[發明專利]蓄電池板柵和極板

在審

• 申請號: 201810987790.5
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109103461A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 楊宇光;馬寶華
• 申請（專利權）人: 北京潤寶利德科技有限公司
• 主分類號: H01M4/74
• 分類號: H01M4/74
• 代理公司: 西安東靈通專利代理事務所(普通合伙) 61242
• 代理人: 朱玲

本發明屬于電池領域，具體涉及改進的蓄電池板柵，進一步涉及使用該蓄電池板柵制備的極板。所述蓄電池板柵具有相對設置的背離面和接觸面，所述背離面開設多個鉛膏柵孔，所述接觸面開設多根平行的直線狀匯流排聯條槽，使得電荷經所述鉛膏柵孔流入匯流排聯條槽、并匯流至電池電極。本發明的蓄電池板柵采用了特殊的“面結構”，在柵板的表面形成“立體”的凹凸結構，使鉛膏可在“多維度”上與極板產生電離，從而提高電轉化率，在增大制電量的同時，加快了電量的充放電時間，大幅度提高了鉛酸電池的“蓄電”能力。本發明中，板柵的重量大幅降低，從而提高了整個蓄電池中反應物質所占比重，使得蓄電池的實際比能量大幅提高。

技術領域

本發明屬于電池領域，具體涉及改進的蓄電池板柵，進一步涉及使用該蓄電池板柵制備的極板。

背景技術

二次電源在現代社會進程中發揮著極其重要的推進作用。特別是在石油資源越來越匱乏的今天，儲能與道路移動負載電源用途占有的比例越來越高，各種新興能源由于技術、成本等因素根本不可能在短期內滿足二次電源的需求市場。而傳統的鉛酸蓄電池盡管具有一百五十余年的歷史，它的技術成熟，原材料豐富，使用性能安全穩定的優點，卻由于生產工藝落后，比能量低，嚴重污染環境，質量重，充電慢壽命短等缺陷，嚴重制約了它的生存與發展。

鉛酸蓄電池的正極為二氧化鉛，負極為海綿狀鉛，電解質主要為硫酸水溶液，隔膜(板)有微孔橡膠、微孔塑料和玻璃纖維棉等。電池殼體使用硬橡膠、工程塑料等材料制成。電解質硫酸水溶液參與電池反應，正負極放電產生物均為硫酸鉛。【《電動汽車構造、原理與檢修》，吳興敏，張博，王彥光主編，北京：北京理工大學出版社，2015.07】目前市售的鉛酸蓄電池依然沿用鉛鈣合金板柵作為電極板，由于鉛鈣合金板柵中含有大量的鉛，在澆鑄、化成、焊接階段造成了重金屬鉛污染。另外，鉛基活性物質的理論比能量為170w〃h/kg，實際僅為理論比能量的1/5。比能量低的主要原因，一方面在于反應物質的反應效率低下，另一方面在于反應物質在蓄電池中的重量比低下。對此，申請人在在先發明【CN102515728A、CN102522566A，現以全文引用的方式合并入本發明】中提出了一種重量輕而導電率好的導電陶瓷材料、以及該材料制備得到的蓄電池板柵；但是，該蓄電池板柵依然采用傳統的帶有極眼的極耳的連接方式、電荷遷移效率沒有得到本質提升，呈蜂窩狀排列的電極柵板孔沒有擺脫反應物質在二維層面參與反應的弊端，且沒有考慮鉛膏在充電過程中的膨脹和剝離的問題。

發明內容

為解決現有技術中存在的技術問題，本發明的一個方面涉及改進的蓄電池板柵，用以替代現行的鉛鈣合金板柵，從而提高反應物質的反應效率和其在蓄電池中的比重，從而提高蓄電池的電流密度、電池性能和存儲性能。

具體而言，所述蓄電池板柵具有相對設置的背離面和接觸面，所述背離面開設多個鉛膏柵孔，所述接觸面開設多根平行的直線狀匯流排聯條槽，使得電荷經所述鉛膏柵孔流入匯流排聯條槽、并匯流至電池電極。

本發明的蓄電池板柵在背離面開設鉛膏柵孔，鉛膏柵孔內部填充含有二氧化鉛的鉛膏；其向對面的接觸面開設匯流排聯條槽，匯流排聯條插入匯流排聯條槽中，從而使該蓄電池板柵作為正極板使用。在蓄電池的充、放電過程中，鉛膏得到或失去的電子沿著“鉛膏柵孔-匯流排聯條槽-匯流排聯條-正極”的路徑遷移，由于板柵上設置多條匯流排聯條槽，故電荷可以以多路并流的方式匯流至電池正極，相對于傳統的使用極耳的“單通路”板柵而言，極大地提高了電流密度。

進一步地，所述鉛膏柵孔為貫穿所述蓄電池板柵的漏斗狀通孔，鉛膏柵孔垂直于軸向的截面的面積，從背離面到接觸面逐漸縮小。