專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鉛酸蓄電池板柵以及極板和電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鉛酸蓄電池的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種鉛酸蓄電池板柵以及極板和電池。
背景技術(shù)：
鉛酸蓄電池具有價(jià)格低廉、充放電效率高、能適應(yīng)負(fù)荷變化、經(jīng)受大電流放電、可靠性和安全性高等優(yōu)點(diǎn)，因而，在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。目前，鉛酸蓄電池廣泛應(yīng)用在汽車(chē)、火車(chē)、拖拉機(jī)、摩托車(chē)、電動(dòng)車(chē)以及通訊、電站、電力輸送、儀器儀表、UPS電源和飛機(jī)、坦克、艦艇、雷達(dá)系統(tǒng)等領(lǐng)域。隨著世界能源經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，在二次電源使用中，鉛酸蓄電池已占有85%以上的市場(chǎng)份額。鉛酸蓄電池在生產(chǎn)過(guò)程中，需要先生產(chǎn)鉛酸蓄電池的正負(fù)板柵，再將活性物質(zhì)涂覆在板柵上，經(jīng)輥壓機(jī)輥壓、干燥窯加熱，固化、烘干后制成正負(fù)極板，然后將正負(fù)極板用玻璃纖維隔板相互間隔組成極群，一個(gè)極群裝入電池槽的一個(gè)單格，電池槽的數(shù)個(gè)單格極群串聯(lián)就組成單只電池。板柵一般包括框筋、橫筋及豎筋，現(xiàn)有板柵的框筋與豎筋、橫筋相比，都比較粗大，框筋的豎邊和橫邊的橫截面積分別比豎筋、橫筋大2 3倍，甚至更多。但在鉛酸蓄電池的正常使用中，無(wú)需這么粗的框筋，只是在生產(chǎn)過(guò)程中，為涂板工藝的需要、組裝時(shí)極板強(qiáng)度的需要而設(shè)計(jì)的。這樣就大大浪費(fèi)了材料，增加了生產(chǎn)成本?，F(xiàn)有的蓄電池板柵，大多采用橫筋條多、豎筋條少的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)往往使得電流的流徑變長(zhǎng)，且電流密度變大，致使電流損耗較大；筋條一般均采用上下粗細(xì)一致的設(shè)計(jì)，由于電流從極板底部向頂部匯集，電流逐步增大，而筋條上下粗細(xì)一致，導(dǎo)致內(nèi)阻增大，板柵導(dǎo)電能力減弱。申請(qǐng)?zhí)枮?01010291734.1的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種蓄電池板柵，包括由四條邊框筋條圍成的長(zhǎng)方形或正方形的邊框，邊框內(nèi)設(shè)有若干垂直交錯(cuò)的橫筋條和豎筋條，一側(cè)邊框筋條上固定有極耳，豎筋條中心截面積總和大于橫筋條中心的截面積總和；豎筋條為錐體，且靠近極耳一端的橫截面積大于另一端的橫截面積。雖然豎筋條的錐體結(jié)構(gòu)增加了板柵的導(dǎo)電能力及支撐活性物質(zhì)的能力，但仍解決不了材料浪費(fèi)，生產(chǎn)成本高的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中鉛酸蓄電池板柵的材料浪費(fèi)、成本較高的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種節(jié)省原材料的鉛酸蓄電池板柵。一種鉛酸蓄電池板柵，包括矩形的框筋、位于框筋頂部的極耳、位于框筋內(nèi)橫豎交叉設(shè)置的橫筋和豎筋，所述框筋的豎邊與豎筋的截面積基本相同?，F(xiàn)有板柵的框筋相對(duì)于豎筋和橫筋都比較粗大，框筋的截面積分別比豎筋、橫筋大2 3倍，甚至更多。但在鉛酸蓄電池的正常使用中，無(wú)需這么粗的外框筋。因此，進(jìn)一步優(yōu)選，所述框筋的橫邊與橫筋的截面積基本相同，這樣就大大節(jié)省了材料，降低了生產(chǎn)成本。 鉛酸蓄電池板柵中的橫筋和豎筋主要起支撐活性物質(zhì)和傳導(dǎo)電流的作用。在傳導(dǎo)電流的過(guò)程中，靠近板柵極耳端的電流密度較大，遠(yuǎn)離極耳端的電流密度較小，較大的電流密度將導(dǎo)致板柵腐蝕較快，因此，本實(shí)用新型中所述框筋的豎邊與豎筋的截面積從底部至頂部逐漸增大，從而在不影響用戶(hù)使用的情況下，提高電池性能和循環(huán)使用壽命。但為涂板工藝的需要、所述橫筋和豎筋也不能太細(xì)，要能夠承受鉛膏的重量，因此優(yōu)選，所述框筋的豎邊與豎筋的截面積從底部至頂部逐漸增大至1.1 1.2倍。板柵筋條的截面形狀，常見(jiàn)的有三角形，菱形和橢圓形。