本發(fā)明涉及蓄電池，特別是涉及鉛酸蓄電池和鉛酸蓄電池組。

背景技術(shù)：

鉛酸蓄電池自1859年由法國(guó)人普蘭特(planté)發(fā)明至今，已經(jīng)有150多年的歷史，其間經(jīng)歷過(guò)多次重大改進(jìn)。技術(shù)進(jìn)步和其固有的電化學(xué)系統(tǒng)特性，使其已具有了相對(duì)較好的性價(jià)比、穩(wěn)定性和安全性，并成為目前全球應(yīng)用最廣、市場(chǎng)份額最大的二次電池，廣泛應(yīng)用在交通、通訊基站、儲(chǔ)能、牽引等領(lǐng)域。然而，隨著近年相關(guān)行業(yè)的發(fā)展、新興產(chǎn)業(yè)的興起，現(xiàn)有鉛酸蓄電池的性能，例如比能量、比功率、使用壽命等，被期望達(dá)到更好、更高的水平。因此，在鉛酸蓄電池現(xiàn)有技術(shù)和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，升級(jí)鉛酸蓄電池性能，如比能量、比功率、使用壽命等，同時(shí)做好相關(guān)的環(huán)保工作，有利于更好地促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。

目前，鉛酸蓄電池按電池或電極的構(gòu)造特征，一般有平面板柵式鉛酸蓄電池、卷繞式鉛酸蓄電池、管式鉛酸蓄電池、雙極式鉛酸蓄電池、泡沫板柵鉛酸蓄電池、超級(jí)電容器鉛酸蓄電池、鉛碳電池等。鉛酸蓄電池較多見(jiàn)的是以蓄電池組的形式進(jìn)行生產(chǎn)和應(yīng)用。現(xiàn)行應(yīng)用中，平面板柵式鉛酸蓄電池制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但是產(chǎn)品比能量相對(duì)較低、深放電和大電流放電能力相對(duì)較差、循環(huán)使用壽命相對(duì)較短；管式鉛酸蓄電池的深放電能力和電池壽命相對(duì)有所提高，但是其正、負(fù)極制備工藝兼容性較差，因而工藝較復(fù)雜，且其電池比能量和大電流放電能力仍不夠理想；卷繞式鉛酸蓄電池在電池的壽命、比能量、大電流放電能力等方面均有相對(duì)較好的提高，但是該產(chǎn)品對(duì)制作工藝控制要求高、設(shè)備成本貴，且形成電池組時(shí)，其圓柱狀單電池外型使得整個(gè)電池組的體積比能量也變得較低；雙極式鉛酸蓄電池、泡沫板柵鉛酸蓄電池由于其所使用的電極集流體材料自身固有的較難克服的缺點(diǎn)，如鈍化、量產(chǎn)困難等問(wèn)題，使其多年以來(lái)至今基本仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段；超級(jí)電容器鉛酸蓄電池或鉛碳電池，雖然在高倍率部分荷電狀態(tài)(hrpsoc)下的模擬應(yīng)用已獲得較好的結(jié)果報(bào)道，如大電流充放電性能、循環(huán)壽命方面，但是存在電容器電極與電池電極兼容制造、使用上的困難、電池?zé)崾Э貑?wèn)題，這使其較難被推廣適用于眾多其它應(yīng)用場(chǎng)合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是提供一種鉛酸蓄電池，它可以明顯提高鉛酸蓄電池的比能量、深放電、大電流放電能力、循環(huán)使用壽命等性能，并有利于降低超級(jí)電容器鉛酸蓄電池其電容器電極與電池電極制備和使用上的困難，防止或減輕電池?zé)崾Э亍?/p>

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的鉛酸蓄電池，包括正電極、負(fù)電極、電池殼、電流匯流體，正電極和負(fù)電極的物理形狀為柱條狀，正電極柱條和負(fù)電極柱條相互平行且彼此鄰靠或嵌套排布，正電極柱條和負(fù)電極柱條之間設(shè)置有隔板，隔板防止正、負(fù)極之間電流短路但允許電解液自由擴(kuò)散和離子遷移；正電極柱條和負(fù)電極柱條各自包括有活性物質(zhì)和電流集流體，所述集流體本身至少有一部分設(shè)置在活性物質(zhì)內(nèi)部或表面，集流體一端與活性物質(zhì)導(dǎo)電性接觸或結(jié)合，另一端與所述匯流體、或電池間連接體或電池輸出端點(diǎn)中的至少一種導(dǎo)電性連接。其中所述集流體另一端與電池輸出端點(diǎn)的導(dǎo)電性連接包括所述集流體的另一端與電池輸出端子相連接或直接作為電池輸出端。

所述正電極、負(fù)電極柱條的徑向橫截面形狀包括：?jiǎn)芜呅?、多邊形、圓形、橢圓形、螺旋形、環(huán)形中的一種或多種。其中，多邊形的邊可以是直邊、弧形邊或不規(guī)則形，每條邊的類型和長(zhǎng)度可以相同，也可以不同。所述環(huán)形包括圓環(huán)形、三角形環(huán)形、方形環(huán)形、六邊形環(huán)型、橢圓環(huán)形或其它多邊形環(huán)形中的一種或多種。

正電極、負(fù)電極的徑向橫截面形狀可以相同，也可以不同。徑向橫截面是指垂直于電極柱條軸向的截面。

所述正電極柱條、負(fù)電極柱條的上、下部分直徑可以相同，也可以不同。電極柱條在軸向方向的長(zhǎng)度以及在徑向方向的尺寸均≧1nm。

所述電極排布形成陣列，所有正電極或所有負(fù)電極形成的陣列其排列花樣包括但不限于：x邊形(x≥1)、圓形、橢圓、螺旋形、環(huán)或多重環(huán)形，其中的一種或多種；x邊形的邊包括：直邊、曲邊、不規(guī)則邊，其中的一種或多種。x邊形的各邊類型彼此相同或不相同，各邊長(zhǎng)度相同或不相同。

所述電極陣列中，每一個(gè)正極柱條周圍鄰靠著或內(nèi)部嵌入排布著的負(fù)極柱條的數(shù)目，與每一個(gè)負(fù)極柱條周圍鄰靠或內(nèi)部嵌入排布著的正極柱條數(shù)目可以相等，也可以不相等。

所述活性物質(zhì)可以采用蓄電池中常用的活性物質(zhì)，其狀態(tài)不限，例如可以是粉末、膏狀、固化狀態(tài)或膠體等狀態(tài)。

所述集流體的物理形狀包括：柱狀、管筒狀、網(wǎng)片、平板式、網(wǎng)柱、籠形、立體柵格、螺旋狀、樹枝狀、發(fā)射狀、卷繞式、海綿體、泡沫中的一種或多種。集流體的材料可以使用鉛、鉛合金或其他金屬及金屬合金、復(fù)合材料等。

管筒狀集流體包括側(cè)壁上帶有孔洞的、側(cè)壁完整面的、管筒口兩端開(kāi)口的、管筒口單端開(kāi)口、管筒口兩端封閉孔形成封閉空腔的，其中的一種或多種。

所述隔板的構(gòu)型與電極的外形相適應(yīng)，可以是單片的板或單個(gè)空腔，也可以是多個(gè)空腔通過(guò)腔壁或腔底連成的空腔陣列。具有空腔的隔板的空腔徑向橫截面形狀包括：多邊形、圓形、橢圓、螺旋形、卷繞式、環(huán)形、多重環(huán)形中的一種或多種。具有空腔的隔板的兩端可以都開(kāi)口，也可以只有一端開(kāi)口。具有空腔的隔板可以起到裝載活性物質(zhì)，以及固定、支撐活性物質(zhì)以限制活性物質(zhì)變形的作用。所述隔板的材料可以是：木、紙纖維、橡膠、pvc、玻璃纖維、超細(xì)玻璃纖維、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、絳綸、abs塑料及這些材料的復(fù)合材料中的一種或多種。

所述隔板空腔的陣列與電極陣列相適應(yīng)。

所述蓄電池中還可以用隔離材料劃分成多個(gè)電極室，將電極放置在電極室內(nèi)，以對(duì)電極起到機(jī)械固定和支撐的作用。一個(gè)電極室內(nèi)可以放置一個(gè)或多個(gè)電極，電極室的構(gòu)型與電極相匹配，電極室的材料可以使用塑料、環(huán)氧樹脂、陶瓷或其它復(fù)合材料。電極室的側(cè)壁上開(kāi)有通孔，以使電解液、離子能在電極室之間自由擴(kuò)散和遷移。對(duì)于空腔狀的隔板，電極室可以在隔板腔內(nèi)，也可以在隔板腔外。

