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一种蓄电池极群紧固支撑结构有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及蓄电池极群技术领域,具体是一种蓄电池极群紧固支撑结构。

相关背景技术

[0002] 化学能转换成电能的装置叫化学电池,一般简称为电池。放电后,能够用充电的方式使内部活性物质再生,把电能储存为化学能,需要放电时再次把化学能转换为电能,将这类电池称为蓄电池,也称二次电池或铅酸蓄电瓶。蓄电池极群是指在铅酸蓄电池内部,由多个单片的正极板和负极板按照一定的排列方式组合而成的集合体。每个单片极板上涂覆有活性物质,正极板上的活性物质主要为二氧化铅,负极板则是海绵状铅。
[0003] 多个极板通过导电连接条串联或并联连接,以增加电池的总容量和电压。蓄电池极群内包含有多个交错排列的正极板和负极板,在正极板和负极板之间可以设置由微孔塑料或其他绝缘材料制作而成的隔板,在避免短路的同时允许离子通过。除此之外,蓄电池极群之中还设置有分别连接正极板和负极板的汇流排,将各个极板连接起来,蓄电池极群浸泡在电解液中,由电解液提供离子导电的路径。
[0004] 蓄电池的极板由板栅和活性物质组成,板栅是极板的骨架,而活性物质涂覆在板栅上。在长期充放电过程中,板栅可能会出现腐蚀和增长等问题,尤其是正板栅,存在更高的变形概率。为了抵抗变形造成的损伤,目前存在一些可以用于对极群进行外部固定的结构,这类结构一般采用捆绑或夹紧的方式直接固定在极板组成的极群表面,虽然能够在一定程度上限制极群的形状,但是由于整体结构框架较大,无法有效克服微小变形,因此对于极群的固定效果不佳。

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1:
[0025] 请参阅图1至图7,本发明实施例中,一种蓄电池极群紧固支撑结构,包括壳体1和极群组件2;所述壳体1内部安装有极群组件2,所述极群组件2外部安装有框架结构3,所述框架结构3包括安装在极群组件2两面相对应的位置的横杆32,所述横杆32上安装有紧固结构4;所述紧固结构4包括连接横杆32的内夹板41,所述内夹板41滑动连接外夹板42,所述内夹板41抵接极群组件2,所述外夹板42抵接壳体1的内壁;所述内夹板41和外夹板42相对的一面均呈梯形,所述内夹板41和外夹板42的夹缝两端均安装有梯形的抵接块44,所述抵接块44的两侧边缘与内夹板41和外夹板42的梯形面配合,所述抵接块44之间连接有双向螺杆45;所述内夹板41的两面均安装有多个指向外夹板42的条状的导槽43,所述横杆32位于导槽43内;
所述双向螺杆45的一端连接有操作组件5,所述操作组件5用于控制双向螺杆45的
转动。
[0026] 本装置的壳体1即蓄电池的外壳,也可以视为多腔室蓄电池的其中一个腔室,极群组件2固定在壳体1内部,并浸泡在电解液中,通过化学反应供电。框架结构3套在极群组件2上,并通过安装在框架结构3上的紧固结构4和弹性件34达到对极群组件2进行固定的目的。需要说明的是,本装置仅对蓄电池的常规结构做简化描述,极群组件2中使用的隔板或壳体
1表面的其他常规结构不做具体的描述。
[0027] 框架结构3在贴合负极板23表面的位置设置有横杆32,且本装置使用的框架结构3采用了双层的结构以扩大支撑的面积,因此同一面设置有两个相互平行的横杆32,而紧固结构4位于两个横杆32之间,与横杆32互相支撑互相限制。横杆32位于导槽43内,因此内夹板41相对横杆32也具有一定的活动空间,可以向负极板23压紧。除了使用内夹板41位于内侧、外夹板42位于外侧的方式进行夹紧外,也可以将紧固结构4进行翻转,使内夹板41位于外侧、外夹板42位于内侧,此时内夹板41的位置受到导槽43空间的限制,紧固结构4向内侧扩展,在不接触壳体1表面的前提下,向内获得更大的可移动距离,可以在不接触壳体1的情况下对极群组件2进行夹紧。
