電容式鉛酸蓄電池的制作方法
【專利說(shuō)明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電學(xué)(H)中的基本電氣元件(HOl)中的電池(HOlM)。
二、【背景技術(shù)】
[0002]由于人們對(duì)能源的需求越來(lái)越大，蓄電池作為儲(chǔ)能設(shè)備，在現(xiàn)代社會(huì)各領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，顯得尤為重要。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的鉛酸蓄電池，包括正極板(板柵+活性物質(zhì))、負(fù)極板(板柵+活性物質(zhì))、集流排、聯(lián)條、極粧、隔板、稀硫酸、殼體等。其中極粧、聯(lián)條、集流排、板柵等，一般由鉛合金制成。由于鉛的密度較高，造成蓄電池超重；同時(shí)，鉛的導(dǎo)電性能較差，其巨大內(nèi)耗導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)換率低；另外，由于極板的結(jié)構(gòu)不合理，導(dǎo)致極板上的活性物質(zhì)利用率較低、充電速度慢、功率密度低、循環(huán)使用壽命短、低溫特性差。上述因素，已成為蓄電池發(fā)展的主要障礙。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明需要解決技術(shù)的問(wèn)題是，克服【背景技術(shù)】的不足，將電容器的優(yōu)勢(shì)特性和蓄電池的優(yōu)勢(shì)特性，優(yōu)化融合在每一個(gè)蓄電池單元格中。提供一種與現(xiàn)有蓄電池技術(shù)相比，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，比功率和比能量高，充電速度快，循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，低溫特性好的蓄電池。
四、【附圖說(shuō)明】
[0004]圖1為蓄電池主體剖面示意圖；圖2為蓄電池外形示意圖；
[0005]圖3為蓄電池單元格剖面示意圖；圖4為帶導(dǎo)線的電容極板主視視示意圖；
[0006]圖5為帶導(dǎo)線的電容極板左視視不意圖；圖6為負(fù)極活性物質(zhì)板主視視不意圖；
[0007]圖7為負(fù)極活性物質(zhì)板左視視不意圖；圖8為正極活性物質(zhì)板主視視不意圖；
[0008]圖9為正極活性物質(zhì)板左視視示意圖；
五、【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0010]電容式鉛酸蓄電池實(shí)施例1。見(jiàn)圖1，本例的殼體2內(nèi)側(cè)被分隔成若干個(gè)體積形狀相同的單元格；每單元格內(nèi)有總數(shù)量規(guī)格相同的正極板組和負(fù)極板組依次交替疊裝；正極板組，由一袋式微孔塑料隔板8將兩片正極活性物質(zhì)板5中間夾有一片帶導(dǎo)線的電容極板3套裝而成；負(fù)極板組，由兩片負(fù)極活性物質(zhì)板7中間夾有一片帶導(dǎo)線的電容極板組成。蓋上頂蓋I前，殼體2內(nèi)應(yīng)加滿稀硫酸。頂蓋I設(shè)有相應(yīng)數(shù)量的導(dǎo)線安裝孔。其總體結(jié)構(gòu)緊湊。
[0011]電容式鉛酸蓄電池實(shí)施例2。見(jiàn)圖2，本例的所有導(dǎo)線4穿過(guò)頂蓋I導(dǎo)線安裝孔9后，將頂蓋密封。將正、負(fù)極導(dǎo)線4末端交替疊裝(以增加導(dǎo)線連接點(diǎn)的接觸面積，來(lái)改善其導(dǎo)電性。)。對(duì)相應(yīng)的螺栓安裝孔12采用螺栓10、墊片及螺母11進(jìn)行外置連接。本例省略了現(xiàn)有鉛酸蓄電池中的極粧、聯(lián)條、集流排等部件。達(dá)到了節(jié)省材料改善導(dǎo)電性的目的。
