[发明专利]一种具有凹凸状结构的铅酸蓄电池板栅

说明书

技术领域

本发明属于铅蓄电池技术领域，具体涉及一种可提高铅蓄电池板栅利用率，降低板栅重量，增强板栅强度，改善活性物质与板栅结合强度，促使蓄电池向轻量化发展的一种铅蓄电池板栅。

背景技术

目前铅蓄电池广泛应用于各个领域，以其优良的性价比，安全稳定性能，为众多产品所用，如汽车、摩托车启动用，电动自行车、电动叉车、三轮车等牵引用，风能、太阳能储用，通信、铁路机车备用电源用等等。目前的铅蓄电池内部所用极板，其用来承载活性物质的板栅，大多采用浇铸成型，少数采用拉网扩展板栅及冲切板栅。

尽管铅蓄电池有一百多年的历史，已经相对成熟，但是其依旧存在很多难以克服的问题，最主要是铅蓄电池的铅耗比较大，重量无法向轻量化发展。尤其是动力用铅蓄电池，随着国内新能源汽车行业的高速发展，新型的电动汽车对电池的重量要求越来越高，如何降低电池的重量的同时，保证蓄电池容量不受影响？目前尚未有很好的解决方法。随着有色金属资源的逐渐缺失，原材料价格的不断上涨，蓄电池厂家成本也水涨船高，在市场上的竞争力日益降低。众所周知，铅蓄电池的主要成本是电池内部的极板成本，极板成本又包含两部分，一部分是板栅成本，另一部分是铅膏（活性物质）成本。由于目前各种类型的铅蓄电池设计，其板栅承载活性物质重量都有一定限度。因为，板栅在涂膏的时候，铅膏填涂后的最大厚度不能超过板栅的最大厚度0.3mm,否则容易造成后期使用过程中活性物质脱落，蓄电池活性物质利用率偏低等。因此铅蓄电池活性物质重量对板栅厚度有很大的依赖性、局限性。如果为了降低成本，减少活性物质（铅膏）的填涂量，将随之减少蓄电池容量；如果减少蓄电池板栅的重量，则蓄电池的活性物质装载量将随即减少或者电池性能会受到影响。如何降低这两部分的重量成本？目前尚未有很好的方法解决。众所周知，铅蓄电池其用来保证容量和性能的活性物质，根据电池种类的不同，其利用率是一定的。如果为降低成本，而减少铅膏（活性物质）在板栅中的填涂量，铅蓄电池其性能势必将会受到影响，最为明显的是容量降低，低温性能、大电流放电性能等也随即变低，直接影响蓄电池质量。也就是说在铅蓄电池设计时，要保证一定量的活性物质，保证质量特性条件下，降低板栅重量是最经济可行的方向。国际国内刊物已作过很多相关报道，如镀铅塑料板栅，铜板栅、泡沫板栅等都是为了节省铅耗，减轻铅蓄电池重量等，但截至目前都不能进行产业化。

发明内容

本发明目的就是针对上述不足之处而提供一种能够提高板栅利用率、能够降低蓄电池重量，又能保证单片板栅的活性物质承载量及避免活性特质脱落，相对增加板栅与活性物质之间的比表面积，保证蓄电池的容量和各种性能指标不受影响，同等容量下提高板栅利用率的具有凹凸状结构的铅蓄电池板栅。

本发明的技术解决方案是：一种具有凹凸状结构的铅蓄电池板栅，包括极耳、边框和筋条，其中筋条为用来填涂活性物质的主要区域，其特征是：所述的边框或/和筋条的外表面为凹凸状的非平面。

本发明的技术解决方案中所述的板栅是采用铅基合金材料制成的，主要构成有极耳、边框和筋条，其中筋条所在区域是活性物质的主要填涂区。

本发明的技术解决方案中所述的边框或/和筋条用于填涂活性物质的两个面的表观为波浪形凹凸状非平面结构。

本发明的技术解决方案中所述的边框或/和筋条的外表面所形成的形状为锯齿形凹凸状非平面结构。

本发明的技术解决方案中所述的边框或/和筋条的外表面所形成的形状为梯台形凹凸状非平面结构。

本发明的技术解决方案中所述的边框或/和筋条的外表面所形成的形状为圆台形凹凸状非平面结构。

本发明的技术解决方案中所述的边框或/和筋条的外表面所形成的形状为波浪、锯齿、梯台、圆台中的两种或两种以上的混合形凹凸状非平面结构。

本发明的技术解决方案中所述的边框或/和筋条厚度尺寸控制在为极耳厚度的2-4倍，即边框或/和筋条所形成的凹凸状非平面的凸凸面之间的最大厚度，是极耳或形成凹凸状前板栅厚度的2-4倍。