專利名稱：蓄電池、蓄電池極板組件及組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池領(lǐng)域(例如:鉛酸蓄電池，包括應(yīng)用于車輛啟動(dòng)、照明和點(diǎn)火的蓄電池；船用蓄電池；商用蓄電池；工業(yè)蓄電池以及可用于混合動(dòng)力車和輕度混合動(dòng)力車的蓄電池等等)。本發(fā)明更具體地涉及吸液(absorbed electrolyte)式鉛酸蓄電池的內(nèi)部構(gòu)造。
背景技術(shù)：
鉛酸蓄電池(Lead-acid storage batteries)通常由若干個(gè)電池單兀(cellelements)形成，它們被分別裝在具有硫酸電解液的容器的獨(dú)立隔室內(nèi)。每個(gè)電池單元一般包括至少一個(gè)正極板、至少一個(gè)負(fù)極板以及位于每個(gè)正極板和負(fù)極板之間的隔板。正極板和負(fù)極板通常是鉛板柵或鉛合金板柵，用于支撐電化學(xué)活性材料，特別是粘到板柵上的鉛基材料(即Pb0、Pb02、Pb或PbSO4)。板柵提供正極活性物質(zhì)和負(fù)極活性物質(zhì)之間的電接觸以用于導(dǎo)電。眾所周知的是提供一種密封鉛酸蓄電池，其中一個(gè)或多個(gè)電池在氧循環(huán)中工作，在充電和合理過充電過程中發(fā)生內(nèi)部氧復(fù)合。這些貧液式蓄電池(starved electrolytebatteries)或吸液式玻璃纖維隔板(AGM)蓄電池采用單位容積表面積大、孔隙率高的吸附性隔板(優(yōu)選為微細(xì)玻璃纖維隔板)將大量電池的酸性電解液(由電池容量決定)留在隔板中，同時(shí)在活性極板表面上形成很薄的電解液層，以維持電池內(nèi)部高效率的氧復(fù)合。但是，AGM蓄電池的價(jià)格高于標(biāo)準(zhǔn)的富液型蓄電池。此外，這樣的AGM蓄電池以膨脹(expanded)金屬板柵為極板(連續(xù)鑄造或鉸接式模鑄板柵)。這樣的板柵、金屬板、電池單元和蓄電池的生產(chǎn)效率低。特別是，膨脹金屬板柵的使用會(huì)導(dǎo)致單位性能輸出的鉛使用效率低。另外，這些膨脹金屬板柵在與沖壓型(stamped)或其他板柵使用時(shí)需要額外的加工工具和生產(chǎn)設(shè)備，導(dǎo)致成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了一種鉛酸蓄電池的蓄電池極板組件。該組件包括導(dǎo)電性板柵主體構(gòu)成的第一極性極板，該導(dǎo)電性板柵主體具有相對(duì)的頂架元件和底架元件以及相對(duì)的第一側(cè)架元件和第二側(cè)架元件。頂架元件具有耳板和朝底架元件延伸的相對(duì)的擴(kuò)大導(dǎo)電部分。板柵主體還包括相互連接的多個(gè)導(dǎo)電性板柵元件。板柵元件限定了形成多個(gè)開放區(qū)域的板柵型式，包括連接到頂架元件的多個(gè)徑向延伸的垂直板柵金屬絲元件以及多個(gè)水平延伸的板柵金屬絲元件。板柵主體在其上設(shè)置有活性材料。該組件還包括由導(dǎo)電性板柵主體構(gòu)成的與第一極性相反的第二極性極板。導(dǎo)電性板柵主體具有相對(duì)的頂架元件和底架元件以及相對(duì)的第一側(cè)架元件和第二側(cè)架元件。頂架元件包括耳板和朝底架元件延伸的相對(duì)的擴(kuò)大導(dǎo)電部分。板柵主體還包括相互連接的多個(gè)導(dǎo)電性板柵元件。板柵元件限定了形成多個(gè)開放區(qū)域的板柵型式，包括連接到頂架元件的多個(gè)徑向延伸的垂直板柵金屬絲元件以及多個(gè)水平延伸的板柵金屬絲元件。板柵主體在其上設(shè)有活性材料。高吸收性隔板包裹在第一極性極板的至少一部分周圍并且向相對(duì)的極板面延伸。該組件還包含電解液，其中基本上所有的電解液被隔板或活性材料吸收。本發(fā)明還提供了一種可選擇的蓄電池極板組件。該組件包括多塊沖壓導(dǎo)電性板柵主體構(gòu)成的第一極性極板。該導(dǎo)電性板柵主體具有相對(duì)的頂架元件和底架元件以及相對(duì)的第一側(cè)架元件和第二側(cè)架元件。頂架元件包括耳板和朝底架元件延伸的相對(duì)的擴(kuò)大導(dǎo)電部分。板柵主體還包括相互連接的多個(gè)導(dǎo)電性板柵元件。板柵元件限定了形成多個(gè)開放區(qū)域的板柵型式，包括連接到頂架元件的多個(gè)徑向延伸的垂直板柵金屬絲元件以及多個(gè)水平延伸的板柵金屬絲元件。板柵主體在其上設(shè)有活性材料。該組件還包括多塊由沖壓導(dǎo)電性板柵主體構(gòu)成的與第一極性相反的第二極性極板。該導(dǎo)電性板柵主體具有相對(duì)的頂架元件和底架元件以及相對(duì)的第一側(cè)架元件和第二側(cè)架元件。頂架元件包括耳板和朝底架元件延伸的相對(duì)的擴(kuò)大導(dǎo)電部分。板柵主體還包括相互連接的多個(gè)導(dǎo)電性板柵元件。板柵元件限定了形成多個(gè)開放區(qū)域的板柵型式，包括連接到頂架元件的多個(gè)徑向延伸的垂直板柵金屬絲元件以及多個(gè)水平延伸的板柵金屬絲元件。板柵主體在其上設(shè)有活性材料。該組件還設(shè)有多塊高吸收性隔板。多塊高吸收性隔板中的每一塊高吸收性隔板包裹在多個(gè)第一極性極板中的每個(gè)極板的至少一部分周圍使得隔板材料交錯(cuò)設(shè)置在相鄰極板之間。該組件還包含電解液，其中基本上所有的電解液被多塊高吸收隔板或活性材料吸收。本發(fā)明還提供了一種蓄電池的組裝方法。該方法包括從板柵材料的第一連續(xù)鋼帶上沖壓多個(gè)第一極性板柵。沖壓板柵包括導(dǎo)電性板柵主體。導(dǎo)電性板柵主體具有相對(duì)的頂架元件和底架元件和相對(duì)的第一側(cè)架元件和第二側(cè)架元件。頂架元件包括耳板和朝底架元件延伸的相對(duì)的擴(kuò)大導(dǎo)電部分。板柵主體還包括相互連接的多個(gè)導(dǎo)電性板柵兀件。板柵兀件限定了形成多個(gè)開放區(qū)域的板柵型式，包括連接到頂架元件的多個(gè)徑向延伸的垂直板柵金屬絲元件以及水平延伸的多個(gè)板柵金屬絲元件。該方法還包括在板柵材料的第二連續(xù)鋼帶上沖壓多個(gè)與第一極性相反的第二極性板柵。沖壓板柵包括導(dǎo)電性板柵主體。