它們各有其特點(diǎn):三角形截狀板柵的主要優(yōu)點(diǎn)是在鑄造時(shí)易于脫模，但對(duì)活物質(zhì)的保持能力較差。菱形截面筋條對(duì)活物質(zhì)保持能力較強(qiáng)，但要求模具精度要高且脫模較三角形困難。圓形截面筋條主要優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕能力強(qiáng)，因?yàn)樵谄浣孛娣e與其它形狀相同時(shí)，具有最小的同界長(zhǎng)度；在其活物質(zhì)保持能力和脫模難易方面界于三角形和菱形之間。由于本實(shí)用新型中所述框筋的豎邊與豎筋的截面積基本相同，所述框筋的橫邊與橫筋的截面積基本相同，而現(xiàn)有技術(shù)中框筋的截面積是橫筋或豎筋截面積的2 3倍，即相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)減弱了對(duì)活性物質(zhì)的支撐，因此本實(shí)用新型中優(yōu)選所述豎筋及橫筋的橫截面形狀為菱形，能夠提高對(duì)活性物質(zhì)的保持能力。由于本實(shí)用新型中框筋的豎邊與豎筋的截面積基本相同，框筋的橫邊與橫筋的截面積基本相同，所以在許多板柵的堆放存儲(chǔ)時(shí)，難以避免的相鄰板柵間相互擠壓，所以?xún)?yōu)選所述菱形截面的四個(gè)頂角為平角，若筋條的截面為尖角，則難免造成板柵存儲(chǔ)時(shí)，由于相鄰板柵之間的摩擦造成的磨損，從而造成不必要的損失。為增加鉛酸蓄電池板柵的整體強(qiáng)度，所述框筋的四角處設(shè)有第一加強(qiáng)筋，增大了板柵的抵抗外界壓力的能力，同時(shí)也提高了支撐足夠活性物質(zhì)的能力，提高了板柵的集流性能。同理，由于鉛酸蓄電池板柵極耳處承受的作用力也較大，且極耳處的電流密度較大，由此而造成的腐蝕較快，因此優(yōu)選，所述框筋在靠近極耳處設(shè)有第二加強(qiáng)筋；所述第一加強(qiáng)筋和第二加強(qiáng)筋均分布在由橫筋和豎筋構(gòu)成的網(wǎng)格內(nèi)。本實(shí)用新型還提供了一種鉛酸蓄電池極板，包括板柵和涂覆在該板柵上的活性物質(zhì)材料層，所述的板柵為上述的鉛酸蓄電池板柵。本實(shí)用新型還提供了一種鉛酸蓄電池，包括極板，所述的極板包括上述的鉛酸蓄電池板柵和涂覆在該板柵上的活性物質(zhì)材料層。如無(wú)特殊說(shuō)明，本實(shí)用新型中所說(shuō)截面積均指橫截面積。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在:該鉛酸蓄電池板柵的框筋的豎邊與豎筋的截面積基本相同，框筋的橫邊與橫筋的截面積基本相同，大大節(jié)省了原材料，降低了成本?？蚪畹呢Q邊與豎筋的截面積從底部至頂部逐漸增大，使得豎筋的上下兩端的腐蝕幾乎保持同步，提高電池性能和循環(huán)使用壽命。

圖1為本實(shí)用新型鉛酸蓄電池板柵的結(jié)構(gòu)示意圖；[0023]圖2為本實(shí)用新型鉛酸蓄電池板柵的橫筋或豎筋的橫截面圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種鉛酸蓄電池板柵，包括矩形的框筋1、位于框筋I(lǐng)頂部的極耳4、位于框筋I(lǐng)內(nèi)橫豎交叉設(shè)置的橫筋2和豎筋3，框筋I(lǐng)的豎邊與豎筋3的截面積基本相同，框筋I(lǐng)的橫邊與橫筋2的截面積基本相同?，F(xiàn)有技術(shù)中，板柵的框筋相對(duì)于豎筋和橫筋都比較粗大，框筋的截面積比豎筋、橫筋大2 3倍甚至更多。但在鉛酸蓄電池的正常使用中，無(wú)需這么粗的外框筋，所以將框筋的截面積縮小至與豎筋和橫筋的截面積基本相同，就大大節(jié)省了材料，降低了鉛合金板柵的生產(chǎn)成本。板柵的主要作用是支撐活性物質(zhì)和導(dǎo)電，越靠近極耳處活性物質(zhì)的重力勢(shì)能越大，需要筋條的承受能力越大，所以本實(shí)用新型中框筋的豎邊與豎筋的截面積從底部至頂部逐漸增大，這樣不僅支撐能力增大，而且傳導(dǎo)電流的能力也相應(yīng)的增加，增加的量以頂部截面積為底部截面積的1.1 1.2倍為宜。板柵的筋條形狀可以根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型將板柵的截面設(shè)置成菱形，且菱形至少兩個(gè)對(duì)角為平角，菱形設(shè)計(jì)增強(qiáng)了對(duì)活性物質(zhì)的保持能力，平角則降低板柵堆放存儲(chǔ)時(shí)的摩擦造成的損失；當(dāng)然為了便于鑄造時(shí)的脫模容易也可以設(shè)置成三角形，為了提高筋條的耐腐蝕能力也可以設(shè)置成圓形，或者為了其他需要可以設(shè)置成任何其他形狀?？