所述蓄電池的密封，可以采用所有電極整體密封方式(即密封材料與電池殼側(cè)壁形成封閉電極的密封空間，封住其中的固體、液體、氣體)，或者還可以采用先對(duì)單根電極作僅阻止固體、液體外溢的阻擋，再對(duì)所有電極進(jìn)行整體密封(可以用環(huán)氧樹脂、帶有安全閥的塑料蓋對(duì)所有電極進(jìn)行整體密封，阻止氣體、液體和固體外溢)的密封方式。電極集流體在與電極密封的交接處也是密封的，以防止電極所處空間的氣 體、液體、固體從此處泄露腐蝕、污染匯流體。密封可以帶有出氣閥門或直接出氣口，出氣閥門或直接出氣口流出的氣體可以直接通到電池外部，也可以匯集并被引導(dǎo)后，經(jīng)其他排氣口或閥門流到電池外部。密封結(jié)構(gòu)中的氣體通道可以是單管、雙套管或多層套管。密封材料可以使用塑料、橡膠、電池密封膠、環(huán)氧樹脂、復(fù)合材料中的一種或多種。

所述集流體與匯流體，以及匯流體之間的連接方式既可以采用封內(nèi)匯流方式，也可以采用封外匯流方式。所述封內(nèi)匯流方式為所有匯流連接點(diǎn)和匯流體均處在電極密封空間內(nèi)部。所述封外匯流方式為所有匯流連接點(diǎn)和匯流體中至少有一處處在電極密封空間外部。匯流時(shí)，電池的正、負(fù)極匯流體之間不接觸或絕緣，正、負(fù)電極各自的匯流可以在同一層(必要時(shí)可以采用跳線連接)，也可以分層進(jìn)行匯流，即所述封外匯流連接結(jié)構(gòu)中的所有匯流連接點(diǎn)、匯流體分布在一層以上平面上。集流體和匯流體的連接可以是固定連接，也可以是活動(dòng)連接，或包括固定連接與活動(dòng)連接的混和連接方式。固定連接包括焊接或用緊固件固定連接。匯流體的材料可以是鉛、鉛合金、鉛基復(fù)合材料、鋁、鋁合金、鋁基復(fù)合材料、銅、銅合金、銅基復(fù)合材料、銀、銀合金、銀基復(fù)合材料、鐵、鐵合金、鐵基復(fù)合材料、鈦、鈦合金、鈦基復(fù)合材料、錫、錫合金、非金屬錫化合物、錫基復(fù)合材料、碳材料、碳基復(fù)合材料中的一種或多種。

所述封外匯流連接還可以根據(jù)是否直接暴露于空氣中而進(jìn)一步細(xì)分為暴露式封外匯流(直接暴露于空氣中)和封閉式封外匯流(與空氣隔絕)。

與封外匯流相適應(yīng)的，還可包括一種防止封外匯流中匯流點(diǎn)、匯流體中任一處與電池內(nèi)氣體、液體、固體中任一種接觸的密封，該密封可包括一種封閉匯流體的塑料罩蓋，該塑料罩蓋罩住和密封匯流體，連接安全閥出口的氣體管道則穿過(guò)該匯流體罩蓋，并露出氣體出口，氣體管道外壁與匯流體罩蓋交接處是密封的，防止氣體出口排氣時(shí)酸性氣體進(jìn)入?yún)R流體罩蓋內(nèi)部腐蝕匯流體。安全閥門出氣口上蓋有膠皮帽，膠皮帽之上由一塑料板壓住和固定，防止皮帽脫落，并輔助電池在達(dá)到設(shè)定的內(nèi)部氣壓下排氣泄壓。

所述活性物質(zhì)可以是電池活性物質(zhì)、電容活性物質(zhì)或它們的混合物中的一種或多種，電容活性物質(zhì)可以與電池活性物質(zhì)共處同一根或多根電極柱條中，也可以獨(dú)立占據(jù)一根或多根電極柱條，并擁有獨(dú)立的集流體，還可以與電池活性物質(zhì)均勻混和后共同處于同一根電極柱條中。

蓄電池的電解液為硫酸溶液或含有添加劑的硫酸溶液。

所述蓄電池中，在正常電極額定數(shù)的基礎(chǔ)上，還可以配置一根以上正電極或/和負(fù)電極作為調(diào)平電極，選擇性地連接入電池正常電極的匯流體中，用以調(diào)節(jié)所述蓄電池、正負(fù)極的容量或充放電特性等性能，以輔助配平要組成蓄電池組的各蓄電池之間或單電池內(nèi)正、負(fù)極之間的一致性，減少各電池、單電池中正負(fù)極之間的充放電性能誤差。調(diào)平電極的總?cè)萘吭谒鲂铍姵仡~定容量的10％以內(nèi)。調(diào)平單電極的容量、種類與額定單電極的可以一樣或不一樣。

由于本發(fā)明的蓄電池的結(jié)構(gòu)特征，很容易檢測(cè)單個(gè)電極，因此，本發(fā)明的蓄電池還可以與電池管理芯片相結(jié)合，擴(kuò)大對(duì)電池的管理范圍，提高電池管理的精準(zhǔn)度。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題之二是提供由兩個(gè)以上上述鉛酸蓄電池經(jīng)串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)形成的鉛酸蓄電池組。

所述蓄電池組中可以包含調(diào)平電池或/和調(diào)平電容，以輔助調(diào)節(jié)該蓄電池組的容量或充放電特性等性能，輔助配平蓄電池組中各電池或電池亞組之間的充放電性能的一致性。調(diào)平單電池或/調(diào)平單電容的容 量與額定單電池的可以一樣或不一樣。調(diào)平電池或/和調(diào)平電容的總體容量為所在電池組總體容量的10％以下。

所述鉛酸蓄電池組的密封，可以采用每個(gè)蓄電池單獨(dú)密封的方式，或所有蓄電池整體密封的方式，也可以是部分單獨(dú)密封、部分整體密封的混合密封方式。

構(gòu)成所述鉛酸蓄電池組的集流體與匯流體之間、匯流體之間、電池間的連接體與匯流體之間、電池間的連接體與集流體之間、電池之間的連接方式采用封外匯流連接方式；所述封外匯流連接方式為所有匯流連接點(diǎn)、匯流體的部分或全部、電池間連接點(diǎn)(包括電池間連接體與匯流體之間的連接點(diǎn)和電池間連接體與集流體之間的連接點(diǎn))至少有一處在電極所處密封空間外。

所述鉛酸蓄電池組的封外匯流連接，其匯流體或電池間連接體的材料包括：鉛、鉛合金、鉛基復(fù)合材料、鋁、鋁合金、鋁基復(fù)合材料、銅、銅合金、銅基復(fù)合材料、銀、銀合金、銀基復(fù)合材料、鐵、鐵合金、鐵基復(fù)合材料、鈦、鈦合金、鈦基復(fù)合材料、錫、錫合金、非金屬錫化合物、錫基復(fù)合材料、碳材料、碳基復(fù)合材料中的一種或多種。

所述的蓄電池組的封外匯流連接可以是固定連接，也可以是活動(dòng)連接，或包括固定連接與活動(dòng)連接的混和連接方式，固定連接包括焊接或用緊固件固定連接；匯流連接點(diǎn)、匯流體局部或全部、電池間連接點(diǎn)、電池間連接體的部分或全部它們各自或彼此在空間排布上可以在同層平面(必要時(shí)可以采用跳線連接)，也可以是分層排布的，即所述封外匯流連接結(jié)構(gòu)中的所有匯流連接點(diǎn)和匯流連接體分布在一層以上平面上。

所述蓄電池組的密封可以帶有出氣閥門或直接出氣口，出氣閥門或直接出氣口流出的氣體可以直接通到電池組外部，也可以匯集并被引導(dǎo)后，經(jīng)其他排氣口或閥門流到電池組外部。密封結(jié)構(gòu)中的氣體通道可以是單管、雙套管或多層套管。密封材料同上述電池密封。

較佳的，所述蓄電池或蓄電池組的氣體通道中的氣體與封外匯流連接中的匯流體、連接體彼此是隔離的。

所述蓄電池組中與封外匯流連接相適應(yīng)的，還可包括一種防止封外匯流連接中匯流點(diǎn)、連接點(diǎn)、匯流體、連接體中任一處與電池內(nèi)氣體、液體、固體中任一種接觸的密封，該密封可包括一種封閉匯流體的塑料罩蓋，該塑料罩蓋罩住和密封匯流體，連接安全閥出口的氣體管道則穿過(guò)該匯流體罩蓋，并露出氣體出口，氣體管道外壁與匯流體罩蓋交接處是密封的，防止氣體出口排氣時(shí)酸性氣體進(jìn)入?yún)R流體罩蓋內(nèi)部腐蝕匯流體。

所述蓄電池組，其特征還可在于，構(gòu)成所述蓄電池組的單電池的數(shù)目大于所述蓄電池組額定電壓除以單電池的額定電壓后所獲結(jié)果的絕對(duì)值的取整數(shù)。取整方法為小數(shù)點(diǎn)后四舍五入。

所述蓄電池組中的蓄電池中也可以包含調(diào)平電極，以輔助配平蓄電池組內(nèi)各蓄電池之間的充放電性能的一致性。

所述蓄電池組中可以包含其它物理電源或化學(xué)電源，如電容器、氫－鎳電池、鋰離子電池電池、鉛鋰電池，cd-ni蓄電池、zn-ni蓄電池、金屬－空氣電池、燃料電池等。

