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鉛蓄電池用板柵、極板、極板群和鉛蓄電池的制作方法_3

文檔序號:8640534閱讀:來源:國知局
中的各 個粗斜筋條(本說明書中將其有時簡稱為"2個斜筋條群中的各個粗斜筋條")可以被配置 成相對于上述板柵的寬度方向的中心線是左右對稱的,也可以被配置成相對于上述板柵的 寬度方向的中心線不是左右對稱的。但是,從使得整個極板中筋條的總體分布更均勻、并且 電流傳輸更均衡和高效的觀點考慮,優(yōu)選的是,一個斜筋條群中的各個粗斜筋條與另一個 斜筋條群中的各個粗斜筋條可以被配置成相對于上述板柵的寬度方向的中心線是左右對 稱的,這時,這兩個斜筋條群各自的與上橫梁骨的匯聚連接點相對于上述中心線通常也是 左右對稱的。進一步優(yōu)選的是,上述板柵中的上述2個以上斜筋條群(即所有斜筋條群) 中的所有粗斜筋條在整體上被配置成相對于上述板柵的寬度方向的中心線是左右對稱的。 圖1中示出了板柵1中一個斜筋條群的4根粗斜筋條與另一個斜筋條群的4根粗斜筋條相 對于板柵1的寬度方向的中心線10是左右對稱的情況,其中一個斜筋條群匯聚連接到上述 極耳2與上述上橫梁骨3相交叉處的中心點7,另一個斜筋條群匯聚連接到上橫梁骨上的交 點8處,中心點7和交點8相對于中心線10是左右對稱的。而且,圖1中示出的又是板柵 中具有2個斜筋條群且這2個斜筋條群中的所有粗斜筋條在整體上被配置成相對于上述板 柵的寬度方向的中心線是左右對稱的情況,并且根據(jù)圖1所示的內(nèi)容可以很容易地理解板 柵中具有3個、4個或更多個斜筋條群且所有這些斜筋條群中的所有粗斜筋條在整體上被 配置成相對于上述板柵的寬度方向的中心線是左右對稱的情況。
[0065] 圖2是本實用新型的板柵的一個例子的示意圖,該板柵具有兩個斜筋條群,其中 一個斜筋條群中的各個粗斜筋條與另一個斜筋條群中的各個粗斜筋條被配置成相對于上 述板柵的寬度方向的中心線不是左右對稱的。
[0066] 本實用新型的上述板柵雖然具有比較復雜的筋條配置形式,但是能夠通過鑄造法 容易地制造出來。
[0067] 本實用新型還提供一種鉛蓄電池用極板,其包含上述板柵和由該板柵保持的活性 物質(zhì)層。上述極板可以為正極板和負極板中的至少之一,但是與負極板相比,正極板更需要 配置成上述結構,因為在鉛蓄電池中正極板更容易發(fā)生膨脹和變形,且電池容量由正極板 控制,將正極板配置成上述結構的話,更能發(fā)揮效果。而且,本實用新型的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)與負 極板相比,正極板的粗斜筋條的配置形式、比值a/W、b/W對高率放電特性有更大的影響。
[0068] 因為鉛蓄電池用極板與板柵的尺寸在長度和寬度方面是完全一致的,因此極板中 極耳位置、極耳寬度與極板寬度的比值、以及粗斜筋條的配置形式等等都與板柵中的上述 情況是完全一致的。
[0069] 本實用新型進一步提供一種鉛蓄電池用極板群,其由多片正極板和多片負極板隔 著隔板交替重疊而成,其中,上述正極板為上述制得的極板;上述負極板的極耳的寬度方向 的中心位置離上述負極板的寬度方向的較近一端邊緣的距離a與上述負極板的寬度W的 比值a/W為0. 34以下,上述負極板的板柵具有2個以上斜筋條群,每個斜筋條群由多根粗 斜筋條構成,上述多根粗斜筋條各自的一端匯聚連接在上述板柵的上橫梁骨的匯聚連接點 上、另一端與上述板柵的左縱梁骨、右縱梁骨或下橫梁骨連接,一個斜筋條群的匯聚連接點 為上述極耳與上述上橫梁骨相交叉處的中心點。上述負極板的比值a/W的下限值以及比值 b/W并不需要特意地進行限定。這是因為,本實用新型的發(fā)明者發(fā)現(xiàn)與正極板的比值a/W、 b/W相比,負極板的比值a/W、b/W對高率放電特性的影響要小一些,特別是在限定了負極板 的板柵具有2個以上的由多根上述粗斜筋條構成的上述斜筋條群的情況下,可以不必對負 極板的比值a/W、b/W的下限進行特別的限定,只要在本領域中的常規(guī)范圍即可。但是,從更 好地兼顧高率放電特性、匯流排的焊接操作性和耐內(nèi)部短路性三者的觀點考慮,優(yōu)選上述 極板群中負極板的比值a/W為0. 29~0. 34、比值b/W為0. 14~0. 205,更優(yōu)選負極板的比 值 a/W 為 0? 31 ~0? 33、比值 b/W 為 0? 15 ~0? 18。
