一种宽型极板结构及铅酸蓄电池制造技术

本发明专利技术涉及一种宽型极板结构，属于铅酸蓄电池技术领域，解决了现有铅酸蓄电池的极板宽高比不恰当，导致极板上各部位反应速率不一致，带来极板腐蚀及蠕变的问题。本发明专利技术提供的宽型极板的极板宽度A与极板高度B的比值范围为1:1

【技术实现步骤摘要】
一种宽型极板结构及铅酸蓄电池


[0001]本专利技术涉及铅酸蓄电池
，尤其涉及一种宽型极板结构及铅酸蓄电池。

技术介绍

[0002]电动车用铅酸蓄电池以其安全可靠、价美物廉、可回收等优点得到了广泛的发展。由于传统铅酸蓄电池结构主要按照既有的蓄电池槽体或者既有的设计来开发新用途电池，电动车电池就是沿用以前的UPS用铅酸蓄电池或者小型阀控密封铅酸蓄电池外壳，因此，其内部结构也与前述电池设计类似。
[0003]铅酸蓄电池极板由极板和活性物质组成，极板作为导电网络及活性物质的支撑骨架，其重要性毋庸置疑。铅酸蓄电池的失效模式中，极板腐蚀断裂及蠕变变形是一大因素。
[0004]蓄电池极板局部反应剧烈，利用率过高，电流密度过大是引起极板腐蚀的主要原因之一。目前市场上的动力电池，基本存在宽高比过小的问题，宽高比过小，导致电解液分层、活物利用率不均、电流分布不均，恶化并加速了极板的腐蚀及蠕变。
[0005]由于极板宽高比不恰当，导致了极板上各部位反应的速度不一致，极板各部位利用率不一致，进而这种不均匀的反应使得蓄电池极板反应强烈的部位容易首先出现性能衰减，而其余部位则经常处于不能有效发挥作用的情况。随着循环次数的增加(或者使用时间的增加)，这种不均衡将愈来愈严重，造成“恶性循环”，大大地缩短了蓄电池的使用寿命。
[0006]电动自行车新国标对与蓄电池重量有了限制，要求总重量(含电池) 不能超过55kg，并且需要有脚踏板的位置，这样蓄电池的安装尺寸需要调整。