本發(fā)明的鉛酸蓄電池及由其構(gòu)成的鉛酸蓄電池組，相比現(xiàn)有的常規(guī)鉛酸蓄電池和蓄電池組，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1.現(xiàn)行的平面板柵式鉛酸蓄電池或管式鉛酸蓄電池的正、負(fù)極只能在一維空間內(nèi)進(jìn)行交替排列、互夾相對(duì)。而本發(fā)明的蓄電池，由于采用了獨(dú)特的柱條狀電極及電極陣列排布結(jié)構(gòu)，使得電池的正極和負(fù)極可以在二維空間內(nèi)進(jìn)行交替排列、互夾相對(duì)，如此大大增加了正極活性物質(zhì)與負(fù)極活性物質(zhì)的表觀對(duì)應(yīng)面積和電化學(xué)反應(yīng)面積，從而極大地提高了電池的反應(yīng)速率和活性物質(zhì)利用率。

2.現(xiàn)行的平面板柵式鉛酸蓄電池、管式鉛酸蓄電池和卷繞式鉛酸蓄電池通常采用板框式集流體，這種板框式集流體與活性物質(zhì)主體的接觸只發(fā)生在板框及筋條的單側(cè)面上，因此接觸面積較小。而本發(fā)明的蓄電池，其集流體可以使用圓柱式、帶孔的圓筒式、樹枝狀、卷繞式、籠形等結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可以顯著增大活性物質(zhì)與集流體的接觸面積(例如，側(cè)壁帶孔的圓筒式集流體，其內(nèi)、外兩個(gè)側(cè)壁與其所插入的活性物質(zhì)柱條中的活性物質(zhì)在柱條徑向橫截面內(nèi)的兩維空間內(nèi)可以進(jìn)行360度的接觸和360度的輻射式電流收集)，從而可以提高活性物質(zhì)利用率和電流收集效率。

3.現(xiàn)行的鉛酸蓄電池，由于多采用的是板框式集流體，電流傳導(dǎo)時(shí)通常需要曲折地流到極耳后再流到匯流體，電流的傳導(dǎo)路徑比較長(zhǎng)。而本發(fā)明的蓄電池，電流基本沿著集流體軸向的方向直接向匯流體輸出，這縮短了電流在活性物質(zhì)內(nèi)部和集流體上的傳導(dǎo)路徑長(zhǎng)度，從而減少了電流傳導(dǎo)過(guò)程中的電壓降。

4.現(xiàn)行的平面板柵式鉛酸蓄電池、管式鉛酸蓄電池和卷繞式鉛酸蓄電池的集流體由于還具有機(jī)械支撐、固定活性物質(zhì)的作用，因此，集流體中含有對(duì)集流作用幾乎沒(méi)有幫助的鉛或鉛合金板框、橫向或近橫向的筋條結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)增加了集流體的重量和體積。而本發(fā)明是通過(guò)輕質(zhì)的隔板、電極室側(cè)壁、單電池室側(cè)壁以及電極陣列的緊密排布來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)活性物質(zhì)的機(jī)械支撐和固定，集流體只主要承擔(dān)集流作用，因此，集流體中無(wú)需加入起固定、支撐作用的鉛或鉛合金板框、橫向筋條等結(jié)構(gòu)，從而大幅降低了集流體的重量和體積，顯著提高了電池電極的重量和體積比能量。此外，本發(fā)明的這種機(jī)械支撐和固定結(jié)構(gòu)，還有助于抑制電極中活性物質(zhì)的形變，保障活性物質(zhì)顆粒之間、活性物質(zhì)與集流體之間的結(jié)合強(qiáng)度和穩(wěn)定性，避免活性物質(zhì)軟化、脫落，從而可以使鉛酸蓄電池的循環(huán)使用壽命和大電流放電能力獲得明顯提升。

5.現(xiàn)行的平面板柵式、管式、卷繞式鉛酸蓄電池為了獲得大的電極表觀反應(yīng)表面積，通常需要將電極板中的活性物質(zhì)層制作的盡可能薄，這樣用來(lái)框住、支撐活性物質(zhì)的集流體板框、筋條也需要盡可能薄，而越薄的板框、筋條在硫酸電解液以及高氧化電位下的耐腐蝕和抗變形、機(jī)械支撐作用越差；其次，由于板框只有一個(gè)側(cè)面被活性物質(zhì)覆蓋保護(hù)，其它三個(gè)側(cè)面(通常板框的橫斷截面基本上是四邊形)是暴露于硫酸溶液中的，因此，集流體很容易被腐蝕；再者，由于板框中活性物質(zhì)的易活動(dòng)空間是一維的，如果活性物質(zhì)在充放電過(guò)程中發(fā)生膨脹，容易只向垂直板框平面的一維方向凸出并脫離板框集流體，而較難在板框平面內(nèi)沿著板框平面向板框或筋條方向凸出，如果活性物質(zhì)在充放電過(guò)程中發(fā)生收縮，活性物質(zhì)邊緣處就會(huì)發(fā)生較大的位移，活性物質(zhì)邊緣率先從板框筋條上脫離出來(lái)，造成活性物質(zhì)軟化脫落。而本發(fā)明的蓄電池中，集流體的厚度或直徑粗細(xì)不受活性物質(zhì)層的厚度限制，只主要與導(dǎo)電能力和抗腐蝕需要等有關(guān)，因此，在增大宏觀電極表觀反應(yīng)表面積時(shí)，集流體仍可以保持足夠的厚度或直徑尺寸，以抵抗腐蝕和形變；其次，本發(fā)明中的集流體一般是插入活性物質(zhì)中心的，活性物質(zhì)對(duì)集流體有很好的包覆保護(hù)作用，這不僅減小了集流體被腐蝕的速率，而且減少了活性物質(zhì)收縮時(shí)與集流體脫離的可能性；再者，本發(fā)明的活性物質(zhì)的可活動(dòng)空間是二維的，活性物質(zhì)可以在垂直于集流體軸向的平面內(nèi)(即徑向平面)以360度散射狀凸出，因而在同樣的膨脹形變體積情況下，在集流體徑向平面內(nèi)單一方向上的形變就會(huì)顯著較少，凸出并脫 離集流體的程度也會(huì)顯著減小。

6.現(xiàn)有的超級(jí)電容器鉛酸蓄電池在制備電容器電極時(shí)，需要將電池活性物質(zhì)與電容活性物質(zhì)同時(shí)兼容或單獨(dú)涂布在一塊集流體板框內(nèi)，由于粘附力、密度差異等問(wèn)題，操作比較困難；同時(shí)，由于電容活性物質(zhì)不易與板框集流體材料黏附結(jié)合，容易因電極形變而失效。而本發(fā)明在制備電容器電極時(shí)，只需將電容器的活性物質(zhì)取代部分電池活性物質(zhì)，裝入電極室或隔板空腔內(nèi)，不僅制作方便，電容活性物質(zhì)靠隔板材料張力、電極室、單電池室、電極陣列的支撐也不易因電極形變而與集流體脫離。

7.現(xiàn)行的鉛酸蓄電池或蓄電池組采用的是封內(nèi)匯流、連接方式，所有匯流點(diǎn)、匯流體、電池間連接點(diǎn)、電池間連接體局部都被置于電極或電池的密封空間內(nèi)，因此，作為主要原因之一，匯流體、連接體的材料多使用密度大、電導(dǎo)率差但耐硫酸腐蝕的pb或pb合金。而本發(fā)明采用的是封外匯流、連接方式，集流體與匯流體的連接點(diǎn)、匯流體本身、匯流體與匯流體的連接點(diǎn)、電池間的連接點(diǎn)、電池間連接體可以部分或全部置于電極或電池的密封空間之外，這樣匯流體、連接體的材料就可以使用相對(duì)pb或pb合金更輕、電導(dǎo)率更高的材料，例如al、cu或其合金(20℃時(shí)，al的電阻率為僅約為pb的1/8，密度約為pb的1/4，使用al作為匯流體，在同樣粗細(xì)和長(zhǎng)度情況下，因電池充放電而在匯流體上損失的電壓降比使用pb作為匯流體時(shí)減少700％，匯流體重量和材料成本減少約300％)。匯流體、電池間連接體使用更輕、電導(dǎo)率更高的材料后，集流體、電池之間的連接距離也允許顯著擴(kuò)大，例如，以同樣粗細(xì)的al或cu匯流體替代pb匯流體，電阻等效時(shí)，al或cu匯流體的匯流最長(zhǎng)距離約是pb匯流體的8或15倍，這使得電池配組時(shí)，可以根據(jù)單電池或電池亞組的容量、充放電特性等性能的最大一致性進(jìn)行匯流連接，而不是現(xiàn)行鉛酸蓄電池所普遍采用的根據(jù)最短匯流和連接距離進(jìn)行匯流連接，從而大大提高電池和電池組的循環(huán)使用壽命、顯著增加電池或電池組的大電流放電能力以及提高比能量等。封外匯流連接方式還有利于防止硫酸溶液對(duì)于匯流體、連接體的腐蝕、增強(qiáng)電池或電池組的穩(wěn)定性和壽命。此外，具有無(wú)酸環(huán)境、可使用高電導(dǎo)率材料和允許長(zhǎng)距離匯流或連接的封外匯流連接方式也有助于鉛酸蓄電池的智能管理，增加電池管理芯片對(duì)單電極、單電池進(jìn)行獨(dú)立的分析、診斷能力，提高對(duì)蓄電池性能的分析和控制深度、預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，與提高鉛酸蓄電池組配組一致性的調(diào)平電極、調(diào)平電池、調(diào)平電容、調(diào)平電阻等調(diào)平單元以及電池管理芯片相結(jié)合，可以顯著提高蓄電池組中各電池間或電池亞組間的充放電性能的一致性，進(jìn)一步提高電池組運(yùn)行過(guò)程中的安全性、穩(wěn)定性和壽命。

