[實用新型]用于蓄電池的板柵和鉛酸蓄電池

有效

• 申請號: 201220624293.7
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN203056016U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 何廣利;王憲宏
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: H01M4/73
• 分類號: H01M4/73
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 秘鳳華;吳鵬

技術領域

本實用新型涉及蓄電池的板柵結構，屬于鉛酸蓄電池制造技術領域，具體涉及用于蓄電池的雙極耳板柵。?

背景技術

板柵是鉛酸電池的集電器，也用于支撐電極中的活性物質，其決定了電池的大部分歐姆內阻，而內阻決定了鉛酸電池的功率特性以及產生的熱量，因此，具有良好結構的板柵有利于減少內阻，提高功率特性，并降低電池作業時產生的熱量，從而提高電池的循環使用壽命。?

美國專利US5，149,605中公開了一種蓄電池板柵結構，發明人在板柵的上邊框上設置了兩個共面的極耳，縮短了導電路徑，從而可以降低內阻。另外，CN201210337762.1中公開了一種優化了的用于鉛酸電池的單極耳板柵結構，它包括極耳、與極耳相接的上邊框、與上邊框相對的下邊框、與極耳相鄰的左邊框、與左邊框相對的右邊框以及橫豎交叉設置的若干個豎筋和若干個橫筋，其中，所述上邊框、下邊框和/或至少一個橫筋的截面面積從接近極耳到遠離極耳的方向逐漸減小。另外，所述左邊框、右邊框和/或至少一個豎筋的截面面積從接近極耳到遠離極耳的方向逐漸減小。在不增加成本的前提下,本實用新型的板柵能夠使鉛酸電池獲得更好的高功率特性即更低的電池內阻和更長的循環使用壽命。?

上述文獻在此全文引入以作參考。?

本實用新型的發明人通過CFD(計算流體力學)的方法全面研究了雙極耳板柵的內阻及壓降與橫筋、豎筋、框筋的尺寸、尺寸的變化規律以及橫筋和豎筋的排布等的關系，通過對筋條截面面積的設定，導電路徑得到進?一步縮短，更有助于內阻的降低。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于，在不增加成本的前提下,通過優化蓄電池中的板柵的結構來獲得具有改進的高容量、降低的電池內阻即高功率特性和較長循環使用壽命的蓄電池。?

本發明人為了優化板柵結構，首先基于計算流體力學（CFD）模型和模擬方法來計算板柵內的電勢損失和電流分布；然后比較使用等量的鉛和活性物質的不同板柵設計，通過篩選找出優化的板柵；選擇最大電勢損失和輸出電流作為評估設計的參數；然后將電勢損失低且輸出電流高的板柵作為候選；最后，比較各個不同板柵的最小截面面積以獲得最佳參數，從而在最大程度上延長蓄電池的使用壽命。?

上述目的可通過具有如下特征的板柵結構來實現：本實用新型中設計了一種用于蓄電池的板柵，其包括上邊框（2）、與上邊框（2）相對的下邊框（6）、左邊框（5）、與左邊框（5）相對的右邊框（7）以及橫豎交叉設置的若干個豎筋（3）和若干個橫筋（4），其特征在于，所述板柵進一步包括兩個極耳（1和8），所述兩個極耳（1和8）分別位于板柵的上邊框（2）和下邊框（6）上，并且呈對角設置。?

優選地，所述兩個極耳（1和8）分別設置在板柵的上邊框（2）的左端和下邊框（6）的右端，或者兩個極耳（1和8）分別設置在板柵的上邊框（2）的右端和下邊框（6）的左端。?

在上述的板柵中，進一步，在所述板柵的上半部和/或下半部，所述左邊框、右邊框、上邊框、下邊框、至少一個橫筋和/或至少一個豎筋的截面面積從接近極耳到遠離極耳的方向逐漸減小。優選地，所述左邊框、右邊框、上邊框、下邊框、至少一個橫筋和/或至少一個豎筋的截面面積從接近極耳到遠離極耳的方向呈線性或呈階梯性逐漸減小。?

在本實用新型中，優選地，所述板柵的上半部旋轉180度后與下半部的結構相同。?

在上述的板柵中，優選地，在所述兩個極耳(1和8)分別設置在板柵的上邊框(2)的左端和下邊框(6)的右端的板柵的上半部，并且左邊框的上端與下端截面積的比例為1.0～3.0，與極耳相連或相鄰的豎筋的上端與下端截面積的比例為3.0～6.0,距離極耳最遠端的豎筋的上端與下端截面積的比例為1.0～2.0。其中優選地，與極耳相連或相鄰的豎筋的上端與下端截面積的比例為5.0，和/或距離極耳最遠端的豎筋的上端與下端截面積的比例為1.0。同樣優選地，在所述兩個極耳(1和8)分別設置在板柵的上邊框(2)的左端和下邊框(6)的右端的板柵的上半部，并且上邊框的左端與右端的截面積的比例為1.5～4.0；與上邊框最接近的橫筋的左端與右端的截面積的比例為1.0～3.0。?

在本實用新型中，所述極耳（1）和/或極耳（8）與上邊框（2）和下邊框（6）所確定的平面共面或不共面。而優選地，所述極耳（1）和/或極耳（8）與上邊框（2）和下邊框（6）所確定的平面呈0度～30度，例如，所述極耳（1）和極耳（8）與上邊框（2）和下邊框（6）所確定的平面呈10度。?

同時，在上述的板柵中，所述極耳（1）和/或極耳（8）厚度與上邊框（2）或下邊框（6）的厚度相同或不相同。?