鉛酸蓄電池曲面板柵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉛酸蓄電池曲面板柵，其包括邊框、邊框內(nèi)部設(shè)置的多根筋條和邊框上設(shè)置的極耳；邊框包括縱向邊框和橫向邊框，筋條包括縱向筋條和橫向筋條；縱向筋條和橫向筋條交織成筋條網(wǎng)；縱向邊框和縱向筋條或縱向筋條為具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線形狀；橫向筋條為直線形狀，其位于縱向筋條的相鄰波峰和波谷之間，且橫向筋條的上表面或下表面與板柵平面有夾角。本發(fā)明與現(xiàn)有板柵在相同板柵重量的情況下，大大增加了活性物質(zhì)的涂覆厚度，從而增加了活性物質(zhì)的填涂量，提高了鉛蓄電池的比能量；其可大幅度增強活性物質(zhì)與板柵的結(jié)合強度，有利于防止活性物質(zhì)的脫落，從而延長了鉛蓄電池的使用壽命。
【專利說明】鉛酸蓄電池曲面板柵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于鉛酸蓄電池【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種鉛酸蓄電池板柵。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，新型電動交通工具、風(fēng)能及太陽能所必需的高性能動力型和蓄能型鉛酸蓄電池已成為其發(fā)展的關(guān)鍵。高性能動力型和蓄能型鉛酸蓄電池應(yīng)具備比能量高、使用壽命長、體積小成本低等性能特點，而這些性能特點取決于蓄電池極板中活性物質(zhì)與其載體(板柵)的重量比和結(jié)合強度。在鉛酸蓄電池中，活性物質(zhì)是電化學(xué)反應(yīng)的主體，板柵是活性物質(zhì)的載體同時也是電流的導(dǎo)體，板柵不參與電化學(xué)反應(yīng)，能承載更多活性物質(zhì)的板柵所制成的蓄電池將具有更高的比能量，因此板柵的輕量化是提高蓄電池比能量的重要手段；另外在蓄電池使用過程中活性物質(zhì)的脫落是影響蓄電池壽命的重要因素，提高板柵與活性物質(zhì)的結(jié)合強度是可大幅度延長蓄電池壽命。
[0003]作為活性物質(zhì)載體的板柵，其厚度尺寸決定了其所能承載的活性物質(zhì)的量，板柵的結(jié)構(gòu)形狀影響板柵與所承載的活性物質(zhì)的結(jié)合強度。目前，鉛酸蓄電池用板柵大多為平面型板柵，所謂平面型板柵即板柵內(nèi)部筋條厚度與板柵厚度相等或大致相等，整個板柵呈多孔平板狀。由于活性物質(zhì)的填涂厚度只能超出板柵兩面0.1?0.2mm，否則易造成活性物質(zhì)脫落，因此平面型板柵活性物質(zhì)的填涂量較??；平面型的板柵所承載的活性物質(zhì)被筋條和邊框分隔為若干近似獨立的單元，由于活性物質(zhì)干燥收縮及使用過程中極板的彎曲、振動等原因，活性物質(zhì)與板柵的結(jié)合強度較低，易造成活性物質(zhì)的脫落從而影響電池使用壽命。若欲增大活性物質(zhì)填涂量則需增加板柵厚度，板柵厚度的增加會使板柵重量隨之增加，因此電池的比能量并沒有提高，這種增加活性物質(zhì)的方法不能滿足高性能動力型或蓄能型鉛酸蓄電池生產(chǎn)的需求，如何增大極板活性物質(zhì)填涂比及活性物質(zhì)與板柵的結(jié)合強度已成為高性能動力型和蓄能型鉛酸蓄電池所必須解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種能提高活性物質(zhì)填涂比和增強活性物質(zhì)結(jié)合強度的鉛酸蓄電池曲面板柵。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種鉛酸蓄電池曲面板柵，其包括邊框、邊框內(nèi)部設(shè)置的多根筋條和邊框上設(shè)置的極耳；與極耳所在邊框垂直的邊框和筋條分別為縱向邊框和縱向筋條，極耳所在邊框和與極耳所在邊框平行的邊框和筋條分別為橫向邊框和橫向筋條；邊框包括縱向邊框和橫向邊框，筋條包括縱向筋條和橫向筋條；縱向筋條和橫向筋條交織成筋條網(wǎng)；縱向邊框和縱向筋條或縱向筋條為具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線形狀；橫向筋條為直線形狀，其位于縱向筋條的相鄰波峰和波谷之間，且橫向筋條的上表面或下表面與板柵平面有夾角。
