專利名稱：一種提高集流性的鉛酸蓄電池板柵以及極板和電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及蓄電池的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種提高集流性的鉛酸蓄電池板柵以及極板和電池。
背景技術(shù)：
鉛酸蓄電池自1859年由G.Plante發(fā)明以來(lái)，技術(shù)上得到不斷的改進(jìn)和發(fā)展。由于鉛酸蓄電池具有價(jià)格低廉、充放電效率高、能適應(yīng)負(fù)荷變化、經(jīng)受大電流放電、可靠性和安全性高等優(yōu)點(diǎn)，因而，在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。目前，鉛酸蓄電池廣泛應(yīng)用在汽車、火車、拖拉機(jī)、摩托車、電動(dòng)車以及通訊、電站、電力輸送、儀器儀表、UPS電源和飛機(jī)、坦克、艦艇、雷達(dá)系統(tǒng)等領(lǐng)域。隨著世界能源經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，在二次電源使用中，鉛酸蓄電池已占有85%以上的市場(chǎng)份額。鉛酸蓄電池在生產(chǎn)過(guò)程中，需要先生產(chǎn)蓄電池的正負(fù)板柵，再將活性物質(zhì)涂在板柵上，經(jīng)輥壓機(jī)輥壓、干燥窯加熱，固化、烘干后制成正負(fù)極板，然后將正負(fù)極板用玻璃纖維隔板相互間隔組成極群，一個(gè)極群裝入電池槽的一個(gè)單格，電池槽的數(shù)個(gè)單格極群串聯(lián)就組成單只電池。板柵一般包括框筋、豎筋和橫筋，現(xiàn)有的蓄電池板柵，大多采用橫筋條多、豎筋條少的結(jié)構(gòu)，就是說(shuō)豎筋與豎筋之間的間距較大，橫筋與橫筋之間的間距較小。但板柵主要是附著活性物質(zhì)和導(dǎo)流的作用，這種結(jié)構(gòu)板柵內(nèi)阻較高，電流的流徑較長(zhǎng)，電流密度較大，致使電流損耗較大，集流效果不好；且該結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生晶間腐蝕，使電池的耐腐蝕性能降低，縮短了鉛酸蓄電池的使用壽命。因此，亟需研制一種內(nèi)阻較低，集流性能較好，不容易產(chǎn)生晶間腐蝕，且具有較長(zhǎng)使用壽命的鉛酸蓄電池。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中板柵的集流效果不好，本實(shí)用新型提供一種提高集流性的鉛酸蓄電池板柵，包括矩形的框筋、位于框筋內(nèi)的橫筋和豎筋，相鄰豎筋之間的距離小于相鄰橫筋之間的距離。鉛酸蓄電池的充放電主要靠板柵來(lái)完成，因此，板柵的形狀、外型尺寸等都是影響電池性能的重要因素。普通的電池板柵包括兩部分，厚的邊框圍繞著由橫豎筋條組成的網(wǎng)絡(luò)(合稱為集流體)和承載輸入及輸出電流的極耳，板柵的作用為支撐活性物質(zhì)并起著傳導(dǎo)電流和使電流分布均勻的作用，極耳用來(lái)聚集和發(fā)散電流，所以可設(shè)置更多朝向極耳的豎筋來(lái)增大電池的集流能力，也即縮小相鄰豎筋之間的距離。由于增加了豎筋的條數(shù)，電池的集流效果得到了提升，所以考慮成本因素，可以適當(dāng)?shù)販p少橫筋的數(shù)量，即增大橫筋之間的間隔。作為優(yōu)選，相鄰橫筋之間的間隔為10 Ilmm ;相鄰豎筋之間的間隔為7 8mm。[0011]進(jìn)一步優(yōu)選，相鄰橫筋之間的間隔為IOmm ;相鄰豎筋之間的間隔為7mm。板柵筋條的截面形狀可以為三角形，菱形和圓形。它們各有其特點(diǎn):三角形截狀板柵的主要優(yōu)點(diǎn)是在鑄造時(shí)易于脫模，但對(duì)活物質(zhì)的保持能力較差。菱形截面筋條對(duì)活物質(zhì)保持能力較強(qiáng)，但要求模具精度要高且脫模較三角形困難。圓形截面筋條主要優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕能力強(qiáng)，因?yàn)樵谄浣孛娣e與其它形狀相同時(shí)，具有最小的同界長(zhǎng)度；在其活物質(zhì)保持能力和脫模難易方面界于三角形和菱形之間。