導(dǎo)電性板柵主體具有相對(duì)的頂架元件和底架元件以及相對(duì)的第一側(cè)架元件和第二側(cè)架元件。頂架元件包括耳板和朝底架元件延伸的相對(duì)的擴(kuò)大導(dǎo)電部分。板柵主體還包括相互連接的多個(gè)導(dǎo)電性板柵元件。板柵元件限定了形成多個(gè)開放區(qū)域的板柵型式，包括連接到頂架元件的多個(gè)徑向延伸的垂直板柵金屬絲元件以及多個(gè)水平延伸的板柵金屬絲元件。在第一極性板柵中加入活性材料從而形成多塊第一極性極板。在第二極性板柵中加入活性材料從而形成多塊第二極性極板。高吸收性隔板包裹在多個(gè)第一極性極板中的每一個(gè)第一極性極板的底部周圍并且沿著每個(gè)極板的相對(duì)的極板面向上延伸向耳板。多塊第一極性極板和多塊第二極性極板被裝配進(jìn)容器中，從而在每塊第一極性極板和每塊第二極性極板之間交錯(cuò)設(shè)置高吸收性隔板。在容器中加入電解液，使得基本上所有的電解液被多塊高吸收性隔板或活性材料吸收。電池極板的耳板用澆鑄匯流排連接在一起，并且澆鑄匯流排與容器攜帶的接線柱連接。


下面結(jié)合附圖將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的所述系統(tǒng)、設(shè)備和方法的各種實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，其中:圖1是包括一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述之蓄電池的車輛的等距視圖；圖2是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述之蓄電池的等距視圖；圖3是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的、在圖2中所示的無蓋蓄電池的等距視圖；圖4是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的、在圖3中所示的蓄電池的電池單元(cell)的等距視圖，該電池單元包括正極板、負(fù)極板和隔板；圖5是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的、在圖3中所示的蓄電池的電池單元的等距視圖，該電池單元包括正極板、負(fù)極板和隔板；圖6是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的、在圖3中所示的、取自圖5中的6-6段的蓄電池的電池單元的詳細(xì)的部分側(cè)面立視圖；圖7是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的、在圖3中所示之蓄電池的電池單元的等距視圖，該電池單元包括正極板、負(fù)極板和隔板；圖8是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的、在圖3中所示的、取自圖7中的8-8段的蓄電池的電池單元的詳細(xì)的部分橫斷面視圖；圖9是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的與圖4中所示的電池單元一起使用的負(fù)極板柵的平面圖；圖10是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的與圖4所示的電池單元一起使用的正極板柵的平面圖；圖11是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的與圖4所示的電池單元一起使用的負(fù)極板柵的平面圖，顯示了負(fù)極板柵和底架元件的長(zhǎng)度或高度；圖12是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的與圖4所示的電池單元一起使用的負(fù)極板柵的平面圖，顯示了負(fù)極板柵和耳板(Iug)的長(zhǎng)度和高度；圖13是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的與圖4所示的電池單元一起使用的正極板柵的平面圖，顯示了正極板柵和底架元件的長(zhǎng)度和高度；圖14是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的與圖4所示的電池單元一起使用的正極板柵的平面圖，顯示了正極板柵和耳板的長(zhǎng)度或高度；圖15是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的與圖4所示的電池單元一起使用的負(fù)極板柵的平面圖；圖16是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的、與圖4所示的電池單元一起使用的、取自圖15中16-16段的負(fù)極板柵的詳細(xì)的部分剖視圖；圖17是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的與圖4所示的電池單元一起使用的正極板柵的平面圖；圖18是一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的、與圖4所示的電池單元一起使用的、取自圖17中18-18段的正極板柵的詳細(xì)的部分剖視圖。應(yīng)當(dāng)理解的是，附圖不一定按比例繪制。在某些情況下，忽略了對(duì)本發(fā)明的理解沒有必要的細(xì)節(jié)或者會(huì)致使其他細(xì)節(jié)難以理解的細(xì)節(jié)。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不一定受限于本文所述的具體實(shí)施方式
。
