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      長壽命鉛酸蓄電池的制作方法
      作者:管理員    發布于:2019-08-15 17:55:13    文字:【】【】【
      摘要:鉛酸蓄電池自誕生以來,以其高的性價比、高的安全可靠性及可回收特性得到了廣泛的發展,并在在儲能領域得到的較好的應用;但鉛酸蓄電池在儲能系統中應用,存在負極硫化的問題,因此影響鉛酸蓄電池的使用壽命。

        鉛酸蓄電池自誕生以來,以其高的性價比、高的安全可靠性及可回收特性得到了廣泛的發展,并在在儲能領域得到的較好的應用;但鉛酸蓄電池在儲能系統中應用,存在負極硫化的問題,因此影響鉛酸蓄電池的使用壽命。
      為了解決鉛酸儲能電池負極硫化問題,一些實用新型人開發了鉛碳電池,在負極中添加了特殊的碳材料,以此來緩減了負極在部分荷電狀態下的硫化問題,但是為了避免負極添加碳材料過多引起負極析氫量增加,一般在負極活性物中允許添加的碳材料十分微量,這導致通過在負極中添加了特殊的碳材料來緩減負極在部分荷電狀態下的硫化問題的效果不佳。
      另一方面,目前的鉛酸蓄電池的正、負極接線端子通常采用同側輸出的方式布置,即鉛酸蓄電池的正、負極接線端子與正、負極耳均位于鉛酸蓄電池的同一側,使得電極電流分布不均勻,這也導致了負極硫化的發生。介于以上原因,傳統鉛酸儲能電池、鉛碳儲能電池負極仍然容易出現硫化故障,影響電池的充放電循環壽命。
      本實用新型的目的是為了克服現有技術中存在的不足,提供一種可有效改善負極硫化問題,減小負極硫化故障的發生,有效延長鉛酸蓄電池的充放電循環壽命的長壽命鉛酸蓄電池。
      本實用新型的技術方案是:
      一種長壽命鉛酸蓄電池,包括極群,所述極群包括若干正極板與若干負極板,所述負極板包括負極板柵,其特征是,所述負極板柵包括由高導電率金屬制成的板柵內芯及包覆板柵內芯表面的鉛或鉛合金包覆層。
      申請人在鉛酸蓄電池的長期研發過程中發現:鉛酸蓄電池在在部分荷電狀態下,尤其是過量放電或深度放電狀態下,容易發生負極硫化問題,引起負極硫化故障;對此申請人進行分析發現,在過量放電或深度放電狀態下負極活性物質導電力大幅度下降(活性物質導電能力十分弱?。?,使得負極板導電力大幅度下降,導致了負極硫化的發生;因而在此申請人在負極板的負極板柵內設置由高導電率金屬制成的板柵內芯,極大提高負極板柵(負極板)的導電能力,從而有效負極硫化問題,減小負極硫化故障的發生,同時在板柵內芯外包覆鉛或鉛合金包覆層避免板柵內芯內電解液腐蝕,從而保證板柵內芯的使用壽命,從而達到可有效改善負極硫化問題,減小負極硫化故障的發生,有效延長鉛酸蓄電池的目的。
      正極板的正極耳位于鉛酸蓄電池同一側,負極板的負極耳位于鉛酸蓄電池同一側,所述正極板的正極耳與負極板的負極耳位于鉛酸蓄電池的相對兩側。
      本方案正極板的正極耳與負極板的負極耳位于鉛酸蓄電池的相對兩側,這樣極板的極耳呈對稱位置疊放,既能有效地防止硫酸電解液分層,又能使放電、充電的電流呈均勻態分布,從而改善負極硫化問題,減小負極硫化故障的發生。
      ,正極板的正極耳通過正極匯流排相連接,負極板的負極耳通過負極匯流排相連接;鉛酸蓄電池的正極接線端子與正極板的正極耳位于鉛酸蓄電池同一側,正極接線端子與正極匯流排相連接;鉛酸蓄電池的負極接線端子與負極板的負極耳位于鉛酸蓄電池同一側,負極接線端子與負極匯流排相連接。
      本方案的正極接線端子與負極匯流排位于鉛酸蓄電池的相對兩側,這樣可以進一步提高放電、充電的電流呈均勻態分布,進一步改善負極硫化問題,減小負極硫化故障的發生。
      正極板包括正極板柵、涂覆在正極板柵上的活性物質及覆蓋在正極板的活性物質表面上的玻璃纖維棉布,玻璃纖維棉布在正極板固化干燥之前覆蓋在正極板的活性物質表面上。
