专利名称：延长蓄电池使用寿命的方法及蓄电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种延长蓄电池使用寿命的方法及蓄电池。
背景技术：
现有蓄电池由于使用的蓄电池稀硫酸容积小，不能满足电池稀硫酸用量的要求，电池易产生浓差极化，降低蓄电池容量，降低蓄电池低温起动电流，因此减低了现有蓄电池的使用寿命。
下面以6-QW-195Ah起动用铅酸蓄电池为例，参见图1。
目前6-QW-195Ah使用正极板12规格为高度130mm，宽度142mm，厚度2.0mm。6-QW-195Ah使用负极板13规格为高度130mm，宽度142mm，厚度1.8mm。
由于极板容量为15Ah，此规格极板组装规格为6-QW-195的铅酸蓄电池，其极板组合需要每个集群组使用13片正极板12、14片负极板13组成单体电池。6-QW-195Ah的铅酸蓄电池使用的壳体最大外形尺寸符合国家标准GB/T5008-2005的规定。此外形尺寸的蓄电池与国内各厂家汽车用蓄电池安装尺寸相匹配。
根据图1所示的铅酸蓄电池的单体电池液面线下的容积V1计算如下V1＝{110×(165+10)+(125-110)×24/2+31×(125-110)}×162＝3227850mm3＝3227.9cm3单体电池内的体积容酸量V应满足如下公式V＝V1-V2-V3-V4注V为单体电池内的体积容酸量；V1为单体电池的容积；V2为极板体积；V3为隔板真实体积；V4为极柱汇流排占体积。
6-QW-195Ah单体电池极群体积的计算极板体积＝正板片数×高度×宽度×厚度+负板片数×高度×宽度×厚度＝130×142×2.0×13+130×142×1.8×14＝945152mm3＝945.2cm3隔板真实体积＝隔板片数×高度×宽度×厚度＝144×150×1.5×26÷2＝421200mm3＝421.2cm3极柱汇流排体积＝汇流排体积+极柱体积＝95×16×6+26×30×5＝13020mm3＝13cm36-QW-195Ah单体电池体积容酸量的计算V＝单体电池液面下容积-极板体积-隔板真实体积-极柱汇流排体积＝3227.9-945.2-421.2-13＝1848.5cm3由于起动用铅酸蓄电池1Ah需要密度为1.28g/cm3的稀硫酸体积为10.14ml，即6-QW-195Ah电池稀硫酸体积为10.14×195＝1977.3ml＝1977.3cm3。所以现有技术蓄电池稀硫酸用量小于不标准值为1977.3-1848.5＝128.8cm3，因此现有技术蓄电池不能满足电池稀硫酸用量的要求，电池易产生浓差极化，降低蓄电池容量，降低蓄电池低温起动电流。
目前使用的组装6-QW-195Ah电池的极板，规格高度为130mm，电池槽的有效高度为165mm，其上电解液高度为35mm。一旦此35mm电解液耗尽，电池将报废。由于受GB/T5008-2005的电池槽的最大外形尺寸的限制，极板上的电解液高度不能增加。在铅酸蓄电池充电过程中由于浓差极化的存在，而使正极电位向正方向移动，负极电压向负方向移动。这时电池电动势被提升，结果会使一些有害杂质在电极上析出。电池在充电、放电过程的浓差极化主要依靠扩散作用来消除，影响扩散速度的因素是电解液密度。由于电解液中水分不断减少，电解液密度不断提高，因此电池在充电、放电过程的浓差极化无法扩散消除，这样就缩短了电池的寿命。
因此，如何延长蓄电池使用寿命是目前需要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种延长蓄电池使用寿命的方法，本发明还提供一种蓄电池。
具体说，本发明公开了一种延长蓄电池使用寿命的方法，包括1)根据蓄电池允许的最大外形尺寸和最大液面高度，确定单位蓄电池的最大容积；2)确定正负极板厚度，确定单位蓄电池内的最多极板数；3)计算单位蓄电池的最小容酸量；4)根据单位蓄电池的最大容积和单位蓄电池的最小容酸量，确定正负极板最小高度。
所述步骤1中确定蓄电池允许最大外形尺寸长度为130mm，宽度为162mm，高度为210mm；最大液面高度为165mm。
所述步骤2确定正极板厚度为1.7至1.8mm，负极板厚度为1.5至1.6mm；确定最多极板数为35片。
所述步骤4确定正负极板高度为105至115mm。
