專利名稱：蓄電池板柵及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池領(lǐng)域(例如用于車輛的發(fā)動(dòng)、照明和點(diǎn)火裝置的鉛酸蓄電池、船用蓄電池、商用蓄電池、工業(yè)蓄電池、和用于混合電能車輛、微混合動(dòng)力車輛的蓄電池等)。更具體地，本發(fā)明涉及蓄電池板柵及其制造方法。
背景技術(shù)：
·眾所周知，提供電能存儲(chǔ)器件(如蓄電池或電池)以用于車輛(如汽車)中。比如鉛酸蓄電池已經(jīng)運(yùn)用在汽車的發(fā)動(dòng)、照明、點(diǎn)火和其他方面。我們知道，蓄電池電池是由陽(yáng)極和陰極(電極)組成，所述陽(yáng)極和陰極被可滲透的絕緣隔板隔開(kāi)。簡(jiǎn)而言之，電極可以通過(guò)對(duì)連續(xù)的鉛或鉛合金材料的薄片進(jìn)行沖壓或沖孔制成。在經(jīng)沖壓的材料中加入活性物質(zhì)進(jìn)行處理，所述活性物質(zhì)通常是電化學(xué)膏狀物質(zhì)。所述電化學(xué)膏狀物質(zhì)一般為這樣的材料(例如，粘性液體)該材料在經(jīng)沖壓的材料上凝固(set)或干燥，且在其固化或硬化為固體后收縮。在被提供有膏狀物質(zhì)以后，經(jīng)沖壓的材料被切割成多個(gè)極板，這些極板可以用于疊層式的蓄電池內(nèi)。該形成的或經(jīng)沖壓的板柵可能在邊框元件的表面具有缺陷，比如毛刺等類似物。在一些情況下，毛刺可能形成或被形成在蓄電池板柵的一個(gè)或多個(gè)邊緣、轉(zhuǎn)角或端部的上面或靠近這些位置處。毛刺和缺陷可能導(dǎo)致隔板的損壞和短路，尤其是隔板受壓相對(duì)較大的轉(zhuǎn)角的位置。邊框元件的表面的這些缺陷也可能掛住(catch)或鉤住(snag)用于分隔正負(fù)極板或電極的隔板材料。當(dāng)鉛酸蓄電池充電時(shí)，正電極活性物質(zhì)由硫化鉛或一氧化鉛轉(zhuǎn)化為二氧化鉛。這種化學(xué)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生更大的分子尺寸(molecule size)，使得活性物質(zhì)發(fā)生膨脹，對(duì)電極板柵產(chǎn)生壓力。這種壓力會(huì)使得電極板柵凹陷(cup)，這種凹陷效應(yīng)在電極板柵的邊緣和轉(zhuǎn)角的位置最為明顯。當(dāng)電極板堆疊時(shí)，凹陷效應(yīng)累積從而產(chǎn)生壓力增強(qiáng)點(diǎn)。例如，一連串在同一方向發(fā)生凹陷的凹陷極板的凹陷效應(yīng)累計(jì)，每一個(gè)后續(xù)的極板上的凹陷效應(yīng)變得更加明顯。進(jìn)一步的，具有相對(duì)的凹陷面的相鄰極板會(huì)產(chǎn)生夾點(diǎn)(pinch point),尤其是在凹陷效應(yīng)更為顯著的轉(zhuǎn)角。凹陷效應(yīng)會(huì)在設(shè)于相鄰的極板之間的隔板上產(chǎn)生過(guò)量的壓力。此外，已知當(dāng)正極板柵面向(against)負(fù)極板凹陷時(shí)，正極板柵的轉(zhuǎn)角會(huì)刺入或切斷隔板材料，導(dǎo)致短路和蓄電池故障。此外，已知隨著蓄電池板柵的使用，通常由于腐蝕，蓄電池板柵隨時(shí)間增長(zhǎng)。板柵的增長(zhǎng)使蓄電池發(fā)生短路以及導(dǎo)致蓄電池故障。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種蓄電池板柵。該蓄電池板柵包括導(dǎo)電板柵主體，導(dǎo)電板柵主體具有相對(duì)的上邊框元件和下邊框元件。至少一個(gè)邊框元件具有帶有經(jīng)鑄造的邊緣的橫截面。蓄電池板柵還包括多個(gè)互連的導(dǎo)電板柵元件，互連的導(dǎo)電板柵元件橫跨于相對(duì)的上邊框元件和下邊框元件之間限定板柵圖案。本發(fā)明還提供一種制作多個(gè)蓄電池板柵的方法。該方法包括形成用于蓄電池板柵的板柵材料帶，以及沖壓所述材料帶的材料以形成互連的蓄電池板柵的帶。每個(gè)互連的蓄電池板柵包括板柵網(wǎng)，該板柵網(wǎng)的邊緣由相對(duì)的上邊框元件和下邊框元件以及相對(duì)的第一側(cè)邊框元件和第二側(cè)邊框元件限定。板柵網(wǎng)具有多個(gè)間隔開(kāi)的板柵線元件，板柵線元件在板柵網(wǎng)中限定多個(gè)開(kāi)口區(qū)。該方法還包括用互連的蓄電池板柵的帶鑄造蓄電池板柵的至少 一個(gè)板柵邊框元件，以在邊框元件的橫截面上形成變形的邊緣，以及切割互連的蓄電池板柵的帶，以形成多個(gè)蓄電池板柵。本發(fā)明還提供了另一種制作多個(gè)蓄電池板柵的方法。該方法包括形成用于蓄電池板柵的板柵材料和用所述板柵材料帶形成互連的蓄電池板柵的帶。每個(gè)互連的蓄電池板柵包括板柵網(wǎng)，板柵網(wǎng)的邊緣由相對(duì)的上邊框元件和下邊框元件限定。板柵網(wǎng)具有多個(gè)間隔開(kāi)的板柵線元件，板柵線元件在板柵網(wǎng)中限定多個(gè)開(kāi)口區(qū)。所述方法還包括用互連的蓄電池板柵的帶鑄造至少一個(gè)邊框元件，以在邊框元件的橫截面上形成變形的邊緣。切割互連的蓄電池板柵的帶以形成多個(gè)蓄電池板柵。


將結(jié)合附圖，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的不同的實(shí)施例的示例進(jìn)行詳細(xì)的闡述，其中;圖I為包括根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)的示例的蓄電池的車輛的等比例示圖；圖2為根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例的蓄電池的分解、等比例、剖視圖；圖3為包括根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例的沖壓式板柵和活性物質(zhì)的蓄電池極板或電極(例如正極板)的一部分的正面剖視圖；圖4為根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例的沖壓式板柵(例如正極板柵)的正視圖；圖5為根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例的蓄電池極板或電極(例如負(fù)極板)和隔板的等比例剖視圖；圖6為根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例的板柵的正面輪廓視圖；圖7為圖6中所示的根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例的板柵的一部分上邊框元件的、沿圖3中的線7-7的橫截面圖；圖8為圖6中所示的根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例的板柵的一部分上邊框元件的、沿圖3中的線8-8的橫截面圖；圖9為用于圖6中的板柵的、在圖8中所示的根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例的板柵的一部分的上邊框元件的一個(gè)或多個(gè)替代實(shí)施例的、沿圖3中的線9-9的橫截面圖；應(yīng)清楚的是，附圖不必然按比例制作。