[0070] 另外,從提高充放電效率和成本控制的觀點考慮,優(yōu)選上述極板群的最外側均為 負極板,即負極板比正極板多1片。其原因是:正極板活性物質(zhì)比較疏松,且正極板的化學 反應比負極板的化學反應劇烈,反應前后活性物質(zhì)體積變化較大,所以當將正極板夾在負 極板之間,可使其兩側放電均勻,從而減輕正極板的翹曲和活性物質(zhì)脫落。
[0071] 在本實用新型的極板群中,優(yōu)選的是,正極板中一個斜筋條群中的各個粗斜筋條 與另一個斜筋條群中的各個粗斜筋條被配置成相對于板柵的寬度方向的中心線是左右對 稱的,負極板中一個斜筋條群中的各個粗斜筋條與另一個斜筋條群中的各個粗斜筋條被配 置成相對于板柵的寬度方向的中心線是左右對稱的,因為這能夠使得整個極板群中筋條的 總體分布更均勻、并且電流傳輸更均衡和高效,從而能夠更好地提高大電流放電性能即高 率放電特性。
[0072] 在本實用新型的極板群中,進一步優(yōu)選的是,正極板中的上述2個以上斜筋條群 (即所有斜筋條群)中的所有粗斜筋條在整體上被配置成相對于板柵的寬度方向的中心線 是左右對稱的,并且負極板中的上述2個以上斜筋條群(即所有斜筋條群)中的所有粗斜 筋條在整體上被配置成相對于板柵的寬度方向的中心線是左右對稱的,因為這能夠進一步 提高大電流放電性能即高率放電特性。
[0073] 在本實用新型的極板群中,還優(yōu)選的是,正極板和負極板各自的對應區(qū)域的對應 粗斜筋條的配置形態(tài)完全一致而相互重疊,因為這能夠使得正極板和負極板對應區(qū)域的筋 條的分布一致、反應性也一致,從而不會出現(xiàn)某一個極板的反應性較差而容易導致反應鈍 化和疲勞的情況,由此能夠提高大電流放電下的循環(huán)壽命性能。
[0074] 在本實用新型的極板群中,特別優(yōu)選的是,正極板中的上述2個以上斜筋條群(即 所有斜筋條群)中的所有粗斜筋條在整體上被配置成相對于板柵的寬度方向的中心線是 左右對稱的,負極板中的上述2個以上斜筋條群(即所有斜筋條群)中的所有粗斜筋條在 整體上被配置成相對于板柵的寬度方向的中心線是左右對稱的,并且上述正極板和上述負 極板各自的對應區(qū)域的對應粗斜筋條的配置形態(tài)完全一致而相互重疊,因為這能夠進一步 提高大電流放電性能以及大電流放電下的循環(huán)壽命性能。
[0075] 圖3(a)和圖3(b)給出了本實用新型的極板群的一個例子的示意圖,在該極板群 中,如圖3 (a)所示,正極板中的2個斜筋條群中的各個粗斜筋條被配置成相對于板柵的寬 度方向的中心線是左右對稱的,如圖3(b)所示,負極板中的2個斜筋條群中的各個粗斜筋 條被配置成相對于板柵的寬度方向的中心線是左右對稱的,而且上述正極板和上述負極板 各自的對應區(qū)域的對應粗斜筋條的配置形態(tài)完全一致而相互重疊。圖3(a)和圖3(b)示出 的是正負極板各自中具有2個斜筋條群且這2個斜筋條群中的所有粗斜筋條在整體上被配 置成相對于板柵的寬度方向的中心線是左右對稱的情況,但是根據(jù)圖3(a)和圖3(b)所示 的內(nèi)容可以很容易地理解正負極板各自中具有3個、4個或更多個斜筋條群且所有這些斜 筋條群中的所有粗斜筋條在整體上被配置成相對于板柵的寬度方向的中心線是左右對稱 的情況,在這種情況下,所得的極板群中正極板中的上述2個以上斜筋條群(即所有斜筋條 群)中的所有粗斜筋條在整體上被配置成相對于板柵的寬度方向的中心線是左右對稱的, 并且負極板中的上述2個以上斜筋條群(即所有斜筋條群)中的所有粗斜筋條在整體上被 配置成相對于板柵的寬度方向的中心線是左右對稱的,而且上述正極板和上述負極板各自 的對應區(qū)域的對應粗斜筋條的配置形態(tài)完全一致而相互重疊。后文中有時將極板群中粗斜 筋條的這種配置和分布的類型簡記為A類型。
