长寿命铅酸蓄电池的制作方法
作者:管理员    发布于:2019-08-15 17:55:13    文字:【】【】【
摘要:铅酸蓄电池自诞生以来,以其高的性价比、高的安全可靠性及可回收特性得到了广泛的发展,并在在储能领域得到的较好的应用;但铅酸蓄电池在储能系统中应用,存在负极硫化的问题,因此影响铅酸蓄电池的使用寿命。

  铅酸蓄电池自诞生以来,以其高的性价比、高的安全可靠性及可回收特性得到了广泛的发展,并在在储能领域得到的较好的应用;但铅酸蓄电池在储能系统中应用,存在负极硫化的问题,因此影响铅酸蓄电池的使用寿命。
为了解决铅酸储能电池负极硫化问题,一些实用新型人开发了铅碳电池,在负极中添加了特殊的碳材料,以此来缓减了负极在部分荷电状态下的硫化问题,但是为了避免负极添加碳材料过多引起负极析氢量增加,一般在负极活性物中允许添加的碳材料十分微量,这导致通过在负极中添加了特殊的碳材料来缓减负极在部分荷电状态下的硫化问题的效果不佳。
另一方面,目前的铅酸蓄电池的正、负极接线端子通常采用同侧输出的方式布置,即铅酸蓄电池的正、负极接线端子与正、负极耳均位于铅酸蓄电池的同一侧,使得电极电流分布不均匀,这也导致了负极硫化的发生。介于以上原因,传统铅酸储能电池、铅碳储能电池负极仍然容易出现硫化故障,影响电池的充放电循环寿命。
本实用新型的目的是为了克服现有技术中存在的不足,提供一种可有效改善负极硫化问题,减小负极硫化故障的发生,有效延长铅酸蓄电池的充放电循环寿命的长寿命铅酸蓄电池。
本实用新型的技术方案是:
一种长寿命铅酸蓄电池,包括极群,所述极群包括若干正极板与若干负极板,所述负极板包括负极板栅,其特征是,所述负极板栅包括由高导电率金属制成的板栅内芯及包覆板栅内芯表面的铅或铅合金包覆层。
申请人在铅酸蓄电池的长期研发过程中发现:铅酸蓄电池在在部分荷电状态下,尤其是过量放电或深度放电状态下,容易发生负极硫化问题,引起负极硫化故障;对此申请人进行分析发现,在过量放电或深度放电状态下负极活性物质导电力大幅度下降(活性物质导电能力十分弱小),使得负极板导电力大幅度下降,导致了负极硫化的发生;因而在此申请人在负极板的负极板栅内设置由高导电率金属制成的板栅内芯,极大提高负极板栅(负极板)的导电能力,从而有效负极硫化问题,减小负极硫化故障的发生,同时在板栅内芯外包覆铅或铅合金包覆层避免板栅内芯内电解液腐蚀,从而保证板栅内芯的使用寿命,从而达到可有效改善负极硫化问题,减小负极硫化故障的发生,有效延长铅酸蓄电池的目的。
正极板的正极耳位于铅酸蓄电池同一侧,负极板的负极耳位于铅酸蓄电池同一侧,所述正极板的正极耳与负极板的负极耳位于铅酸蓄电池的相对两侧。
本方案正极板的正极耳与负极板的负极耳位于铅酸蓄电池的相对两侧,这样极板的极耳呈对称位置叠放,既能有效地防止硫酸电解液分层,又能使放电、充电的电流呈均匀态分布,从而改善负极硫化问题,减小负极硫化故障的发生。
,正极板的正极耳通过正极汇流排相连接,负极板的负极耳通过负极汇流排相连接;铅酸蓄电池的正极接线端子与正极板的正极耳位于铅酸蓄电池同一侧,正极接线端子与正极汇流排相连接;铅酸蓄电池的负极接线端子与负极板的负极耳位于铅酸蓄电池同一侧,负极接线端子与负极汇流排相连接。
本方案的正极接线端子与负极汇流排位于铅酸蓄电池的相对两侧,这样可以进一步提高放电、充电的电流呈均匀态分布,进一步改善负极硫化问题,减小负极硫化故障的发生。
正极板包括正极板栅、涂覆在正极板栅上的活性物质及覆盖在正极板的活性物质表面上的玻璃纤维棉布,玻璃纤维棉布在正极板固化干燥之前覆盖在正极板的活性物质表面上。
在正极板固化干燥工艺中,由于正极板表面呈碱性,会将与正极板活性物质接触部分的玻璃棉溶解,从而形成牢固的覆盖层,有效提高正极板的整体强度,避免活性物质脱落,延长极板使用寿命。
