[實(shí)用新型]鉛蓄電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220729054.8
• 申請(qǐng)日: 2012-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN203103401U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白春宇;張靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 松下蓄電池（沈陽(yáng)）有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/14
• 分類號(hào): H01M4/14;H01M10/06;H01M10/12
• 代理公司: 北京永新同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11376
• 代理人: 楊勝軍

本實(shí)用新型涉及一種具有極板群的鉛蓄電池。?

鉛蓄電池可作汽車、電動(dòng)自行車等啟動(dòng)用的動(dòng)力源，也可作計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備的后備電源，現(xiàn)有的鉛蓄電池由電解液和浸在電解液中的極板群等構(gòu)成。該極板群包括正極板、負(fù)極板和隔板，它能將化學(xué)能量轉(zhuǎn)換為電能量并將其釋放（即放電），相反也可以將電能量轉(zhuǎn)換為化學(xué)能量進(jìn)行存儲(chǔ)（即充電）。這種鉛蓄電池一般都會(huì)由6個(gè)2V的鉛蓄電池單元串聯(lián)構(gòu)成。?

鉛蓄電池中的正極板和負(fù)極板是在合金做成的板柵（格子體）上涂覆鉛膏（活性物質(zhì)）而制成的。鉛膏是用稀硫酸將鉛粉、二氧化鉛、添加物等混合后做成的。正極板的材料一般是二氧化鉛（PbO₂），負(fù)極板是鉛（Pb），電解液是稀硫酸（H₂SO₄）。?

如圖5所示，通常來(lái)說(shuō)，在裝配好的鉛蓄電池的極板群中，負(fù)極板的個(gè)數(shù)比正極板多一個(gè)。?

板柵的作用除了如上所述維持活性物質(zhì)，還將活性物質(zhì)和外部進(jìn)行連通并導(dǎo)電。板柵的材質(zhì)有兩種，分別是鉛銻合金型（Pb?Sb）和鉛鈣合金型（Pb?Ca）。板柵的制作方法目前常用的有兩種：將融化的合金注入模具鑄成板柵，即鑄造板柵；以及用機(jī)器將壓延好的合金鉛帶沖壓并拉伸成網(wǎng)狀，即拉網(wǎng)式板柵，簡(jiǎn)稱為Exp板柵。?

較常見的鉛蓄電池的劣化原因有兩個(gè)，一個(gè)是正極活性物質(zhì)的軟化及脫落，另一個(gè)是正極板柵的腐蝕。?

具體來(lái)說(shuō)，正極活性物質(zhì)的軟化及脫落是指：當(dāng)鉛蓄電池反復(fù)充放電后，正極活性物質(zhì)的細(xì)小PbO₂粒子加快結(jié)晶，結(jié)晶后的PbO₂粒子變大而引起表面平滑，造成PbO₂間的結(jié)合力變?nèi)酰Ｗ拥袈洹Ｃ撀涞恼龢O活性物質(zhì)在板柵下部堆積，當(dāng)堆積到一定程度時(shí)，正、負(fù)極板?下部導(dǎo)通而短路。針對(duì)該種劣化，有采用U形隔板，將正極板或負(fù)極板放置在U形隔板中間，防止堆積的正極活性物質(zhì)與負(fù)極板導(dǎo)通的策略。?

但這種策略無(wú)法應(yīng)對(duì)鉛蓄電池的另一種劣化，即，正極板柵的腐蝕。在鉛蓄電池的開路狀態(tài)下，正極板柵與電位較高的PbO₂始終連接，因此總是處于被腐蝕的環(huán)境中。在充電的情況下被施加充電壓時(shí)，電位變高，此時(shí)的腐蝕又進(jìn)一步加速。這種腐蝕是沿著構(gòu)成板柵的Pb或Pb合金的邊界產(chǎn)生，腐蝕生成物比原物質(zhì)體積大，因此，造成板柵從邊界向上下左右的外側(cè)延展。延展出的板柵上的正極活性物質(zhì)很可能與負(fù)極板導(dǎo)通，造成短路，而反復(fù)充放電時(shí)所溶解和析出反應(yīng)所析出的鉛堆積在延展出的正極板柵上，最終與負(fù)極板導(dǎo)通，加劇了短路。尤其是Exp板柵，由于不像鑄造板柵那樣具有邊框，因此，從側(cè)面延展的情況更為顯著。?

上述U形隔板無(wú)法應(yīng)對(duì)這種正極板柵從側(cè)面延展而與負(fù)極板短路的情況。?

針對(duì)這種情況有專利文獻(xiàn)1公開了使極板的高度為D，該極板的上、左、右方向的邊界距隔板邊界的距離分別為AA、AB、AC，使（AA，AB，AC）≥0.02D，來(lái)改善鉛蓄電池的因短路造成的劣化情況。?

然而，如果根據(jù)專利文獻(xiàn)1的方案使極板邊界距隔板邊界的距離變大，則在鉛蓄電池整體體積不變的情況下，極板面積變小，電池容量也相應(yīng)降低。?

為防止電池容量降低，如專利文獻(xiàn)2所指出的，當(dāng)采用鑄造格柵時(shí)，限制格柵寬度為隔板寬度的93%~96%，以保證電池容量。?

為防止電池容量降低，如專利文獻(xiàn)2所指出的，當(dāng)采用鑄造格柵時(shí)，限制格柵寬度為隔板寬度的93%~96%，以保證電池容量。?

專利文獻(xiàn)1：日本特開2004?311357?

專利文獻(xiàn)2：日本特開平5?135757?

鑒于上述情況，本實(shí)用新型提供一種鉛蓄電池，能夠減少因短路造成的劣化情況，并維持電池容量。?

本實(shí)用新型的鉛蓄電池，具有至少一個(gè)電池槽，所述電池槽中放置有極板群以及電解液，所述極板群包括多個(gè)正極板、多個(gè)負(fù)極板以?及多個(gè)U形隔板，所述正極板和所述負(fù)極板隔著U形隔板層疊排列，并且所述正極板和所述負(fù)極板采用拉網(wǎng)式板柵，其特征在于，所述正極板和/或負(fù)極板的寬度為所述隔板的寬度的83%~87%。?

根據(jù)上述鉛蓄電池，對(duì)于處于腐蝕環(huán)境中的極板群，即使反復(fù)充放電時(shí)所溶解和析出反應(yīng)所析出的鉛堆積在延展出的正極板柵上，延展出的板柵上的正極活性物質(zhì)也不會(huì)與負(fù)極板導(dǎo)通，造成短路，從而確保鉛蓄電池的耐短路性能，提高電池壽命。?

進(jìn)一步，優(yōu)選所述正極板和/或負(fù)極板的寬度為所述隔板的寬度的85%。?

根據(jù)上述鉛蓄電池，能夠提高鉛蓄電池的耐短路特性。?