      在正極板固化干燥工藝中,由于正極板表面呈堿性,會將與正極板活性物質接觸部分的玻璃棉溶解,從而形成牢固的覆蓋層,有效提高正極板的整體強度,避免活性物質脫落,延長極板使用壽命。
      負極板柵包括若干縱橫交錯的橫向筋條與縱向筋條,且各縱向筋條向著負極板柵的一側延伸形成負極板的負極耳。
      本方案中每一條縱向筋條向著負極板柵的一側延伸形成負極板的負極耳,這樣可以進一步提高負極板上的放電、充電的電流的均勻態分布,進一步改善負極硫化問題,減小負極硫化故障的發生。
      板柵內芯包括若干縱橫交錯的內橫筋條與內縱筋條,板柵內芯采用鑄造工藝制成或沖壓工藝一體制作成形,所述鉛或鉛合金包覆層采用電鍍或蒸鍍或熱噴涂的方法包覆在板柵內芯表面上。
      負極板柵包括若干縱橫交錯的橫向筋條與縱向筋條,所述板柵內芯包括若干縱橫交錯的內橫筋條與內縱筋條,所述橫向筋條由內橫筋條與包覆在內橫筋條表面的鉛或鉛合金包覆層組成,縱向筋條由內縱筋條與包覆在內縱筋條表面的鉛或鉛合金包覆層組成。
      負極板還包括由四條塑料邊框條圍成的塑料邊框,所述負極板柵位于塑料邊框內,所述縱向筋條向的一端穿過塑料邊框并位于塑料邊框的外側,縱向筋條的另一端被包裹在塑料邊框條內,位于塑料邊框的外側的縱向筋條形成負極板的負極耳;所述橫向筋條的兩端均被包裹在塑料邊框條內。
      本方案的塑料邊框有效保證極群的緊裝配,并有效防止正極活性物質脫落。另一方面,由于采用冷擠壓成型的方法將固態鉛或鉛合金擠壓包覆在內橫筋條與內縱筋條的表面上,這樣內橫筋條與內縱筋條的端面無法被鉛或鉛合金包覆;因而本方案設置塑料邊框,使橫向筋條的兩端及縱向筋條的另一端被包裹在塑料邊框條內,這樣可以避免電解液腐蝕橫向筋條與縱向筋條的端面,延長極板使用壽命。
      作為優選,鉛或鉛合金包覆層采用冷擠壓成型的方法將固態鉛或鉛合金擠壓包覆在內橫筋條與內縱筋條的表面上;所述橫向筋條與縱向筋條采用編織的方式制成負極板柵。
      本方案采用冷擠壓成型的方法將固態鉛或鉛合金擠壓包覆在內橫筋條與內縱筋條的表面上,該制作方式沒有鉛塵、鉛煙污染,用鉛量也減少,有利于節能減排。
      高導電率金屬為銅或銅合金或鋁或鋁合金或鈦或鈦合金或鐵或鐵合金或鋅或鋅合金。上述高導電率金屬蠕變、抗拉強度均遠高于鉛合金,有利于降低負極板在充放電過程的變形,從而限制正極板的膨脹,延緩正極活性物的軟化脫落,延長電池壽命。
      本實用新型的有益效果是:可有效改善負極硫化問題,減小負極硫化故障的發生,有效延長鉛酸蓄電池的充放電循環壽命;同時,也可以減少鉛用量,有利于節能減排。
      正極板的正極耳3.1位于鉛酸蓄電池同一側。負極板的負極耳2.1位于鉛酸蓄電池同一側。正極板的正極耳與負極板的負極耳位于鉛酸蓄電池的相對兩側。正極板的正極耳通過正極匯流排相連接。正極匯流排采用大截面積設計。負極板的負極耳通過負極匯流排相連接。負極匯流排采用大截面積設計。鉛酸蓄電池的正極接線端子與正極板的正極耳位于鉛酸蓄電池同一側。正極接線端子與正極匯流排相連接。鉛酸蓄電池的負極接線端子與負極板的負極耳位于鉛酸蓄電池同一側。負極接線端子與負極匯流排相連接。
      正極板包括正極板柵、涂覆在正極板柵上的活性物質及覆蓋在正極板的活性物質表面上的玻璃纖維棉布。玻璃纖維棉布在正極板固化干燥之前覆蓋在正極板的活性物質表面上。
      ,負極板包括負極板柵2.0。負極板柵包括若干縱橫交錯的橫向筋條2.3與縱向筋條2.2,且各縱向筋條向著負極板柵的一側延伸形成負極板的負極耳2.1。正極板的正極耳為一個或多個,本實施例的正極板的正極耳為兩個。
      負極板柵包括板柵內芯2.4及包覆板柵內芯表面的鉛包覆層或鉛合金包覆層2.5。板柵內芯由高導電率金屬制成。本實施例的板柵內芯包括若干縱橫交錯的內橫筋條與內縱筋條,板柵內芯采用鑄造工藝制成或沖壓工藝一體制作成形。鉛或鉛合金包覆層采用電鍍或蒸鍍或熱噴涂的方法包覆在板柵內芯表面上。
      高導電率金屬為銅或銅合金或鋁或鋁合金(例如鋁石墨烯)或鈦或鈦合金或鐵或鐵合金或鋅或鋅合金。
