[实用新型]一种放射式圆弧波纹状结构的板栅

说明书

技术领域

本实用新型属于蓄电池用板栅技术领域，具体涉及一种放射式圆弧波纹状结构的板栅。

背景技术

众所周知，蓄电池的核心是极板，其生产成本占蓄电池总成本的70%以上，蓄电池极板的重量直接影响蓄电池各项技术指标的优劣 ，而极板性能指标的基础与板栅结构的设计密切相关。

目前广泛使用的板栅结构为横平竖直的矩形结构，极耳位置偏向一边，这种结构的板栅内阻最大，电池大容量充放电特性不好，电池使用一段时间后，铅膏泥化，严重影响蓄电池使用寿命，这种古老的板栅结构设计是缘于当时规模加工设备自动化程度低，无法创新设计及实施，最终将会逐步退出历史舞台。近几十年来，随着模具加工设备自动化程度的提高，出现了一种放射状板栅设计，极耳位置也逐渐向中间移动确实减少了部分内阻，电池大电流充放电特性有所改善，但电池使用一段时间后，铅膏泥化问题没有解决，蓄电池使用寿命没有改善。

经解解剖失败电池发现一个重要现象，铅膏泥化都集中在极耳及其下部3/1的位置，越到极板两侧和下部极板越完好，通过分析得到如下结论：1.板栅是电池极板活性物质的集流体，板栅下部每个栅格结点导出的电流，只有极耳附近栅格结点导出电流的1%～0.3%（随板栅面积而变化），板栅面积越大，板栅下部栅格结点导出电流越小，而极耳附近的栅格结点电流是下部栅格结点电流的集合，因而靠近极耳部分的栅格结点的电流是板栅下部栅格结点电流的100倍以上，导致靠近极耳附近栅格电流聚集，发热变形严重。2.电池充、放电过程中，活性物质也在反复膨胀和收缩变化，某部分电流越大，活性物质的膨胀和收缩量越大，这是导致普通板栅结构，极耳附近活性物质容易泥化的重要原因。3.根据导体电阻计算公式：R=PS/V，当材料电阻系数P及材料长度L相同时，其阻值与材料截面积成反比。为了减少内阻，降低由板栅集流而导致的温开，并能减少活性物质的膨胀和收缩量，只有增大板栅各筋条的截面积或数量，这又反过来减少了活性物质的涂膏量，降低了电池容量，因而板栅结构必须采取新的设计，才能突破传统结构带来的桎梏。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种既不增加板栅重量，又不减少活性物质的涂膏量，并且能够解决电池反复充放电过程中活性物质的泥化，提高了电池循环寿命，同时减小了电池内阻，提高了电池大电流充放电性能和增加电池容量的一种放射式圆弧波纹状结构的板栅。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：该板栅包括边框，边框顶部设置有极耳，边框的内部设置有圆弧波纹状横筋条和放射式纵向竖筋条；所述的边框的横截面为上边和下边短且相等，其余边长且相等的六边形结构，所述该六边形结构的宽度等于长度的75%～85%；所述的极耳设置在顶部边框总宽度的1/2-（7～12）mm处，极耳与顶部边框之间为弧形极耳连接部，弧形极耳连接部与侧部边框之间的顶部边框为向下的斜坡状，弧形极耳连接部低部的高度与侧部边框顶部的高度之差为1～3mm；所述的圆弧波纹状横筋条的弧度为1.1～1.25rad，横截面为钻石状半筋结构，钻石状半筋结构交替设置，钻石状半筋结构的边缘与边框的边缘之间的距离为0.2～0.3mm；所述的放射式纵向竖筋条的横截面为上边和下边短且相等，其余边长且相等的六边形结构，六边形结构上边和下边之间为六边形结构的长度，所述边框的宽度与六边形结构的长度之差为0.2～0.4mm；放射式纵向竖筋条顶部的横截面积大于放射式纵向竖筋条底部的横截面积；放射式纵向竖筋条的顶部两端分别通过第一圆弧板与顶部边框底部相连，放射式纵向竖筋条的底部两端分别通过第二圆弧板与底部边框顶部相连。

优选地，所述的放射式纵向竖筋条底部上边长度为放射式纵向竖筋条顶部上边长度的50～60%。

优选地，所述的两个侧部边框之间设有若干个全筋结构的圆弧加强筋。

优选地，所述的圆弧加强筋横截面为上边和下边短且相等，其余边长且相等的六边形结构，圆弧加强筋为两条，其分别设置在侧部边框的三分之一处和三分之二处。

优选地，所述的圆弧加强筋上边或下边与侧部边框之间的距离为0.1 mm。

优选地，所述的顶部边框和底部边框之间若干个放射式纵向加强筋。

优选地，所述的放射式纵向加强筋横截面为上边和下边短且相等，其余边长且相等的六边形结构，该六边形结构上边和下边之间为该六边形结构的长度，顶部边框的宽度与该六边形结构的长度之差为0.1～0.2mm；放射式纵向加强筋为两条，其分别设置在顶部边框的三分之一处和三分之二处。