[0012]電容式鉛酸蓄電池單元格實(shí)施例3。見(jiàn)圖3，本例的蓄電池單元格內(nèi)由正極板組和負(fù)極板組交替疊裝。正極板組，是由兩片平背面靠在一起的正極活性板5中間夾裝一片電容極板3再套上袋式微孔塑料隔板8組合而成。負(fù)極板組，是由兩片平背面靠在一起的負(fù)極活性板7中間夾裝一片電容極板3組合而成。在該電池單元格內(nèi)首尾兩端，是電容極板3和單片負(fù)極活性板7的平背面疊裝的組合。以上負(fù)極活性板7，均為橫向?qū)Я鞑? (見(jiàn)圖
6、圖7);而正極活性板5，均為縱向?qū)Я鞑? (見(jiàn)圖8、圖9)。電容極板3與活性板平背面疊裝的作用，是為了保證他們之間有足夠的接觸面以減少內(nèi)阻；正、負(fù)極活性板導(dǎo)流槽6縱橫設(shè)置的目的，是為了保證他們之間安裝的相對(duì)穩(wěn)定性，降低了蓄電池在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其電解液的波動(dòng)性。
[0013]帶導(dǎo)線的電容極板實(shí)施例4。見(jiàn)圖4及圖5，本例的電容極板3頂端與一件加厚的導(dǎo)線4融合為一體，導(dǎo)線4末端有螺栓安裝孔12，極板導(dǎo)線長(zhǎng)度有多種規(guī)格。作用是，本例省略了現(xiàn)有鉛酸蓄電池中的極粧、聯(lián)條、集流排等部件，達(dá)到了節(jié)省材料改善導(dǎo)電性的目的。
[0014]本實(shí)施例用銅或鋁材料制成，并進(jìn)行鍍鉛處理(為了防止硫酸腐蝕)。因?yàn)?，銅的導(dǎo)電性能約為鉛的12.5倍、密度不到鉛的4/5 ;鋁的導(dǎo)電性能約為鉛的7.79倍、密度不到鉛的1/4。所以，以上措施能使蓄電池的整體重量和內(nèi)耗大幅降低。
[0015]在傳統(tǒng)蓄電池電化反應(yīng)過(guò)程中，因極板中的板柵為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由其組成的電場(chǎng)強(qiáng)度紊亂，所有位于網(wǎng)眼中心(死角)部位的活性物質(zhì)，都很難被利用起來(lái)；另外，傳統(tǒng)極板中的板柵電阻較大，使其兩端產(chǎn)生較大的電壓降和能量損耗，處在極板最遠(yuǎn)端的活性物質(zhì)同樣難以被利用。本實(shí)施例由一對(duì)電容極板3組成的勻強(qiáng)電場(chǎng)中無(wú)死角，使處在其中的活性物質(zhì)利用率大幅提尚。
[0016]在傳統(tǒng)蓄電池充電過(guò)程中，因極板中的鉛制板柵電阻較大，若充電電流過(guò)大，一方面易使電解液溫度過(guò)高，造成極板變形而使活性物質(zhì)脫落，另一方面使大量的水被電解，產(chǎn)生的氣體在極板孔隙內(nèi)產(chǎn)生壓力，造成活性物質(zhì)脫落。導(dǎo)致蓄電池容量下降，使用壽命縮短。本實(shí)施例中電容極板3表面為等勢(shì)面，與其中的活性物質(zhì)板表面接觸點(diǎn)電壓和電流處處相等，其接觸點(diǎn)在整片活性物質(zhì)板表面均勻分布，即使是對(duì)蓄電池進(jìn)行特大電流充電，其所有接觸面處的平均電流依然很小。不會(huì)造成電解液溫度過(guò)高或使大量的水被電解的后果。所以，其充電速度，可以比傳統(tǒng)鉛酸蓄電池大大加快。
[0017]在傳統(tǒng)蓄電池放電過(guò)程中，由于板柵電阻較大，輸出功率大打折扣。本實(shí)施例中電容極板3的電阻可以忽略不計(jì)，輸出功率會(huì)成倍提高。
[0018]正、負(fù)極活性物質(zhì)板實(shí)施例5。見(jiàn)圖6、7、8、9，本例的正極活性物質(zhì)板5和負(fù)極活性物質(zhì)板7所設(shè)的深層導(dǎo)流槽6，可減小電解液滲透阻力，增大活性物質(zhì)板與電解液的反應(yīng)面積，提高利活性物質(zhì)的用率。背面平整，是為了增加與電容極板的導(dǎo)電接觸面，從而增強(qiáng)導(dǎo)電性能，減少內(nèi)阻。