本发明还公开了一种蓄电池，包括壳体、正极板、负极板、隔板、极柱和汇流排以及位于壳体内部的稀硫酸，所述蓄电池壳体为允许的最大外形形状；所述稀硫酸的液面高度为允许的最大高度；所述正负极板为单位蓄电池内允许的最多极板数，所述正负极板的高度为最小允许高度。
所述壳体的最大外形尺寸为长度为130mm，宽度为162mm，高度为210mm。
所述壳体内部的稀硫酸最大液面高度为165mm。
所述正极板厚度为1.7至1.8mm，负极板厚度为1.5至1.6mm；确定最多极板数为35片。
所述正、负极板高度为105至115mm。
所述正、负极板高度具体为110mm。
由于本发明根据蓄电池允许的最大容积和单位蓄电池的最小容酸量，确定正负极板厚度和单位蓄电池内的最多极板数，并且确定正负极板最小高度。这样就可以最大限度地增加电解液体积，减小电池充放电过程的电解液密度变化，可以有效的抑制浓差极化现象的发生，延长蓄电池的使用寿命。
图1为现有技术铅酸蓄电池结构示意图；
图2为本发明延长蓄电池使用寿命的方法流程图；图3为本发明蓄电池结构示意图；图4为本发明蓄电池极板示意图。
具体实施例方式
本发明提供一种延长蓄电池使用寿命的方法，可以有效的抑制浓差极化现象的发生，延长蓄电池的使用寿命。
下面结合附图对本发明具体实施方式
进行描述。
参见图2，该图为本发明延长蓄电池使用寿命的方法流程图。
S10、根据蓄电池允许的最大外形尺寸和最大液面高度，确定单位蓄电池的最大容积。
根据国家标准GB/T5008-2005的规定，确定蓄电池允许的最大外形尺寸和最大液面高度。确定单位蓄电池的最大外形尺寸长度为130mm，宽度为162mm，高度为210mm。确定单位蓄电池的最大液面高度为165mm。
将单体电池宽度内径通体变更为130mm。
由于电池槽内部的加强筋板厚度为3mm，对应两个侧面的厚度为6mm。因此电池槽可用内腔宽度为130-6＝124mm。电池槽的高度、长度因国家标准GB/T5008-2005限制与背景技术中的蓄电池一致。
S20、确定正负极板厚度，确定单位蓄电池内的最多极板数。
单体蓄电池稀硫酸容积计算验证单体蓄电池极板、隔板厚度分别设定为正极板17片×1.8＝30.6mm，负极板18片×1.6＝28.8mm，隔板1.5×34＝51mm，总厚度为110.4mm。
由于电池槽可用内腔宽度为124mm。因此装入35片极板的极群组，宽度仍有124-110.4＝13.6mm余量。
S30、计算单位蓄电池的最小容酸量。
由于起动用铅酸蓄电池1Ah需要密度为1.28g/cm3的稀硫酸体积为10.14ml，即6-QW-195Ah电池稀硫酸体积为10.14×195＝1977.3ml＝1977.3cm3。
S40、根据单位蓄电池的最大容积和单位蓄电池的最小容酸量，确定正负极板最小高度。
根据单位蓄电池的最大容积V1＝3685.5cm3，以及单位蓄电池的最小容酸量1977.3cm3可以确定正负极板最小高度。
下面用反证法证明假设正负极板最小高度为110mm，正极板1.8mm厚17片，负极板1.6mm厚18片时，则极板体积V2＝110×142×1.8×17+110×142×1.6×18＝927828mm3隔板体积V3＝120×150×1.5×34÷2＝49000mm3汇流排、极柱体积V4＝115×16×6+26×30×5＝14940mm3＝14.9cm3稀硫酸容积为V＝V1-V2-V3-V4＝3685.5-927.8-459-14.9＝2283.8cm3发明当正负极板最小高度为110mm，正极板1.8mm厚17片，负极板1.6mm厚时，单体电池槽稀硫酸容积2283.8cm3。
稀硫酸容积超过标准2283.8-1977.3＝306.5cm3，因此稀硫酸量可以满足电池充、放电要求，能有效地减小浓差极化。
假设正负极板最小高度为115mm，正极板1.7mm厚17片，负极板1.5mm厚18片时，则极板体积V2＝115×142×1.7×17+115×142×1.5×18＝912847mm3隔板体积V3＝125×150×1.5×34÷2＝478125mm3汇流排、极柱体积V4＝120×16×6+26×30×5＝15420mm3＝15.4cm3稀硫酸容积为V＝V1-V2-V3-V4＝3685.5-912.8-478.1-15.4＝2279.2cm3稀硫酸容积超过标准2279.2-1977.3＝301.9cm3，因此稀硫酸量可以满足电池充、放电要求，能有效地减小浓差极化。
