[實用新型]一種放射式圓弧波紋狀結構的板柵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721145486.3
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN207183413U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 李開貴
• 申請（專利權）人: 李開貴
• 主分類號: H01M4/72
• 分類號: H01M4/72
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙)11548
• 代理人: 李靜

技術領域

本實用新型屬于蓄電池用板柵技術領域，具體涉及一種放射式圓弧波紋狀結構的板柵。

背景技術

眾所周知，蓄電池的核心是極板，其生產(chǎn)成本占蓄電池總成本的70%以上，蓄電池極板的重量直接影響蓄電池各項技術指標的優(yōu)劣 ，而極板性能指標的基礎與板柵結構的設計密切相關。

目前廣泛使用的板柵結構為橫平豎直的矩形結構，極耳位置偏向一邊，這種結構的板柵內(nèi)阻最大，電池大容量充放電特性不好，電池使用一段時間后，鉛膏泥化，嚴重影響蓄電池使用壽命，這種古老的板柵結構設計是緣于當時規(guī)模加工設備自動化程度低，無法創(chuàng)新設計及實施，最終將會逐步退出歷史舞臺。近幾十年來，隨著模具加工設備自動化程度的提高，出現(xiàn)了一種放射狀板柵設計，極耳位置也逐漸向中間移動確實減少了部分內(nèi)阻，電池大電流充放電特性有所改善，但電池使用一段時間后，鉛膏泥化問題沒有解決，蓄電池使用壽命沒有改善。

經(jīng)解解剖失敗電池發(fā)現(xiàn)一個重要現(xiàn)象，鉛膏泥化都集中在極耳及其下部3/1的位置，越到極板兩側和下部極板越完好，通過分析得到如下結論：1.板柵是電池極板活性物質(zhì)的集流體，板柵下部每個柵格結點導出的電流，只有極耳附近柵格結點導出電流的1%～0.3%（隨板柵面積而變化），板柵面積越大，板柵下部柵格結點導出電流越小，而極耳附近的柵格結點電流是下部柵格結點電流的集合，因而靠近極耳部分的柵格結點的電流是板柵下部柵格結點電流的100倍以上，導致靠近極耳附近柵格電流聚集，發(fā)熱變形嚴重。2.電池充、放電過程中，活性物質(zhì)也在反復膨脹和收縮變化，某部分電流越大，活性物質(zhì)的膨脹和收縮量越大，這是導致普通板柵結構，極耳附近活性物質(zhì)容易泥化的重要原因。3.根據(jù)導體電阻計算公式：R=PS/V，當材料電阻系數(shù)P及材料長度L相同時，其阻值與材料截面積成反比。為了減少內(nèi)阻，降低由板柵集流而導致的溫開，并能減少活性物質(zhì)的膨脹和收縮量，只有增大板柵各筋條的截面積或數(shù)量，這又反過來減少了活性物質(zhì)的涂膏量，降低了電池容量，因而板柵結構必須采取新的設計，才能突破傳統(tǒng)結構帶來的桎梏。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種既不增加板柵重量，又不減少活性物質(zhì)的涂膏量，并且能夠解決電池反復充放電過程中活性物質(zhì)的泥化，提高了電池循環(huán)壽命，同時減小了電池內(nèi)阻，提高了電池大電流充放電性能和增加電池容量的一種放射式圓弧波紋狀結構的板柵。

本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的：該板柵包括邊框，邊框頂部設置有極耳，邊框的內(nèi)部設置有圓弧波紋狀橫筋條和放射式縱向豎筋條；所述的邊框的橫截面為上邊和下邊短且相等，其余邊長且相等的六邊形結構，所述該六邊形結構的寬度等于長度的75%～85%；所述的極耳設置在頂部邊框總寬度的1/2-（7～12）mm處，極耳與頂部邊框之間為弧形極耳連接部，弧形極耳連接部與側部邊框之間的頂部邊框為向下的斜坡狀，弧形極耳連接部低部的高度與側部邊框頂部的高度之差為1～3mm；所述的圓弧波紋狀橫筋條的弧度為1.1～1.25rad，橫截面為鉆石狀半筋結構，鉆石狀半筋結構交替設置，鉆石狀半筋結構的邊緣與邊框的邊緣之間的距離為0.2～0.3mm；所述的放射式縱向豎筋條的橫截面為上邊和下邊短且相等，其余邊長且相等的六邊形結構，六邊形結構上邊和下邊之間為六邊形結構的長度，所述邊框的寬度與六邊形結構的長度之差為0.2～0.4mm；放射式縱向豎筋條頂部的橫截面積大于放射式縱向豎筋條底部的橫截面積；放射式縱向豎筋條的頂部兩端分別通過第一圓弧板與頂部邊框底部相連，放射式縱向豎筋條的底部兩端分別通過第二圓弧板與底部邊框頂部相連。

優(yōu)選地，所述的放射式縱向豎筋條底部上邊長度為放射式縱向豎筋條頂部上邊長度的50～60%。

優(yōu)選地，所述的兩個側部邊框之間設有若干個全筋結構的圓弧加強筋。

優(yōu)選地，所述的圓弧加強筋橫截面為上邊和下邊短且相等，其余邊長且相等的六邊形結構，圓弧加強筋為兩條，其分別設置在側部邊框的三分之一處和三分之二處。

優(yōu)選地，所述的圓弧加強筋上邊或下邊與側部邊框之間的距離為0.1 mm。

優(yōu)選地，所述的頂部邊框和底部邊框之間若干個放射式縱向加強筋。

優(yōu)選地，所述的放射式縱向加強筋橫截面為上邊和下邊短且相等，其余邊長且相等的六邊形結構，該六邊形結構上邊和下邊之間為該六邊形結構的長度，頂部邊框的寬度與該六邊形結構的長度之差為0.1～0.2mm；放射式縱向加強筋為兩條，其分別設置在頂部邊框的三分之一處和三分之二處。