[0076] 圖4(a)和圖4(b)給出了本實用新型的極板群的另一個例子的示意圖,在該極板 群中,如圖4(a)所示,正極板中的2個斜筋條群中的各個粗斜筋條被配置成相對于板柵的 寬度方向的中心線不是左右對稱的,如圖4(b)所示,負極板中的2個斜筋條群中的各個粗 斜筋條被配置成相對于板柵的寬度方向的中心線不是左右對稱的,但是上述正極板和上 述負極板各自的對應區(qū)域的對應粗斜筋條的配置形態(tài)完全一致而相互重疊。圖4(a)和圖 4 (b)示出的是正負極板各自中具有2個斜筋條群且這2個斜筋條群中的所有粗斜筋條在整 體上被配置成相對于板柵的寬度方向的中心線不是左右對稱的情況,但是根據(jù)圖4(a)和 圖4(b)所示的內(nèi)容可以很容易地理解正負極板各自中具有3個或更多個斜筋條群且所有 這些斜筋條群中的所有粗斜筋條在整體上被配置成相對于板柵的寬度方向的中心線不是 左右對稱的情況,在這種情況下,所得的極板群中正極板中的上述2個以上斜筋條群(即所 有斜筋條群)中的所有粗斜筋條在整體上被配置成相對于板柵的寬度方向的中心線不是 左右對稱的,并且負極板中的上述2個以上斜筋條群(即所有斜筋條群)中的所有粗斜筋 條在整體上被配置成相對于板柵的寬度方向的中心線不是左右對稱的,但是上述正極板和 上述負極板各自的對應區(qū)域的對應粗斜筋條的配置形態(tài)完全一致而相互重疊。后文中有時 將極板群中粗斜筋條的這種配置和分布的類型簡記為B類型。
[0077] 圖5(a)和圖5(b)給出了本實用新型的極板群的一個比較例的示意圖,如圖5(a) 所示,正極板中的2個斜筋條群中的各個粗斜筋條被配置成相對于板柵的寬度方向的中心 線不是左右對稱的,如圖5(b)所示,負極板中的2個斜筋條群中的各個粗斜筋條被配置成 相對于板柵的寬度方向的中心線不是左右對稱的,而且上述正極板和上述負極板各自的對 應區(qū)域的對應粗斜筋條的配置形態(tài)也不完全一致而不完全相互重疊。在這種情況下,所得 的極板群中正極板和負極板各自中的多個斜筋條群中的各個粗斜筋條在整體上被配置成 相對于板柵的寬度方向的中心線都不是左右對稱的,而且上述正極板和上述負極板各自的 對應區(qū)域的對應粗斜筋條的配置形態(tài)也不完全一致而不完全相互重疊。后文中有時將極板 群中粗斜筋條的這種配置和分布的類型簡記為C類型。
[0078] 本實用新型還提供一種鉛蓄電池,其具有多個單元電池,該單元電池是通過極板 群與電解液一起收納在單元電池室中而形成的,其中,極板群是上述制得的極板群。
[0079] 本實用新型的發(fā)明者發(fā)現(xiàn):在鉛蓄電池中極板群的極板(正負極板)的寬度W與 單元電池室的寬度Q的比值W/Q對鉛蓄電池的性能也有明顯的影響。圖6是表示本實用 新型的鉛蓄電池的單元電池室和極板的尺寸關系的示意圖。如果上述比值W/Q過小,即單 元電池室的寬度Q過大,則極板群與單元電池室的壁面之間的間隙大,極板群容易晃動,從 而不能被穩(wěn)定地固定,所以電池的耐振動性降低。而如果上述比值W/Q過大,即單元電池室 的寬度Q過小,則極板群與單元電池室的壁面之間的間隙小,由于極板兩側的隔板會比極 板寬一些并占用一部分單元電池室的容積,所以極板群裝入單元電池室時容易受到擠壓而 不容易裝入,造成電池組裝
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