正极板17片×1.7＝28.9mm，负极板18片×1.5＝27mm，隔板1.5×34＝51mm，总厚度为106.9mm。
由于电池槽可用内腔宽度为124mm。因此装入35片极板的极群组，宽度仍有124-106.9＝17.1mm余量。
正极板厚度可以为1.7至1.8mm，负极板厚度可以为1.5至1.6mm。
假设正负极板最小高度为105mm，正极板1.85mm厚17片，负极板1.65mm厚18片时，则极板体积V2＝105×142×1.85×17+105×142×1.65×18＝911746.5mm3隔板体积V3＝115×150×1.5×34÷2＝439875mm3汇流排、极柱体积V4＝110×16×6+26×30×5＝14460mm3
稀硫酸容积为V＝V1-V2-V3-V4＝3685.5-911.7-439.9-14.5＝2319.2cm3稀硫酸容积超过标准2319.2-1977.3＝342.1cm3，因此稀硫酸量可以满足电池充、放电要求，能有效地减小浓差极化。
正极板17片×1.85＝31.45mm，负极板18片×1.65＝29.7mm，隔板1.5×34＝51mm，总厚度为112.15mm。
由于电池槽可用内腔宽度为124mm。因此装入35片极板的极群组，宽度仍有124-112.15＝11.85mm余量。
本发明提供一种蓄电池，可以有效的抑制浓差极化现象的发生，延长蓄电池的使用寿命。
下面结合附图对本发明蓄电池具体实施方式
进行描述。
参见图3和图4，图3为本发明蓄电池结构示意图；图4为本发明蓄电池极板示意图。
本发明所述蓄电池包括壳体31、正极板32、负极板33、隔板34、极柱35和汇流排36以及位于壳体31内部的稀硫酸37，所述蓄电池壳体31为国家标准GB/T5008-2005允许的最大外形形状。所述稀硫酸37的液面高度为国家标准GB/T5008-2005允许的最大高度。所述正极板32、负极板33为单位蓄电池内的允许的最多极板数，所述正极板32、负极板33的高度为最小允许高度。
为了与各厂家汽车用蓄电池安装尺寸相匹配，国家标准GB/T5008-2005允许壳体1的最大外形尺寸为长度为130mm，宽度为162mm，高度为210mm。
根据国家标准GB/T5008-2005允许的所述壳体31内部的稀硫酸最大液面高度为165mm。
第一种实施方式正极板32、负极板33的最小高度均为110mm，正极板32厚度为1.8mm共17片，负极板33的厚度为1.6mm共18片，则极板体积V2＝110×142×1.8×17+110×142×1.6×18＝927828mm3隔板体积V3＝120×150×1.5×34÷2＝49000mm3汇流排、极柱体积V4＝115×16×6+26×30×5＝14940mm3＝14.9cm3稀硫酸容积为V＝V1-V2-V3-V4＝3685.5-927.8-459-14.9＝2283.8cm3发明当正、负极板最小高度为110mm，正极板1.8mm厚17片，负极板1.6mm厚时，单体电池槽稀硫酸容积2283.8cm3
稀硫酸容积超过标准2283.8-1977.3＝306.5cm3，因此稀硫酸量可以满足电池充、放电要求，能有效地减小浓差极化。
第二种实施方式正极板32、负极板33的最小高度均为115mm，正极板32的厚度为1.7mm共17片，负极板33的厚度为1.5mm共18片，则极板体积V2＝115×142×1.7×17+115×142×1.5×18＝912847mm3隔板体积V3＝125×150×1.5×34÷2＝478125mm3汇流排、极柱体积V4＝120×16×6+26×30×5＝15420mm3＝15.4cm3稀硫酸容积为V＝V1-V2-V3-V4＝3685.5-912.8-478.1-15.4＝2279.2cm3稀硫酸容积超过标准2279.2-1977.3＝301.9cm3，因此稀硫酸量可以满足电池充、放电要求，能有效地减小浓差极化。
正极板17片×1.7＝28.9mm，负极板18片×1.5＝27mm，隔板1.5×34＝51mm，总厚度为106.9mm。
由于电池槽可用内腔宽度为124mm。因此装入35片极板的极群组，宽度仍有124-106.9＝17.1mm余量。