具體實(shí)施例方式參考圖1，圖1所示的車輛102包括一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的蓄電池104。雖然圖1顯示的車輛102是汽車，但是根據(jù)各種可選的實(shí)施方式，車輛102可包括任何各種類型的交通工具，包括商用卡車、摩托車、巴士、休閑車、輪船、高爾夫球車和車、草坪和園藝車等等。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，車輛102利用內(nèi)燃機(jī)或內(nèi)燃機(jī)和蓄電池組合的方式獲得動(dòng)力。蓄電池104還可用作例如高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、電源電池(power sports)、深循環(huán)電池、太陽能電池、蓄電池組等等。圖1中所示的蓄電池104被配置為至少提供車輛和/或各種車輛系統(tǒng)(例如，啟動(dòng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng))啟動(dòng)或運(yùn)行所需的一部分電力。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，蓄電池104可在各種不涉及車輛的應(yīng)用中使用，并且所有此類應(yīng)用均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖1中所示的蓄電池104可包括任何類型的二次電池(secondary battery)(例如，可充電蓄電池等)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，蓄電池104是鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池104可以是密封式電池(例如，免維護(hù)型蓄電池)或是非密封電池(例如，濕式蓄電池)。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，鉛酸蓄電池104是密封的鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池104的一個(gè)實(shí)例在圖2-3中示出。參考圖3，鉛酸蓄電池104包括設(shè)在包含電解液的容器或外殼110的獨(dú)立隔室108內(nèi)的多個(gè)電池單元或電池元件106。此處的說明涉及汽車領(lǐng)域，其中，六個(gè)(極板)堆棧中的每個(gè)堆棧使用幾組極板106用于產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的12V車用蓄電池。如圖3-8的實(shí)例所示，每組極板106可具有多個(gè)極板112、114(正極板和負(fù)極板)。圖4-8示出每組極板包括十七塊極板(例如,九塊負(fù)極板和八塊正極板)。然而，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，在閱讀了本說明書之后，單個(gè)板柵的尺寸和數(shù)量、任何特定堆棧或組的極板的尺寸和數(shù)量以及構(gòu)建蓄電池104所用的堆?；蚪M的數(shù)量可以根據(jù)所期望的最終用途發(fā)生很大的變化。蓄電池外殼110包括箱型底座或箱子110，并且由可塑性樹脂制成。箱子或外殼110包括前壁116、后壁118、側(cè)壁120以及底壁122。蓄電池隔間108還包括前壁124、端壁126、后壁128以及底壁130。在本文中所述的實(shí)例中，側(cè)壁120之間設(shè)有五塊電池隔板或分隔物132，從而形成六個(gè)隔室108 (參見圖3)，就跟12V汽車蓄電池一樣。多塊極板塊106根據(jù)鉛酸蓄電池104的容量要求相互串聯(lián)，并且與電解液一起設(shè)于蓄電池箱或外殼110內(nèi)，最常用的電解液為水硫酸。在各種實(shí)施例中，一個(gè)電池或極板塊106位于每一個(gè)隔室108中。每個(gè)極板塊106包括一塊或多塊正極板112、負(fù)極板114,每塊極板具有至少一個(gè)耳板134、136和位于每個(gè)正負(fù)極板之間的隔板材料138。如圖2所示，外殼110設(shè)有電池蓋140。在各種實(shí)施方式中，電池蓋140包括接線柱襯套142和加液管(fill tubes)，以便在電池單元中加入電解液，并且允許實(shí)施保養(yǎng)作業(yè)(servicing)。為了順利排出電化學(xué)反應(yīng)中所產(chǎn)生的氣體，蓄電池104還可以包括一個(gè)或多個(gè)通氣孔蓋組件。蓄電池104的頂部140或正面116上或周圍設(shè)有一個(gè)或多個(gè)正極接線柱144以及一個(gè)或多個(gè)負(fù)極接線柱146。這樣的接線柱144和146 —般包括可延伸穿過電池蓋140和/或電池外殼110的正面116的部分，具體取決于電池設(shè)計(jì)。在各種實(shí)施方式中，接線柱144和146還延伸穿過接線柱密封組件，以有助于防止酸的泄露。可意識(shí)到的是，各種終端設(shè)置是可能的，包括本領(lǐng)域中已知的頂部、側(cè)面和轉(zhuǎn)角構(gòu)造。每個(gè)接線柱144、146可以連接到澆鑄匯流排(cast-on strap(s)) 148、150或者連接條(通過每個(gè)電池單元的加長(zhǎng)耳板134、136或凸出部與共用的極板連接)。如所示出的，每個(gè)電池元件或分區(qū)(chapter) 106均包括一塊或多塊正極板112、一塊或多塊負(fù)極板114以及位于正極板和負(fù)極板之間的隔板(separator) 138。根據(jù)生產(chǎn)方法可以對(duì)正負(fù)極板112、114分類成各種類型。舉一個(gè)例子，電池單元106包括涂膏式(paste-type)極板112、114,如圖4_8中所示。粘合型極板可以包括板柵基底和該基底上設(shè)有的電化學(xué)活性材料或“膏狀物(paste)”。板柵可以采用軟合金。如圖4中所示，每個(gè)極板112、114通?？删哂芯匦涡螤?，并且包括耳板134或136，在裝配好的蓄電池104中，使用(舉例來說)澆鑄匯流排148或150將耳板134或136連接至電池終端144或146。極板112、114還包括側(cè)壁152、底部邊緣154及對(duì)立面156和158。如上所述，正負(fù)極板112和114中的每塊極板均包括支撐電化學(xué)活性材料164的鉛或鉛合金板柵160和162。板柵160和162 —般在正極和負(fù)板活性材料或膏狀物164之間形成電接觸用來導(dǎo)電。板柵160和162還可以用作為基底，在制作形成蓄電池極板的過程中有助于對(duì)被放置在基底上或基底上的電化學(xué)活性材料(例如，膏狀物)進(jìn)行支撐?