適于鉛酸蓄電池的雙隔板極板組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種主要可用于鉛酸蓄電池的雙隔板極板組件。
【背景技術】
[0002]鉛酸蓄電池的極板組件主要由若干相互平行設置的正極板和負極板組成，正、負極板交替分布，相鄰正負極之間可以設有隔板，例如玻璃纖維隔板(Absorptive GlassMat，簡稱AGM)，對于閥控式密封鉛酸蓄電池，電解液多被吸納和存儲在玻璃纖維隔板和極板中，通過玻璃纖維隔板的設置，可以防止正負極板之間的短路，有利于減小體積，有利于減小極板振動，有利于實現(xiàn)貧液設計。
[0003]但是，隨著應用范圍的擴大和技術進步，對極板組件的要求不斷提高。例如，為控制燃油汽車對大氣環(huán)境的影響，近年來電動汽車迅速發(fā)展，為提高行駛里程需要增大蓄電池容量，在現(xiàn)有技術背景下，一種切實有效的技術路線就是在一定體積下增加極板數(shù)量，因此不僅需要對極板減薄加片，而且還應減少AGM隔板的厚度，但為了避免極板間短路，在現(xiàn)有只設置AGM隔板的極板組件構造下，AGM隔板厚度有它的厚度下限值，低于厚度下限值后會因短路而妨礙影響蓄電池的使用。又如，隨著國家節(jié)能環(huán)保的要求，太陽能光伏系統(tǒng)已列入國家重點扶持項目，其中與之配套的蓄電池是光伏系統(tǒng)的主要組成部分，也是整個系統(tǒng)壽命最低的成分之一，影響其使用壽命的一個重要原因就是在光伏系統(tǒng)運行中，由于天氣等原因，電池經(jīng)常處于低保有容量下長期循環(huán)使用，而在低容量下，鉛膏/鉛粉等活性物質極易脫落并分散到電解液中，造成電池短路或微短路。

【發(fā)明內容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種雙隔板極板組件，相對于現(xiàn)有只設置AGM —種隔板(單隔板)的極板組件而言，這種極板組件允許進一步減小AGM厚度和正負極板之間的間距，能夠在體積不變的情況下進一步增加極板數(shù)量，提高蓄電池容量，并有利于減少或避免因活性物質脫落導致的短路和微短路，采用這種極板組件的蓄電池容量高，使用壽命長。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案是:一種適于鉛酸蓄電池的雙隔板極板組件，包括相互平行的若干正極板和負極板，所述正極板和負極板交替分布，相鄰正極板和負極板之間設有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板為能夠吸納和透過電解液的吸納式隔板，所述第二隔板為能夠透過電解液的過濾式隔板。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:由于在正負極板設置了具有過濾能力的第二隔板且不要求第二隔板吸納和存儲電解液，因此其厚度可以遠小于第一隔板的厚度(例如第一隔板厚度的1/10)，且減輕甚至取消了對第一隔板的過濾要求，將第一隔板的厚度減小到單層隔板構造下第一隔板的厚度下限值以下(例如該厚度下限值的1/3)依然能夠保證從極板上脫落的活性物質不會引起正負電極的短路和微短路，因此可以使第一隔板和第二隔板的總厚度明顯小于單層隔板構造下第一隔板的厚度下限值，節(jié)省出來的空間可以用于增加極板的數(shù)量，由此在相同體積下的蓄電池能夠具有更大的容量，且由于在現(xiàn)有技術背景下，第二隔板可以采用過濾性能等明顯優(yōu)于AGM的薄膜材料，能夠更為有效和可靠地阻擋極板上鉛粉等活性物質脫掉并滲透到AGM隔板中，由此極大地減少、減輕甚至避免了因活性物質脫落而引起的短路和/或微短路，明顯地提高了蓄電池的使用壽命，根據(jù)申請人的對比實驗，當用作太陽能光伏系統(tǒng)中儲能電池時，可使電池壽命延長1-3倍，壽命終結，解剖為鉛膏完全泥化和板柵腐蝕斷裂原因，未發(fā)現(xiàn)短路和微短路現(xiàn)象。本發(fā)明主要適用于鉛酸蓄電池，也可以用于其他類似場合。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明極板組件的構造示意圖。
【具體實施方式】
[0008]參見圖1，本發(fā)明提供的雙隔板極板組件包括相互平行的若干正極板2和負極板I，所述正極板和負極板交替分布，相鄰正極板和負極板之間設有第一隔板4和第二隔板3，所述第一隔板為能夠吸納和透過電解液的吸納式隔板，所述第二隔板為能夠透過電解液的過濾式隔板。由于設置了專用于過濾的第二隔板，降低或取消了對第一隔板的過濾要求，從負極板上脫落的活性物質顆粒被阻擋在負極板側，無法穿過隔板與第一隔板接觸，從正極板脫落的活性物質顆粒即使進入或透過第一隔板，也無法與負極板接觸，由此起到了防止短路和微短路的作用。
