CN203312411U - 铅酸蓄电池正极板栅 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铅酸蓄电池正极板栅，其横向筋条与纵向筋条均布，横向筋条与纵向筋条中心距之比在0.8～1.0，横向筋条呈水平“锲”形，由中间向左右两端逐渐加粗，极耳下方的3～5根纵向筋条由下向上逐渐加粗，呈倒“锲”形。该正极板栅既满足集流、导流需要，又能减缓筋条腐蚀，延长寿命，使用改进后的板栅装配的电池，其浮充及深循环寿命提高30%以上。

Description

铅酸蓄电池正极板栅

技术领域

本实用新型涉及一种铅酸蓄电池用板栅，特别是一种可以延长使用寿命的铅酸蓄电池正极板栅。

背景技术

二次电池（通常所说的可进行充放电、重复使用的电池）的发展非常迅速。在所有的二次电池中，铅酸蓄电池以其性能稳定、价格低廉、废品可回收再利用等优势，目前仍占据二次电池商业化领域的主导地位。进入二十一世纪以来，环保的要求越来越高，作为生产制造过程中涉及到的铅与酸、可能造成环境污染的行业，如何通过技术延长电池的使用寿命，以达到节能减排的目的，这成为整个铅酸蓄电池行业关注的焦点。

影响铅酸蓄电池寿命的因数很多，在通常情况下，板栅是影响整个铅酸蓄电池寿命的最关键因数之一。在酸性环境下，电池的正极板栅，无论电池是在充电还是在静止的情况下均会发生腐蚀，极端情况下，当电池长期工作在高温、过充电的环境，电池的正板栅将会在短时间发生腐蚀、甚至断裂而导致板栅的性能降低。腐蚀后的板栅无法承载电流，从而使极板失了导电的功能，电池极板中的板栅无法正常导电，极板上的铅膏将会快速发生软化、脱落现象，并最终造成电池快速失效。

通常情况下，板栅有效部位是由四周的边框加上纵向与横向的筋条组成，在板栅的上边框设计有一定宽度的极耳，极耳主要起汇流与和外界连接的作用。一般情况下，普通的正极板栅的边框截面呈六边形，纵向与横向筋条截面呈“菱”形，每根筋条的截面积基本相等。为了充分发挥板栅纵向筋条的导电与导流功能，一般在板栅设计时，纵向筋条要比横向筋条粗（表现为截面积比横筋条大），且纵向筋条间的距离小于横向筋条间距。横向与纵向筋条交错形成的“矩“形小网格用于承载活性物质——铅膏，在电池的充放电过程中，电流主要通过板栅的边框分流至筋条再传递到铅膏，同时板栅的筋条需要具备一定的强度，承受铅膏在充放电过程中因铅膏体积发生变化而对板栅作用的力。

使用上述普通装配的电池使用3～5年后，解剖失效后的电池，对正板栅进行观察后发现，板栅的纵向筋条基本正常，而靠近两侧边框的横筋条却明显发生腐蚀、断裂现象，特别是在循环充放电环境下使用的电池，上述现象更为明显，且越靠近两侧边框的横筋条，其腐蚀程度越严重，横向筋条的腐蚀导致整个电池充放电性能下降并最终导致整只电池失效。

鉴于上述现象及原因分析，如何通过改进板栅结构，设计出长寿命的正极板栅，成为铅酸蓄电池生产企业急需解决的技术和设计问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种满足集流、导流需要，提高导电功能，又能减缓筋条腐蚀、延长使用寿命的铅酸蓄电池正极板栅。

本实用新型的技术方案是：铅酸蓄电池正极板栅，包括相互交叉连接的横向筋条和纵向筋条，其改进之处是所述横向筋条呈水平“锲”形，从中间向左右两端截面积由小到大，位于极耳下方的3～5根纵向筋条从底端到上端截面积由小到大。

进一步的方案是：横向筋条的左右两端截面积为中间截面积的1.5～1.8倍；横向筋条中心距与纵向筋条中心距之比为0.8～1.0；极耳下方3～5根纵向筋条上端截面积是底端截面积的1.1～1.5倍。

本实用新型在普通的正极板栅基础上，边框和极耳的尺寸保持不变，适当增加横向筋条的根数，并减少纵向筋条数量。为控制电池的原材料成本，仅将极耳下方的3～5根纵向筋条由下向上加粗，其余纵向筋条相对较细，使改进前、后的板栅总体重量基本保持不变。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

1、本实用新型中增加横向筋条的导流面积，特别是将横向筋条由中间到左右两端逐渐加粗，减缓了横筋条的腐蚀失效速度，满足了极板两侧铅膏的集流、导流需要，克服了普通板栅横向筋条导流不足的设计瓶颈，解决了因板栅两侧横筋条易发生腐蚀，导致电池快速失效的问题，延长了整个板栅的使用寿命； 

2、本实用新型在板栅设计时，将极耳下方的3～5根纵向筋条由下向上逐渐加粗，其余纵向筋条相对较细，使板栅总体重量基本不变，又满足了极板中部铅膏的导流需要； 

3、本实用新型将板栅的横、纵向筋条形成的矩形网格，其长宽比控制在一定的范围之内，保证了横、纵向筋条的腐蚀失效速度基本同步，在满足产品性能的基础上，节约了原材料耗用成本；

4、本实用新型结构简单，在不增加电池的生产制造成本的基础上，可以使板栅的整体使用寿命提高30%以上，具有很高的使用价值。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1与实施例对本实用新型作进一步的说明：

通信用阀控密封式铅酸蓄电池正极板栅，边框1厚度4.2mm，总高260mm，总宽140mm，上端极耳5宽度18mm，板栅内部横向筋条2合计15根，纵向筋条4合计9根。极耳正下方的3根纵向筋条4的上端截面积是下端截面积的1.5倍，呈倒“锲”形，其余纵向筋条相当较细，等截面。

板栅中的横向筋条2呈水平“锲”形，且以最中间的一根纵向筋条4成中心对称，水平“锲”形的横向筋条2从中间到左右两端逐渐加粗，其两端3处的截面积为中间截面积的1.6倍。板栅横向筋条2与纵向筋条4形成矩形网格，网格的横向中心距与纵向中心距之比控制在0.9左右。

使用本实施例的板栅装配的电池，与普通板栅装配的电池进行对比，在相同的条件下，按照相同的检测方法进行循环寿命检测，电池的深循环寿命提高了42%，在不增加成本的基础上，达到电池长寿命的目的和要求。

本实用新型未涉及部分均与现有技术、工艺相同或可采用现有技术、工艺加以实现。

Claims (4)

1.一种铅酸蓄电池正极板栅，包括相互交叉连接的横向筋条和纵向筋条，其特征是所述横向筋条呈水平“锲”形，从中间向左右两端截面积由小到大，位于极耳下方的3～5根纵向筋条从底端到上端截面积由小到大。

2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正极板栅，其特征在于：所述横向筋条的左右两端截面积为中间截面积的1.5～1.8倍。

3.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正极板栅，其特征在于：所述横向筋条中心距与纵向筋条中心距之比为0.8～1.0。

4.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正极板栅，其特征在于：所述极耳下方3～5根纵向筋条上端截面积是底端截面积的1.1～1.5倍。