，F(xiàn)有鉛酸蓄電池板柵的制作方法包括:(I)如鉸鏈?zhǔn)借T型重力鑄造的分批處理工藝；以及(2)帶鋼膨脹(strip expansion)、帶鋼沖壓(strip stamping)、連續(xù)鑄造及軋制(rolling)等連續(xù)加工工藝，詳細(xì)說明參見下文。用這些工藝制成的板柵往往具有特定處理工藝的獨(dú)特的特性，并且在鉛酸蓄電池中表現(xiàn)不同，特別是涂膏(pasting)工藝。本文所述的板柵或多個(gè)板柵160或162為沖壓板柵。圖9_18顯示了沖壓板柵160、162的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，包括正極板112板柵(例如，圖10)和負(fù)極板114板柵(例如，圖9), 一個(gè)或多個(gè)板柵具有或包括活性材料或膏狀物(大體由附圖標(biāo)記164表示)。圖中所示的示例包括正極板112和負(fù)極板114 (參見圖4-8)以及正板柵160 (例如，圖10)和負(fù)板柵162 (例如，圖9)。沖壓板柵160、162是具有一框架的導(dǎo)電性板柵主體，該框架包括頂架元件166、168、第一側(cè)架元件170、172和第二側(cè)架元件174、176以及底架元件178、180。在各種實(shí)施方式中，沖壓板柵160、162包括一系列導(dǎo)電性板柵金屬絲(wires) 184、186、188、190、192和194，限定了包括開放區(qū)域的板柵型式，該開放區(qū)域裝有(hold)有助于電流生成的活性材料或膏狀物164。在各種實(shí)施方式中，集電耳板134、136與頂架元件166、168成為整體。雖然在圖9-18描述了耳板134和136偏離頂架元件166和168的中心，耳板134、136可以選擇性地居中或位于靠近第一或第二側(cè)架元件170、174或172、176。頂架元件166、168可包括放大的導(dǎo)電部分182、183，其中至少一部分直接位于耳板134、136下方以優(yōu)化至耳板的電流傳導(dǎo)。放大的導(dǎo)電部分182、183朝底架元件178、180延伸。底架元件178、180可以由一個(gè)或多個(gè)向下延伸的支腿(圖中未顯示)形成，從而將板柵的剩余部分與蓄電池箱110的底部隔開?！盗谢蚨喔鶑较蜓由斓拇怪卑鍠沤饘俳z兀件184、186構(gòu)成板柵160、162的一部分。垂直金屬絲元件184、186與頂架元件166、168以及底架元件178、180連接。一個(gè)或多個(gè)垂直金屬絲元件184、186還與頂架元件166、168及第一側(cè)架元件170、172或第二側(cè)架元件174、176連接。垂直金屬絲元件188、190與側(cè)架元件170、172、174和176平行。剩下的垂直金屬絲元件184、186從虛構(gòu)的交會(huì)點(diǎn)沿穿過垂直元件的半徑線徑向延伸。垂直金屬絲元件184、186在從底架元件178、180移向頂架元件166、168時(shí)開始靠得更攏，并且在從垂直元件188、190移向第一側(cè)架元件170、172或第二側(cè)架元件174、176時(shí)分得更開。板柵160、162還包括多個(gè)水平或交叉的金屬絲元件192、194。為了輔助支撐電化學(xué)膏狀物164和/或允許膏狀物顆粒的形成，在各種實(shí)施例的示例中，沖壓板柵包括等距離間隔開的并與頂架和/或底架元件166、168、178和180平行的水平金屬絲192、194。然而，如圖9-20所示，至少一些水平金屬絲192、194可能不是等距離間隔開的，或者與頂架和/或底架元件不平行。垂直金屬絲元件184、186、188、190和水平金屬絲元件或交叉金屬絲元件192、194的個(gè)別段具有對(duì)立端部，該對(duì)立端部在多個(gè)節(jié)點(diǎn)196、198處接合，從而限定了支撐導(dǎo)電用的電化學(xué)膏狀物164的開放區(qū)域200、202。在各種實(shí)施例的示例中，至少一些板柵金屬絲的橫截面在長(zhǎng)度方向上從底部到頂部是增大的或者是錐形的，以優(yōu)化金屬絲的截流容量，從而帶走從底部到頂部所產(chǎn)生的不斷增加的電流。可以預(yù)先確定側(cè)元件之間的金屬絲的寬度和間距使得板柵整個(gè)寬度方向上的電勢(shì)點(diǎn)大致相等。板柵金屬絲的橫截面可根據(jù)板柵制作工藝發(fā)生變化。為了提高蓄電池膏狀物164的粘附，在各種實(shí)施方式中，可以對(duì)板柵金屬絲機(jī)械再成形或再拋光。需要理解的是，只要提供適當(dāng)?shù)母酄钗镎掣教匦?，板柵金屬絲可以采用任何形狀。舉例來說，金屬絲的橫截面可以是任何橫截面設(shè)計(jì)，包括大致呈橢圓形、大致為矩形、大致為菱形、大致為長(zhǎng)菱形、大致為六角形和/或大致為八角形。在電池板柵160、162中，每個(gè)板柵金屬絲部分可具有不同的橫截面配置，或者每個(gè)板柵金屬絲部分可具有相同或相似的橫截面配置?？梢愿鶕?jù)需要，板柵可以僅在垂直金屬絲元件處變形，僅在水平金屬絲元件處變形，或者在垂直金屬絲元件和水平金屬絲元件處均變形?？梢圆捎酶鞣N板柵設(shè)計(jì)(例如，沖壓板柵設(shè)計(jì))。參見例如美國專利申請(qǐng)第5，582，936 號(hào)、第 5，989，749 號(hào)、第 6，203，948 號(hào)、第 6，274，274 號(hào)、第 6，921，611 號(hào)、第6,953,641 號(hào)、第 7，398，581 號(hào)、第 7，763,084 號(hào)、第 7，767，347 號(hào)和第 7，799,463 號(hào)以及美國專利申請(qǐng)案第10/819，485號(hào)、第12/529，599號(hào)和第60/904，404號(hào)，上述專利和申請(qǐng)案通過引用的方式全部并入本文中。適當(dāng)?shù)臎_壓板柵包括用作正極板柵和負(fù)極板柵的PowerFrame⑧沖壓板柵(可從威斯康星州密爾沃基的江森自控有限公司獲得)。應(yīng)當(dāng)注意的是，無數(shù)種板柵設(shè)計(jì)都可以使用，因此，本文中的描述并不表示本發(fā)明局限于圖9-18中所示的板柵設(shè)計(jì)，圖示實(shí)施例僅作示意用。利用其材料之間的電化學(xué)勢(shì)(potential)生成電流的各種化學(xué)成份已經(jīng)得到了廣泛的研究和商業(yè)化實(shí)施。