具體制造時(shí)，視實(shí)際要求而定。所述豎筋沿縱向貫通框筋內(nèi)部，所述橫筋沿橫向間斷的分布在框筋內(nèi)部。為避免因減少橫筋數(shù)量而造成的板柵機(jī)械強(qiáng)度下降，支撐活性物質(zhì)的能力降低，作為優(yōu)選，相鄰豎筋之間為一個(gè)單元區(qū)域，處在相鄰單元區(qū)域的橫筋錯(cuò)位分布。作為優(yōu)選，同一單元區(qū)域內(nèi)，各個(gè)橫筋均勻分布，保證板柵的各個(gè)部位具有均衡的支撐能力，也使得涂覆在板柵上的活性物質(zhì)能夠均勻反應(yīng)，利于電流的順利傳導(dǎo)，增強(qiáng)了電池的導(dǎo)電性能。本實(shí)用新型還提供了一種鉛酸蓄電池極板，包括板柵和涂覆在該板柵上的活性物質(zhì)材料層，所述的板柵為上述的提高集流性的鉛酸蓄電池板柵。本實(shí)用新型還提供了一種鉛酸蓄電池，包括極板，所述的極板包括上述的提高集流性的鉛酸蓄電池板柵和涂覆在該板柵上的活性物質(zhì)材料層。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置更多的通向極耳的豎筋，提高了電池的集流性能，也有利于活性物質(zhì)的反應(yīng)，提高活性物質(zhì)的利用率。而且采用高壓力壓鑄，不容易產(chǎn)生晶間腐蝕，使電池具有超強(qiáng)的耐腐蝕性能，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。

圖1為本實(shí)用新型提高集流性的鉛酸蓄電池板柵的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種提高集流性的鉛酸蓄電池板柵，包括矩形的框筋1、位于框筋內(nèi)的橫筋2和豎筋3，相鄰豎筋之間的距離小于相鄰橫筋之間的距離。鉛酸蓄電池中板柵的作用為支撐活性物質(zhì)，并傳導(dǎo)電流和使電流分布均勻，而極耳4用來(lái)聚集和發(fā)散電流，所以越靠近極耳處的電流越大，這就要求靠近極耳處的板柵內(nèi)阻要低，所以本實(shí)用新型設(shè)置更多朝向極耳的豎筋來(lái)增大電池的集流能力，也即縮小相鄰豎筋之間的距離?，F(xiàn)有鉛酸蓄電池板柵的相鄰豎筋之間的間隔為10 Ilmm ;相鄰橫筋之間的間隔為7 8mm，而本實(shí)用新型中相鄰橫筋之間的間隔為10mm，當(dāng)然可以在10 Ilmm范圍內(nèi)浮動(dòng)；相鄰豎筋之間的間隔為7_，可在7 8mm范圍內(nèi)浮動(dòng)。板柵的筋條形狀可以根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型將板柵的截面設(shè)置成菱形，增強(qiáng)了對(duì)活性物質(zhì)的保持能力，當(dāng)然為了便于鑄造時(shí)的脫模容易也可以設(shè)置成三角形，為了提高筋條的耐腐蝕能力也可以設(shè)置成圓形，或者為了其他需要可以設(shè)置成任何其他形狀。框筋的截面積形狀也是根據(jù)具體需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，框筋的粗細(xì)通常比橫筋或豎筋粗些，截面積為橫筋或豎筋的2 3倍，當(dāng)然為了節(jié)約原料也可將框筋的粗細(xì)設(shè)置成與橫筋、豎筋差不多。[0024]從圖中可看出，豎筋沿縱向貫通框筋內(nèi)部，橫筋沿橫向間斷的分布在框筋內(nèi)部；將相鄰的豎筋之間設(shè)為一個(gè)單元區(qū)域，則處在相鄰單元區(qū)域的橫筋為錯(cuò)位分布；且同一單元區(qū)域內(nèi)，各個(gè)橫筋均勻分布。由于減少了橫筋的數(shù)量，板柵的支撐強(qiáng)度略有下降，該結(jié)構(gòu)可彌補(bǔ)因減少橫筋數(shù)量而造成的板柵強(qiáng)度下降問(wèn)題；且均勻分布使得板柵各處的支撐能力幾乎相等，不會(huì)造成因各處支撐能力不同而導(dǎo)致板柵局部破損，提高了電池的使用壽命。