[發明專利]一種水平鉛酸電池

在審

• 申請號: 201811209549.6
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109119553A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 章暉;韓祖孟;盧玉軍;秦志全;楊其軍;湯群星
• 申請（專利權）人: 浙江圖蘭特儲能科技有限公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M2/08;H01M2/18;H01M10/14
• 代理公司: 杭州華知專利事務所(普通合伙) 33235
• 代理人: 張德寶

本發明提供一種水平鉛酸電池，包括電池殼體以及設置于電池殼體內的一個或多個電池極群，電池極群包括正端子極板、層疊放置的若干準雙極性極板、負端子極板以及設置于正負極板之間的隔膜，準雙極性極板一端涂有正極活性物質、另一端涂有負極活性物質、中間留有一段用于正負極板電連接的裸露鉛絲，所述相鄰電池極群之間設置有供鉛絲垂直通過且隔絕不同電池極群間的液體和/或氣體流動的隔離屏障，所述隔離屏障與所述鉛絲相交的間隙填充有密封介質；所述電池殼體與所述隔離屏障相交的位置設置有圍繞所述隔離屏障四周的環型容膠槽，所述容膠槽填充有用于密封所述電池殼體和所述隔離屏障的間隙的密封介質。本技術方案使鉛絲穿過隔離屏障，并在交叉的地方以密封介質填充，并在隔離屏障的四周也設置特殊結構部容置密封介質，將隔離屏障與殼體之間的空隙填充密封，能夠實現水平鉛酸電池單元格之間的密封，解決水平鉛酸電池單元格之間的竄液或竄氣問題。

【技術領域】

本發明涉及一種蓄電池，尤其涉及一種密封性能良好的水平鉛酸電池。

【背景技術】

鉛酸電池始于1859年Gaston Plante關于Pb電極在10wt％的硫酸溶液中充放電的研究。1881年，Camille Faure將紅鉛、硫酸和水混合而成的鉛膏涂布于鉛板作為電極，Ernest Volckmar將鉛板變更為鉛板柵。這兩項技術緩解了鉛酸電池正負極鉛膏軟化脫落，有效地提高了鉛酸電池的容量。鉛酸電池結構由此基本成型并走向成熟。經過150余年的研究和改進，鉛酸電池在極板、添加劑、隔板材料以及制造工藝等方向都得到了革新。目前，鉛酸電池產量和儲電量仍然雄踞化學電源之首，正在為人類社會的發展和進步做出巨大的貢獻。因其具有穩定可靠、無記憶效應、價格低廉、可做成單體大容量電池等優點，鉛酸電池已被廣泛用作汽車啟動電源、不間斷電源、從電動自行車到柴油潛艇的動力電源和儲能電源等等。

傳統鉛酸電池的基本結構是由涂有鉛膏的板柵形成正負極板，正負極板之間用隔膜分隔，正負極板焊接到相應的匯流排后通過極柱將電池電流與外部連接，電池蓋將電池密封，防止電解液流出。傳統鉛酸電池的極板采用垂直的方式放置，使用過程中會出現電解液層化現象，即電解液濃度差的極化現象，這是電池容量下降及壽命縮短的主要原因之一。

為了解決以上問題，人們開發出了一種水平鉛酸電池：極板為準雙極結構，即在板柵的一邊涂覆正極活性物為正極板，另一邊涂覆負極活性物為負極板；雙極板間用隔膜隔開，按照一定的位置水平交錯疊放(如圖1所示)，然后安裝壓力框架固定，形成電池模塊裝入電池槽中，經鑄焊后進行密封，然后經過灌酸、化成，最終制成水平電池，如美國Electrosource公司1993年申請的專利US5409787與1998年申請的專利US6074774所記載的內容。

然而，這種水平鉛酸電池雖然解決了電解質層化現象，且內阻小、輕量化，單元格之間的串聯由連接雙極板的鉛絲直接實現，無需焊接(傳統單元格串聯，先將上一單元的焊接成一體的正極引出端與下一單元的焊接成一體的負極引出端再通過焊接的方式成為一體，實現相鄰單元格的串聯)，但是卻存在另一個與生俱來的致命缺陷：不同單元格之間極易發生竄液或竄氣(竄液指不同單格電池間電解液連通，造成單格間短路；竄氣指某一單格的氣體，尤指正極氧氣，本應在負極與海綿鉛化合成氧化鉛，然后氧化鉛與硫酸反應生成硫酸鉛，硫酸鉛再充電還原成鉛，從而避免了該單格水的喪失，但如果單格間沒有完全密封，則該單格產生的氧氣則會竄到相鄰單格，從而造成該單格的失水，同時，也引起相鄰單格負極放電；這兩種情況都伴隨發熱，而溫度每升高10度，板柵腐蝕會增加一倍)，導致電池自放電增大、鉛絲腐蝕加劇、成組一致性差，嚴重影響電池使用壽命，極大地影響電池的使用壽命，這也是限制水平鉛酸電池應用的首要因素。