负极板栅包括若干纵横交错的横向筋条与纵向筋条,且各纵向筋条向着负极板栅的一侧延伸形成负极板的负极耳。
本方案中每一条纵向筋条向着负极板栅的一侧延伸形成负极板的负极耳,这样可以进一步提高负极板上的放电、充电的电流的均匀态分布,进一步改善负极硫化问题,减小负极硫化故障的发生。
板栅内芯包括若干纵横交错的内横筋条与内纵筋条,板栅内芯采用铸造工艺制成或冲压工艺一体制作成形,所述铅或铅合金包覆层采用电镀或蒸镀或热喷涂的方法包覆在板栅内芯表面上。
负极板栅包括若干纵横交错的横向筋条与纵向筋条,所述板栅内芯包括若干纵横交错的内横筋条与内纵筋条,所述横向筋条由内横筋条与包覆在内横筋条表面的铅或铅合金包覆层组成,纵向筋条由内纵筋条与包覆在内纵筋条表面的铅或铅合金包覆层组成。
负极板还包括由四条塑料边框条围成的塑料边框,所述负极板栅位于塑料边框内,所述纵向筋条向的一端穿过塑料边框并位于塑料边框的外侧,纵向筋条的另一端被包裹在塑料边框条内,位于塑料边框的外侧的纵向筋条形成负极板的负极耳;所述横向筋条的两端均被包裹在塑料边框条内。
本方案的塑料边框有效保证极群的紧装配,并有效防止正极活性物质脱落。另一方面,由于采用冷挤压成型的方法将固态铅或铅合金挤压包覆在内横筋条与内纵筋条的表面上,这样内横筋条与内纵筋条的端面无法被铅或铅合金包覆;因而本方案设置塑料边框,使横向筋条的两端及纵向筋条的另一端被包裹在塑料边框条内,这样可以避免电解液腐蚀横向筋条与纵向筋条的端面,延长极板使用寿命。
作为优选,铅或铅合金包覆层采用冷挤压成型的方法将固态铅或铅合金挤压包覆在内横筋条与内纵筋条的表面上;所述横向筋条与纵向筋条采用编织的方式制成负极板栅。
本方案采用冷挤压成型的方法将固态铅或铅合金挤压包覆在内横筋条与内纵筋条的表面上,该制作方式没有铅尘、铅烟污染,用铅量也减少,有利于节能减排。
高导电率金属为铜或铜合金或铝或铝合金或钛或钛合金或铁或铁合金或锌或锌合金。上述高导电率金属蠕变、抗拉强度均远高于铅合金,有利于降低负极板在充放电过程的变形,从而限制正极板的膨胀,延缓正极活性物的软化脱落,延长电池寿命。
本实用新型的有益效果是:可有效改善负极硫化问题,减小负极硫化故障的发生,有效延长铅酸蓄电池的充放电循环寿命;同时,也可以减少铅用量,有利于节能减排。
正极板的正极耳3.1位于铅酸蓄电池同一侧。负极板的负极耳2.1位于铅酸蓄电池同一侧。正极板的正极耳与负极板的负极耳位于铅酸蓄电池的相对两侧。正极板的正极耳通过正极汇流排相连接。正极汇流排采用大截面积设计。负极板的负极耳通过负极汇流排相连接。负极汇流排采用大截面积设计。铅酸蓄电池的正极接线端子与正极板的正极耳位于铅酸蓄电池同一侧。正极接线端子与正极汇流排相连接。铅酸蓄电池的负极接线端子与负极板的负极耳位于铅酸蓄电池同一侧。负极接线端子与负极汇流排相连接。
正极板包括正极板栅、涂覆在正极板栅上的活性物质及覆盖在正极板的活性物质表面上的玻璃纤维棉布。玻璃纤维棉布在正极板固化干燥之前覆盖在正极板的活性物质表面上。
,负极板包括负极板栅2.0。负极板栅包括若干纵横交错的横向筋条2.3与纵向筋条2.2,且各纵向筋条向着负极板栅的一侧延伸形成负极板的负极耳2.1。正极板的正极耳为一个或多个,本实施例的正极板的正极耳为两个。
负极板栅包括板栅内芯2.4及包覆板栅内芯表面的铅包覆层或铅合金包覆层2.5。板栅内芯由高导电率金属制成。本实施例的板栅内芯包括若干纵横交错的内横筋条与内纵筋条,板栅内芯采用铸造工艺制成或冲压工艺一体制作成形。铅或铅合金包覆层采用电镀或蒸镀或热喷涂的方法包覆在板栅内芯表面上。
高导电率金属为铜或铜合金或铝或铝合金(例如铝石墨烯)或钛或钛合金或铁或铁合金或锌或锌合金。