請(qǐng)參見Besenhard，J.0.等人，《蓄電池材料手冊(cè)》，德國魏因海姆Wiley-VCH Verlag公司，1999年；Linden, D.等人，《蓄電池手冊(cè)》第二版,紐約McGrawHil公司，199年，上述內(nèi)容通過引用的方式并入本文中。板柵上放置的活性材料或膏狀物164 —般是通過粘合、放置或其他方式設(shè)置到板柵160、162上的鉛基材料(例如，蓄電池不同的充電/放電階段的PbO、PbO2, Pb或PbSO4等)。正如本領(lǐng)域中所知的,可以根據(jù)電力要求、成本和電池環(huán)境等條件確定膏狀物164成分。在各種實(shí)施方式中，對(duì)氧化鉛、硫酸和水進(jìn)行混合來制備鉛酸蓄電池104的活性材料164。氧化鉛與硫酸反應(yīng)生成單堿式、三堿式和/或四堿式硫酸鉛?；钚圆牧?64中亦可加入如纖維和膨脹劑(expander)等干添加劑。舉例來說，在各種實(shí)施方式中，可以在活性材料164中加入細(xì)粒碳(例如，煤煙或碳黑)、硫酸鋇和各種木質(zhì)素等膨脹劑。在各種實(shí)施方式中，對(duì)混合物進(jìn)行干燥并且重新加入水以形成滿足稠度要求的膏狀物164。負(fù)極板柵162上具有的活性材料或膏狀物164在類型上與正極板柵160上具有的活性材料164類似。然而，可預(yù)期的是，活性材料164可根據(jù)待加入活性材料的板柵極性發(fā)生變化。例如，正極板柵160上具有的活性材料164可以是細(xì)顆粒形式的(例如，氧化鉛[PbO2])，以利于電解液擴(kuò)散并滲透正極板112上的氧化鉛細(xì)顆粒。負(fù)極板柵162的活性材料164可以是多孔反應(yīng)性(reactive)材料，以使電解液擴(kuò)散并滲透負(fù)極板114上的鉛。本文所列的是具體的實(shí)施例，在本發(fā)明的整體范圍內(nèi)還有很多變化。為了防止活性材料164脫離板柵160、162，并且確保極板112、114制作過程中活性材料164的簡(jiǎn)易處理，在活性材料164的至少一個(gè)表面上粘附或以其他方式設(shè)置裱糊紙(pasting paper)(圖中未顯示)，在活性材料沉積到板柵上之后支撐活性材料。作為代替，也可以在表面中或活性材料164上選擇性地設(shè)置多孔無紡布(例如，具有微米孔)而不是裱糊紙，以防止活性材料164脫離和處理問題以及初始高倍率放電的退化。舉例來說，可以使用通過熱壓粘合(spun-bonding)或熱黏合(thermal-bonding)從熱塑性樹脂合成的無紡布。在各種實(shí)施方式中，無紡布材料包括一種或多種聚酯、聚丙烯和粘膠。在各種實(shí)施例的示例中，使用一塊或多塊蓄電池隔板138來切斷正極板112和負(fù)極板114之間的導(dǎo)電。用于分離相鄰隔板112、114的隔板材料138具有足夠的孔隙率和固位力(retention),以大致保留支持電化學(xué)反應(yīng)所需的全部電解液。在各種實(shí)施例的示例中，隔板材料138是可壓縮的，使得元件可以堆疊，隔板材料基本上符合極板112、114的表面的輪廓，以有助于它實(shí)現(xiàn)其毛細(xì)吸收或毛細(xì)管作用。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例中，隔板138是高孔超細(xì)玻璃纖維板(mat)，并且其性能適用于采用氧復(fù)合工作原理的密封鉛酸蓄電池。本文所述的隔板138適于提供蓄電池104內(nèi)氫和氧的復(fù)合，并且可包括氧氣氣相轉(zhuǎn)移到負(fù)極板114，從而使得在充電時(shí)復(fù)合成水。一般情況下，形成隔板138或墊的材料可使電解液懸浮緊靠極板活性材料164，并且可以通過毛細(xì)作用吸收電解液。在各種實(shí)施例的示例中，隔板138由吸收玻璃墊(AGM)構(gòu)成。隔板138優(yōu)選地包括如聚丙烯和/或聚乙烯等的聚合組分。在各種實(shí)施例的示例中，AGM或隔板138為無紡布，并且包括超細(xì)玻璃纖維，用于保持電解液(例如，通過毛細(xì)管作用)，并且在板柵中的電解液不完全飽和時(shí)提供氣體空間。就這點(diǎn)而言，雖然電解液能自由流動(dòng)，但受到的限制大于富液型蓄電池。此外，電池單元也可以使用或者選擇性地使用其他已知的或后續(xù)開發(fā)的隔板材料，包括但不限于微孔泡沫膠、聚氯乙烯、聚烯烴及酚醛樹脂浸潰紙。如圖5-8所示，在各種實(shí)施方式中，隔板138被放置在極板上或者被放置在極板112、114之間。隔板138可以設(shè)在極板112、114之間以防止蓄電池104在反應(yīng)過程中發(fā)生短路和/或不良電子流現(xiàn)象。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例中，隔板材料138包裹在某些極板112或114(例如，同極性極板)下面和/或周圍。在所示的示例中，隔板材料138全部或部分包裹在正極板112或部分正極板112周圍，在不脫離本發(fā)明整體范圍的情況下，隔板材料138也可以全部或部分包裹在負(fù)極板114或部分負(fù)極板114周圍。舉例來說，隔板材料138可以包裹在極板112的底部邊緣154周圍，并且沿對(duì)立的極板面156、158朝耳板134向上延伸，以基本或部分隔離極板112和相鄰的極板114，如極性相反的極板112和114。在每一個(gè)電池單元中，最好是，除了保持在隔板材料138或極板112、114任何孔內(nèi)的電解液外，電池單元基本不含或者含很少的自由電解液。但是，可以預(yù)期的是，隔板138不會(huì)吸收全部的電解液，因此電池單元內(nèi)還會(huì)或可能會(huì)存在一些自由電解液。在各種實(shí)施方式中，隔板材料138包圍一塊或多塊極板的邊緣154(例如，部分由底框元件構(gòu)成的邊緣)，并且可至少接觸容器110的一個(gè)內(nèi)表面。隔板138的厚度會(huì)隨著蓄電池104類型的變化而變化。在各種實(shí)施方式中，隔板138的厚度在0.01毫米至2.00毫米之間，或者更多的大約是1.65毫米(0.065英寸)。在一個(gè)或多個(gè)可選的實(shí)施例中，鄰接包裹有隔板材料138的極板112的極板114的板柵162比包裹有隔板材料138的極板112的板柵160要更長(zhǎng)或更高(參見圖5_8和圖11-18)。