8.實(shí)際生產(chǎn)和使用中，往往是以蓄電池組的形式進(jìn)行的，鉛酸蓄電池組內(nèi)各單電池之間必然會(huì)存在容量、充放電特性等性能的差異，這種差異會(huì)影響整個(gè)蓄電池組的容量和使用壽命。本發(fā)明設(shè)計(jì)在蓄電池組內(nèi)增加調(diào)平電池或/和調(diào)平電容，或在組內(nèi)單電池中增加調(diào)平電極，可以保障蓄電池組內(nèi)各電池間、電池亞組間或單電池內(nèi)正、負(fù)極之間的性能一致性，延長(zhǎng)電池、電池組的使用壽命。

9.所述鉛酸蓄電池組內(nèi)所含鉛酸蓄電池的數(shù)量大于所述鉛酸蓄電池組的額定電壓除以單個(gè)鉛酸蓄電池的額定電壓所得結(jié)果的絕對(duì)值的取整數(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是：1)從生產(chǎn)實(shí)際可知，單電池之間的一致性程度隨著單電池的規(guī)模變大而變差，因此，鉛酸蓄電池組用多個(gè)小尺寸規(guī)模的單電池來(lái)等效代替較大規(guī)模的單電池，有利于提高單電池之間的一致性，從而增加鉛酸蓄電池組配組時(shí)的一致性程度，并進(jìn)而提高電池組的循環(huán)使用壽命；2)鉛酸蓄電池組在單電池?cái)?shù)目上的優(yōu)化選擇，可以保證蓄電池組的配組一致性調(diào)平能力，即可以為電池組的一致性配組任務(wù)提供足夠選擇的單電池或電池亞組，以產(chǎn)生相當(dāng)充分的配組方案?jìng)€(gè)數(shù)， 然后權(quán)衡一致性、復(fù)雜度、成本、可行性，選擇相對(duì)優(yōu)化的配組和匯流和連接方案，進(jìn)行匯流和連接形成一致性程度高的電池組，從而提高電池組的循環(huán)使有壽命。并可以在使用一段時(shí)間后，重新配組再使用，進(jìn)一步延長(zhǎng)電池組的使用壽命；3)可以較好的減緩現(xiàn)行單一串聯(lián)形成的蓄電池組中個(gè)別單電池性能惡化或使用壽命終止而導(dǎo)致的整個(gè)蓄電池組無(wú)法繼續(xù)使用的現(xiàn)象。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的鉛酸蓄電池立體結(jié)構(gòu)解剖示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的鉛酸蓄電池其方柱式電極柱條徑向橫截面形狀及陣列結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的鉛酸蓄電池的匯流結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1的鉛酸蓄電池的匯流連接電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例2的鉛酸蓄電池的電極柱條徑向橫截面形狀及陣列結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例2的鉛酸蓄電池的負(fù)極集流體的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例3的鉛酸蓄電池的電極柱條徑向橫截面形狀及陣列結(jié)構(gòu)示意圖。其中，(b)圖為為(a)圖的局部放大圖。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例3的鉛酸蓄電池的除第一級(jí)正極集流體以外的集流體的形狀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本發(fā)明實(shí)施例4的超級(jí)電容器鉛酸蓄電池的電池電極及電容電極柱條徑向橫截面形狀及陣列結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是本發(fā)明實(shí)施例5的超級(jí)電容器鉛酸蓄電池的電池電極及電容電極柱條徑向橫截面形狀及陣列結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是本發(fā)明實(shí)施例6的超級(jí)電容器鉛酸蓄電池的電極結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是本發(fā)明實(shí)施例7的帶有電極室的平板式鉛酸蓄電池的電極柱條、電極室的徑向橫截面形狀和陣列結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是本發(fā)明實(shí)施例7的平板式鉛酸蓄電池的封閉式封外匯流結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14～19是本發(fā)明其他實(shí)施方式中的電極柱條形狀及陣列結(jié)構(gòu)示意圖。

圖20～21是本發(fā)明其他實(shí)施方式中的電極室的形狀及陣?yán)Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖22是本發(fā)明其它實(shí)施方式中集流體與活性物質(zhì)表面接觸結(jié)合方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖23是本發(fā)明其他實(shí)施方式中的集流體的六種物理形狀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖24是本發(fā)明其他實(shí)施方式中采用的封外匯流結(jié)構(gòu)示意圖。其中，a圖為封閉式封外匯流，b圖為暴露式封外匯流。

圖25是本發(fā)明實(shí)施例9的鉛酸蓄電池組的立體解剖結(jié)構(gòu)示意圖。

圖26是本發(fā)明實(shí)施例9的鉛酸蓄電池組中的單電池的徑向橫截面形狀及陣列結(jié)構(gòu)示意圖。

圖27是本發(fā)明實(shí)施例9的鉛酸蓄電池組的整體密封及封閉式封外匯流連接方式示意圖。

圖28是本發(fā)明實(shí)施例9的三層匯流連接結(jié)構(gòu)示意圖。其中，前三張圖為每一層內(nèi)的匯流連接結(jié)構(gòu)(l1為第一層，l2為第二層，l3為第三層)，最后一張圖為三層疊加后的匯流連接結(jié)構(gòu)。

圖29是本發(fā)明實(shí)施例12的鉛酸蓄電池組的徑向橫截面形狀及單電池排布陣列結(jié)構(gòu)示意圖。

圖30是本發(fā)明其他實(shí)施方式中，鉛酸蓄電池組的暴露式封外匯流連接方式示意圖。

圖31是本發(fā)明其他實(shí)施方式中，鉛酸蓄電池組的另一種封閉式封外匯流連接方式示意圖。

圖中附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

1：正極集流體

2：正極活性物質(zhì)

3：負(fù)極集流體

4：負(fù)極活性物質(zhì)

5：隔板

6：電池外殼

7：電極室側(cè)壁

8：電極室側(cè)壁上的通孔

10：電容負(fù)極活性物質(zhì)

22：電極整體密封

25：正極匯流體

26：負(fù)極匯流體

29：密封用電池蓋

30：交接密封

31：安全閥門氣體出口

34：?jiǎn)坞姵貍?cè)壁

35：電池組外殼

47：圓柱式單電池

48～52：環(huán)繞套筒狀單電池

53：?jiǎn)坞姵厥医^緣密封壁墻

54：?jiǎn)坞姵氐莫?dú)立密封

55：?jiǎn)坞姵亻g的整體密封

56：可通氣的阻擋材料(可阻擋固體、吸納液體)

59：?jiǎn)坞姵亻g連接正極的連接體

60：?jiǎn)坞姵亻g連接負(fù)極的連接體

具體實(shí)施方式

為對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效有更具體的了解，現(xiàn)結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池，其立體解剖結(jié)構(gòu)如圖1所示，電極柱條徑向橫截面的形狀及其陣列如圖2所示，除電池的邊緣處外，每根正極活性物質(zhì)2柱條周圍鄰靠著4根負(fù)極活性物質(zhì)4柱條，同時(shí)每根負(fù)極活性物質(zhì)4柱條周圍鄰靠著4根正極活性物質(zhì)2柱條。正極活性物質(zhì)2柱條和負(fù)極活性物質(zhì)4柱條的物理形狀為四棱柱，高均為68mm，柱條徑向橫截面分別為4mm×4.3mm和4mm×3.7mm的長(zhǎng)方形；單根電極的正極 活性物質(zhì)2的質(zhì)量為4.6g，負(fù)極活性物質(zhì)4的質(zhì)量為4g。正極集流體1和負(fù)極集流體3的物理形狀也為四棱柱，高均為80mm，徑向橫截面分別為1.2mm×1.3mm和1.2mm×1.3mm的長(zhǎng)方形，集流體材料均為鉛合金pb-ca-sn-al。正極集流體1插入正極活性物質(zhì)2中間，負(fù)極集流體3插入負(fù)極活性物質(zhì)4中間，正、負(fù)極活性物質(zhì)之間隔有隔板5，以防正、負(fù)極之間電流短路(但允許電解液自由擴(kuò)散和離子遷移)，同時(shí)也對(duì)電極活性物質(zhì)起到固定、支撐的作用。隔板5的材料為滌綸，厚度為1mm。在由隔板5所形成的各電極室內(nèi)活性物質(zhì)的頂端設(shè)置有能防止固體和液體泄露但可以通氣的超細(xì)玻璃纖維密封材料，以防止隔板腔內(nèi)的活性物質(zhì)溢出并吸附電解液。該超級(jí)玻璃纖維密封材料下面與活性物質(zhì)接觸，上面則與設(shè)有安全閥的塑料密封蓋相接觸，即密封采用帶有安全閥的整體密封方式。電極陣列中，正極陣列與負(fù)極陣列花樣相同，均為正方形。