蚪畹慕孛娣e形狀也是根據(jù)具體需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，框筋的粗細(xì)通常比橫筋或豎筋粗些，截面積為橫筋或豎筋的2 3倍，當(dāng)然為了節(jié)約原料也可將框筋的粗細(xì)設(shè)置成與橫筋、豎筋差不多。由于本實(shí)用新型中橫筋及豎筋與框筋的截面積基本相同，所以在許多板柵的共同存儲(chǔ)時(shí)，難以避免的相鄰板柵間相互擠壓，所以將豎筋和橫筋的截面設(shè)置成菱形，且菱形的四個(gè)頂角不要設(shè)成尖角，最好為平角，如圖2所示。該結(jié)構(gòu)可以緩解存儲(chǔ)時(shí)相鄰板柵之間的壓力，防止意外損壞，造成不必要的損失。為進(jìn)一步加強(qiáng)板柵的支撐強(qiáng)度，尤其是板柵四角處和極耳處的強(qiáng)度，在框筋的四角處設(shè)有第一加強(qiáng)筋，在框筋的靠近極耳處設(shè)有第二加強(qiáng)筋，增強(qiáng)了板柵四角處及極耳處抵抗外界壓力的能力，延長(zhǎng)了板柵的使用壽命。該結(jié)構(gòu)的板柵和普通板柵一樣，可以應(yīng)用于極板上，將該板柵上涂覆正極活性物質(zhì)，經(jīng)輥壓機(jī)輥壓、干燥窯加熱，固化、烘干后制成正極片，在該板柵上涂覆負(fù)極活性物質(zhì)，經(jīng)輥壓機(jī)輥壓、干燥窯加熱，固化、烘干后制成負(fù)極片，以本實(shí)用新型板柵為基礎(chǔ)制作的極板具有成本低，導(dǎo)電性好的特點(diǎn)，且使用壽命較長(zhǎng)。進(jìn)一步延伸，將上述制作的極板應(yīng)用于鉛酸蓄電池，同樣鉛酸蓄電池也具有導(dǎo)電性好、且使用壽命較長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種鉛酸蓄電池板柵，包括矩形的框筋、位于框筋頂部的極耳、位于框筋內(nèi)橫豎交叉設(shè)置的橫筋和豎筋，其特征在于，所述框筋的豎邊與豎筋的截面積基本相同。
2.如權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，所述框筋的橫邊與橫筋的截面積基本相同。
3.如權(quán)利要求2所述的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，所述框筋的豎邊與豎筋的截面積從底部至頂部逐漸增大。
4.如權(quán)利要求3所述的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，所述框筋的豎邊與豎筋的截面積從底部至頂部逐漸增大至1.1 1.2倍。
5.如權(quán)利要求4所述的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，所述框筋的四角處設(shè)有第一加強(qiáng)筋。
6.如權(quán)利要求5所述的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，所述框筋在靠近極耳處設(shè)有第二加強(qiáng)筋。
7.一種鉛酸蓄電池極板，包括板柵和涂覆在該板柵上的活性物質(zhì)材料層，其特征在于，所述的板柵為權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的鉛酸蓄電池板柵。
8.一種鉛酸蓄電池，包括極板，其特征在于，所述的極板包括權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的鉛酸蓄電池板柵和涂覆在該板柵上的活性物質(zhì)材料層。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種鉛酸蓄電池板柵，包括矩形的框筋、位于框筋頂部的極耳、位于框筋內(nèi)橫豎交叉設(shè)置的橫筋和豎筋，框筋的豎邊與豎筋的截面積基本相同，框筋的橫邊與橫筋的截面積基本相同。本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種鉛酸蓄電池極板，包括板柵和涂覆在該板柵上的活性物質(zhì)材料層，所述的板柵為上述的鉛酸蓄電池板柵。本實(shí)用新型還提供了一種鉛酸蓄電池，包括極板，所述的極板包括上述的鉛酸蓄電池板柵和涂覆在該板柵上的活性物質(zhì)材料層。本實(shí)用新型板柵大大節(jié)省了原材料，降低了成本，而且，框筋的豎邊與豎筋的截面積從底部至頂部逐漸增大，使得豎筋的上下兩端的腐蝕幾乎保持同步，提高電池性能和循環(huán)使用壽命。
文檔編號(hào)H01M4/73GK202977601SQ201220557540
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者周文渭, 高根芳, 陳清元, 張?zhí)烊? 朱健, 佘秋利, 曹進(jìn), 朱建峰, 朱惠, 趙海敏, 吳飛, 宋文龍, 施璐, 李丹 申請(qǐng)人:天能電池集團(tuán)有限公司