在某些例子中，對(duì)于理解本發(fā)明非必需的或會(huì)使本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)不清楚的細(xì)節(jié)都未在圖中顯示。當(dāng)然，應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限于在此所述的具體實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式如圖I所示車輛20包括，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的蓄電池22。根據(jù)各種可替換的實(shí)施例，盡管車輛20被示為汽車，車輛20可以為任何不同類型的車輛，尤其包括摩托車、公交車、游藝車、船等類似物。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，為行駛的目的，車輛20使用內(nèi)燃機(jī)或內(nèi)燃機(jī)和蓄電池22的組合。圖I所示的蓄電池22被構(gòu)造為提供用以發(fā)動(dòng)或運(yùn)行車輛20和/或各種車輛系統(tǒng)(例如，起動(dòng)、照明和點(diǎn)火系統(tǒng))的至少一部分電能。進(jìn)一步地，應(yīng)清楚的是，蓄電池22除了可以被用于車輛以外，還可以有大量的應(yīng)用，所有這樣的應(yīng)用都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖I所示的蓄電池22可包括任何類型的二次電池(例如，充電式電池)。根據(jù)一 個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，蓄電池22為鉛酸蓄電池。不同的實(shí)施例中的鉛酸蓄電池可為密封蓄電池(例如，免維護(hù)蓄電池)或開(kāi)口式蓄電池(例如，濕荷鉛酸蓄電池(wet))。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，鉛酸蓄電池22為開(kāi)口式鉛酸蓄電池，且需要周期性加入電解質(zhì)和/或水來(lái)維持電解質(zhì)和/或水的理想的體積和/或濃度。圖2示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的鉛酸蓄電池22。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，鉛酸蓄電池22包括數(shù)個(gè)電池元件，這些電池元件位于用于儲(chǔ)存電解質(zhì)的槽或殼體24的各個(gè)獨(dú)立的隔間內(nèi)。這里的示出涉及汽車應(yīng)用，其中6個(gè)堆疊中的每個(gè)使用8-20個(gè)極板來(lái)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的車用12V蓄電池。在其他的應(yīng)用中，無(wú)論哪個(gè)應(yīng)用中一個(gè)堆疊可用6-31個(gè)極板。并且，堆疊的數(shù)目可以變化。顯然，閱讀本說(shuō)明書(shū)后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道在任何特定的堆疊中的各個(gè)板柵的尺寸和數(shù)目、極板的尺寸和數(shù)目以及用于構(gòu)造蓄電池的堆疊的數(shù)目都可隨所需的使用目的很大程度的改變。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，蓄電池殼體24包括由可模壓樹(shù)脂制成的盒狀底座或蓄電池槽。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，蓄電池22包括具有前壁26、側(cè)壁28、后壁30和底壁32的隔間。根據(jù)鉛蓄電池的容量將數(shù)個(gè)極板單元34串聯(lián)起來(lái)，并將數(shù)個(gè)極板單元34與一般為液體硫酸的電解質(zhì)一起置于蓄電池槽或殼體24內(nèi)。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，5個(gè)電池隔板或分隔器設(shè)于側(cè)壁28之間，形成6個(gè)隔間(圖中未示出)，如通常在12V車用蓄電池中出現(xiàn)的。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，每個(gè)隔間內(nèi)放置極板單元34，每個(gè)極板單元34包括隔板44、一個(gè)或多個(gè)正極板36和一個(gè)或多個(gè)負(fù)極板38，每個(gè)正極板或負(fù)極板具有至少一個(gè)極耳40,42,且隔板44置于每個(gè)正極板36和負(fù)極板38之間。殼體24配備有蓋體46，在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，蓋體46包括端子套管和填充管，以使得可以為電池增加電解質(zhì)和進(jìn)行維修。為防止電解質(zhì)從填充管的不期望的溢出，并允許排出在電解質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的氣體，蓄電池22還包括一個(gè)或多個(gè)填充管孔蓋和/或排氣蓋組件?？梢栽谛铍姵?2的頂部或前部隔間上或附近發(fā)現(xiàn)至少一個(gè)正極接線柱48和至少一個(gè)負(fù)極接線柱50。根據(jù)蓄電池設(shè)計(jì)，這樣的接線柱48、50通常包括可延伸通過(guò)蓄電池殼體24的蓋體46和/或前壁26的部分。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，為防止酸性物質(zhì)泄漏，接線柱48、50還延伸通過(guò)接線柱的密封組件。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，各種接線柱布置都是可以的，包括本領(lǐng)域已知的頂部、側(cè)部或轉(zhuǎn)角構(gòu)造。