該鉛酸蓄電池的匯流采用如圖3所示的同一平面內(nèi)封外匯流的方式，即每一根正極集流體1或負(fù)極集流體3的匯流端均露在電池電極所處密封空間的外部，并與該電池密封空間外部、位于整體密封材料即電池電極密封蓋的外表面上的正極匯流體25或負(fù)極匯流體26進(jìn)行導(dǎo)電性焊接，每個(gè)集流體穿過(guò)電池電極密封蓋時(shí)與該密封蓋的交接處設(shè)有交接密封30，以防止電池電極密封空間的氣體、液體、固體從此交接處流出、泄漏而腐蝕、污染匯流體。電池的匯流體采用金屬鋁(al)材料，其匯流連接方式如圖3、4所示，在同一層面進(jìn)行匯流連接。所使用的al導(dǎo)線橫截面積為10mm²，其外表面包有絕緣層。

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池還包括有封閉匯流體的塑料罩蓋(圖中未畫出)和帶有雙套管的安全閥門氣體出口31。塑料罩蓋罩住和密封匯流體，安全閥門氣體出口31的雙套管穿過(guò)該匯流體罩蓋，露出氣體出口。雙套管與塑料罩蓋交接處是交接密封的，以防止氣體出口排氣時(shí)酸性氣體進(jìn)入?yún)R流體塑料罩蓋內(nèi)部腐蝕匯流體。雙套管安全閥門出氣口上蓋有膠皮帽，膠皮帽之上由一塑料薄板壓住和固定，防止皮帽脫落，并輔助電池在達(dá)到設(shè)定的內(nèi)部氣壓下排氣泄壓。電池的電解液為密度1.28g/cm³(25℃)的硫酸水溶液。

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池的正負(fù)電極數(shù)為12根×12根，還可以相同規(guī)格的電極和隔板，將正負(fù)電極數(shù)擴(kuò)大成24根×24根、48根×48根等，獲得容量分別增大至2倍、4倍等的電池，以此類推。

與現(xiàn)行平面板柵式鉛酸蓄電池相比(現(xiàn)行平面板柵式鉛酸蓄電池的正極板柵包括極耳在內(nèi)的的高度為80mm，厚度為2mm，寬度為40mm，每片板柵有3×9＝27個(gè)小格；負(fù)極板柵包括極耳在內(nèi)的高度為80mm，厚度為1.3mm，寬度為40mm。匯流體材料為pb-ca-sn-al合金)，當(dāng)正、負(fù)極活性物質(zhì)配方和總質(zhì)量、隔板材料和厚度、集流體的材料相同時(shí)，本實(shí)施例的鉛酸蓄電池可以使電池正極活性物質(zhì)與集流體的相對(duì)質(zhì)量比例提高110％，負(fù)極活性物質(zhì)與集流體的相對(duì)質(zhì)量比例提高90％，電池的重量比能量為42－56wh/kg(2h率，25℃),提高20-60％，體積比能量為80－110wh/l(2h率，25℃)，提高19－58％，循環(huán)使用壽命為450－600次(80％dod，25℃)，增加30-70％，3c放電能力提高150-300％。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池，其電極柱條徑向橫截面形狀及陣列如圖5所示。其中，正極活性物質(zhì)2柱條的物理形狀為正圓柱，高165mm，橫截面形狀為圓形，直徑5mm，單根正極活性物質(zhì)2的質(zhì)量為11.7g。正極活性物質(zhì)2圓柱外側(cè)面與厚度為1mm的圓筒狀隔板5相接觸，隔板5的外側(cè)面與電極室側(cè)壁7相接觸。電極室的物理形狀有圓筒狀和直曲壁面六棱筒形兩種形狀，圓筒狀電極室內(nèi)盛裝正電極和隔板5，直曲壁 面六棱筒形電極室內(nèi)盛裝負(fù)電極，電極室壁厚為0.5mm。負(fù)極活性物質(zhì)4柱條為直曲壁面六棱柱，橫截面形狀為曲直邊六邊形，面積0.17cm²，高165mm，單根負(fù)極活性物質(zhì)4的質(zhì)量為10.2g。每根正極活性物質(zhì)2柱條周圍鄰靠6根負(fù)極活性物質(zhì)4柱條，同時(shí)每根負(fù)極活性物質(zhì)4柱條周圍鄰靠3根正極活性物質(zhì)2柱條?？拷姵赝鈿?處，由于要適應(yīng)電池殼，因此電極形狀和電極陣列排布方式呈不完整排布，電極形狀按照陣列中正、負(fù)極的同樣質(zhì)量比例進(jìn)行縮小或變形，以使正、負(fù)極匹配。該電極陣列中，正極陣列花樣為三角形；負(fù)極陣列花樣為正六邊形。

正極集流體1的物理形狀也為正圓柱，高175mm，徑向橫截面為圓形，直徑2mm，單根正極集流體1的總重為6.2g。負(fù)極集流體3為帶有徑向分枝的樹狀圓柱體，如圖6所示，該負(fù)極集流體3豎直主干高180mm，上粗下細(xì)，最頂端圓直徑為1.8mm，最下端圓直徑為1.6mm，并帶有樹突分支，單根負(fù)極集流體3的總重為6.75g。正極集流體1、負(fù)極集流體3的材料均為pb-sb合金，正、負(fù)極集流體均各自插入正、負(fù)極活性物質(zhì)中間。

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池電極的密封結(jié)構(gòu)基本相同于實(shí)施例1。電池隔板5以及電極室內(nèi)所形成的各活性物質(zhì)填充好后，在填充好的活性物質(zhì)頂端設(shè)置有阻擋固體和液體但是可以通氣的超細(xì)玻璃纖維密封材料，以防止電極室內(nèi)的活性物質(zhì)和電解液溢出。該超級(jí)玻璃纖維密封材料下面與活性物質(zhì)接觸，上面則與設(shè)有安全閥的塑料密封蓋相接觸，即采用帶有安全閥的整體密封方式，該塑料密封蓋的安全閥的出氣管具有雙套管結(jié)構(gòu)，以防止電池內(nèi)部出氣對(duì)匯流體的腐蝕。

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池電極的匯流為封外匯流方式，即每一根正極集流體1或負(fù)極集流體3的匯流端均露在電池電極密封空間的外部，并與電池密封空間外部、位于整體密封材料即電池電極塑料密封蓋的外表面上的正極匯流體或負(fù)極匯流體進(jìn)行導(dǎo)電性焊接，使得所有的匯流點(diǎn)處于電極所處的密封空間外。電池的匯流體采用分布有通孔的金屬cu板，正負(fù)極匯流連接分別在兩層互相平行的平面內(nèi)進(jìn)行匯流連接，第一層平面內(nèi)連接的是所有正電極集流體1、第二層平面內(nèi)連接的是所有負(fù)電極集流體3，負(fù)電極集流體3的上端豎直穿過(guò)水平安置的正電極匯流銅板的通孔后與負(fù)極的匯流銅板導(dǎo)電連接，負(fù)電極集流體3穿過(guò)正電極匯流銅板通孔時(shí)與正電極匯流銅板絕緣。所形成的第二層平面內(nèi)的匯流體在第一層平面的匯流體之上，兩層匯流體之間由絕緣塑料體進(jìn)行絕緣分離并固定。所使用的cu板厚度為1mm。每層匯流層的集流體與電池電極塑料密封蓋的交接處進(jìn)行類同于實(shí)施例1中的交接密封，使得電解液、氣體、固體不會(huì)從電極密封空間中泄露出來(lái)。

此外，本實(shí)施例的鉛酸蓄電池還包括有保護(hù)兩層匯流體的塑料罩蓋。塑料罩蓋罩住并密封住兩層匯流體，前述安全閥門氣體出口的雙套管穿過(guò)該塑料罩蓋，并露出氣體出口。安全閥門氣體出口的雙套管與塑料罩蓋交接處也作交接密封，防止氣體出口排氣時(shí)酸性氣體進(jìn)入?yún)R流體塑料罩蓋內(nèi)部腐蝕匯流體。氣體出口雙套管出氣口上蓋有皮帽，皮帽由一塑料板壓住和固定，以防止皮帽脫落，并輔助電池在達(dá)到設(shè)定的內(nèi)部氣壓時(shí)排氣泄壓。電池的電解液為密度1.28g/cm³(25℃)的硫酸水溶液。

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池還可以相同規(guī)格的電極和隔板等，擴(kuò)大正負(fù)電極數(shù)量規(guī)模，獲得更大容量的電池。

