[發明專利]具有變化的耐腐蝕性的電池板柵

有效

• 申請號: 201611146716.8
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN107204470B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: M.·艾瑞克·泰勒;胡建勛;格倫·W.·安徒生;約瑟夫·F.·馬修斯;巴特·W.·薩奧爾;詹姆斯·S.·塞門斯基;薛峰;默罕默德海爾·阿爾卡提布
• 申請（專利權）人: CPS科技控股有限公司
• 主分類號: H01M4/74
• 分類號: H01M4/74;H01M4/72;H01M4/20
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

本發明公開了一種電池板柵。所述電池板柵包括板柵柵絲的圖案。所述圖案包括具有第一節段和第二節段的板柵柵絲，所述第一節段具有指示第一耐腐蝕性的第一微結構，所述第二節段具有指示第二耐腐蝕性的第二微結構。本發明涉及控制精細標定的板柵柵絲節段的微結構，使得可以將其選擇性地腐蝕掉，使之無法傳遞應力，和/或減少導致電池故障的應力積累。

本申請是申請日為2012年10月31日、國際申請號為PCT/US2012/062698，國家申請號為201280064554.7且發明名稱為“具有變化的耐腐蝕性的電池板柵”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年11月3日提交的系列號為61/555,276的美國臨時專利申請(標題為ENHANCED POSITIVE BATTERY GRID)和2012年10月30日提交的系列號為13/663,872的美國非臨時專利申請(標題為BATTERY GRID WITH VARIED CORROSION RESISTANCE)的優先權，上述申請的內容據此以全文引用的方式并入本文。

技術領域

本發明涉及電池領域(例如，鉛酸電池，包括用于車輛起動、照明和點火應用的電池；船用電池；商務電池；工業電池；供混合動力電動汽車、微混合動力汽車等使用的電池)。本發明更具體地涉及電池板柵和制作電池板柵的方法。

背景技術

二次電池或可再充電電池、蓄電池或蓄電器是一組的一個或多個電化學電池，其中的電化學反應是電學上可逆的。

已知的是，鉛酸電池由浸入電解質溶液的鉛板和二氧化鉛隔離板構成。鉛、二氧化鉛和電解質引發化學反應，所述化學反應釋放電子，使釋放出的電子流過導體以產生電力。

鉛酸電池通常具有很長的壽命或壽命周期，結果導致大數目的放電/充電循環。電池放電時，電解質的酸與所述板的材料發生反應，使其表面變成硫酸鉛。電池充電時，化學反應逆轉。也就是說，鉛酸電池充電時，正電極活性材料從硫酸鉛/氧化鉛轉化成二氧化鉛。已知電池板柵(并且特別是正極電池板柵)在貫穿其壽命周期中隨時間的推移而增長。

鉛酸電池的一個眾所周知的故障模式是通過正極板柵增長自然發生的。此外，電池的過度循環、溫度過高和過度充電可加快正極板柵腐蝕的速率，并因此加快板柵增長的速率。

傳統的電池板柵制造往往需要特別注意避免電池板柵柵絲結構的顯著破壞。據Prengaman報告(Pb-80 Seventh International Lead Conference,Madrid,LeadDevelopment Association,London,1983,p.34)，老化后使鉛合金材料變形大大降低了后續的機械性能和晶粒結構以及耐腐蝕性。腐蝕仍然是鉛酸電池最常見的故障模式之一。因此傳統上來說，形成電池板柵要避免過度腐蝕和/或氧化。

許多電池制造商通過這樣的方式來抵消板柵增長，即將電池盒設計成具有間隙的區域以允許板柵在電池壽命過程期間增長。其它電池制造業試圖通過為其特定的板柵制造工藝努力開發耐腐蝕的鉛合金來弱化腐蝕的影響。另一種可供選擇的方案是向板柵中加鉛以減少板柵增長。然而，上述方案缺點在于材料和成本的增加。

基于制造上的限制條件和/或為確保將濕糊劑保持在板柵結構內，傳統的板柵設計往往限制板柵中開口的尺寸。另外，在許多應用中，由于車輛制造商所允許的電池空間有限，較大的電池尺寸可能是不可取的或不可能的。此外，雖然使現有電池盒內單獨的板較小的話可以為板柵膨脹提供所需的空間，但這種方式可能會使容量和高倍率性能受損。因此，在傳統的鉛酸電池中，在容器內提供更多的空間以適應板柵增長的靈活性是有限的。

發明內容