圖2還示出了傳統(tǒng)的鑄焊匯流排52，該鑄焊匯流排52包括長(zhǎng)方形、細(xì)長(zhǎng)的主體部分54，主體部分54的長(zhǎng)度足以與極板組62或64中的每個(gè)極耳40或42電相連，該鑄焊匯流排52還包括具有圓頂結(jié)構(gòu)的向上延伸的元件56。圖2還示出了鑄焊匯流排52將極耳42連接到負(fù)極端子。如圖2所示，根據(jù)不同的實(shí)施例，鑄焊匯流排52包括主體部分54，主體部分54將兩端的隔間中的極耳40或42連接到與鑄焊匯流排52 —起形成的伸出蓋體46的柱58或60。每個(gè)電池單元或單元34包括至少一個(gè)正極板36、至少一個(gè)負(fù)極板38和位于每個(gè)正極板36和負(fù)極板38之間的隔板44。隔板4 4位于正極板36和負(fù)極板38之間是為防止在蓄電池22內(nèi)產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)時(shí)發(fā)生短路和不期望的電子流動(dòng)。根據(jù)制作正極板36和負(fù)極板38的方法，正極板36和負(fù)極板38可分成不同的類型。作為一個(gè)例子，如3-5所示的是膏型電極。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，膏型電極包括板柵基片66或68，還包括在基片上的電化學(xué)活性物質(zhì)或“膏狀物質(zhì)”70、72。板柵基片66或68可由含有微量鈣的軟合金形成，微量鈣用于提高基片化學(xué)強(qiáng)度(strength)。參考圖3-5，每個(gè)正極板36和負(fù)極板38都包括支撐電化學(xué)活性物質(zhì)70、72的鉛制或鉛合金制的板柵66、68。板柵66、68在用于傳導(dǎo)電流的正負(fù)活性物質(zhì)70、72或膏狀物質(zhì)之間提供電接觸。板柵66、68還用作基片作為基片以幫助在制造期間支撐沉積于其上或以其他方式提供于其上的電化學(xué)活性物質(zhì)70、72 (例如，膏狀物質(zhì))以形成蓄電池極板36、38。如下文更具體地闡述的那樣，鉛酸蓄電池板柵已知的制作工藝包括批流程生產(chǎn)工藝，比如鉸鏈?zhǔn)借T型重力鑄造法(book mold gravity casting);和流程式生產(chǎn)工藝，比如帶料拉伸(expansion)、帶料沖壓、連續(xù)燒鑄、緊隨連續(xù)燒鑄的滾壓。以上方式制作的板柵經(jīng)常會(huì)有具有特定生產(chǎn)方式的獨(dú)一無(wú)二的特點(diǎn)，且在鉛酸蓄電池中有不同的表現(xiàn)，尤其是對(duì)于在涂漿工藝而言。應(yīng)意識(shí)到的是，可以使用以任何傳統(tǒng)或后續(xù)改進(jìn)的板柵制作工藝生產(chǎn)的板柵，而不意圖將本發(fā)明限于在此公開(kāi)的板柵設(shè)計(jì)。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，至少一些板柵是沖壓式板柵。如圖3和圖4中所示，沖壓式板柵66 (例如，此種板柵可與正極板一起使用)包括邊框74，邊框74包括上邊框元件76、第一側(cè)邊框元件78、第二側(cè)邊框元件80、和下邊框元件82。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，集流極耳40與上邊框元件76 一體形成。盡管圖3和圖4中所示的極耳40偏離于上邊框元件76的中心，可選擇的是，極耳40可設(shè)于上邊框元件76的中心或上邊框元件76的靠近第一側(cè)邊框元件78或第二側(cè)邊框元件80處。上邊框元件76可包括擴(kuò)大的導(dǎo)電部分，至少一部分?jǐn)U大的導(dǎo)電部分直接位于極耳40的下方，用于優(yōu)化至極耳40的電流傳導(dǎo)。下邊框元件82可被形成為具有一個(gè)或多個(gè)向下延伸的腳(feet)(圖中未示出)，用于將板柵66的其余部分與蓄電池殼體24的底部隔開(kāi)。沖壓式板柵66可包括一連串(a series of)板柵線84，板柵線84限定幫助容納產(chǎn)生電流的活性物質(zhì)或膏狀物質(zhì)70的開(kāi)口區(qū)86。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，至少一些板柵線84沿它們自身的長(zhǎng)度從下至上橫截面逐漸增大或?yàn)殄F形以此優(yōu)化板柵線的載電量，從而從下往上漸增輸出生成的電流。側(cè)邊框元件78、80之間的板柵線的寬度和間距是預(yù)先設(shè)定的，從而在橫跨板柵66的寬度上的點(diǎn)幾乎等電位。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，為有助于支撐電化學(xué)膏狀物質(zhì)70和/或使得膏狀物質(zhì)粒料形成，沖壓式板柵66還包括等距間隔開(kāi)的橫線88，橫線88與上邊框元件76和/或下邊框元件82平行。然而，如圖3_4所示，至少有一些橫線88可以并非是等距間隔開(kāi)的或可以不平行于上邊框元件76和/或下邊框元件82?？梢允褂酶鞣N沖壓式板柵邊框和板柵線設(shè)計(jì)。例如美國(guó)專利(專利號(hào)為5, 582, 936 ;5，989，749 ;6，203，948 ;6，274，274 ;6，921，611 ;6，953，641)和美國(guó)專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)枮?10/996，168 ；11/086, 525 ； 10/819, 489 ;和 60/904，404)中使用的設(shè)計(jì)，上述每個(gè)專利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本申請(qǐng)中。應(yīng)注意的是，可以使用無(wú)數(shù)的設(shè)計(jì)，因此，下面的描述的目的是出于示例，而不是為了將本發(fā)明限制為圖3-5中所示的板柵邊框和板柵線的設(shè)計(jì)。圖5示出了拉網(wǎng)式金屬板柵68 (例如，用于負(fù)極板的板柵)的實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，拉網(wǎng)式金屬板柵68具有板柵元件94的圖案(例如，如圖5所示的菱形樣式)，這種圖案是本領(lǐng)域眾所周知的，此圖案包括下邊框元件90和上邊框元件92,上邊框元件92與極耳42 —體構(gòu)成。