當(dāng)正負(fù)極活性物質(zhì)配方和總質(zhì)量相同、隔板材料和厚度、集流體材料相同時(shí)，與現(xiàn)行管式鉛酸蓄電池相比，本實(shí)施例的鉛酸蓄電池可以使電池正、負(fù)極活性物質(zhì)利用率提高30－80％(5h率，25℃)，電池重 量比能量為40-54wh/kg(5h率，25℃)，提高35-80％，體積比能量為85－120wh/l(5h率，25℃)，增加30-85％，循環(huán)使用壽命為450－720次(100％dod，25℃)，增加30-105％，3c放電能力提高200-300％。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池為環(huán)繞套筒式鉛酸蓄電池，其電極柱條徑向橫截面形狀及陣列如圖7所示。每根正極活性物質(zhì)2柱條兩側(cè)鄰靠2根負(fù)極活性物質(zhì)4柱條，同時(shí)每根負(fù)極活性物質(zhì)4柱條兩側(cè)鄰靠2根正極活性物質(zhì)2柱條。正極活性物質(zhì)2柱條、負(fù)極活性物質(zhì)4柱條的物理形狀均為圓筒柱，徑向橫截面形狀均為圓環(huán)形，高度為280mm。正、負(fù)極圓筒柱彼此交替的嵌套形成套環(huán)式電極結(jié)構(gòu)。正、負(fù)極之間隔有隔板5，每層隔板的厚度為1mm，材料為超細(xì)玻璃纖維。正、負(fù)極集流體材料為含有稀土元素的鉛合金，高度為300mm，位于電池中心的第一級(jí)正極集流體為圓柱體，徑向橫截面直徑為4mm，其他集流體為帶有孔眼的圓筒(如圖8所示)。表1中給出了各正極、負(fù)極、集流體的相關(guān)物理參數(shù)。該電極陣列中，正極陣列與負(fù)極陣列花樣相同，均為套嵌花樣。電池的密封和匯流方式同實(shí)施例2，匯流在兩個(gè)平行的平面上進(jìn)行，匯流體材料為cu。

與現(xiàn)行卷繞式鉛酸蓄電池相比，當(dāng)正負(fù)極活性物質(zhì)配方和總質(zhì)量、隔板材料和厚度、集流體材料、活性物質(zhì)層厚度相同時(shí)，本實(shí)施例的鉛酸蓄電池的構(gòu)造較大提高了空間利用效率，可以使電池的體積比能量為82－95wh/l(10h率，25℃)增加10-25％(這與本實(shí)施例電池去除了卷繞式鉛酸蓄電池電極的芯軸，并使原芯軸所處的空間得到充分的利用，以及正圓環(huán)套結(jié)構(gòu)克服了卷繞式電池電極外緣與電池外殼之間的空隙有關(guān))，3c放電能力提高30-100％，電池循環(huán)壽命為500－670次(80％dod，25℃)，增加15-50％，同時(shí)還可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝及設(shè)備，降低生產(chǎn)成本。

表1實(shí)施例3的鉛酸蓄電池的正負(fù)極活性物質(zhì)、集流體的物理參數(shù)

注：電極對(duì)的級(jí)數(shù)編號(hào)從電池的中心開(kāi)始，越向外級(jí)數(shù)編號(hào)越大，電池最中心處的一對(duì)正、負(fù)電極筒柱構(gòu)成的電極對(duì)為第一級(jí)，再向外為第二級(jí)，……。

實(shí)施例4

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池為超級(jí)電容器鉛酸蓄電池，其電池結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2基本相同，不同之處在于兩者實(shí)施例中正負(fù)極的物理位置發(fā)生了互換，且互換位置后，本實(shí)施例中10％體積的負(fù)極電池活性物質(zhì)4替換為了超級(jí)電容器用活性碳材料(即電容負(fù)極活性物質(zhì)10)，且電容活性物質(zhì)材料采用如圖9所示的安置方式(即電容負(fù)極較遠(yuǎn)離電池正極)。

當(dāng)正負(fù)極活性物質(zhì)配方和總質(zhì)量、隔板材料和厚度、集流體材料、超級(jí)電容器用活性碳材料種類及質(zhì)量相同時(shí)，與現(xiàn)行平面板柵式超級(jí)電容器鉛酸蓄電池相比，本實(shí)施例的超級(jí)電容器鉛酸蓄電池，可以使電池的3c倍率下的大電流放電能力提高31％以上，在相同條件的高倍率部分荷電狀態(tài)(hrpsoc)下工作循環(huán)壽命提高40-120％。此外，本實(shí)施例的這種電池結(jié)構(gòu)有利于降低電容器極板的制作及與電池板兼容的難度，因此其電容器電極的制備工藝難度明顯低于現(xiàn)行平面板柵式超級(jí)電容器鉛酸蓄電池。

實(shí)施例5

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池為超級(jí)電容器鉛酸蓄電池，其電極柱條徑向橫截面的形狀及其陣列如圖10所示，正極活性物質(zhì)2柱條和負(fù)極活性物質(zhì)4柱條的物理形狀為正六棱柱。本實(shí)施例中負(fù)極電池活性物質(zhì)4部分被超級(jí)電容器用活性碳材料(即電容負(fù)極活性物質(zhì)10)所替代，且電容活性物質(zhì)材料采用如圖10所示的安置方式(即電容負(fù)極獨(dú)立占據(jù)電極空間)。其它電池結(jié)構(gòu)如匯流、密封等與實(shí)施例2基本相同。

當(dāng)正負(fù)極活性物質(zhì)配方和總質(zhì)量、隔板材料和厚度、集流體材料、超級(jí)電容器用活性碳材料種類及質(zhì)量相同時(shí)，與現(xiàn)行平面板柵式超級(jí)電容器鉛酸蓄電池相比，本實(shí)施例的超級(jí)電容器鉛酸蓄電池，可以使電池的3c倍率下的大電流放電能力提高28－70％，在相同條件的高倍率部分荷電狀態(tài)(hrpsoc)下工作循環(huán)壽命提高70－150％。此外，本實(shí)施例的這種電池結(jié)構(gòu)有利于降低電容器極板的制作及與電池板兼容的難度，因此其電容器電極的制備工藝難度明顯低于現(xiàn)行平面板柵式超級(jí)電容器鉛酸蓄電池。

實(shí)施例6

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池為超級(jí)電容器鉛酸蓄電池，其電池結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2基本相同，不同之處在于實(shí) 施例2中的10％體積的負(fù)極活性物質(zhì)4在本實(shí)施例中被替換為了超級(jí)電容器用活性碳材料(即電容負(fù)極活性物質(zhì)10)，且電容活性物質(zhì)材料采用如圖11所示的安置方式，即電池活性物質(zhì)與電容活性物質(zhì)以上下排布兼容于同一根電極柱條(在其它實(shí)施例中，電池活性物質(zhì)與電容活性物質(zhì)的上下位置也可以相互顛倒，也可以電池活性物質(zhì)與電容活性物質(zhì)交替排布于一根電極柱條內(nèi))。

當(dāng)正負(fù)極活性物質(zhì)配方和總質(zhì)量、隔板材料和厚度、集流體材料、超級(jí)電容器用活性碳材料種類及質(zhì)量相同時(shí)，與現(xiàn)行平面板柵式超級(jí)電容器鉛酸蓄電池相比，本實(shí)施例的超級(jí)電容器鉛酸蓄電池，可以使電池的3c倍率下的大電流放電能力提高30－69％，在相同條件下的高倍率部分荷電狀態(tài)(hrpsoc)下工作循環(huán)壽命提高75－160％。此外，本實(shí)施例的這種電池結(jié)構(gòu)有利于降低電容器極板的制作及與電池板兼容的難度，因此其電容器電極的制備工藝難度明顯低于現(xiàn)行平面板柵式超級(jí)電容器鉛酸蓄電池。

實(shí)施例7

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池為帶有電極室的平板式鉛酸蓄電池，其電極柱條以及電極室的徑向橫截面形狀和陣列如圖12所示。本實(shí)施例蓄電池的電極由帶有柵格的平板式集流體全部插入平板式的活性物質(zhì)中構(gòu)成，活性物質(zhì)外部表面不存在集流體的邊框，集流體的柵格與導(dǎo)電極耳相連，其匯流鑄焊前的半成品按照?qǐng)D13所示的封外匯流方式進(jìn)行匯流連接(圖中只畫出了正電極集流體的匯流示意)和密封，即電池的正、負(fù)電極用帶有雙套管式出氣管的塑料密封蓋進(jìn)行整體密封，使各電極的極耳與集流體柵格的連接處處于電極密封空間內(nèi)，但極耳與匯流體的連接端露在電極密封空間的外面。平板電極極耳穿過(guò)塑料密封蓋的交接處的密封以及此后的匯流連接及對(duì)匯流體的密封同實(shí)施例1。

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池還可以相同規(guī)格的電極、隔板和電極室，擴(kuò)大正負(fù)電極數(shù)量規(guī)模，獲得更大容量的電池，并且正負(fù)電極數(shù)量規(guī)模越大，相對(duì)性能提高的優(yōu)勢(shì)超明顯。

本實(shí)施例使用al材料作為匯流體，對(duì)平板式鉛酸蓄電池進(jìn)行封外匯連，與進(jìn)行封內(nèi)匯流的現(xiàn)行平面板柵式鉛酸蓄電池相比，可以明顯減少匯流體的腐蝕，并可以使鉛酸蓄電池的3c倍率放電能力提高50-110％，重量比能量達(dá)49－68wh/kg(2h率,25℃)，提高40-95％，體積比能量達(dá)95－130wh/l(2h率，25℃)，提高35－90％，循環(huán)使用壽命達(dá)410－650次(100％dod，25℃)，增加39-115％。