因此，與包裹有隔板材料138的極板鄰接的極板(即，未包裹隔板材料的極板)的耳板136的高度與包裹有隔板材料138的極板的耳板134的高度大致上相似或相同。有幾種保持耳板高度基本一致的方法。舉例來說，如圖9-18中所示，對(duì)于與包裹有隔板138的極板112鄰接的極板114 (例如，一塊或多塊負(fù)極板)，其一個(gè)或多個(gè)板柵162的底架元件180的邊緣⑴(參見圖16、圖18)的厚度可大于包裹有隔板138的極板112的板柵160的底架元件178的厚度，使得包裹有隔板138的極板112的耳板高度大致與未包裹有隔板138的極板114的耳板高度相同。就這一點(diǎn)而言，板柵可具有以下比例(參見圖11-14):極板高度(A1) <極板高度(B1)耳板高度(A2)〈耳板高度(B2);但是耳板高度(A2) +隔板厚度=耳板高度(B2)在各種實(shí)施方式中，并且如圖5-8中所示，相對(duì)厚度的增加大致等于隔板材料138的厚度。在各種實(shí)施方式中，如圖11-18所示，與包裹有隔板138的極板112鄰接的極板114的一個(gè)或多個(gè)板柵162 (例如，一個(gè)或多個(gè)負(fù)極板柵)的底架元件180的厚度可以在大約1.25毫米 1.75毫米之間，大于包裹有隔板138的極板112的板柵160的底架元件178的厚度。在所示的實(shí)例中，為了方便參考和理解，示出的正極板柵160和極板112在其上包裹有隔板138，但是可選擇的，如本文中所指出的，在負(fù)極板柵162和極板114上可設(shè)置有隔板 138。通過在諸如鉛合金板柵160、162等的導(dǎo)電支架上施加活性材料或膏狀物164制成鉛酸蓄電池104的極板112、114?？梢园粗谱鳂O板的方法對(duì)極板進(jìn)行分類?？梢允褂酶鞣N現(xiàn)有的或后續(xù)開發(fā)的工藝制作板柵160、162。舉例來說,如上文所述,基底(substrate) 160、162可通過鑄造工藝(例如，通過將熔融合金倒入模具中)、沖壓工藝或通過連續(xù)軋制工藝形成。在根據(jù)本文一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所述的蓄電池104的裝配方法中，通過從板柵材料的軋制帶鋼(rolled wrought strip)上沖壓出多個(gè)板柵形成具有本文中所描述的板柵式樣的多個(gè)正極板柵160。通過在板柵材料的軋制帶鋼上沖壓出多個(gè)板柵也可以形成具有本文中所述的板柵式樣的多個(gè)負(fù)極板柵162。在板柵160、162或極板112、114的制作過程中，板柵金屬絲可以被重新拋光或再成形。然后活性材料或膏狀物164被施加到、沉積在或者其他方式設(shè)置(例如，用傳統(tǒng)的膠紙膠粘)在板柵160、162上以形成極板112、114。膏狀物164可以被施加使得膏狀物164可以被設(shè)置在基本所有的板柵上，包括邊沿或邊緣、填充板柵孔以及在每一面或側(cè)形成涂層。或者，邊緣和耳板134、136基本不抹膏狀物164。在各種實(shí)施方式中，活性材料164的一個(gè)表面或兩個(gè)表面都設(shè)置有一種或多種裱糊材料(pasting materials)或裱糊紙(pastingpapers)。在各種實(shí)施方式中,在連續(xù)工藝中配備裱糊材料或裱糊紙。在各種實(shí)施例的示例中，板柵160、162、活性材料164和裱糊材料(pastingmaterials)或裱糊紙被送入分隔器(divider),在該處帶鋼被切割成極板112、114。從帶鋼切割出的極板可以是平整的，或者被改進(jìn)成使任何不平坦的膠粘區(qū)域平滑。成組的單個(gè)蓄電池極板112或114可以用隔板材料138進(jìn)行組裝、包住、交錯(cuò)或者以其他方式隔開。舉例來說，未成形的極板112、114可以用交錯(cuò)的高吸收性隔板138或AGM隔板材料組裝，根據(jù)需要被壓到所需的壓力，再插入容器110中，極板和隔板138保持相互壓緊的狀態(tài)。在各種實(shí)施例的示例中，AGM材料或隔板138如圖4-8中所示包裹在極板112或114周圍。舉例來說，AGM材料可包裹在每個(gè)正極板112的底部邊緣154周圍，并且沿每個(gè)正極板112的對(duì)立極板面156、158朝耳板134向上延伸。AGM材料138可覆蓋一部分的極板112或者極板的絕大部分。在裝配過程中，蓄電池極板112的正極耳板134連接在一起，并且蓄電池極板114的負(fù)極耳板136連接在一起。通過采用裝配好的電池堆棧106，翻轉(zhuǎn)它們并且將耳板134、136浸入模具中的熔鉛形成澆鑄匯流排148、150，使用澆鑄匯流排148、150實(shí)現(xiàn)了耳板的連接。為了允許電流流經(jīng)蓄電池104，堆棧106的澆鑄匯流排148或150是連接或耦合的。另夕卜，配備有終端接線柱144、146，該終端接線柱144、146延伸穿過電池蓋140或外殼110或延伸進(jìn)入電池蓋140或外殼110內(nèi)的襯套(bushings) 142等物，以允許與車輛的電氣系統(tǒng)或需要或意在使用電池電力的其他系統(tǒng)發(fā)生電接觸。澆鑄匯流排148或150與相應(yīng)的終端接線柱144或146連接。在各種實(shí)施方式中，包括電池蓋140的電池外殼110內(nèi)含電池單元，其中，帶隔板138的各種極板組106被加入到容器110的單獨(dú)隔室108。在各種實(shí)施方式中，再將電解液加入到電池單元中。對(duì)電解液的量進(jìn)行控制，以使電解液基本上被極板112、114和隔板138的孔(pores)全部吸收。沖掉任何殘留的電解液流體涂層、粉塵及其他碎片以制備待裝運(yùn)的蓄電池104。在初洗之后，電流通過蓄電池104，特別是電池單元和電極，舉例說將硫酸鉛或堿式硫酸鉛轉(zhuǎn)換為二氧化鉛(正極板)或鉛(負(fù)極板)，使蓄電池組具有電化學(xué)性。這就是所謂的“成形”工藝。成形可發(fā)生在對(duì)容器Iio封蓋140之前或者在密封之后。與傳統(tǒng)設(shè)備相比，本文所述的電池、極板、板柵和隔板具有很多優(yōu)勢(shì)。本文所述的蓄電池還具有高功率系數(shù)或功率密度，并且具有低內(nèi)阻，可實(shí)現(xiàn)快速充放電。與吸收性隔板電池一起使用的本文所述的蓄電池、極板、板柵和隔板可提供單位性能輸出的鉛更高效的使用率。此外，由于每個(gè)極板不需要支撐其自身重量，并且極板能對(duì)抗使用AGM隔板材料(matting)所產(chǎn)生的夾層構(gòu)造的振動(dòng)，因此蓄電池極板中的鉛純度更高。另外，蓄電池，包括吸收性隔板材料(matting)有助于保持流體，降低蓄電池電解液外溢的可能性并保存水。此外，電解液懸浮在極板活性材料附近能提高蓄電池的充放電效率。使用相同形式的板柵，即沖壓板柵，或使用沖壓軋制帶鋼制作吸收性隔板電池的板柵時(shí)，由于它允許共用(舉例來說)AGM蓄電池的正極板和負(fù)極板的工具，并且不需要使用連續(xù)鑄造或鉸鏈?zhǔn)借T型板柵，降低了成本(例如，除其他成本之外的工具費(fèi)用等)。