參考圖3-5，板柵線84的橫截面可以隨板柵的制作工藝的變化而變化。然而，為改善蓄電池膏狀物質(zhì)70或72的粘著力，在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，板柵線84可機(jī)械地再成型或整修其表面。應(yīng)意識(shí)到的是，只要板柵線的形狀提供適當(dāng)?shù)母酄钗镔|(zhì)粘著特性，那么任何形狀的板柵線都是可用的。例如，板柵線的橫截面可以為任何設(shè)計(jì)，如大致的橢圓形、大致的矩形、大致的菱形、大致的長(zhǎng)菱形、大致的六邊形和/或八邊形。在蓄電池板柵66或68中，板柵線的每個(gè)部分可能有不同的橫截面形狀，或者板柵線的每個(gè)部分都可能有相同或相似的橫截面形狀。然而，優(yōu)選的是，板柵線的每個(gè)部分具有相同的橫截面形狀。取決于使用的需求，板柵66或68可以只在豎直線元件上發(fā)生變形、或只在橫線元件上發(fā)生變形、或在豎直線元件和橫線元件上都發(fā)生變形。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)板柵轉(zhuǎn)角被鑄造(coin)和/或制斜(bevel)或?yàn)楸恍迗A形或變形或鈍化。更具體地說(shuō)，一個(gè)或多個(gè)邊框元件被鑄造。為此，導(dǎo)電板柵主體被提供有相對(duì)的上邊框元件76和下邊框元件82或上邊框元件92和下邊框元件90，且還可包括相對(duì)的第一側(cè)邊框元件78和第二側(cè)邊框元件80，其中，至少一個(gè)邊框元件具有帶有經(jīng)鑄造或變形的邊緣的橫剖面。如本發(fā)明所述，多個(gè)互連的導(dǎo)電板柵元件84、88或94橫跨于相對(duì)的上邊框元件76和下邊框元件82之間或相對(duì)的上邊框元件92和下邊框元件90之間，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)的第一側(cè)邊框元件78和第二側(cè)邊框元件80限定板柵圖案。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)以上的邊框元件具有帶有經(jīng)鑄造或變形的邊緣的橫剖面，或具有一個(gè)或多個(gè)變形的轉(zhuǎn)角部分。圖6-9示出了蓄電池板柵66或68的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，蓄電池板柵66或68包括具有邊緣、轉(zhuǎn)角或端部的邊框元件(例如76、78、80或92),邊框元件的邊緣、轉(zhuǎn)角或端部被制斜、修圓或經(jīng)鑄造。為方便討論，參照板柵66和對(duì)應(yīng)的邊框元件76、78、80、82，但是其中關(guān)于經(jīng)鑄造、修圓、變形或成形的邊緣和轉(zhuǎn)角可同樣運(yùn)用于板柵68和對(duì)應(yīng)的邊框元件90、92。上邊框元件76的邊緣、轉(zhuǎn)角和/或端部可至少部分地被制斜、修圓或鑄造。此外，相對(duì)的側(cè)邊框元件78、80的邊緣、轉(zhuǎn)角和/或端部可至少部分地被修圓或鑄造。還可以預(yù)期的是，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，底部或下邊框元件82也可以是至少部分地被修圓或鑄造。
更具體地說(shuō)，圖6示出了在圖2-5中示出的板柵66的輪廓，在圖6中，上邊框元件76上的板柵66的一個(gè)或多個(gè)邊緣被制斜、修圓或經(jīng)鑄造。圖6示出了板柵66的第一轉(zhuǎn)角96和第二轉(zhuǎn)角98，板柵66的上邊框元件76和/或側(cè)邊框78或80在這兩個(gè)轉(zhuǎn)角處被鑄造。圖6所示的板柵66包括具有變形的轉(zhuǎn)角部分96或98的上邊框元件76,變形的轉(zhuǎn)角部分96和98與對(duì)應(yīng)的側(cè)邊框元件78、80相鄰。在示出的示例中，第一和第二經(jīng)鑄造的轉(zhuǎn)角或邊緣96、98向內(nèi)壓入或凹陷或從上邊框元件76的外邊緣100和側(cè)邊框元件78或80的相應(yīng)的外邊緣102、104向內(nèi)嵌入。經(jīng)鑄造的邊緣96、98可為適用于蓄電池的任何適當(dāng)?shù)男螤罨驇缀螛?gòu)造。除了經(jīng)成型的邊緣外，還可以使經(jīng)鑄造的邊緣平滑，以減少或消除毛刺和其他表面缺陷。圖7示出了圖3中示出的上邊框76元件的橫剖面圖。在圖7中可見(jiàn),側(cè)邊框元件80的一個(gè)或多個(gè)邊緣106、108被制斜、修圓或經(jīng)鑄造。側(cè)邊框元件78和/或80的外邊緣或轉(zhuǎn)角106、108可經(jīng)鑄造。僅為示意目的，圖7示出了單個(gè)邊框元件80,相對(duì)的邊框元件78上可以存在相同的部件和特征。作為非限制性的實(shí)施例，相對(duì)的側(cè)邊框元件78、80可具有對(duì)應(yīng)的經(jīng)鑄造的部分?？梢匝刂吙蛟?0的外邊緣104或轉(zhuǎn)角連續(xù)鑄造，或圖案式鑄 造，或可以在單個(gè)或多個(gè)部分上鑄造。在本實(shí)施例中，經(jīng)鑄造的邊緣被示為圓形表面。然而，經(jīng)鑄造的邊緣可為適用于蓄電池的任何適當(dāng)?shù)男螤罨驇缀螛?gòu)造。除了經(jīng)成型的或經(jīng)鑄造的邊緣106、108之外，也可以使邊框元件的表面平滑，以減少或消除毛刺和其他表面缺陷。盡管僅示出了上邊框元件76和側(cè)邊框元件80，多于一個(gè)的邊框元件可以具有類似的特征，包括但不限于上邊框元件76、下邊框元件82和側(cè)邊框元件78和80。圖8示出了圖3中的上邊框元件76的橫剖面圖。在圖8中可見(jiàn)，上邊框元件76的一個(gè)或多個(gè)邊緣110、112被制斜、修圓或鑄造。如圖8中可見(jiàn)的，上邊框元件76的上邊緣或轉(zhuǎn)角110、112經(jīng)鑄造?？梢匝刂吙蛟纳线吘?00或轉(zhuǎn)角連續(xù)鑄造,或被圖案化鑄造，或在單個(gè)部分或多個(gè)部分上鑄造。除了經(jīng)成型的或鑄造的邊緣，還可以使邊框元件的表面平滑，以減少或消除毛刺和其他表面缺陷。在示出的例子中，經(jīng)鑄造的邊緣被示出為圓形表面。然而，經(jīng)鑄造的邊緣可為適用于蓄電池的任何適當(dāng)?shù)男螤罨驇缀螛?gòu)造。盡管僅示出上邊框元件76，多于一個(gè)的邊框元件可具有類似的特征，包括但不限于上邊框元件76、下邊框元件82、側(cè)邊框元件78和80。圖9示出了圖3中示出的上邊框元件76的可替換實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例的橫截面示意圖。由圖9可見(jiàn)，上邊框元件76的多于兩個(gè)的邊緣被制斜、修圓或鑄造。在圖8中，除了上邊框元件76的上表面100上的上邊緣或轉(zhuǎn)角110、112，上邊框元件76的下表面118上的下邊緣114、116也可以被鑄造?？梢匝剡吙蛟倪吘壔蜣D(zhuǎn)角連續(xù)鑄造、或圖案化鑄造、或在單個(gè)部分或多個(gè)部分上鑄造。除了經(jīng)成型的或鑄造的邊緣，還可以使邊框元件的表面平滑，以減少或消除毛刺和其他表面缺陷。在所示出的示例中，經(jīng)鑄造的邊緣被示出為圓形表面。然而，經(jīng)鑄造的邊緣也可為適用于蓄電池的任何適當(dāng)?shù)男螤罨驇缀螛?gòu)造。盡管僅示出了上邊框元件76，多于一個(gè)的邊框元件可以具有類似的特征，包括但不限于上邊框元件76、下邊框元件82和側(cè)邊框元件78和80。板柵66或68承載活性物質(zhì)或膏狀物質(zhì)70或72?；钚晕镔|(zhì)或膏狀物質(zhì)70或72一般為含鉛物質(zhì)(例如，在蓄電池的不同充電/放電階段中，為PbO、PbO2, Pb或PbSO4)，涂于、沉積于或置于板柵66或68上。如本領(lǐng)域已知的，膏狀物質(zhì)70或72的成份由功率要求、成本和蓄電池使用環(huán)境決定。