[發(fā)明專利]具有變化的耐腐蝕性的電池板柵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710338822.4
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN107248578B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: CPS科技控股有限公司
• 主分類號: H01M4/73
• 分類號: H01M4/73;H01M4/82
• 代理公司: 上海脫穎律師事務(wù)所 31259
• 代理人: 脫穎

本發(fā)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(jié)段和第二節(jié)段的板柵柵絲，所述第一節(jié)段具有第一耐腐蝕性，所述第二節(jié)段具有比第一耐腐蝕性差的第二耐腐蝕性。在電池板柵的使用壽命期間，第二節(jié)段以快于第一節(jié)段的腐蝕速率的速率發(fā)生腐蝕，以便動態(tài)地釋放其內(nèi)應(yīng)力并控制板柵增長。還公開了包括所述板柵的電池和形成所述板柵的方法。

本申請是申請日為2012年10月31日、國際申請?zhí)枮镻CT/US2012/062698、國家申請?zhí)枮?01280064554.7、發(fā)明名稱為“具有變化的耐腐蝕性的電池板柵”的發(fā)明專利申請的分案申請。

相關(guān)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(biāo)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(biāo)題為BATTERY GRID WITH VARIED CORROSION RESISTANCE)的優(yōu)先權(quán)，上述申請的內(nèi)容據(jù)此以全文引用的方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域(例如，鉛酸電池，包括用于車輛起動、照明和點(diǎn)火應(yīng)用的電池；船用電池；商務(wù)電池；工業(yè)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(fā)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(shù)

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(xué)電池，其中的電化學(xué)反應(yīng)是電學(xué)上可逆的。

已知的是，鉛酸電池由浸入電解質(zhì)溶液的鉛板和二氧化鉛隔離板構(gòu)成。鉛、二氧化鉛和電解質(zhì)引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，所述化學(xué)反應(yīng)釋放電子，使釋放出的電子流過導(dǎo)體以產(chǎn)生電力。

鉛酸電池通常具有很長的壽命或壽命周期，結(jié)果導(dǎo)致大數(shù)目的放電/充電循環(huán)。電池放電時，電解質(zhì)的酸與所述板的材料發(fā)生反應(yīng)，使其表面變成硫酸鉛。電池充電時，化學(xué)反應(yīng)逆轉(zhuǎn)。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(zhuǎn)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(fā)生的。此外，電池的過度循環(huán)、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(tǒng)的電池板柵制造往往需要特別注意避免電池板柵柵絲結(jié)構(gòu)的顯著破壞。據(jù)Prengaman報告(Pb-80Seventh 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(xù)的機(jī)械性能和晶粒結(jié)構(gòu)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(tǒng)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(shè)計成具有間隙的區(qū)域以允許板柵在電池壽命過程期間增長。其它電池制造業(yè)試圖通過為其特定的板柵制造工藝努力開發(fā)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(diǎn)在于材料和成本的增加。

基于制造上的限制條件和/或?yàn)榇_保將濕糊劑保持在板柵結(jié)構(gòu)內(nèi)，傳統(tǒng)的板柵設(shè)計往往限制板柵中開口的尺寸。另外，在許多應(yīng)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(xiàn)有電池盒內(nèi)單獨(dú)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(tǒng)的鉛酸電池中，在容器內(nèi)提供更多的空間以適應(yīng)板柵增長的靈活性是有限的。

發(fā)明內(nèi)容