本申請(qǐng)所公開的第二吸收性玻璃隔板(AGM)蓄電池或類似的蓄電池類型包括本文中所描述的一個(gè)或多個(gè)沖壓板柵，作為正極板柵和負(fù)極板柵，改善了蓄電池的電流、性能、使用壽命和/或腐蝕性能(corrosion capabilities)。本文中所描述的一個(gè)或多個(gè)沖壓板柵作為正極板柵和負(fù)極板柵的使用還降低了蓄電池中導(dǎo)電材料(例如，鉛)的重量和/或數(shù)量，提高了剛度并且降低了蓄電池中板柵的短路。另外，本文所描述的一個(gè)或多個(gè)沖壓板柵作為正極板柵和負(fù)極板柵的使用能消除生產(chǎn)工藝中的金屬膨脹和/或鑄造板柵的膨脹，從而改善了制造正板柵和負(fù)板柵的生產(chǎn)工藝并且降低了材料和/或生產(chǎn)成本(例如，通過允許使用相同的沖壓設(shè)備，諸如，僅對(duì)設(shè)備作小的改變或改型)。此外，本文所描述的、相對(duì)于或比較于至少一個(gè)相應(yīng)的相反極性的沖壓板柵進(jìn)行延伸(例如，在高度上)的沖壓板柵的使用有助于使包括這樣的沖壓板柵的正負(fù)極板或電極保持大致相對(duì)一致的耳板高度。如在本文所使用的，術(shù)語“大約”、“左右”、“大致”和類似的術(shù)語具有廣泛的含義，與本發(fā)明主題相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所普遍接受的用法一致。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些術(shù)語用于對(duì)所述及主張的某些特征進(jìn)行說明，并未將這些特征局限于本文所述的精確的數(shù)值范圍。因此，這些術(shù)語應(yīng)解釋為所述及主張之主題的非實(shí)質(zhì)或細(xì)微修改或改型被認(rèn)為是屬于所附權(quán)利要求書所述的本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)注意的是，在本說明書中對(duì)相對(duì)位置的參考(例如，“頂部”和“底部”)僅用于識(shí)別如在附圖中所示方向的各種元件。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，特定部件的方向可能隨著應(yīng)用環(huán)境的變化而發(fā)生很大的變化。在本文中，術(shù)語“連接(coupled) ”指兩個(gè)元件相互之間的直接或間接連接。這樣的連接本質(zhì)上可以是靜態(tài)的，或者本質(zhì)上也可以是動(dòng)態(tài)的。這樣的連接可以是兩個(gè)元件來實(shí)現(xiàn)或者兩個(gè)元件和任何附加的中間元件整體形成為單個(gè)相互結(jié)為一體，以及兩個(gè)元件或兩個(gè)元件和附加中間元件相互連接。這樣的連接本質(zhì)上可以是永久連接和可拆卸連接。另外還必須注意的是，各種實(shí)施例所示的極板或隔板的構(gòu)造和布置僅作示意之用。雖然本文僅詳細(xì)介紹了一些實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明所述主題的情況下，還能在尺寸、結(jié)構(gòu)、外表和各種元件的比例、參數(shù)值、安裝布置、材料使用、顏色、方向等方面做出很多修改。舉例來說，顯示為整體成形的元件可以由多個(gè)零件組成，接口的運(yùn)行方式可進(jìn)行翻轉(zhuǎn)或改變，結(jié)構(gòu)及/或元件、連接件等其他系統(tǒng)元件的長(zhǎng)度或?qū)挾瓤蛇M(jìn)行變化，元件之間的調(diào)節(jié)位置性質(zhì)和數(shù)量可進(jìn)行改變(比如，嚙合槽或嚙合槽性質(zhì)/數(shù)量的變化)。根據(jù)替代性實(shí)施方式，可以改變或重新排列任何工藝/方法的步驟順序。在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還能對(duì)各種實(shí)施例的設(shè)計(jì)、運(yùn)行條件和布局進(jìn)行替代、修改、變化和省略。
權(quán)利要求
1.一種用于鉛酸蓄電池的蓄電池極板組件，包括: 由導(dǎo)電性板柵主體構(gòu)成的第一極性極板，所述導(dǎo)電性板柵主體具有相對(duì)的頂架元件和底架元件以及相對(duì)的第一側(cè)架元件和第二側(cè)架元件，所述頂架元件具有耳板和朝所述底架元件延伸的相對(duì)的擴(kuò)大導(dǎo)電部分；所述板柵主體還包括多個(gè)相互連接的導(dǎo)電性板柵元件，所述板柵元件限定形成多個(gè)開放區(qū)域的板柵型式，所述板柵元件包括連接到所述頂架元件的多個(gè)徑向延伸的垂直板柵金屬絲元件以及多個(gè)水平延伸的板柵金屬絲元件，所述板柵主體具有設(shè)置在其上的活性材料； 由導(dǎo)電性板柵主體構(gòu)成的與第一極性相反的第二極性極板，所述導(dǎo)電性板柵主體具有相對(duì)的頂架元件和底架元件以及相對(duì)的第一側(cè)架元件和第二側(cè)架元件，所述頂架元件具有耳板和朝所述底架元件延伸的相對(duì)的擴(kuò)大導(dǎo)電部分；所述板柵主體還包括多個(gè)相互連接的導(dǎo)電性板柵元件，所述板柵元件限定了形成多個(gè)開放區(qū)域的板柵型式，所述板柵元件包括連接到所述頂架元件的多個(gè)徑向延伸的垂直板柵金屬絲元件，以及多個(gè)水平延伸的板柵金屬絲元件，所述板柵主體具有設(shè)置在其上的活性材料； 高吸收性隔板，包裹在第一極性極板的至少一部分周圍并且朝相對(duì)的極板面延伸；以及電解液，其中基本上所有 的電解液被隔板或活性材料吸收。