技术实现思路

[0007]鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种宽型极板结构及铅酸蓄电池，用以解决现有铅酸蓄电池的极板宽高比不恰当，导致极板上各部位反应速率不一致，带来极板腐蚀及蠕变的问题。
[0008]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0009]一方面，本专利技术提供了一种宽型极板结构；极板宽度A与极板高度B 的比值范围为1:1
‑
2:1。
[0010]在一种可能的设计中，宽型极板结构为长方体状；宽型极板的极板宽度A大于极板高度B。
[0011]在一种可能的设计中，宽型极板包括边框，边框包括上边框、下边框、左边框和右边框；
[0012]边框内设置有多条筋条，筋条包括多条沿极板面横向分布的第一筋条和多条沿极板面纵向分布的第二筋条，每根第一筋条的形状均为V字形，开口朝向上边框；
[0013]V字形的V形夹角为90
°‑
180
°
。
[0014]在一种可能的设计中，宽型极板还包括极耳；
[0015]极耳包括第一极耳和第二极耳，沿上边框的长度方向，第一极耳和第二极耳对称
设置在上边框上；第一极耳和第二极耳所在平面与极板面平行；
[0016]第一极耳和第二极耳的尺寸相同，第一极耳和第二极耳之间的距离d 与第一极耳的宽度w、上边框的长度L的关系如下：L≥d+2w。
[0017]在一种可能的设计中，宽型极板包括边框，边框包括相连接的上边框、下边框、左边框和右边框；上边框的左端处设有单极耳；
[0018]边框内设置有多条筋条，该筋条包括多条沿极板面横向分布的第一筋条和多条沿极板面纵向分布的第二筋条；
[0019]沿远离上边框的竖向方向，第一筋条的间距依次减小；
[0020]沿远离单极耳的横向方向，第二筋条的间距依次减小。
[0021]在一种可能的设计中，位于上边框的中垂线上的第二筋条为矩形，其余的第二筋条的形状为：沿远离上边框的方向，第二筋条的宽度逐渐减小。
[0022]在一种可能的设计中，第二筋条的形状为梯形。
[0023]在一种可能的设计中，第一筋条的分布是：沿远离上边框的方向，相邻的两个第一筋条之间的距离不完全相同。
[0024]在一种可能的设计中，第二筋条的上边长与下边长的边长差为 0.6～1.5mm；
[0025]相邻的两个第一筋条之间的距离为2～10mm；
[0026]沿远离上边框的方向，上部分的第一筋条宽度相同，下部分的第一筋条宽度相同，上部分的第一筋条的宽度大于下部分的第一筋条的宽度；上部分的第一筋条的数量占总的第一筋条的1/4～1/2。
[0027]在一种可能的设计中，所述第一极耳和第二极耳的厚度小于边框的厚度。
[0028]另一方面，本专利技术还提供了一种铅酸蓄电池，采用上述的宽型极板结构。
[0029]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0030](1)本专利技术提出了一种宽型极板的结构，极板宽度A与极板高度B 的比值范围为1:1
‑
2:1，通过极板宽高比设计(普通极板的宽高比在0.4
‑
0.5 之间)，降低电解液分层，使极板的电流密度均布，活性物质反应更均匀，在铅酸蓄电池的循环使用过程中，极板中的活性物质反应生成物(硫酸铅)均匀性好，不可逆残余量少，铅酸蓄电池的循环寿命长。
[0031](2)本专利技术对蓄电池的结构进行再设计，以适应新国标对整车重量做出的限制，采用宽型极板，可以均衡极板上下的利用率，进而降低活物用量，减轻重量，同时按照最合理的结构来设计蓄电池性能与寿命并重，既保证初容量，又保证循环寿命。特别是蓄电池极板的宽高比需要进行优化改进，将蓄电池极板宽高比这一重要影响因素做核心指标之一来进行改进设计。
[0032](3)本专利技术是通过设计铅酸蓄电池极板的宽高比，进而改善蓄电池极板各部位在充、放电条件下的电化学反应强度的均匀性，进而提升铅酸蓄电池的比能量、比功率及循环寿命等综合性能。
[0033](4)本专利技术的宽型极板结构可采用双极耳或单极耳，将采用双极耳极板的上边框的中垂线上的第二筋条设计为矩形，起到加强筋的作用，能够提高极板中部的抗蠕变能力；其余的第二筋条上粗下细，能够有利于上部的抗腐蚀性和集流作用。
[0034](5)本专利技术的双极耳极板的第一筋条为V字形，能够提高极板的抗蠕变能力；第一筋条的分布是上疏下密，有利于提高极板底部活性物质的利用率；上部分第一筋条较粗，下
部分第一筋条较细能够在减少筋条的腐蚀的前提下，降低成本。
[0035](6)本专利技术提供的铅酸蓄电池采用双极耳的宽型极板结构，第一极耳和第二极耳对称的位于上边框的左右两边，整个极板面电流分布均匀，降低电势损失。在大电流充放电时可以降低电池热量的产生，有利于电池高功率工作，延长电池的使用寿命。
[0036]本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0037]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0038]图1为实施例1提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽型极板结构，其特征在于，所述极板宽度A与极板高度B的比值范围为1:1
‑
2:1。2.根据权利要求1所述的宽型极板结构，其特征在于，所述宽型极板结构为长方体状；所述宽型极板的极板宽度A大于极板高度B。3.根据权利要求2所述的宽型极板结构，其特征在于，所述宽型极板包括边框，所述边框包括上边框、下边框、左边框和右边框；所述边框内设置有多条筋条，所述筋条包括多条沿极板面横向分布的第一筋条和多条沿极板面纵向分布的第二筋条，每根第一筋条的形状均为V字形，开口朝向上边框；所述V字形的V形夹角为90
°‑
180
°
。4.根据权利要求3所述的宽型极板结构，其特征在于，所述宽型极板还包括极耳；所述极耳包括第一极耳和第二极耳，沿所述上边框的长度方向，所述第一极耳和第二极耳对称设置在上边框上；所述第一极耳和所述第二极耳所在平面与极板面平行；所述第一极耳和第二极耳的尺寸相同，所述第一极耳和第二极耳之间的距离d与第一极耳的宽度w、上边框的长度L的关系如下：L≥d+2w。5.根据权利要求4所述的宽型极板结构，其特征在于，位于所述上边框的中垂线上的第二筋条为矩形，其余的第二筋条...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏伟，刘孝伟，黄伟国，陈理，
申请(专利权)人：超威电源集团有限公司，
类型：发明
国别省市：