上述僅列舉了本發(fā)明的鉛酸蓄電池的幾種實(shí)施方式，在其他實(shí)施方式中，彼此鄰靠的正、負(fù)電極柱條的形狀和陣列結(jié)構(gòu)還可以是：正、負(fù)電極柱條均為尺寸相同的正四棱柱，如圖14所示；正電極柱條為圓柱，負(fù)電極柱條為曲壁面四棱柱，如圖15所示；正、負(fù)電極柱條分別為徑向橫截面尺寸不相同的正三棱柱，如圖16所示；正電極柱條為圓柱，負(fù)電極柱條為曲壁面六棱柱，如圖17所示；正電極柱條為活性物質(zhì)與卷繞式集流體形成的圓柱，負(fù)電極柱條為曲壁面四棱柱，如圖18所示?；ハ嗲短椎恼⒇?fù)電極柱條的形狀和陣列結(jié)構(gòu)還可以是：正、負(fù)電極柱條均為圓柱體，一根負(fù)電極柱條內(nèi)嵌入多根正電極柱條，如圖19所示；也可以反之，一根正電極柱條內(nèi)嵌入多根負(fù)電極柱條。電極室還可以是只容納一個(gè)電極(正極)的電極室，電極室處于隔膜腔的內(nèi)部，如圖20所示；也可以反之，隔膜腔處于電極室的內(nèi)部，或負(fù)極活性物質(zhì)與正極活性物的物理位置互換；電極室還可以是各個(gè)電極室彼此聯(lián)接成為一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)，有利于借助整體強(qiáng)度增強(qiáng)對(duì)電極的固定和支撐以及有利于電池的整體裝配，如圖21所示。集流體與活性物質(zhì)的 接觸結(jié)合方式除了插入活性物質(zhì)中之外，還可以處于活性物質(zhì)的表面與活性物質(zhì)接觸，這尤其適用于正負(fù)極彼此嵌套結(jié)構(gòu)的電池，如圖22所示。電容的活性物質(zhì)還可以是電容正極活性物質(zhì)，與電池正極活性物質(zhì)共處于同一根電極柱條中或分處于不同的電極柱條中。集流體的物理形狀還可以設(shè)計(jì)為網(wǎng)片狀、圓柱狀、發(fā)射狀、螺旋狀、立體柵格、卷繞式等形狀，如圖23所示。封外匯流除圖13所示的封閉式封外匯流結(jié)構(gòu)外，還可以采用如圖24中的a圖所示的另一種封閉式封外匯流結(jié)構(gòu)，或b圖所示的暴露式封外匯流結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例8

本實(shí)施例的可調(diào)平的鉛酸蓄電池，額定容量為20ah(5h率，25℃)，額定電壓為2v，其電池的構(gòu)成方式與本發(fā)明實(shí)施例2基本相同，不同之處在于，本實(shí)施例電池中增加了5對(duì)較大容量的正、負(fù)調(diào)平電極對(duì)和5對(duì)較小容量的正、負(fù)調(diào)平電極對(duì)，每對(duì)較大容量的調(diào)平電極對(duì)其容量為電池額定容量的1％，每對(duì)較小容量的調(diào)平電極對(duì)其容量為電池額定容量的1/1000。

制備含6只本實(shí)施例電池的電池組：每只本實(shí)施例電池的所有調(diào)平電極先不進(jìn)行匯流連接，只是空置，然后對(duì)其它正常額定容量的電極(簡(jiǎn)稱額定電極)進(jìn)行封外匯流連接、加酸后，對(duì)所制得的6只電池進(jìn)行2小時(shí)率的放電容量檢測(cè)，獲得6只電池的容量相對(duì)于目標(biāo)容量20.0ah的標(biāo)準(zhǔn)偏差值范圍為2－5％。此時(shí)，將每只電池的調(diào)平電極對(duì)匯流連接入已形成的額定電極的匯流體，操作原則是，調(diào)平電極加入?yún)R流連接后，獲得的調(diào)平后電池容量值同時(shí)滿足≧20.0ah且6只電池彼此之間的標(biāo)準(zhǔn)偏差最小。最終可得調(diào)平后的6個(gè)電池彼此容量標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.5％，6個(gè)電池之間的標(biāo)準(zhǔn)偏差減小了近一個(gè)數(shù)量級(jí)，從而大大提高了電池的一致性。本實(shí)施例帶有調(diào)平電極的鉛酸蓄電池其構(gòu)成的電池組可以使鉛酸蓄電池組的循環(huán)使用壽命達(dá)500－850次(100％dod，25℃)，與現(xiàn)行平面板柵式鉛酸蓄電池組相比，增加60－160％。

實(shí)施例9

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池組，額定電壓為6v，額定容量為6ah(2h率，25℃)，其立體解剖結(jié)構(gòu)如圖25所示，由圖25可以看到，其由9只單電池(額定電壓2v，額定容量2ah，2h率，25℃)按照3×3的方陣排布形成，每只單電池包括一根正四方柱形正電極柱條和一根正四方柱筒形的負(fù)電極柱條，負(fù)電極筒形柱條環(huán)套著正電極柱條，兩者之間有隔板，單電池的徑向橫截面形狀如圖26所示，每只單電池的負(fù)極集流體有4個(gè)極耳。

該鉛酸蓄電池組采用整體密封及封閉式封外匯流連接方式，如圖27所示(圖中示出了單電池之間并聯(lián)時(shí)各電池正極間的連接情況；在其他實(shí)施方式中，封外匯流連接方式還可以采用如圖30所示的暴露式封外匯流連接或圖31所示的另一種封閉式封外匯流連接方式)，采用帶有雙套管出氣管道(圖27中未畫出)的塑料密封蓋對(duì)電池組中的所有單電池進(jìn)行整體密封，密封蓋上有9個(gè)雙套管出氣管道對(duì)應(yīng)于每個(gè)單電池所在的位置；單電池的集流體或極耳與匯流體、電池間連接體的連接點(diǎn)置于單電池密封空間之外，集流體穿過(guò)電池密封蓋與密封蓋交接的地方進(jìn)行交接密封，以防止此處發(fā)生漏液、漏氣、漏固。對(duì)于密封后的電池進(jìn)行負(fù)極極耳的匯流、加酸，并通過(guò)密封后露出來(lái)的單電池的正極集流體、負(fù)極匯流體，進(jìn)行容量測(cè)試，將9只單電池按照容量值、充放電特性以及一致性原則分成三組電池亞組，電池亞組中各單電池之間進(jìn)行并聯(lián)，以使分組后，各組電池亞組之間容量偏差值最小、充放電特性最接近。本實(shí)施例每個(gè)電池亞 組的電壓為2v，容量為6ah。確定好分組后，分三個(gè)平面層進(jìn)行單電池間的連接，如圖28所示，其中每層存在3個(gè)單電池的正極并聯(lián)連接和負(fù)極的匯流、并聯(lián)連接，然后再將三層連接體按照使電池亞組間形成串聯(lián)的方式進(jìn)行連接形成電池組，從而獲得額定電壓為6伏、額定容量為6ah的鉛酸蓄電池組。所有處于單電池密封空間外的匯流體、連接體材料為金屬鋁。完成總電池組的連接后，再對(duì)匯流體、連接體進(jìn)行加塑料蓋密封，雙套管出氣管道穿過(guò)密封匯流體、連接體的塑料蓋交接處進(jìn)行交接密封，其氣體出口設(shè)有安全閥門。由于加酸在連接操作前，因此，在正式連接單電池前，應(yīng)進(jìn)行防酸和除酸處理(在其它實(shí)施例中，不通過(guò)容量檢測(cè)結(jié)果組配電池組，加酸步驟可以在正式連接單電池之后)。

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池組還可以擴(kuò)大單電池?cái)?shù)量規(guī)模，獲得更大容量或電壓的鉛酸蓄電池組。

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池組的一致性可以達(dá)到0.6％以下的標(biāo)準(zhǔn)誤差，與現(xiàn)行平面板柵式鉛酸蓄電池組相比，當(dāng)正負(fù)極活性物質(zhì)配方和總質(zhì)量、隔板材料和厚度、集流體的材料相同時(shí)，在1-500ah范圍內(nèi)，本實(shí)施例鉛酸蓄電池組可以使鉛酸蓄電池組的循環(huán)使用壽命為390－680次(100％dod,25℃)增加30～120％，電池組重量比能量為47－71wh/kg(2h率，25℃),提高35-105％，體積比能量為91－135wh/l(2h率，25℃),增加30-95％，3c放電能力提高150-305％。

實(shí)施例10

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池組，其額定電壓為48v，額定容量為24ah(2h率，25℃)。該電池組由144只額定電壓2v、額定容量4ah(2h率，25℃)的實(shí)施例1中的單電池組成，所有單電池按照16×9的長(zhǎng)方形矩陣陣列排布構(gòu)成。