[0028] 紧固结构4由内夹板41和外夹板42组成,两个相对的梯形物体之间,采用位于两侧的抵接块44进行支撑,通过双向螺杆45将抵接块44向中间位置移动,则内夹板41和外夹板42被撑开,中部间距增大,外部尺寸也扩大,最终从两侧抵住负极板23和壳体1内壁,将极群组件2稳定的限制在壳体1中部的区域。
[0029] 本装置配合壳体1进行极群组件2的固定,能够达到更好的固定效果,且由于壳体1具有足够的牢固和稳定性,因此相对于安装空间狭小、强度薄弱且易于腐蚀的框架本身,壳体1能够提供更稳定的支撑,有效的避免了由于材料强度不足,导致的局部小范围松动的问题。使用紧固结构4配合壳体1进行固定,还可以进一步的提升固定的效果,避免极群组件2相对壳体1发生晃动。蓄电池可能长期处于震动环境或遭受到撞击,因此对极群组件2进行充分的固定,可以有效的避免极群组件2出现晃动,提升蓄电池的稳定性。实施例2:
[0030] 作为本发明的另一个实施例,请参阅图1,所述极群组件2包括多个交错排列的正极板24和负极板23,所述正极板24和负极板23分别连接汇流排21,所述汇流排21上安装有端子22。正极板24和负极板23交错排列,两个汇流排21分别连接各个正极板24和负极板23,通过端子22连接外部的线路供电。
[0031] 作为本发明的另一个实施例,请参阅图5,所述外夹板42中部开有贯穿槽422,所述内夹板41上安装有插入贯穿槽422内的限位板47,所述限位板47上开有限位槽471,所述限位板47之间放置有滑块46,所述滑块46上安装有插入限位槽471的限位棱461,所述双向螺杆45贯穿滑块46,所述双向螺杆45分别与两侧的抵接块44螺纹连接。限位板47插入贯穿槽422内,使用限位板47能够限制滑块46的移动区域,在内夹板41和外夹板42的间距逐渐增大的过程中,双向螺杆45始终位于内夹板41和外夹板42的中间位置,双向螺杆45在自转的同时,自身的位置也会发生横向的变化,因此设置可以移动的滑块46,随着内夹板41和外夹板
42的打开,使双向螺杆45始终保持自身位置的稳定。
[0032] 作为本发明的另一个实施例,请参阅图1和图6,所述外夹板42上开有多个限位孔421,所述内夹板41上安装有插入限位孔421的限位杆411,所述限位杆411上套接有弹簧
412。限位杆411插入限位孔421内,保持内夹板41和外夹板42对应的连接关系,弹簧412不属于必需的结构,仅用于在将紧固结构4放入壳体1内之前缩小紧固结构4的厚度,便于放入,在后续使用中不产生作用,因此即使在电解液中发生锈蚀溶解等问题,也不影响紧固结构4的基本效果。
[0033] 作为本发明的另一个实施例,请参阅图1、图2和图4,所述框架结构3包括竖板31和侧板33,所述竖板31和侧板33组成矩形边框,所述竖板31两端均开有竖直的滑槽331,所述横杆32穿过滑槽331与竖板31滑动连接,所述导槽43上开有断口431。侧板33和竖板31组成的边框位于极群组件2的侧面,由于本装置的框架结构3中设置有一高一低两组横杆32,为了便于紧固结构4安装在横杆32上,可以将位于底部的横杆32设置为位置固定的,而位于高处的横杆32设置为可以小幅度升降的,以便于与两组导槽43分别配合,导槽43上开有断口431,用于将横杆32放入或取出,以便根据需要对紧固结构4的方向进行翻转。