[0006]上述所述的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線，其波峰和波谷的形狀和大小相同、布置反向，且相鄰波峰和波谷之間的間距相等。其制作容易，載膏均勻。[0007]上述所述的各縱向邊框和各縱向筋條或各縱向筋條在平行于橫向邊框的同一位置上所分布的波峰或波谷一致。
[0008]上述所述的相鄰的縱向筋條在平行于橫向邊框的同一位置上所分布的波峰或波谷相反。
[0009]上述所述的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線由圓弧線、直線、公式曲線、任意曲線單獨構(gòu)成或組合構(gòu)成。
[0010]上述所述的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線的波峰和波谷分別超出未彎曲邊框的對應(yīng)表面。
[0011]本發(fā)明由于縱向邊框和縱向筋條或縱向邊框為具有明顯波峰和波谷的曲線形狀，與現(xiàn)有的平面型板柵相比，其可以在板柵重量相同的情況下，大大增加了活性物質(zhì)的涂覆厚度，從而增加了活性物質(zhì)的填涂量，提高了活性物質(zhì)與板柵的重量比，進(jìn)而提高了蓄電池的比能量。具有明顯波峰和波谷的曲線形狀的筋條改變了板柵對活性物質(zhì)的承載結(jié)構(gòu)，使平面板柵中被筋條和邊框分隔為若干近似獨立的活性物質(zhì)單元由于筋條波峰和波谷的存在而互相連接貫通為一體，并由筋條的波峰、波谷支撐限位，大大增強了活性物質(zhì)與板柵的結(jié)合強度，尤其是橫向筋條的上表面或下表面與板柵平面有夾角的設(shè)計，使得由于傾斜的橫向筋條布置的原因，板柵所承載的活性物質(zhì)截面為中間部位尺寸小而兩端尺寸大的束腰形，活性物質(zhì)的束腰形截面更有助于防止活性物質(zhì)因干燥收縮甚至開裂后的脫落，更增加了本發(fā)明與活性物質(zhì)的結(jié)合強度，進(jìn)而延長了鉛酸蓄電池的使用壽命。本發(fā)明的應(yīng)用將使鉛酸蓄電池更能滿足高性能動力型或蓄能型鉛酸蓄電池生產(chǎn)的需求，促進(jìn)新型電動交通工具和新能源用高性能動力型和蓄能型鉛酸蓄電池的發(fā)展。本發(fā)明易于成型，尤其適用于高效連續(xù)板柵的生產(chǎn)，具有較強的實用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中平面型板柵的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的AA剖視圖；
圖3為圖1填涂活性物質(zhì)后的局部放大示意圖；
圖4為本發(fā)明第一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為圖4的BB剖視圖；
圖6為圖4填涂活性物質(zhì)后的局部放大示意圖；
圖7為本發(fā)明第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為圖7的CC剖視圖；
圖9為本發(fā)明第三種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為圖9的DD剖視圖；
圖11為圖9的EE剖視圖；
圖12為本發(fā)明第四種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖13為圖12的FF剖視圖；
圖14為本發(fā)明第五種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖15為圖14的GG剖視圖；
圖16為本發(fā)明第六種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖17為圖16的HH剖視圖；
圖18為圖16的II剖視圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0014]圖1和圖2為現(xiàn)有技術(shù)中平面型板柵的示意圖，其包括一體結(jié)構(gòu)的邊框、多根筋條和極耳I。邊框包括橫向邊框2-1和2-2及縱向邊框5-1和5-2，筋條包括縱向筋條4和橫向筋條3。縱向筋條4和橫向筋條3交織成筋條網(wǎng)，網(wǎng)格形狀為矩形，網(wǎng)格形狀也可以為菱形或其它形狀。筋條截面厚度t與板柵厚度T相等，因活性物質(zhì)的填涂厚度只能超出板柵兩面0.1?0.2mm,因此平面型板柵所能承載的活性物質(zhì)較少。圖3為平面型板柵填涂活性物質(zhì)后的剖視圖的局部放大示意圖，除高于筋條的厚度為0.1?0.2 mm的活性物質(zhì)6相連夕卜，其余活性物質(zhì)6均被筋條分隔為近似獨立的單元，活性物質(zhì)固化干燥后會出現(xiàn)收縮甚至開裂從而導(dǎo)致各獨立單元的活性物質(zhì)與筋條間形成間隙并完全獨立，又由于筋條的側(cè)壁為垂直于板柵表面的平面，因此各獨立的活性物質(zhì)單元極易從板柵上脫落，從而影響蓄電池的使用壽命。