[0009]優(yōu)選的，所述第一隔板位于正極板側，所述第二隔板位于負極板側，以利于充放電反應過程的物質轉移。
[0010]優(yōu)選的，所述第一隔板的兩面(兩個大面)均為不設溝槽的平面。
[0011 ]優(yōu)選的，所述第二隔板采用等厚的薄膜材料。
[0012]優(yōu)選的，依此相鄰的所述正極板、第二隔板、第一隔板和負極板之間不留間隙或只留有裝配和維護所需的微小間隙，由此不僅有利于減小體積，而且還有利于貧液設計。
[0013]優(yōu)選的，所述第二隔板呈袋狀或片式，所述負極板優(yōu)選緊貼于第二隔板內，
優(yōu)選的，所述第一隔板呈U形或片狀，當所述第一隔板呈U形時，所述正極板位于所述U
形的第一隔板內。
[0014]優(yōu)選的，當所述第二隔板呈袋狀時，所述負極板位于所述袋狀的第二隔板內。在此情況下，可有效地防止或減少活性物質從負極板上脫落。
[0015]當所述第一隔板呈袋狀時，所述正極板位于所述袋狀的第一隔板內。在此情況下，可以有效地防止或減少活動物質從正極板上脫落。
[0016]優(yōu)選的，所述第二隔板的厚度小于所述第一隔板的厚度。例如，所述第二隔板的厚度不大于所述第一隔板厚度的1/5或1/10。
[0017]所述第一隔板可以采用AGM。
[0018]所述第二隔板可以由PE材料制成，以滿足相應使用環(huán)境下的材料性能要求，保證可靠性，延長使用壽命。
[0019]所述第二隔板可以采用PE過濾膜，例如微孔濾膜，以利用現(xiàn)有材料，減少制備成本。
[0020]本說明書所稱單層隔板構造下第一隔板的厚度下限值是指在正負極板之間只設置第一隔板的情況下，在保證蓄電池性能和/或質量要求情況下允許采用的第一隔板厚度的最小值，該下限值可依賴于第一隔板所用材料及蓄電池設計要求。
[0021 ]本說明書所稱顆粒包括固體顆粒、膏狀/膠狀顆粒及其他形態(tài)的顆粒。
[0022]本說明書所稱透過電解液是指允許電解液中的成分從一側轉移到另一側，所述電解液中的成分包括電解液中由溶劑和溶質形成的離子和分子成分，也包括充放電反應形成的離子和分子成分，透過方式可以利用多孔材料自身所具有的多孔，也可以是利用隔板上加工出的通孔，或上述兩者。
[0023]本發(fā)明公開的各優(yōu)選和可選的技術手段，除特別說明外及一個優(yōu)選或可選技術手段為另一技術手段的進一步限定外，均可以任意組合，形成若干不同的技術方案。
【主權項】
1.一種適于鉛酸蓄電池的雙隔板極板組件，包括相互平行的若干正極板和負極板，所述正極板和負極板交替分布，其特征在于相鄰正極板和負極板之間設有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板為能夠吸納和透過電解液的吸納式隔板，所述第二隔板為能夠透過電解液的過濾式隔板。2.如權利要求1所述的極板組件，其特征在于所述第二隔板的厚度小于所述第一隔板的厚度。3.如權利要求2所述的極板組件，其特征在于所述第一隔板位于正極板側，所述第二隔板位于負極板側。4.如權利要求3所述的極板組件，其特征在于所述第二隔板呈袋狀或片式，所述負極板緊貼于第二隔板內。5.如權利要求4所述的極板組件，其特征在于所述第一隔板呈U形或片狀，當所述第一隔板呈U形時，所述正極板位于所述U形的第一隔板內。6.如權利要求5所述的極板組件，其特征在于所述第二隔板的厚度不大于所述第一隔板厚度的。7.如權利要求1、2、3、4、5、6或7所述的極板組件，其特征在于所述第一隔板采用AGM。8.如權利要求8所述的極板組件，其特征在于所述第二隔板由PE材料制成。9.如權利要求9所述的極板組件，其特征在于所述第二隔板采用PE過濾膜。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙隔板極板組件，包括相互平行的若干正極板和負極板，所述正極板和負極板交替分布，相鄰正極板和負極板之間設有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板為能夠吸納和透過電解液的吸納式隔板，位于負極板側，所述第二隔板為能夠透過電解液的過濾式隔板，位于正極板側，所述第一隔板可以采用AGM，所述第二隔板可以采用PE過濾膜，呈袋狀或片式，將相應負極板包裹于其中。本發(fā)明允許在現(xiàn)有技術的基礎上進一步減小AGM厚度和正負極板之間的間距，并有利于減少或避免因活性物質脫落導致的短路和微短路，由此提高蓄電池的容量，延長使用壽命。
【IPC分類】H01M10/14, H01M2/16, H01M2/18
【公開號】CN105552283
【申請?zhí)枴緾N201510924303
【發(fā)明人】孟祥輝, 祁永軍, 孟凡剛
【申請人】河北奧冠電源有限責任公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月14日