[0034] 作为本发明的另一个实施例,请参阅图1和图2,所述侧板33上安装有多个并列排列的弹性件34,所述弹性件34连接正极板24和负极板23的侧边。弹性件34位于侧板33上,抵在极群组件2的侧面,用于对各个正极板24和负极板23进行加固,且弹性件34属于可拆卸的结构,因此可以灵活的根据安装的正极板24和负极板23的数量以及间距进行调整。
[0035] 作为本发明的另一个实施例,请参阅图1至图3,所述弹性件34包括挂在侧板33上的挂扣341,所述挂扣341上靠近极群组件2的一面安装有z字型的簧片342,所述簧片342连接挡板343,所述挡板343压在极群组件2的侧边上,所述挡板343上安装有挡块344,所述挡块344插入正极板24和负极板23之间的缝隙内。挂扣341可以扣在侧板33上,z字型的簧片342具有一定的弹力,同时厚度远大于常规弹簧412,也可以使用塑料等耐腐蚀的材质,因此可以长期使用,能够使挡板343充分的贴合正极板24和负极板23的边缘,同时又能够适应极群组件2在充放电过程中的体积变化,挡块344卡在正极板24和负极板23之间,保证极群组件2始终保持稳定。
[0036] 作为本发明的另一个实施例,请参阅图1、图2和图7,所述操作组件5包括操作块53,所述双向螺杆45的一端安装有锯齿轮51,所述操作块53套在双向螺杆45上,所述操作块
53上分别开有对应锯齿轮51的一级凹槽531和对应双向螺杆45的二级凹槽532,所述操作块
53内滑动安装有操作杆52,所述操作杆52上安装有与锯齿轮51配合的锯齿条521。一级凹槽
531和二级凹槽532连通且贯穿操作块53,将操作块53插入壳体1内并套在双向螺杆45上,锯齿轮51位于一级凹槽531内,同时操作块53的一侧安装有操作杆52,操作杆52上的锯齿条
521处于凹陷的位置,因此锯齿条521不影响操作杆52的正常拉伸滑动,从壳体1上方拉动操作杆52,锯齿条521和锯齿轮51的配合可以控制双向螺杆45的转动,进而对紧固结构4进行调整。
[0037] 作为本发明的另一个实施例,请参阅图1、图2和图7,所述操作块53上安装有与操作杆52平行的支杆54,所述支杆54伸展至壳体1外部,所述支杆54上安装有滑套55,所述操作杆52穿过滑套55。支杆54用于对操作块53进行悬吊连接,滑套55配合限制操作杆52,使操作杆52保持竖直。本装置中使用的操作组件5用于对双向螺杆45进行控制,仅需要在前期安装时使用,用于克服壳体1和极群组件2之间狭小空间不便于操作的问题。操作组件5最终并不需要留在壳体1内部,因此作为通用工具,也不需要为每个紧固结构4都配置独立的操作组件5。操作组件5仅属于一种可选的参考性的工具结构,除了使用上述的操作组件5,还可以使用其他的能够驱动转动的结构进行双向螺杆45的控制,或直接使用手动操作等。
[0038] 本发明的工作原理是:本装置在壳体1内安装有极群组件2,极群组件2外部放置有框架结构3,用于对极
群组件2进行加固,框架结构3在对应极群组件2两面的位置分别设置有多个横杆32,横杆32之间连接有紧固结构4,紧固结构4由内夹板41和外夹板42组成,内夹板41和外夹板42的接触面均为梯形面,通过抵接块44向内移动的过程,可以使内夹板41和外夹板42的间距逐渐增大,分别抵在负极板23和壳体1内壁上。本装置可以将极群组件2稳定夹紧,且可以有效避免由于使用的结构强度不足而易于松动的问题,同时本装置还可以降低蓄电池的晃动或受到冲击对内部极群组件2的影响,提升了蓄电池的稳定性和安全性。
[0039] 对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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