[0015]如圖4和圖5所示的實施例1，本實施例包括一體結(jié)構(gòu)的邊框、多根筋條和極耳I。邊框包括橫向邊框2-11和2-21及縱向邊框5-11和5-21，筋條包括縱向筋條4-1和橫向筋條3-1?？v向筋條4-1和橫向筋條3-1交織成筋條網(wǎng)，網(wǎng)格形狀為矩形，網(wǎng)格形狀也可以為菱形或其它形狀?？v向邊框5-11和5-21及縱向筋條4-1是具有明顯波峰和波谷的連續(xù)圓弧形曲線形狀，其波峰和波谷形狀和大小相同、布置反向，且相鄰波峰和波谷之間的間距相等，各縱向邊框5-11和5-21和各縱向筋條4-1在平行于橫向邊框2-21的同一位置上(也就是作橫向邊框2-21的平行線，各縱向邊框5-11和5-21和各縱向筋條4_1與該條平行線相交的位置)所分布的波峰9或波谷10—致。波峰和波谷分別超出未彎曲邊框?？v向邊框
5-1U5-21及縱向筋條4-1可由平面型板柵的縱向邊框5-1和5_2及縱向筋條4通過冷壓方式發(fā)生彎曲變形得到，也可通過沖壓或旋轉(zhuǎn)滾壓等任何加工方式制得。橫向筋條3-1為直線形狀，其位于縱向筋條4-1的相鄰波峰和波谷之間，且橫向筋條3-1的上表面11或下表面12與板柵平面之間有夾角，該夾角大于0°，小于90°，最佳為45°。這樣，縱向筋條
4-1和縱向邊框5-11、5-21彎曲形成的波峰及波谷分別超出板柵未彎曲邊框的兩平面從而使板柵的實際厚度Tl大于筋條截面厚度tl，也就是大于平面板柵的厚度，從而使相同重量的本發(fā)明的板柵較平面型板柵具有更大的活性物質(zhì)填涂量；同時，由于縱向筋條4-1的波峰和波谷均超出橫向筋條3-1，因此填涂于波峰與波谷之間的膏狀活性物質(zhì)可將橫向筋條3-1包覆于其中而使整個板柵上所填涂的膏狀活性物質(zhì)連接為一個整體，使得活性物質(zhì)與板柵的附著能力大大增強。另外，圖6為實施例1填涂活性物質(zhì)6后的部分剖視圖的局部放大示意圖，由于橫向筋條3-1截面的傾斜，使得填涂于其中的活性物質(zhì)6截面呈束腰形，這種束腰形的截面更有利于防止活性物質(zhì)的脫落，使得活性物質(zhì)與板柵的附著能力進(jìn)一步增強。實施例1易于連續(xù)沖壓或旋壓成型，適宜連續(xù)板柵生產(chǎn)。
[0016]如圖7和圖8所示的實施例2，本實施例除縱向邊框5-12、5_22不彎曲之外，其它結(jié)構(gòu)同實施例1。本實施例的曲面板柵除縱向邊框5-12、5-22處活性物質(zhì)的支承和結(jié)合效果稍遜于實施例1外，其活性物質(zhì)填涂比及活性物質(zhì)結(jié)合強度同實施例1，其同樣易于連續(xù)沖壓或旋壓成型，適宜連續(xù)板柵生產(chǎn)，且板柵的后續(xù)分切易于實現(xiàn)，分切形式靈活。
[0017]如圖9、圖10和圖11所示的實施例3，本實施例其它結(jié)構(gòu)同實施例2，只是相鄰的縱向筋條4-3在位于相鄰的兩橫向筋條3-3之間一個分布波峰8，另一個分布波谷7。每根橫向筋條3-3的上表面13或下表面與板柵平面之間有夾角，該夾角一段為大于0°，小于90°，最佳為45°，相鄰的另一段則與水平面的夾角大于90°，小于180°，最佳為135°。本實施例活性物質(zhì)填涂比同實施例1，但由于相鄰縱向筋條4-3波峰8和波谷7的交錯布置，使得筋條對活性物質(zhì)的支撐更均勻，支撐強度更好，活性物質(zhì)與板柵的結(jié)合能力更強。其較前兩實施例的曲面板柵成型相對復(fù)雜，但同樣適宜連續(xù)板柵生產(chǎn)，且板柵的后續(xù)分切易于實現(xiàn)，分切形式靈活。
[0018]如圖12和圖13所示的實施例4，本實施例的其它結(jié)構(gòu)同實施例1，只是縱向邊框
5-14和5-24及縱向筋條4-4是具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線形狀，連續(xù)的曲線是由圓弧線和直線連接成的曲線形狀。且橫向筋條3-4的上表面14與板柵平面之間有夾角；相鄰橫向筋條3-4的與板柵平面之間的夾角一個為大于0°，小于90°，最佳為45°，另一個則為大于90°，小于180°，最佳為135°。