該電池組的密封及匯流連接方式與實(shí)施例1及實(shí)施例9類似，為帶有氣體安全閥門的整體密封和封閉式封外匯流連接方式。即，采用帶有雙套管出氣管道的塑料密封蓋對(duì)電池組中的所有單電池進(jìn)行整體密封，密封蓋上有144個(gè)雙套管出氣管對(duì)應(yīng)于每個(gè)單電池所在的位置；單電池的集流體與匯流體相連接點(diǎn)、匯流體、匯流體與電池間連接體的連接點(diǎn)以及電池間的連接體均處于單電池密封空間外，集流體穿過(guò)電池密封蓋與密封蓋交接的地方進(jìn)行交接密封，以防止此處發(fā)生漏液、漏氣、漏固；對(duì)于密封、匯流后的電池進(jìn)行加酸，通過(guò)密封后露出來(lái)的單電池的正負(fù)極匯流體，進(jìn)行各單電池容量測(cè)試，將144只單電池根據(jù)容檢后的容量值、充放電特性和按照一致性原則分成36組一級(jí)電池亞組，每組一級(jí)電池亞組具有4只彼此串聯(lián)的單電池，分組方案中，選擇使得所有一級(jí)電池亞組容量間的標(biāo)準(zhǔn)誤差最小、充放電特性最接近的優(yōu)化方案，進(jìn)行一級(jí)電池亞組內(nèi)單電池之間的串聯(lián)連接，形成一級(jí)電池內(nèi)單電池間的串聯(lián)連接體，每個(gè)一級(jí)電池亞組的額定電壓為8v，額定容量為4ah；按照一致性原則，將36個(gè)一級(jí)電池亞組分成6個(gè)二級(jí)電池亞組，每個(gè)二級(jí)電池亞組包含有6個(gè)彼此并聯(lián)的一級(jí)電池亞組，分組方案中，選擇使得所有二級(jí)電池亞組容量間的標(biāo)準(zhǔn)誤差最小、充放電特性最接近的優(yōu)化方案，進(jìn)行二級(jí)電池亞組內(nèi)一級(jí)電池亞組之間的并聯(lián)連接，形成一級(jí)電池亞組間的并聯(lián)連接體，每個(gè)二級(jí)電池亞組的額定電壓為8v，額定容量為24ah；然后，再將6個(gè)二級(jí)電池亞組之間進(jìn)行彼此串聯(lián)的連接，形成總電池組內(nèi)二級(jí)電池亞組之間的連接體和最后的總電池組。處于單電池密封空間外的匯流體和連接體材料為金屬銅。本實(shí)施例電池組進(jìn)行6個(gè)平面層面的匯流，即，第一個(gè)層面用來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)一級(jí)電池亞組內(nèi)的集流體間、電池間的匯流連接，第二個(gè)層面用作跳線空間，以輔助實(shí)現(xiàn)第一層面的匯流連接；第三、第四個(gè)層面，用來(lái)實(shí)現(xiàn)一級(jí)電池亞組之間的連接以及跳線操作； 第五、第六個(gè)層面用來(lái)實(shí)現(xiàn)二級(jí)電池亞組之間的連接和跳線操作。第二、三、四、五層空間也同時(shí)用來(lái)作為各層之間的直通連接操作空間。

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池組經(jīng)三次配組匯流連接，均按一致性原則操作，可以使最終鉛酸蓄電池組的配組一致性達(dá)到0.3％以下的標(biāo)準(zhǔn)偏差，可以使鉛酸蓄電池組的循環(huán)使用壽命達(dá)450－750次(100％dod,25℃)。與現(xiàn)行平面板柵式鉛酸蓄電池組相比，當(dāng)正負(fù)極活性物質(zhì)配方和總質(zhì)量、隔板材料和厚度、集流體材料相同時(shí)，壽命增加60％－150％。

實(shí)施例11

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池組為獨(dú)立式超級(jí)電容器鉛酸蓄電池組，該電池組將實(shí)施例10中的每一個(gè)一級(jí)電池亞組中的一只單電池用一只同樣體積和物理形狀的雙電層超級(jí)電容器替代，其他構(gòu)造與實(shí)施例10相同。

本實(shí)施例的獨(dú)立式超級(jí)電容器鉛酸蓄電池組所使用的雙電層超級(jí)電容器，其活性物質(zhì)和電解質(zhì)溶液的選擇不受鉛酸蓄電池電化學(xué)系統(tǒng)限制，當(dāng)正負(fù)極活性物質(zhì)配方和總質(zhì)量、隔板材料和厚度、集流體材料相同時(shí)，與現(xiàn)行獨(dú)立式超級(jí)電容器平面板柵式鉛酸蓄電池組相比，電池亞組配組一致性程度可以提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，循環(huán)使用壽命增加30-100％，3c倍率的大電流放電能力提高60－150％。本實(shí)施例的匯流方式和匯流體材料上的變化，也明顯增強(qiáng)了電池與電容整合制造的兼容性，降低了整合難度。

實(shí)施例12

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池組，由處于中心位置的一個(gè)圓柱式單電池和5個(gè)環(huán)繞套筒式單電池依次套在一起構(gòu)成，如圖29所示(圖中省略了集流體和單電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意)，每個(gè)單電池室絕緣密封壁墻的厚度為2mm，材料為高密度聚乙烯，每個(gè)單電池的容量為20ah。6個(gè)單電池依次串聯(lián)連接起來(lái)，形成12v、20ah(10h率,25℃)的鉛酸蓄電池組。

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池組的密封和匯流同實(shí)施例11，為帶有氣體安全閥門的整體密封和封外匯流，電池組中的匯流體和連接體使用橫截面積為15mm²的cu導(dǎo)線。

與現(xiàn)行卷繞式鉛酸蓄電池組相比，當(dāng)正負(fù)極活性物質(zhì)配方和總質(zhì)量、隔板材料和厚度、集流體材料相同時(shí)，本實(shí)施例的電池組的體積比能量可以達(dá)到85－112wh/l(2h率，25℃)，增加15-50％，3c放電能力提高70-200％。

實(shí)施例13

本實(shí)施例的鉛酸蓄電池組的結(jié)構(gòu)以及其中的額定單電池的電壓、容量、數(shù)目與實(shí)施例10相同，不同之處在于，本實(shí)施例的電池組中在每個(gè)一級(jí)電池亞組中增加了10只容量較大的調(diào)平單電池和10只容量較小的調(diào)平單電池，調(diào)平電池的構(gòu)成方式與額定單電池相同，每只較大容量的調(diào)平單電池其容量為額定單電池容量的1％，每只較小容量的調(diào)平單電池其容量為額定單電池的1/1000。

本實(shí)施例在完成加酸和對(duì)所有單電池(包括調(diào)平單電池)的容量檢測(cè)后，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果、按照一致性程度最優(yōu)原則，進(jìn)行一級(jí)電池亞組的配組：當(dāng)不使用調(diào)平單電池配組時(shí)，可以得到所有一級(jí)電池亞組 容量的標(biāo)準(zhǔn)偏差值范圍為1-5％，再對(duì)每個(gè)一級(jí)電池亞組內(nèi)的單電池容量進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方法為將一級(jí)電池亞組內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)單電池與一個(gè)或多個(gè)調(diào)平單電池進(jìn)行并聯(lián)，操作原則是使得各個(gè)一級(jí)電池亞組容量在調(diào)節(jié)后均不小于單電池的額定容量(4.0ah)，并且彼此之間的容量偏差最小，如此，可以使調(diào)節(jié)后所有一級(jí)電池亞組容量的標(biāo)準(zhǔn)偏差減小至0.1％－0.5％。接下來(lái)，再進(jìn)行一級(jí)電池亞組之間彼此的連接，以形成二級(jí)電池亞組，同樣，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果、按照一致性程度最優(yōu)原則，進(jìn)行二級(jí)電池亞組的配組：當(dāng)不使用剩余的調(diào)平單電池配組時(shí)，可以得到所有二級(jí)電池亞組容量的標(biāo)準(zhǔn)誤差值范圍為0.2％－0.6％，再對(duì)每個(gè)二級(jí)電池亞組內(nèi)的一級(jí)電池亞組容量進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方法為將二級(jí)電池亞組內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)一級(jí)電池亞組與一個(gè)或多個(gè)調(diào)平電池進(jìn)行并聯(lián)，操作原則是使得每一個(gè)二級(jí)電池亞組容量在調(diào)節(jié)后均不小于二級(jí)電池亞組的額定容量(24.0ah)并且彼此之間的容量偏差最小，如此，可以使調(diào)節(jié)容量后所有二級(jí)電池亞組之間的容量的標(biāo)準(zhǔn)偏差減小至0.1％-0.3％。最后將各個(gè)二級(jí)電池亞組彼此連接，形成48v、24ah的鉛酸蓄電池組。

與現(xiàn)行平面板柵式鉛酸蓄電池組相比，當(dāng)正負(fù)極活性物質(zhì)配方和總質(zhì)量、隔板材料和厚度、集流體材料相同時(shí)，本實(shí)施例的帶有調(diào)平電池的鉛酸蓄電池組配組一致性可提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，可使鉛酸蓄電池組的循環(huán)使用壽命達(dá)到500－810次(80％dod，25℃)，增加50－140％(80％dod)。