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，鉛酸蓄電池的活性物質(zhì)70或72是通過(guò)混合一氧化鉛、硫酸和水制備的。一氧化鉛與硫酸反應(yīng)生成一元(mono-)、三元和/或四元的硫酸鉛。干燥的添加劑，例如纖維和膨脹劑可添加到活性物質(zhì)70或72內(nèi)。例如，在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，比如細(xì)碎的(finely-divided)碳粉(例如,燈黑(lampblack)或炭黑)、硫酸鋇、和各種木質(zhì)素的膨脹劑都可添加入活性物質(zhì)70或72內(nèi)。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，之后，混合物為被干燥，再添加水，形成具有期望的稠度的膏狀物質(zhì)70或72。在正極板柵66上的活性物質(zhì)70 (例如，二氧化鉛[PbO2]) —般為微小顆粒的形式，從而電解質(zhì)可以分散并滲透通過(guò)位于正極板38上的二氧化鉛的微小顆粒。負(fù)極板上的活性物質(zhì)72，即海綿狀鉛，一般多孔且具有反應(yīng)性，從而電解質(zhì)可以分散并滲透通過(guò)負(fù)極板40上的海綿狀鉛。為防止活性物質(zhì)70或72與板柵66或68分離，且確保在電極38、40的制作過(guò)程中易于處理活性物質(zhì)，可在活性物質(zhì)70或72的至少一個(gè)表面上粘貼或提供裱糊紙(圖中未示出)，作為在活性物質(zhì)沉積在板柵66或68上后對(duì)活性物質(zhì)的支撐?？梢赃x擇的是，可使 用多孔非紡織織物(例如，具有微小孔隙)代替裱糊紙，置于活性物質(zhì)70或72的表面內(nèi)或表面上，防止活性物質(zhì)與板柵分離問(wèn)題、活性物質(zhì)處理問(wèn)題及初期高放電退化(dischargedegradation)率。例如,可以使用通過(guò)紡粘法或熱粘合由熱塑性樹(shù)脂合成的非紡織織物。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，使用了由一個(gè)或多個(gè)聚酯纖維、聚丙烯或粘性人造絲構(gòu)成的非紡織織物。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)蓄電池隔板44用于電隔離正負(fù)電極。隔板材料44 一般為微孔材料，以使離子可在正負(fù)極之間流動(dòng)。汽車用蓄電池的隔板44 一般制成卷狀和具有連續(xù)的長(zhǎng)度，然后如圖5中所示地折疊起來(lái)，并沿著一個(gè)或多個(gè)邊緣進(jìn)行密封，形成袋子容納蓄電池極板(例如，圖5中所示的負(fù)極板或圖2中所示的正極板36)。隔板44 一般具有大體均勻的厚度和大體均勻的孔隙分布?？紫斗植加兄诖_保在蓄電池使用過(guò)程中提供大體均勻的電流密度，從而使電極均勻地充放電，并獲得最大的蓄電池效率。隔板44的厚度依使用該隔板44的蓄電池的類型而定?？偟膩?lái)說(shuō)，底板(baseweb)的厚度范圍為l_50mm。對(duì)鉛酸蓄電池而言,優(yōu)選的厚度范圍一般為6_40mm。每根筋條的高度可以依極板空間要求在大的范圍內(nèi)變化。大體上，提供從底部開(kāi)始計(jì)算的高度范圍為5-200mm的筋條，優(yōu)選的，高度范圍為10-100mm。隔板44通常包括一個(gè)或多個(gè)筋條120(例如，如圖5所示)用以堅(jiān)固隔板。盡管圖5示出了特定的筋條構(gòu)造，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，至少部分地基于板刪設(shè)計(jì)、極板設(shè)計(jì)和/或蓄電池，可以使用很多筋條構(gòu)造。隔板44可由多種材料制成(例如，聚烯烴、橡膠、酚醛間苯二酚(phenol-formaldehyde resorcinol)、玻璃纖維板、多孔PVC和燒結(jié)PVC)。本發(fā)明的各種實(shí)施例中，隔板44由高分子量聚烯烴構(gòu)成的多孔薄板構(gòu)成。例如，可被使用的聚烯烴包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙丙烯共聚物、乙丁烯共聚物、丙丁烯共聚物和乙丙丁烯共聚物。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，隔板44還可由惰性填料構(gòu)成。填料可溶于水或不溶于水。然而，填料可以提供使塑化劑被吸收和保持在填料自身成份中而不會(huì)溶解填料的基本手段。。優(yōu)選的填料為干燥的細(xì)碎硅粉。然而，也可使用其他的填料(例如炭黑、煤粉、石墨、金屬氧化物和氫氧化物、金屬碳酸鹽、礦物質(zhì)、沸石、沉淀的金屬硅酸鹽、鋁硅凝膠、木屑、木纖維和樹(shù)皮產(chǎn)物、玻璃粒、鹽類例如硫酸鋇、無(wú)機(jī)鹽、醋酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽和/或它們的組合物)。應(yīng)清楚的是，可以使用任何已知的或后續(xù)改進(jìn)的濕潤(rùn)劑(例如，烷基苯磺酸鈉、十二醇硫酸鈉、硫琥辛酯鈉、聚乙氧基苯乙醇)來(lái)提高填料的潤(rùn)濕性。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，隔板44還包括至少一個(gè)塑化劑。該塑化劑為可溶于水或不溶于水。例如，可使用的塑化劑包括有機(jī)酯、環(huán)氧化合物、磷酸酯、碳?xì)浠衔锖偷头肿泳酆衔?。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中， 隔板44由穩(wěn)定劑或抗氧化劑組成。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，可使用傳統(tǒng)的穩(wěn)定劑或抗氧化劑，例如4，4'-硫代雙(6-特丁基間甲酚)(“Santonox”)，和，2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚(“Ionol”)。當(dāng)隔板44具有一個(gè)或多個(gè)筋條120時(shí)，這些筋條可由若干已知的或后續(xù)改進(jìn)的聚合物成份構(gòu)成(例如，與隔板相同的成份、其他的聚烯烴、聚氯乙烯、和/或它們的填充成份或泡沫成份)?？捎卸喾N方式提供筋條120。例如，可通過(guò)擠出形成筋條(或與薄板一并形成或單獨(dú)形成)。筋條120還可通過(guò)成形槽或模壓加工制成。當(dāng)筋條是單獨(dú)形成時(shí)，它們可以任何本領(lǐng)域已知的方法(包括熔焊和粘合劑)粘合或連接到薄板或底板上，。不同的材料的不同化學(xué)性質(zhì)(其中，不同材料間的電化學(xué)勢(shì)用于產(chǎn)生電)已經(jīng)受到研究并得到商業(yè)應(yīng)用?？