該結(jié)構(gòu)的板柵和普通板柵一樣，可以應(yīng)用于極板上，將該板柵上涂覆正極活性物質(zhì)，經(jīng)輥壓機(jī)輥壓、干燥窯加熱，固化、烘干后制成正極片，在該板柵上涂覆負(fù)極活性物質(zhì)，經(jīng)輥壓機(jī)輥壓、干燥窯加熱，固化、烘干后制成負(fù)極片，以本實(shí)用新型板柵為基礎(chǔ)制作的極板具有較好的耐腐蝕性能，集流性較好，且使用壽命較長(zhǎng)。進(jìn)一步延伸，將上述制作的極板應(yīng)用于鉛酸蓄電池，同樣鉛酸蓄電池也具有集流性好、使用壽命較長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種提高集流性的鉛酸蓄電池板柵，包括矩形的框筋、位于框筋內(nèi)的橫筋和豎筋，其特征在于，相鄰豎筋之間的間隔小于相鄰橫筋之間的間隔。
2.如權(quán)利要求1所述的提高集流性的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，相鄰橫筋之間的間隔為10 Ilmm ;相鄰豎筋之間的間隔為7 8mm。
3.如權(quán)利要求2所述的提高集流性的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，相鄰橫筋之間的間隔為IOmm ;相鄰豎筋之間的間隔為7mm。
4.如權(quán)利要求3所述的提高集流性的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，所述豎筋沿縱向貫通框筋內(nèi)部，所述橫筋沿橫向間斷的分布在框筋內(nèi)部。
5.如權(quán)利要求4所述的提高集流性的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，相鄰豎筋之間為一個(gè)單元區(qū)域，處在相鄰單元區(qū)域的橫筋錯(cuò)位分布。
6.如權(quán)利要求5所述的提高集流性的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，同一單元區(qū)域內(nèi)，各個(gè)橫筋均勻分布。
7.一種鉛酸蓄電池極板，包括板柵和涂覆在該板柵上的活性物質(zhì)材料層，其特征在于，所述的板柵為權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所示的提高集流性的鉛酸蓄電池板柵。
8.一種鉛酸蓄電池，包括極板，其特征在于，所述的極板包括權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的提高集流性的鉛酸蓄電池板柵和涂覆在該板柵上的活性物質(zhì)材料層。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種提高集流性的鉛酸蓄電池板柵，包括矩形的框筋、位于框筋內(nèi)的橫筋和豎筋，相鄰豎筋之間的間隔小于相鄰橫筋之間的間隔。本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種鉛酸蓄電池極板，包括板柵和涂覆在該板柵上的活性物質(zhì)材料層，所述的板柵為上述的提高集流性的鉛酸蓄電池板柵。本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種鉛酸蓄電池，包括極板，所述的極板包括上述的提高集流性的鉛酸蓄電池板柵和涂覆在該板柵上的活性物質(zhì)材料層。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置更多的通向極耳的豎筋，提高了電池的集流性能，也有利于活性物質(zhì)的反應(yīng)，提高活性物質(zhì)的利用率，而且采用高壓力壓鑄，不容易產(chǎn)生晶間腐蝕，使電池具有超強(qiáng)的耐腐蝕性能，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。
文檔編號(hào)H01M4/14GK202977602SQ20122056118
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者周文渭, 高根芳, 陳清元, 張?zhí)烊? 朱健, 佘秋利, 李桂發(fā), 沈旭培, 曹進(jìn), 趙海敏, 吳飛, 宋文龍, 施璐, 李丹 申請(qǐng)人:天能電池集團(tuán)有限公司