实施例2,本实施例的其余结构参照实施例1,其不同之处在于:
如图6所示,板栅内芯包括若干纵横交错的内横筋条与内纵筋条。横向筋条由内横筋条与包覆在内横筋条表面的铅或铅合金包覆层组成。纵向筋条由内纵筋条与包覆在内纵筋条表面的铅或铅合金包覆层组成。
铅或铅合金包覆层采用冷挤压成型的方法将固态铅或铅合金挤压包覆在内横筋条与内纵筋条的表面上。铅或铅合金包覆层的厚度在0.001-1.0mm。横向筋条与纵向筋条采用编织的方式制成负极板栅。
负极板还包括由四条塑料边框条2.61围成的塑料边框2.6。负极板栅2.0位于塑料边框内。纵向筋条向的一端穿过塑料边框并位于塑料边框的外侧,位于塑料边框的外侧的纵向筋条形成负极板的负极耳2.1。纵向筋条的另一端被包裹在塑料边框条内。横向筋条的两端均被包裹在塑料边框条内。
技术特征:
1.一种长寿命铅酸蓄电池,包括极群,所述极群包括若干正极板与若干负极板,所述负极板包括负极板栅,其特征是,所述负极板栅包括由高导电率金属制成的板栅内芯及包覆板栅内芯表面的铅或铅合金包覆层。
2.其特征是,所述正极板的正极耳位于铅酸蓄电池同一侧,负极板的负极耳位于铅酸蓄电池同一侧,所述正极板的正极耳与负极板的负极耳位于铅酸蓄电池的相对两侧。
3.其特征是,所述正极板的正极耳通过正极汇流排相连接,负极板的负极耳通过负极汇流排相连接;铅酸蓄电池的正极接线端子与正极板的正极耳位于铅酸蓄电池同一侧,正极接线端子与正极汇流排相连接;铅酸蓄电池的负极接线端子与负极板的负极耳位于铅酸蓄电池同一侧,负极接线端子与负极汇流排相连接。
4.根据权利要求1所述的长寿命铅酸蓄电池,其特征是,所述正极板包括正极板栅、涂覆在正极板栅上的活性物质及覆盖在正极板的活性物质表面上的玻璃纤维棉布,玻璃纤维棉布在正极板固化干燥之前覆盖在正极板的活性物质表面上。
5.其特征是,所述负极板栅包括若干纵横交错的横向筋条与纵向筋条,且各纵向筋条向着负极板栅的一侧延伸形成负极板的负极耳。
6.其特征是,所述板栅内芯包括若干纵横交错的内横筋条与内纵筋条,板栅内芯采用铸造工艺制成或冲压工艺一体制作成形,所述铅或铅合金包覆层采用电镀或蒸镀或热喷涂的方法包覆在板栅内芯表面上。
7.其特征是,所述负极板栅包括若干纵横交错的横向筋条与纵向筋条,所述板栅内芯包括若干纵横交错的内横筋条与内纵筋条,所述横向筋条由内横筋条与包覆在内横筋条表面的铅或铅合金包覆层组成,纵向筋条由内纵筋条与包覆在内纵筋条表面的铅或铅合金包覆层组成。
8.根据权利要求7所述的长寿命铅酸蓄电池,其特征是,所述负极板还包括由四条塑料边框条围成的塑料边框,所述负极板栅位于塑料边框内,
所述纵向筋条向的一端穿过塑料边框并位于塑料边框的外侧,纵向筋条的另一端被包裹在塑料边框条内,位于塑料边框的外侧的纵向筋条形成负极板的负极耳;
所述横向筋条的两端均被包裹在塑料边框条内。
9.根据权利要求8所述的长寿命铅酸蓄电池,其特征是,所述铅或铅合金包覆层采用冷挤压成型的方法将固态铅或铅合金挤压包覆在内横筋条与内纵筋条的表面上;所述横向筋条与纵向筋条采用编织的方式制成负极板栅。
10.其特征是,所述高导电率金属为铜或铜合金或铝或铝合金或钛或钛合金或铁或铁合金或锌或锌合金。
本实用新型公开了一种长寿命铅酸蓄电池,旨在提供一种可有效改善负极硫化问题,减小负极硫化故障的发生,有效延长铅酸蓄电池的充放电循环寿命的长寿命铅酸蓄电池。它包括极群,所述极群包括若干正极板与若干负极板,所述负极板包括负极板栅,所述负极板栅包括由高导电率金属制成的板栅内芯及包覆板栅内芯表面的铅或铅合金包覆层。






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