[0019]如圖14和圖15所示的實施例5，本實施例同實施例4，只是縱向邊框5-15、5_25不彎曲。
[0020]如圖16、圖17和圖18所示的實施例6，本實施例同實施例3，只是縱向筋條4-5是具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線形狀，連續(xù)的曲線是由圓弧線和直線連接成的曲線形狀。
[0021]上述實施例僅是優(yōu)選和示例性的，根據(jù)本發(fā)明的精神所做的各種改動，比如實施例I和實施例4、實施例2和實施例5、實施例3和實施例6中改變彎曲曲線的組成元素；實施例I和實施例2、實施例4和實施例5中縱向邊框彎曲與否；實施例2和實施例3、實施例5和實施例6中相鄰縱向筋條彎曲曲線的波峰和波谷方向相同或交錯等，這些改變和變形都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鉛酸蓄電池曲面板柵，其包括邊框、邊框內(nèi)部設(shè)置的多根筋條和邊框上設(shè)置的極耳；與極耳所在邊框垂直的邊框和筋條分別為縱向邊框和縱向筋條，極耳所在邊框和與極耳所在邊框平行的邊框和筋條分別為橫向邊框和橫向筋條；邊框包括縱向邊框和橫向邊框，筋條包括縱向筋條和橫向筋條；縱向筋條和橫向筋條交織成筋條網(wǎng)；其特征在于:縱向邊框和縱向筋條或縱向筋條為具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線形狀；橫向筋條為直線形狀，其位于縱向筋條的相鄰波峰和波谷之間，且橫向筋條的上表面或下表面與板柵平面有夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池曲面板柵，其特征在于:所述的各縱向邊框和各縱向筋條或各縱向筋條在平行于橫向邊框的同一位置上所分布的波峰或波谷一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池曲面板柵，其特征在于:所述的相鄰的縱向筋條在平行于橫向邊框的同一位置上所分布的波峰或波谷相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鉛酸蓄電池曲面板柵，其特征在于:所述的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線，其波峰和波谷的形狀和大小相同、布置反向，且相鄰波峰和波谷之間的間距相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉛酸蓄電池曲面板柵，其特征在于:所述的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線由圓弧線、直線、公式曲線、任意曲線單獨構(gòu)成或組合構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉛酸蓄電池曲面板柵，其特征在于:所述的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線的波峰和波谷分別超出未彎曲邊框的對應(yīng)表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鉛酸蓄電池曲面板柵，其特征在于:所述的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線由圓弧線、直線、公式曲線、任意曲線單獨構(gòu)成或組合構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉛酸蓄電池曲面板柵，其特征在于:所述的連續(xù)曲線的波峰和波谷分別超出未彎曲邊框的對應(yīng)表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鉛酸蓄電池曲面板柵，其特征在于:所述的連續(xù)曲線的波峰和波谷分別超出未彎曲邊框的對應(yīng)表面。
【文檔編號】H01M4/73GK103633335SQ201310570366
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月17日
【發(fā)明者】張戌有, 王二帥, 胡勇, 冉順治, 馮占生, 孫?；? 陳彥行, 王天奇, 陳文龍 申請人:保定金陽光能源裝備科技有限公司