      實施例2,本實施例的其余結構參照實施例1,其不同之處在于:
      如圖6所示,板柵內芯包括若干縱橫交錯的內橫筋條與內縱筋條。橫向筋條由內橫筋條與包覆在內橫筋條表面的鉛或鉛合金包覆層組成??v向筋條由內縱筋條與包覆在內縱筋條表面的鉛或鉛合金包覆層組成。
      鉛或鉛合金包覆層采用冷擠壓成型的方法將固態鉛或鉛合金擠壓包覆在內橫筋條與內縱筋條的表面上。鉛或鉛合金包覆層的厚度在0.001-1.0mm。橫向筋條與縱向筋條采用編織的方式制成負極板柵。
      負極板還包括由四條塑料邊框條2.61圍成的塑料邊框2.6。負極板柵2.0位于塑料邊框內??v向筋條向的一端穿過塑料邊框并位于塑料邊框的外側,位于塑料邊框的外側的縱向筋條形成負極板的負極耳2.1??v向筋條的另一端被包裹在塑料邊框條內。橫向筋條的兩端均被包裹在塑料邊框條內。
      技術特征:
      1.一種長壽命鉛酸蓄電池,包括極群,所述極群包括若干正極板與若干負極板,所述負極板包括負極板柵,其特征是,所述負極板柵包括由高導電率金屬制成的板柵內芯及包覆板柵內芯表面的鉛或鉛合金包覆層。
      2.其特征是,所述正極板的正極耳位于鉛酸蓄電池同一側,負極板的負極耳位于鉛酸蓄電池同一側,所述正極板的正極耳與負極板的負極耳位于鉛酸蓄電池的相對兩側。
      3.其特征是,所述正極板的正極耳通過正極匯流排相連接,負極板的負極耳通過負極匯流排相連接;鉛酸蓄電池的正極接線端子與正極板的正極耳位于鉛酸蓄電池同一側,正極接線端子與正極匯流排相連接;鉛酸蓄電池的負極接線端子與負極板的負極耳位于鉛酸蓄電池同一側,負極接線端子與負極匯流排相連接。
      4.根據權利要求1所述的長壽命鉛酸蓄電池,其特征是,所述正極板包括正極板柵、涂覆在正極板柵上的活性物質及覆蓋在正極板的活性物質表面上的玻璃纖維棉布,玻璃纖維棉布在正極板固化干燥之前覆蓋在正極板的活性物質表面上。
      5.其特征是,所述負極板柵包括若干縱橫交錯的橫向筋條與縱向筋條,且各縱向筋條向著負極板柵的一側延伸形成負極板的負極耳。
      6.其特征是,所述板柵內芯包括若干縱橫交錯的內橫筋條與內縱筋條,板柵內芯采用鑄造工藝制成或沖壓工藝一體制作成形,所述鉛或鉛合金包覆層采用電鍍或蒸鍍或熱噴涂的方法包覆在板柵內芯表面上。
      7.其特征是,所述負極板柵包括若干縱橫交錯的橫向筋條與縱向筋條,所述板柵內芯包括若干縱橫交錯的內橫筋條與內縱筋條,所述橫向筋條由內橫筋條與包覆在內橫筋條表面的鉛或鉛合金包覆層組成,縱向筋條由內縱筋條與包覆在內縱筋條表面的鉛或鉛合金包覆層組成。
      8.根據權利要求7所述的長壽命鉛酸蓄電池,其特征是,所述負極板還包括由四條塑料邊框條圍成的塑料邊框,所述負極板柵位于塑料邊框內,
      所述縱向筋條向的一端穿過塑料邊框并位于塑料邊框的外側,縱向筋條的另一端被包裹在塑料邊框條內,位于塑料邊框的外側的縱向筋條形成負極板的負極耳;
      所述橫向筋條的兩端均被包裹在塑料邊框條內。
      9.根據權利要求8所述的長壽命鉛酸蓄電池,其特征是,所述鉛或鉛合金包覆層采用冷擠壓成型的方法將固態鉛或鉛合金擠壓包覆在內橫筋條與內縱筋條的表面上;所述橫向筋條與縱向筋條采用編織的方式制成負極板柵。
      10.其特征是,所述高導電率金屬為銅或銅合金或鋁或鋁合金或鈦或鈦合金或鐵或鐵合金或鋅或鋅合金。
      本實用新型公開了一種長壽命鉛酸蓄電池,旨在提供一種可有效改善負極硫化問題,減小負極硫化故障的發生,有效延長鉛酸蓄電池的充放電循環壽命的長壽命鉛酸蓄電池。它包括極群,所述極群包括若干正極板與若干負極板,所述負極板包括負極板柵,所述負極板柵包括由高導電率金屬制成的板柵內芯及包覆板柵內芯表面的鉛或鉛合金包覆層。






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