的浮子密度值選用浮子不同的顏色。 根據(jù)不同的使用環(huán)境要求，確定不同的浮子密度值。 對(duì)顯示球的單球和雙球、無(wú)球的選擇根據(jù)顧客需求確定。 電眼指示器長(zhǎng)度： 電眼指示器最長(zhǎng)尺寸為高于隔板頂部1.5-3.0mm處為準(zhǔn)； 電眼指示器最短尺寸為電眼玻璃桿到匯流排底部邊緣向上5mm處，加上球盒尺寸為準(zhǔn)； 電眼指示器長(zhǎng)度盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度 指示器頂部與蓋結(jié)合部位尺寸： 螺旋式指示器：螺紋與相配合蓋螺紋一致； 插拔式

11、指示器：壓入部位尺寸與相配合蓋內(nèi)徑小過(guò)盈配合； 電眼不能凸出蓋子面； 電眼孔必須在蓋子頂上； 電眼一般設(shè)在電池的第二單格內(nèi)，且應(yīng)與匯流排位置不能干涉； 電眼與匯流排之間的最小距離不小于5mm； 對(duì)于澆鉛口位置，應(yīng)額外增加5mm的讓位空間； 擁 有 駱 駝 電 池 何 懼 沙 漠 行 舟 二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7、蓄電池極群組設(shè)計(jì) 板耳插入?yún)R流排的熔融深度34mm； 極板極耳插入?yún)R流排，離匯流排底部最小1.0mm； 匯流排厚度至少為5mm，產(chǎn)品圖紙標(biāo)注為6+3-0mm； 匯流排長(zhǎng)邊外沿到邊板板耳單邊距離應(yīng)留出最小1.5mm的焊接熔鉛空間； 對(duì)焊孔中心應(yīng)位于匯流排對(duì)焊件中心偏上0.5 1mm； 隔板超過(guò)極板上沿至少5.0mm； 隔板頂部到匯流排底部高度至少5mm； PE隔板極群裝配松緊度壓縮比為0%3%； 歐款系列電池要求： 匯流排底部到電池外底部的高度H型槽不能超過(guò)129mm，T盒不超過(guò)123mm 從電池外底部到對(duì)焊點(diǎn)中心的高度H型槽不應(yīng)超過(guò)140mm，T盒不超過(guò)130mm 擁 有 駱 駝 電 池 何 懼 沙 漠 行 舟 二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8、蓄電池電解液設(shè)計(jì) 電解液液面設(shè)計(jì) 最高電解液液面不得超過(guò)槽和蓋的熱封線； 電解液液面應(yīng)低于頂蓋回酸孔管下沿2.5m