[实用新型]一种蓄电池极板结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及蓄电池领域，特别涉及一种铅酸蓄电池极板结构。

背景技术

目前，在铅酸蓄电池领域，传统所使用的铅钙合金板栅与金属汇流排中含有大量的铅，在浇铸、化成、焊接阶段造成了严重的重金属铅污染。

另外，铅基活性物质的理论比能量为170w.h/kg，实际仅为理论比能量的1/5。比能量低的主要原因，一个是活性物质反应效率低于50％且质量仅40％；另一个是HSO4-离子受极板厚度，材质制约，板栅和其它非成流物质占近40％，活性物质、板栅质量、电解质密度之间的关系极不合理。

因此，需要从新材料、新工艺和新型结构设计的源头来解决上述问题，否则，铅酸蓄电池是很难有所突破。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供一种无污染、提高电池比能量、提高反应物质反应效率的蓄电池极板结构。

本实用新型的技术方案是：

一种蓄电池极板，包括：极耳、碳材料复合层、板栅，其特征在于：在所述极板的中间层设有极耳；在中间层的上、下层分别设有碳材料复合层；在碳材料复合层的上下外层分别设有板栅；所述的板栅上涂覆有铅膏；经复合而成为蓄电池单块极板。

其中，所述极耳由铅、锡、银金属合金制成。

所述的极耳材料的厚度为0.8mm～1mm。

所述极耳的形状为网状结构，它包括：斜拉网、五边形网、条形网。

所述极耳与蓄电池中反应物质的接触面积不小于50㎝²。

所述碳材料复合层的厚度为0.1mm～0.8mm。

所述碳材料复合层，所选用的原材料包括：稻壳、秸秆。

所述的板栅为蜂窝结构，其蜂窝结构的孔包括：六边形孔、五边形孔、四边形孔。

所述的板栅，采用导电高分子材料压制而成。其中，所述导电高分子材料选用下列材料：导电ABS材料、聚苯胺材料、热熔性环氧树脂。

在所述的板栅内设有预留槽，以便于导线穿设连接。

所述蓄电池板栅与蓄电池中反应物质的接触表面积大于600㎝²。

所述蓄电池板栅的质量小于40g。

所述蓄电池板栅的尺寸为：193.9mm×155.3mm×4mm；或为193.9mm×155.3mm×5mm。

所述蓄电池单块极板的整体厚度小于6mm。

所述蓄电池单块极板的总质量小于120g。

本实用新型的蓄电池极板制作的二次电池，采用模块化设计，可根据需求按电池的外观大小进行组合或裁剪；同时，也可按其容量或电压大小进行组合或连接。

本实用新型的优点在于：

1、由于本实用新型采用蓄电池板栅替代铅酸蓄电池中的铅钙合金板栅，同时采用铅、锡、银金属合金板耳，取代了铅金属汇流排，故大大减少了铅酸蓄电池中的重金属铅的用量，节约50％以上，彻底消除了铅酸蓄电池生产过程中所产生的铅重金属污染。

2、本实用新型的蓄电池板栅是铅钙合金板栅质量的约20％，大大提高了极板反应物质(铅膏)和起承载导电作用板栅的质量比。铅酸电池中铅钙合金板栅质量和反应物质铅膏的比为1：1.1～1.4，非金属板栅则为1：8～12，这样铅酸蓄电池的质量比能量由35w.h/kg上升到60w.h/kg以上，故本实用新型质量比能量大大提高。

3、普通的铅酸蓄电池铅钙板栅单片较薄(1毫米左右)，反应物质铅膏粘贴在其两面，电化学反应为二维的，在其两面反应，反应面积较小，反应效率约为30％左右。而本实用新型的蓄电池板栅为多边形蜂窝结构，电化学反应为三维的，故反应面积成倍提高，反应效率提高到70％以上。本实用新型蓄电池板栅最佳蜂窝结构为六边形，反应物嵌入板栅之中，与板栅形成一个牢固的整体，大大提高了反应物质和板栅的牢固性，解决了铅酸蓄电池因震动而铅膏脱落问题。

4、由碳材料形成的复合层也大大提高了板栅的导电性能。

5、本实用新型蓄电池正极板采用双板栅叠加、其中间引出铅、锡、银金属合金极耳的结构方式，故大大地提高了反应物质的反应效率，解决了铅酸蓄电池的质量比能量问题。本实用新型可提高电池能量60W/kg以上。

附图说明

图1-1、图1-2、图1-3为本实用新型蓄电池极板的结构剖视图。

图2为本实用新型蓄电池极板中极耳结构示意图。

图3为本实用新型蓄电池极板中碳材料复合层结构示意图。

图4为本实用新型蓄电池极板中板栅结构示意图。

附图标号：