[发明专利]一种含有差异化极板的铅酸蓄电池

说明书

本发明涉及铅酸蓄电池领域，公开了一种含有差异化极板的铅酸蓄电池，本发明通过对极板厚度进行合理差异化设计，使位于极群下方的极板的厚度大于极群上方的极板的厚度，能够减少极板的充放电差异，充分发挥电池的有效容量，且通过极板的差异化设计能够保证极群内各个极板的充放电一致性，有效地提高电池的充放电效率，提高电池循环使用寿命。

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池领域，尤其涉及一种含有差异化极板的铅酸蓄电池。

背景技术

铅酸蓄电池价格较低，制造简单，容量高且稳定，因此被广泛应用于诸多领域。

传统铅酸蓄电池的极板垂直于地面使用，蓄电池导电部件都从上部连接引出，电流通过上部导电部件及汇流排输出及汇总。蓄电池在使用过程中容易出现电解液分层现象， 蓄电池在放电过程中由于下部的硫酸浓度高，放出的容量相对较多，蓄电池上部则硫酸浓度低放出容量少，而在充电时，则出现上部优先充上电，活性物质有逐步从上向下反应转化的趋势。如果蓄电池放电深度较大，极板导电性减弱，当蓄电池上部已经处于充足电甚至过充电状态时，下部正极板上硫酸铅转化为二氧化铅尚未全部完成反应，下部负极板上的硫酸铅部分不能转化成海绵状铅，最终下部硫酸铅失去活性，先形成不可逆转的大颗粒硫酸铅，随着使用次数的积累，这种不均衡会越来越严重，最终导致蓄电池容量的快速衰减，寿命提前终止。

在水平电池中，在反复的充放电过程中，水平电池极群下部的板栅腐蚀严重；经常由于下部板栅腐蚀导致电池寿命提前终止。

在现有技术中，普遍都是从电解液配方入手来解决电解液分层的技术问题，如申请号为CN201310124091.5的中国专利公开了一种动力型蓄电池电解液配方，含有去离子水、硫酸、增稠剂、絮凝剂和凝胶剂，其中硫酸的含量为30～45(重量)％，硫酸钠的含量为0.60～2(重量)％，纳米级二氧化硅含量为8～19(重量)％，聚丙烯酰胺含量为0.2～0.5(重量)％，其余为去离子水。由于该电解液中含有增稠剂、絮凝剂以及凝胶剂，使得电解液呈胶体状，可降低电解液分层，保持蓄电池容量稳定性。

但是胶体电解液生产技术难度大，成本高，并不适于大规模生产。因此有必要从其他角度去进行改进。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种含有差异化极板的铅酸蓄电池， 本发明通过对极板厚度进行合理差异化设计，能够减少极板的充放电差异，充分发挥电池的有效容量，且通过极板的差异化设计能够保证极群内各个极板的充放电一致性，有效地提高电池的充放电效率，提高电池循环使用寿命。

本发明的具体技术方案为：一种含有差异化极板的铅酸蓄电池，含有若干极群，每个所述极群中含有正极板、隔板和负极板，所述正极板和负极板分别包括板栅和活性物质层，正极板、隔板和负极板上下水平间隔堆叠，正极板和负极板的数量至少为两片，且位于极群下方的正极板厚度大于极群上方正极板的厚度，和/或位于极群下方的负极板厚度大于极群上方负极板的厚度。

本发明通过对极板厚度进行合理差异化设计，能够减少极板的充放电差异，充分发挥电池的有效容量，且通过极板的差异化设计能够保证极群内各个极板的充放电一致性，有效地提高电池的充放电效率，提高电池循环使用寿命。

其具体原理是：在水平极板的铅酸蓄电池中，由于电解液分层，极群下部的电解液浓度高于极群上部的电解液浓度，在铅酸蓄电池的充放电过程中，极群下部极板的腐蚀程度远高于极群上部；极群下部极板的寿命提前终止，从而导致整个电池寿命终止。在本发明中，加大极群下部极板的厚度，不仅有利于提高下部极板的抗腐蚀程度，而且极群上下部极板的充放电一致性得到提高；从而使得极群上部极板的容量得到充分的发挥。

作为选择之一，所述正极板之间板栅厚度不同，正极活性物质层厚度相同，和/或所述负极板之间板栅厚度不同，负极活性物质层厚度相同。

作为选择之一，所述正极板之间板栅厚度相同，正极活性物质层厚度不同，和/或所述负极板之间板栅厚度相同，负极活性物质层厚度不同。