[發(fā)明專利]一種圓柱形鉛蓄電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911337680.5
• 申請(qǐng)日: 2019-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN111162281B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳群;毛書彥;方明學(xué);劉焯;高根芳;莊建;李越南;湯序鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天能電池集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/73
• 分類號(hào): H01M4/73;H01M50/463;H01M10/12;H01M10/14
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 沈金龍

本發(fā)明公開了一種圓柱形鉛蓄電池，正極板、負(fù)極板和隔板均為圓盤狀且水平疊放組裝，正極板和負(fù)極板的外周面上分別設(shè)有正極耳環(huán)和負(fù)極耳環(huán)，正極耳環(huán)和負(fù)極耳環(huán)上對(duì)應(yīng)設(shè)有若干接線孔，所有正極板通過(guò)正極導(dǎo)線串聯(lián)，所有負(fù)極板通過(guò)負(fù)極導(dǎo)線串聯(lián)。本發(fā)明圓柱形鉛蓄電池充放電時(shí)，圓盤狀結(jié)構(gòu)的極板各處電流分布較為均勻，極化程度均勻；電能轉(zhuǎn)化效率高，充電用時(shí)更短。同時(shí)，能夠避免局部區(qū)域活性物質(zhì)利用率太高而另一些區(qū)域活性物質(zhì)利用率太低，造成電池過(guò)早失效。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉛蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種圓柱形鉛蓄電池。

背景技術(shù)

鉛蓄電池屬于可逆直流電源，可將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑫r(shí)也可將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。鉛蓄電池主要由電解液、電池槽以及極群組成，鉛蓄電池的電解液為硫酸溶液，其中極群主要由正極板、負(fù)極板和隔板組成，隔板主要起到儲(chǔ)存電解液，作為氧氣復(fù)合的氣體通道，起到防止活性物質(zhì)脫落以及正、負(fù)極之間短路的作用。

傳統(tǒng)正負(fù)極板大都只有一個(gè)極耳，由正負(fù)極板組裝成的單體電池或電池組均只有一個(gè)正極端子和一個(gè)負(fù)極端子，電池槽蓋也大都使用長(zhǎng)方形或方形外殼。由于只有一處輸出端子結(jié)構(gòu)，放電時(shí)的電流都向有極耳的一側(cè)流動(dòng)，而充電時(shí)，剛好相反完成電量的輸入。作為車載動(dòng)力電池，電池工作時(shí)，接近端子一側(cè)電能優(yōu)先輸出，電化學(xué)反應(yīng)后轉(zhuǎn)變成的硫酸鉛又使率先輸出的一側(cè)極化增加，加之端子另一側(cè)電量通過(guò)的路徑長(zhǎng)，電阻變大，導(dǎo)致電量傳輸過(guò)程中壓降增大。尤其大電流放電時(shí)，此缺陷會(huì)更為突出。另一方面，靠近極耳一側(cè)的活性物質(zhì)優(yōu)先進(jìn)行充電或放電，活性物質(zhì)利用率高，而遠(yuǎn)離極耳一側(cè)活性物質(zhì)，由于極極化增大，電阻增加，有勁使不上。其結(jié)果就是，靠近板耳一側(cè)的活性物質(zhì)電流密度大，提前軟化；而遠(yuǎn)離極耳一側(cè)的活性物質(zhì)利用率呈現(xiàn)“梯度”降低，長(zhǎng)期使用，還會(huì)使其失去原有的活性，形成硫酸鹽化，同時(shí)，也制約了電池比能量。這種充電和放電時(shí)的不均衡和不對(duì)稱，使電池性能受制于板耳影響，即板耳成了充放電效率及電池性能的“瓶頸”。

公開號(hào)為CN101894978的發(fā)明公開了一種雙極耳卷繞式密封閥控式鉛酸蓄電池，其中，上下蓋體上均設(shè)有兩個(gè)電極，正負(fù)極板均對(duì)應(yīng)設(shè)有正極板耳組或負(fù)極板耳組，所述正極板耳組或負(fù)極板耳組包括2-20板耳。授權(quán)公告號(hào)為CN203056016U的實(shí)用新型公開了一種用于電池的板柵和鉛酸蓄電池，其中，所述板柵設(shè)計(jì)了兩個(gè)板耳，所述兩個(gè)板耳分別位于板柵的上邊框和下邊框上，并且呈對(duì)角設(shè)置。授權(quán)公告號(hào)為CN202487691U的實(shí)用新型公開了一種雙端子鉛蓄電池，其中，將蓄電池內(nèi)極板單個(gè)極耳改為極板兩端設(shè)置極耳，同時(shí)將蓄電池殼體外部的單個(gè)端子改為上下兩端或殼體兩端對(duì)稱設(shè)置雙端子結(jié)構(gòu)。上述列舉三個(gè)專利設(shè)計(jì)理念基本相似，均在極板兩個(gè)對(duì)邊各設(shè)計(jì)了一個(gè)極耳或多個(gè)板耳。一定程度上緩解或減輕了單一端子對(duì)電池充放電效率及性能的負(fù)面影響。無(wú)論是圓筒形電池、長(zhǎng)方形或方形電池，其極板展開的平面皆為長(zhǎng)方形或方形，相對(duì)于上下框的板耳位置，盡管設(shè)計(jì)有一個(gè)板耳或多個(gè)板耳，存在的主要不足之處是：1)長(zhǎng)方形或方形結(jié)構(gòu)的特殊性，其平面內(nèi)部皆會(huì)存在以板耳位置為圓心的“邊緣”地帶，即非均衡區(qū)域，而且，對(duì)于極板寬高比小于0.62(接近黃金分割點(diǎn))的電池，此缺陷更為突出。2)由于平面厚度均勻，涂填的鉛膏量均勻，充放電時(shí)，隨兩側(cè)板耳向中心地帶方向，極化產(chǎn)生的電阻仍然存在，電子遷移的活躍度梯度性衰減，即活性物質(zhì)的利用率沿兩側(cè)極耳向中心地帶仍呈梯度性降低，對(duì)電池比能量的負(fù)面影響仍然存在，形成制約。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種圓柱形鉛蓄電池，能夠使電池充放電時(shí)極板中電流密度分布均勻，減輕局部極化的發(fā)生。

一種圓柱形鉛蓄電池，包括電池槽及設(shè)于電池槽內(nèi)的極群，所述極群包括交替設(shè)置的正極板和負(fù)極板，正、負(fù)極板之間設(shè)有隔板，所述正極板、負(fù)極板和隔板均為圓盤狀且水平疊放組裝，正極板和負(fù)極板的外周面上分別設(shè)有正極耳環(huán)和負(fù)極耳環(huán)，正極耳環(huán)和負(fù)極耳環(huán)上對(duì)應(yīng)設(shè)有若干接線孔，所有正極板通過(guò)正極導(dǎo)線串聯(lián)，所有負(fù)極板通過(guò)負(fù)極導(dǎo)線串聯(lián)，