偟膩?lái)說(shuō)，可見(jiàn)于由位于德國(guó)Weinheim的Wiley-VCH VerlagGmbH于1999年出版的Besenhard, J. O. ,Ed.著的《蓄電池材料手冊(cè)》(Handbook of BatteryMaterials);和由位于紐約的McGraw Hill Inc.于1999出版的Linden, D.，Ed.著的《蓄電池材料手冊(cè)》(Handbook of Battery Materials)第二版,上述兩本書(shū)都通過(guò)引用并入本發(fā)明。傳統(tǒng)上，通過(guò)向諸如鉛合金板柵66或68的導(dǎo)電支架涂覆活性物質(zhì)或膏狀物質(zhì)70或72來(lái)制得鉛酸蓄電池22的極板38、40。極板可依制作的方法來(lái)分類。例如，一種生產(chǎn)蓄電池極板的工藝包括在熔爐中熔化熱鉛的起始步驟，接著將熔化的鉛合金輸送到帶澆鑄機(jī)。在帶拉網(wǎng)工藝中，經(jīng)澆鑄或鍛造的鉛帶通常被刺孔(Pierce)，并被相對(duì)于帶平面向上和向下拉伸，再被拉拔或拉伸形成具有菱形圖案的板柵68。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，鉛帶盤繞在卷線器上，保存鉛合金帶圈以供后續(xù)使用。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，也可以將鉛帶滾壓(roll)。為了形成蓄電池板柵68，在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，鉛帶被輸送通過(guò)拉網(wǎng)機(jī)，該拉網(wǎng)機(jī)切割、分開(kāi)和拉伸帶圈，形成板柵?？蛇\(yùn)用其他已知的或后續(xù)改進(jìn)的工藝生產(chǎn)出板柵。例如，如上所述，基片可通過(guò)鑄造工藝(例如，將熔化的合金灌入模具內(nèi))、沖壓工藝或連續(xù)滾壓的方法制成。在板柵或極板的制作過(guò)程中，板柵線84、88、94可被重新拋光或再成型。(例如為改善對(duì)膏狀物質(zhì)的粘合)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，蓄電池板柵66可作為包括板柵沖壓的汽車用蓄電池極板生產(chǎn)工藝的一部分而生產(chǎn)。為此，傳統(tǒng)的鉛或鉛合金蓄電池板柵66的材料被熔化并連續(xù)燒鑄以形成板柵材料的連續(xù)的帶。接著，該連續(xù)的帶被滾壓從而改善板柵材料的厚度或結(jié)晶結(jié)構(gòu)。接著，對(duì)該帶沖孔，例如，包括但不限于，運(yùn)用改進(jìn)的沖孔操作，形成一連串互連的蓄電池板柵66,該蓄電池板柵66具有由圍繞板柵線84的網(wǎng)的一個(gè)或多個(gè)邊框兀件76、78、80、82構(gòu)成的邊框。在板柵材料66被沖壓或沖孔，或板柵材料68的拉網(wǎng)后，蓄電池板柵66、68或蓄電池板柵的連續(xù)的帶經(jīng)受鑄造或變形操作。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，在基片被沖壓、澆鑄、和/或連續(xù)滾壓后，再通過(guò)鑄造工藝，使一個(gè)或多個(gè)邊框元件76、78、80、82 (或90、92)的至少一部分被變形、鈍化、制斜或修圓。可以提供模具或其他適當(dāng)?shù)脑O(shè)備用于對(duì)邊框元件進(jìn)行鑄造或變形。用于鑄造的適當(dāng)?shù)脑O(shè)備包括但不限于齒輪傳動(dòng)壓力機(jī)、機(jī)械壓力機(jī)、液壓傳動(dòng)壓力機(jī)，和其他類似設(shè)備。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，邊框元件可在沖壓臺(tái)中被鑄造。具體是，蓄電池板柵66或68或蓄電池板柵的帶在工作件或模具中被精確地沖壓，在工作件或模具中，板柵材料受到足夠高的應(yīng)力或壓力擠壓從而在板柵材料表面形成塑性流動(dòng)，或者塑性地使板柵邊框元件產(chǎn)生變形，從而減小表面結(jié)晶尺寸、使表面硬化，再根據(jù)模具的形狀產(chǎn)生變形或重新成型。在這里描述的示例中，鑄造操作導(dǎo)致板柵66或68具有圓形或變形的轉(zhuǎn)角和/或邊緣，例如圖6-9所示。根據(jù)如上所述，本發(fā)明公開(kāi)一種制作多個(gè)蓄電池板柵66或68的方法。該方法包括從帶狀材料形成板柵材料的步驟，例如如同在此描述的一個(gè)或多個(gè)例子，通過(guò)沖壓或拉網(wǎng)，形成互連的蓄電池板柵66或68的帶，每個(gè)互連的蓄電池板柵包括板柵網(wǎng)，板柵網(wǎng)的邊緣由相對(duì)的上下邊框元件76、82(或92、90)和相對(duì)的第一側(cè)邊框元件78和第二側(cè)邊框元件80限定。板柵網(wǎng)具有多個(gè)間隔開(kāi)的板柵線元件84 (或94)，板柵線元件84 (或94)在板柵網(wǎng)內(nèi)限定多個(gè)開(kāi)口區(qū)86。板柵66或68的一個(gè)或多個(gè)邊框元件76、78、80、82 (或90、92)經(jīng)過(guò)鑄造以在邊框元件的橫剖面上形成變形的轉(zhuǎn)角或邊緣。鑄造步驟可包括在邊框元件的轉(zhuǎn)角部分(例如，段96、98)上對(duì)蓄電池板柵66或68進(jìn)行鑄造或變形。在對(duì)板柵66或68進(jìn)行鑄造后，活性物質(zhì)或膏狀物質(zhì)70或72被涂覆于或被提供(例如，用傳統(tǒng)的粘紙貼上)在經(jīng)拉伸的帶或線柵66或68上。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中， 可在活性物質(zhì)70或72的一個(gè)或兩個(gè)表面上提供一個(gè)或多個(gè)裱糊材料或裱糊紙(圖中未示出)。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，在連續(xù)的工藝中提供裱糊材料或裱糊紙。每個(gè)板柵被切割以形成多個(gè)蓄電池板柵66或68。板柵66或68、活性物質(zhì)70或72、和裱糊材料或裱糊紙被輸送到分割器件，在分割器件內(nèi)帶被切斷成極板36或38。由帶切割而來(lái)的極板36或3可能8表面平整或可將膏狀物質(zhì)70或72上任何不均勻的地方通過(guò)打磨使其平整。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，極板36、38傳送(例如，在傳送帶上)通過(guò)烘箱進(jìn)行快干，然后可以進(jìn)行堆疊以備后用。傳統(tǒng)地，可以用敞式氣火焰或烘箱進(jìn)行快干，例如，用傳統(tǒng)的鼓風(fēng)干燥箱在大約260攝氏度(約500華氏度)對(duì)極板進(jìn)行10-15S的烘干。