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電容式鉛酸蓄電池，包括帶導(dǎo)線的電容極板、正極活性板、負(fù)極活性板、隔板、稀硫酸、殼體、頂蓋、導(dǎo)線安裝孔、螺栓、螺母，其特征是，所述的帶導(dǎo)線的電容極板，是電容極板與導(dǎo)線融為一體的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所訴的電容式鉛酸蓄電池，其特征是，所述的電容極板為薄平板狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所訴的電容式鉛酸蓄電池，其特征是，導(dǎo)線末端部位有螺栓安裝孔，長(zhǎng)度有多種規(guī)格。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所訴的電容式鉛酸蓄電池，其特征是，所述的帶導(dǎo)線的電容極板，采用鋁或銅材料制成并進(jìn)行表面鍍鉛處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所訴的電容式鉛酸蓄電池，其特征是，所述的正極活性物質(zhì)板，材料為二氧化鉛及添加物，一面平整，另一面，縱向成排設(shè)置深層導(dǎo)流槽，整體呈百葉窗狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所訴的電容式鉛酸蓄電池，其特征是，所述的負(fù)極活性物質(zhì)板，材料為純鉛及添加物，一面平整，另一面，橫向成排設(shè)置深層導(dǎo)流槽，整體呈百葉窗狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所訴的電容式鉛酸蓄電池，其特征是，所述的帶導(dǎo)線的電容極板與其平行疊裝的另一帶導(dǎo)線的電容極板之間，夾裝有正極活性板、隔板、負(fù)極活性板，將電容器的特點(diǎn)和蓄電池的特點(diǎn)融合在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所訴的電容式鉛酸蓄電池，其特征是，在所述的帶導(dǎo)線的電容極板及與其平行疊裝的另一帶導(dǎo)線的電容極板表平面，復(fù)合一層活性物質(zhì)(純鉛及添加物，二氧化鉛及添加物)，它們之間夾裝有隔板，將電容器的特點(diǎn)和蓄電池的特點(diǎn)融合在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所訴的電容式鉛酸蓄電池，其特征是，將所有導(dǎo)線穿過(guò)頂蓋導(dǎo)線安裝孔，全密封后，正、負(fù)極導(dǎo)線交替疊裝，對(duì)相應(yīng)的螺栓安裝孔采用螺栓、墊片及螺母進(jìn)行外置連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所訴的電容式鉛酸蓄電池，其特征是，將所有導(dǎo)線穿過(guò)頂蓋導(dǎo)線安裝孔，全密封后，進(jìn)行外置焊接。
【專利摘要】本發(fā)明屬于蓄電池。包括若干個(gè)單元格；其內(nèi)部由若干正極板組和負(fù)極板組依次交替疊裝；正極板組，由一袋式微孔塑料隔板將兩片正極活性物質(zhì)板中間夾有一片帶導(dǎo)線的電容極板套裝而成；負(fù)極板組，由兩片負(fù)極活性物質(zhì)板中間夾有一片帶導(dǎo)線的電容極板組成。將所有電容極板導(dǎo)線直接穿過(guò)頂蓋導(dǎo)線安裝孔，進(jìn)行外置連接，其作用是簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)減少內(nèi)耗?；钚晕镔|(zhì)板一面設(shè)有若干深層導(dǎo)流槽，其作用是擴(kuò)大活性物質(zhì)板與電解液的反應(yīng)面積，提高性物質(zhì)利用率。帶導(dǎo)線的電容極板采用銅或鋁材料制成薄平板狀，并進(jìn)行鍍鉛處理，其作用是減輕材料重量、提高導(dǎo)電性能、同時(shí)將電容器的優(yōu)點(diǎn)融合到蓄電池中。
【IPC分類】H01M4-73, H01M10-12, H01M4-68
【公開(kāi)號(hào)】CN104795571
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510124750
【發(fā)明人】陶安
【申請(qǐng)人】陶安
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月23日