2.如權(quán)利要求1所述的蓄電池極板組件，其特征在于第一極性極板是正極板。
3.如權(quán)利要求1所述的蓄電池極板組件，其特征在于所述隔板是吸收性玻璃板。
4.如權(quán)利要求1所述的蓄電池極板組件，其特征在于所述隔板包裹在第一極性極板的底架元件周圍，使得所述隔板沿相對(duì)的極板面向上延伸向耳板。
5.如權(quán)利要求1所述的蓄電池極板組件，其特征在于第二極性極板的耳板高度基本上與包裹有隔板的第一極性極板的耳板的高度一致。
6.一種包括權(quán)利要求1所述的蓄電池極板組件的蓄電池。
7.一種蓄電池極板組件，包括: 多個(gè)由沖壓的導(dǎo)電性板柵主體構(gòu)成的第一極性極板，所述導(dǎo)電性板柵主體具有相對(duì)的頂架元件和底架元件以及相對(duì)的第一側(cè)架元件和第二側(cè)架元件，所述頂架元件具有耳板和朝所述底架元件延伸的相對(duì)的擴(kuò)大導(dǎo)電部分；所述板柵主體還包括多個(gè)相互連接的導(dǎo)電性板柵元件，所述板柵元件限定了形成多個(gè)開放區(qū)域的板柵型式，所述板柵元件包括連接到所述頂架元件的多個(gè)徑向延伸的垂直板柵金屬絲元件以及多個(gè)水平延伸的板柵金屬絲元件，所述板柵主體具有設(shè)置在其上的活性材料； 多個(gè)由沖壓的導(dǎo)電性板柵主體構(gòu)成的與第一極性相反的第二極性極板，所述導(dǎo)電性板柵主體具有相對(duì)的頂架元件和底架元件以及相對(duì)的第一側(cè)架元件和第二側(cè)架元件，所述頂架元件具有耳板和朝所述底架元件延伸的相對(duì)的擴(kuò)大導(dǎo)電部分，所述板柵主體還包括多個(gè)相互連接的導(dǎo)電性板柵元件，所述板柵元件限定了形成多個(gè)開放區(qū)域的板柵型式，所述板柵元件包括連接到所述頂架元件的多個(gè)徑向延伸的垂直板柵金屬絲元件以及多個(gè)水平延伸的板柵金屬絲元件，所述板柵主體具有設(shè)置在其上的活性材料； 多個(gè)高吸收性隔板，所述多個(gè)高吸收性隔板中的每一個(gè)高吸收性隔板包裹在多個(gè)第一極性極板中的每一個(gè)極板的至少一部分周圍，使得隔板材料交錯(cuò)設(shè)置在相鄰極板之間；以及電解液，其中基本上所有的電解液被所述多個(gè)高吸收性隔板或活性材料吸收。
8.如權(quán)利要求7所述的蓄電池極板組件，其特征在于第一極性極板是正極板。
9.如權(quán)利要求7所述的蓄電池極板組件，其特征在于所述高吸收性隔板是吸收性玻璃板。
10.如權(quán)利要求7所述的蓄電池極板組件，其特征在于所述多個(gè)高吸收性隔板中的每個(gè)高吸收性隔板包裹在多個(gè)第一極性極板中的每個(gè)極板的底架元件周圍，使得隔板沿相對(duì)的極板面向上延伸向耳板。
11.如權(quán)利要求7所述的蓄電池極板組件，其特征在于多個(gè)第二極性極板的耳板高度基本上與包裹有所述隔板的第一極性極板的耳板高度一致。
12.一種包括權(quán)利要求7所述的蓄電池極板組件的蓄電池。
13.一種蓄電池組裝方法，包括: 從板柵材料的第一連續(xù)鋼帶上沖壓多個(gè)第一極性板柵，所述沖壓板柵包括導(dǎo)電性板柵主體，所述導(dǎo)電性板柵主體具有相對(duì)的頂架元件和底架元件以及相對(duì)的第一側(cè)架元件和第二側(cè)架元件，所述頂架元件具有耳板和朝所述底架元件延伸的相對(duì)的擴(kuò)大導(dǎo)電部分；所述板柵主體還包括多個(gè)相互連接的導(dǎo)電性板柵元件，所述板柵元件限定了形成多個(gè)開放區(qū)域的板柵型式，所述板柵元件包括連接到所述頂架元件的多個(gè)徑向延伸的垂直板柵金屬絲元件以及多個(gè)水平延伸的板柵金屬絲元件； 在板柵材料的第二連續(xù)鋼帶上沖壓多個(gè)與第一極性相反的第二極性板柵，所述沖壓板柵包括相對(duì)的導(dǎo)電性板柵主體，所述導(dǎo)電性板柵主體具有相對(duì)的頂架元件和底架元件以及相對(duì)的第一側(cè)架元件和第二側(cè)架元件，所述頂架元件具有耳板和朝所述底架元件延伸的相對(duì)的擴(kuò)大導(dǎo)電部分；所述板柵主體還包括多個(gè)相互連接的導(dǎo)電性板柵元件，所述板柵元件限定了形成多個(gè)開放區(qū)域的板柵型式，所述板柵元件包括連接到所述頂架元件的多個(gè)徑向延伸的垂直板柵金屬絲元件以及多個(gè)水平延伸的板柵金屬絲元件； 通過將活性材料加入到第一極性板柵中形成多個(gè)第一極性極板； 通過將活性材料加入到第二極性板柵中形成多個(gè)第二極性極板； 將高吸收性隔板包裹在多個(gè)第一極性極板中的每一個(gè)第一極性極板的底部周圍，并且使隔板沿每個(gè)極板的相對(duì)的極板面向上延伸向耳板； 將多個(gè)第一極性極板和多個(gè)第二極性極板組裝入一個(gè)容器中，在每個(gè)第一極性極板和第二極性極板之間交錯(cuò)設(shè)置高吸收性隔板； 在容器中加入電解液，使得基本上所有的電解液被多個(gè)高吸收性隔板或活性材料吸收； 通過澆鑄匯流排連接蓄電池極板的耳板；以及 連接澆鑄匯流排與容器所攜帶的接線柱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于鉛酸蓄電池的蓄電池極板組件。該組件包括導(dǎo)電性板柵主體構(gòu)成的第一極性極板。導(dǎo)電性板柵主體具有相對(duì)的頂架元件和底架元件以及相對(duì)的第一側(cè)架元件和第二側(cè)架元件。頂架元件具有耳板和朝底架元件延伸的相對(duì)的擴(kuò)大導(dǎo)電部分。板柵主體還包括相互連接的多個(gè)導(dǎo)電性板柵元件。該板柵元件限定了形成多個(gè)開放區(qū)域的板柵型式，板柵元件包括連接到頂架元件的多個(gè)徑向延伸的垂直板柵金屬絲元件以及多個(gè)水平延伸的板柵金屬絲元件。板柵主體具有設(shè)置在其上的活性材料。高吸收性隔板包裹在第一極性極板的至少一部分周圍并且朝相對(duì)的極板面延伸。提供電解液，其中基本上所有的電解液被隔板或活性材料吸收。本發(fā)明還公開了一種蓄電池組裝方法。
文檔編號(hào)H01M4/73GK103190023SQ201180029967
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者羅伯特·J.·麥克, 杰弗里·L·特羅克塞爾 申請(qǐng)人:約翰遜控制技術(shù)公司