烘干后，對(duì)蓄電池極板進(jìn)行化學(xué)處理，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是眾所周知的。接下來(lái)，通常對(duì)涂抹有膏狀物質(zhì)的極板在高(elevated)溫高(elevated)濕度下進(jìn)行數(shù)小時(shí)的固化,使游離鉛被氧化，或用不同的方法調(diào)整極板的晶體結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的聚烯烴蓄電池隔板44的一般處理步驟包括將高分子量聚烯烴、惰性填料、和/或塑化劑混合物混合，將混合物制成薄板形式，然后使用溶劑在該薄板中提取一部分惰性填料和/或塑化劑。極板36、38固化后，極板36、38安裝入蓄電池內(nèi)。由多個(gè)的蓄電池極板構(gòu)成的組被安裝、封裝、交錯(cuò)，或用其他的方法與隔板44分隔開(kāi)，然后放置在一起形成極板集62、64。例如，在某個(gè)一般的蓄電池設(shè)計(jì)中，蓄電池組中每隔一個(gè)極板(例如，每個(gè)負(fù)極板)經(jīng)封套封裝后置入蓄電池隔板44內(nèi)。封套用作為封套內(nèi)的極板和與其相鄰的蓄電池組內(nèi)的其他極板之間的分隔物。極板集62、64安裝在蓄電池槽24內(nèi)以形成蓄電池22。極板安裝過(guò)程中，蓄電池極板36的正極極耳40連接在一起，蓄電池極板38的負(fù)極極耳42連接在一起。通常利用鑄焊匯流排52實(shí)現(xiàn)該目的，通過(guò)將蓄電池疊組裝在一起，將他們翻轉(zhuǎn)、并把極耳40、42浸入模具中的熔鉛內(nèi)形成鑄焊匯流排。為使得電流流經(jīng)整個(gè)蓄電池22，疊的鑄焊匯流排52相互接合或連接。進(jìn)一步的，提供延伸經(jīng)過(guò)蓋體46或殼體的端子電極58、60，以實(shí)現(xiàn)和需要或想要使用蓄電池電能的車輛電氣系統(tǒng)或其他系統(tǒng)的電接觸。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，包括蓋體46的蓄電池殼體24用于盛放蓄電池的電池。在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，蓄電池殼體24沉浸在酸性電解液內(nèi)，使電解液通過(guò)蓄電池蓋體46上的填充管孔充滿蓄電池殼體24。將蓄電池盒體24內(nèi)填滿電解液后，將蓄電池22從電解液中取出。殘余的電解液涂層、灰塵(dust)或其他的殘余物可以被沖洗掉以制得用于裝運(yùn)的蓄電池22。在清洗蓄電池殼體24外表面之前，塞住填充管孔防止清洗液體流入蓄電池殼體24內(nèi)。在初始清洗后，通過(guò)使硫酸鉛或堿式(basic)硫酸鉛轉(zhuǎn)化為二氧化鉛(正極板36)或鉛(負(fù)極板38)的電流流通來(lái)電化學(xué)地形成蓄電池。這被稱為“形成”過(guò)程。
在電極準(zhǔn)備好并置入蓄電池22內(nèi)后，蓄電池充電。當(dāng)蓄電池充電時(shí)，正電極活性物質(zhì)70從硫酸鉛(15-20% )或氧化鉛(75-90% )轉(zhuǎn)化為二氧化鉛￠5-90% )。本發(fā)明闡述的包括一個(gè)或多個(gè)帶有一個(gè)或多個(gè)邊緣、轉(zhuǎn)角或變形的端部的邊框元件的極板或板柵的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供的多個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)板柵轉(zhuǎn)角被鑄造和/或制斜或被修圓或變形或鈍化。鑄造有助于減少或消除轉(zhuǎn)角或其他可更易使蓄電池板柵導(dǎo)致隔板損壞或蓄電池故障的特征。經(jīng)鑄造的邊框轉(zhuǎn)角和邊緣維持經(jīng)沖壓的材料、板柵和/或電極板的穩(wěn)定和強(qiáng)度。尤其是，鑄造可塑地使板柵邊框元件變形，同時(shí)使邊框元件表面變硬，并維持邊框元件表面下的材料的韌度(toughness)和延展性。進(jìn)一步的，使上邊框元件表面，尤其是上邊緣變圓和變形會(huì)使壓力轉(zhuǎn)向，并可使得蓄電池的使用壽命期內(nèi)的板柵增長(zhǎng)(例如，可能是腐蝕引起)的方向發(fā)生改變從而遠(yuǎn)離垂直方向。除了上述的優(yōu)點(diǎn)外，鑄造還有助于減少或消除在沖孔或沖壓過(guò)程中產(chǎn)生的毛刺，并有助于減少或消除轉(zhuǎn)角或可能易于導(dǎo)致隔板損壞的其他特征。例如，經(jīng)鑄造的邊框元件，尤其是上邊框元件和/或側(cè)邊框元件或側(cè)邊框元件的一個(gè)或多個(gè)邊緣、轉(zhuǎn)角或端部，有助于將相鄰的正負(fù)極板短路造成的蓄電池故障的概率率最小化。經(jīng)鑄造或變形的邊框元件降低蓄電池板柵的表面缺陷引起的隔板材料的損耗和/或撕裂。因此，蓄電池板柵邊框元件的鑄造可減少和/或消除邊框元件某一表面或多個(gè)表面上的缺陷，例如毛刺及類似缺陷，還能降低短路和/或隔板損壞的風(fēng)險(xiǎn)。此外，如本發(fā)明所述，在蓄電池充電過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)變化造成的顆粒物尺寸增大導(dǎo)致活性物質(zhì)膨脹，從而對(duì)電極板柵產(chǎn)生壓力。該壓力導(dǎo)致板柵凹陷，該凹陷效應(yīng)在板柵的邊緣和轉(zhuǎn)角處尤其明顯。當(dāng)極板堆疊時(shí)，該凹?jí)盒?yīng)累積產(chǎn)生壓力增強(qiáng)點(diǎn)。例如，一連串在同一方向發(fā)生凹陷的凹陷極板的效應(yīng)累積，每一個(gè)后續(xù)的極板上的凹陷效應(yīng)變得更加明顯。進(jìn)一步的，具有相對(duì)的凹陷面的相鄰的極板的產(chǎn)生夾點(diǎn)，尤其是在凹陷效應(yīng)更為顯著的轉(zhuǎn)角。這些凹陷效應(yīng)對(duì)相鄰極板間的隔板產(chǎn)生過(guò)量的壓力。對(duì)易于受到凹陷效應(yīng)的區(qū)域，具體是一個(gè)或多個(gè)邊框元件(例如，但不限于上邊框)的邊緣、轉(zhuǎn)角和/或端部，進(jìn)行變形、鈍化、制斜或修圓，可以降低隔板損壞和/或蓄電池短路的風(fēng)險(xiǎn)。