第三种实时方式正极板32、负极板33最小高度均为105mm，正极板32的厚度为1.85mm共17片，负极板33的厚度为1.65mm共18片，则极板体积V2＝105×142×1.85×17+105×142×1.65×18＝911746.5mm3隔板体积V3＝115×150×1.5×34÷2＝439875mm3汇流排、极柱体积V4＝110×16×6+26×30×5＝14460mm3稀硫酸容积为V＝V1-V2-V3-V4＝3685.5-911.7-439.9-14.5＝2319.2cm3稀硫酸容积超过标准2319.2-1977.3＝342.1cm3，因此稀硫酸量可以满足电池充、放电要求，能有效地减小浓差极化。
正极板17片×1.85＝31.45mm，负极板18片×1.65＝29.7mm，隔板1.5×34＝51mm，总厚度为112.15mm。
由于电池槽可用内腔宽度为124mm。因此装入35片极板的极群组，宽度仍有124-112.15＝11.85mm余量。
所述正极板32厚度为1.7至1.8mm，负极板33厚度为1.5至1.6mm；确定最多极板数为35片。所述正极板32、负极板33高度可以为105至115mm。
由于密闭蓄电池的失水因素多于普通铅酸蓄电池，在自放电过程中的水损耗；正极板栅腐蚀水的损耗；浮充电过程水的蒸发；电池密封不严。由于密闭蓄电池的电解液总量已定，电池一旦失水过多，必将造成电池输出容量的减少和电池寿命的缩短。本发明将极板高度减小，增加电池内集群以上电解液高度，能延长集群上部失水时间，即延长电池寿命。
由于本发明可以降低正、负极板的高度，这样就增加了电解液体积，减小电池充放电过程的电解液密度变化，可以有效的抑制浓差极化现象的发生，延长蓄电池的使用寿命。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种延长蓄电池使用寿命的方法，其特征在于，包括1)根据蓄电池允许的最大外形尺寸和最大液面高度，确定单位蓄电池的最大容积；2)确定正负极板厚度，确定单位蓄电池内的最多极板数；3)计算单位蓄电池的最小容酸量；4)根据单位蓄电池的最大容积和单位蓄电池的最小容酸量，确定正负极板最小高度。
2.根据权利要求1所述的延长蓄电池使用寿命的方法，其特征在于，所述步骤1中确定蓄电池允许最大外形尺寸长度为130mm，宽度为162mm，高度为210mm；最大液面高度为165mm。
3.根据权利要求2所述的延长蓄电池使用寿命的方法，其特征在于，所述步骤2确定正极板厚度为1.7至1.8mm，负极板厚度为1.5至1.6mm；确定最多极板数为35片。
4.根据权利要求2或3所述的延长蓄电池使用寿命的方法，其特征在于，所述步骤4确定正负极板高度为105至115mm。
5.一种蓄电池，包括壳体、正极板、负极板、隔板、极柱和汇流排以及位于壳体内部的稀硫酸，其特征在于，所述蓄电池壳体为允许的最大外形形状；所述稀硫酸的液面高度为允许的最大高度；所述正负极板为单位蓄电池内允许的最多极板数，所述正负极板的高度为最小允许高度。
6.根据权利要求5所述的蓄电池，其特征在于，所述壳体的最大外形尺寸为长度为130mm，宽度为162mm，高度为210mm。
7.根据权利要求6所述的蓄电池，其特征在于，所述壳体内部的稀硫酸最大液面高度为165mm。
8.根据权利要求6或7所述的蓄电池，其特征在于，所述正极板厚度为1.7至1.8mm，负极板厚度为1.5至1.6mm；确定最多极板数为35片。
9.根据权利要求8所述的蓄电池，其特征在于，所述正、负极板高度为105至115mm。
10.根据权利要求8或9所述的蓄电池，其特征在于，所述正、负极板高度为110mm。
全文摘要
本发明公开一种延长蓄电池使用寿命的方法，包括1)根据蓄电池允许的最大外形尺寸和最大液面高度，确定单位蓄电池的最大容积；2)确定正负极板厚度，确定单位蓄电池内的最多极板数；3)计算单位蓄电池的最小容酸量；4)根据单位蓄电池的最大容积和单位蓄电池的最小容酸量，确定正负极板最小高度。本发明还公开一种蓄电池。本发明要解决的技术问题是提供一种延长蓄电池使用寿命的方法和一种蓄电池。
文档编号H01M10/04GK1909278SQ20061010980
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月14日 优先权日2006年8月14日
发明者赵恒祥 申请人:赵恒祥