如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“近似”、“大約”、“大體上”和類似的術(shù)語(yǔ)都具有對(duì)本領(lǐng)域普通的技術(shù)人員而言的公知的和可接受的用法的寬的含義。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚的是，上述術(shù)語(yǔ)已在描述所描述的某些特征而不是意在將這些特征的范圍限制在所提供的準(zhǔn)確的數(shù)值范圍內(nèi)。相應(yīng)地，上述術(shù)語(yǔ)應(yīng)理解為對(duì)所描述的內(nèi)容的非實(shí)質(zhì)性的或非重大的修改或改變都被認(rèn)為落在附的權(quán)利要求書(shū)所述的范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明所提及的相對(duì)方位(例如，“上”和“下”)僅用于確定各種組件在圖中所示的位置。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，特定的組件的方位可依使用組件的應(yīng)用而發(fā)生大的變化。從本發(fā)明的目的而言，術(shù)語(yǔ)“連接”的意思為兩個(gè)物體之間的之間或間接地結(jié)合。此結(jié)合可以是靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的。此結(jié)合可以通過(guò)將兩個(gè)物體、或兩個(gè)物體和任何附加的位于它們之間的物體一體形成為一個(gè)單一的物體實(shí)現(xiàn)，或可以將兩個(gè)物體之間或兩個(gè)物體和任何任何附加的位于它們之間的物體互相連接而實(shí)現(xiàn)。上述結(jié)合可以是永久性或可拆卸的或可松開(kāi)的。
同樣重要的是應(yīng)當(dāng)注意，在本發(fā)明的各種實(shí)施例中所述的蓄電池或電極的結(jié)構(gòu)和布置僅為示例。盡管在本發(fā)明僅具體描述了一些實(shí)施例，但是閱讀本公開(kāi)的本領(lǐng)域的技術(shù)人員可預(yù)知的是，在不實(shí)質(zhì)性地本發(fā)明所記載的主題內(nèi)容的新穎教導(dǎo)和優(yōu)勢(shì)的情況下，可進(jìn)行許多修改(例如，對(duì)尺寸、大小、結(jié)構(gòu)、各個(gè)部件的形狀和比例、參數(shù)值、安裝布置、材料使用、顏色、方位等)。例如，被示為整體形成的元件可以由多個(gè)部見(jiàn)或元件構(gòu)成的，被示為由多個(gè)部件構(gòu)成的元件可以一體形成、連接操作可以顛倒或變化、結(jié)構(gòu)和/或部件或連接裝置或系統(tǒng)的其他元件的長(zhǎng)度或?qū)挾瓤梢愿淖?、部件之間的調(diào)整位置的種類或數(shù)量可以改變(例如,通過(guò)改變接合插槽的數(shù)目、接合插槽的尺寸、接合的類型)。根據(jù)不同的實(shí)施例，任何流程或方法步驟的順序都可以變化或重新排序。允許在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的前提下對(duì)不同實(shí)施例中的設(shè)計(jì)、操作條件和布置進(jìn)行其他的替代、修改、變化和省略。
權(quán)利要求
1.一種蓄電池板柵，包括具有相對(duì)的上、下邊框元件的導(dǎo)電板柵主體和多個(gè)互連的導(dǎo)電板柵元件，其中至少一個(gè)邊框元件具有帶有經(jīng)鑄造的邊緣的橫截面，所述導(dǎo)電板柵元件橫跨于所述相對(duì)的上、下邊框元件之間限定板柵圖案。
2.根據(jù)權(quán)利要求I 所述的板柵，其特征在于，所述至少一個(gè)邊框元件是上邊框元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板柵，其特征在于，所述導(dǎo)電板柵主體還包括相對(duì)的第一、第二側(cè)邊框元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的板柵，其特征在于，每一邊框元件都具有帶有變形的邊緣的橫截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板柵，其特征在于，所述橫截面為橫剖面。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板柵，其特征在于，所述上邊框元件具有變形的轉(zhuǎn)角部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的板柵，其特征在于，板柵主體具有多個(gè)變形的轉(zhuǎn)角部分。
8.一種具有權(quán)利要求I所述的板柵的蓄電池。
9.一種制作多個(gè)蓄電池板柵的方法，該方法包括 形成用于蓄電池板柵的板柵材料帶； 沖壓所述材料帶的材料以形成互連的蓄電池板柵的帶，每個(gè)互連的蓄電池板柵包括板柵網(wǎng)，相對(duì)的第一側(cè)邊框元件和第二側(cè)邊框元件以及相對(duì)的上邊框元件和下邊框元件限定所述板柵網(wǎng)邊緣，所述板柵網(wǎng)具有多個(gè)間隔開(kāi)的板柵線元件，所述板柵線元件在板柵網(wǎng)中限定多個(gè)開(kāi)口區(qū)； 用互連的蓄電池板柵的帶鑄造所述蓄電池板柵的至少一個(gè)邊框元件，以在所述邊框元件的橫截面上形成變形的邊緣； 切割互連的蓄電池板柵的帶，以形成多個(gè)蓄電池板柵。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述鑄造步驟包括在所述邊框元件的轉(zhuǎn)角部分鑄造所述蓄電池板柵。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述沖壓步驟包括對(duì)所述材料帶的板柵材料沖孔。
12.—種制作多個(gè)蓄電池板柵的方法,該方法包括 形成用于蓄電池板柵的板柵材料帶； 用所述板柵材料帶形成互連的蓄電池板柵的帶，每個(gè)互連的蓄電池板柵包括板柵網(wǎng)，板柵網(wǎng)的邊緣由相對(duì)的上邊框元件和下邊框元件限定，板柵網(wǎng)具有多個(gè)間隔開(kāi)的板柵線元件，所述板柵線元件在板柵網(wǎng)中限定多個(gè)開(kāi)口區(qū)； 用互連的蓄電池板柵的帶鑄造至少一個(gè)邊框元件，以在所述邊框元件的橫截面上形成變形的邊緣； 切割互連的蓄電池板柵的帶，以形成多個(gè)蓄電池板柵。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述蓄電池板柵為負(fù)極板柵。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述蓄電池板柵為正極板柵。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種蓄電池板柵。該蓄電池板柵包括導(dǎo)電板柵主體，導(dǎo)電板柵主體具有相對(duì)的上邊框元件和下邊框元件。至少一個(gè)邊框元件具有帶有經(jīng)鑄造的邊緣的橫截面。蓄電池板柵還包括多個(gè)互連的導(dǎo)電板柵元件，這些導(dǎo)電板柵元件橫跨于相對(duì)的上邊框元件和下邊框元件之間限定板柵圖案。本發(fā)明還公開(kāi)一種形成蓄電池板柵的方法。
文檔編號(hào)H01M4/72GK102884661SQ201180022652
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者理查德·R.·賓得 申請(qǐng)人:約翰遜控制技術(shù)公司