铅蓄电池用板栅、极板、极板群和铅蓄电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及铅蓄电池用板栅、极板、极板群和铅蓄电池,具体地说,设及高率 放电特性优异、汇流排的焊接操作性和耐内部短路性良好的极板群W及使用了该极板群的 高率放电特性优异、并且汇流排的焊接操作性、耐内部短路性、耐振动性和组装操作性良好 的铅蓄电池。
【背景技术】
[0002] 铅蓄电池(下文中有时将"铅蓄电池"简称为"电池")广泛用作例如车辆等的启 动电源和备用电源、化及用作例如电动汽车、电动自行车、电动摩托车、电动滑板车、小型电 动助力车、高尔夫球车等的动力电源。铅蓄电池还广泛用作太阳能发电设备W及可再生能 源等的储能蓄电池。在该些用途中,对铅蓄电池的性能分别有不同的要求,例如要求高率放 电特性良好、可有效地抑制短路发生、耐振动性良好等。另外,在铅蓄电池的加工和制作过 程中,也希望简化加工工艺和提高效率等。
[0003] 为了提高铅蓄电池的各个性能,在现有技术中一直在对各个结构构件和要素进行 研究。极板是铅蓄电池的最主要的构件之一,其结构和性能对铅蓄电池的性能等有着重要 的影响,所W-直在对极板进行各种研究。
[0004]日本专利特开平7-307148公开了一种极板的变形少、寿命性能优良的铅蓄电池, 其中,正负极板的极耳部的中屯、位置与极板的一端之间的距离相对于极板宽度W为1/5W~ 4/5W,汇流排通过铸焊工艺(CO巧来形成,相邻单元电池之间的连接部的中屯、位置与极耳 部的中屯、位置一致,并且使所形成的汇流排的厚度为4mmW上。该文献中明确提到;在铅蓄 电池中,因为极耳被汇流排W及相邻单元电池之间的连接部固定,所W极耳的下部的网栅 几乎不发生变形;但是,与极耳间隔距离越远的位置的网栅越容易沿纵向发生变形;因此, 为了降低整个板栅的变形,最理想的是使极耳的位置保持在板栅的横梁骨的中间位置。另 一方面,如果极耳的位置保持在板栅的横梁骨的中间位置,则极板群中正极极耳和负极极 耳会处于相互很靠近的位置上,无法形成正负极汇流排,因此需要将极耳设置在稍稍偏离 横梁骨的中间位置的位置。该文献的技术构思可W被归纳为;通过极耳部的中屯、位置与相 邻单元电池之间的连接部的中屯、位置一致,从而使极板被汇流排W及相邻单元电池之间的 连接部固定;通过使汇流排的位置靠近极板的中央部分,则从汇流排的位置到极板两端部 的距离变短,所W在两端部的极板的伸长率变少,由此能够抑制整个极板的变形。并且,通 过使汇流排的厚度为规定的值W上,可W进一步抑制板栅的变形。由此可见,在该文献中, 通过在能确保完成正负极的汇流排铸焊工艺的前提下,使极耳的位置尽可能靠近板栅的中 间位置,并且使汇流排的厚度为规定的值W上,由此抑制极板的变形和汇流排的变形等,从 而防止短路发生,提高电池的寿命性能。
[0005] 但是,对于铅蓄电池而言,如果极耳的位置保持在板栅的横梁骨的中间位置或靠 近该中间位置,则有可能导致无法从电池中的极板的中央部分注入电解液,从而只能从中 央部分W外的区域注入电解液,结果不能确保电解液浸透到距离注液位置较远的极板区 域,而且电解液在整个极板中的浸透性差,电解液很难在整个极板中均匀分布。
[0006] 日本专利昭58-64763公开了一种铅蓄电池用板栅,其着眼于集电性,通过流过板 栅的电流来对电压下降进行抑制、从而提高电压特性。其具体的技术构思是;通过使极耳从 板栅的上横梁骨的端部向中间位置移动,并且使纵筋条的总重量或总根数增加、使横筋条 减少,从而对纵筋条与横筋条的重量分配比例进行调整,由此改善了铅蓄电池的急速放电 时的电压特性。在该文献中还提到了极耳可W被设置在板栅的上横梁骨的除了中屯、和端部 W外的1/2区域内,并且在该文献的图3中示出了在板栅中可W使用斜筋条。
[0007] 因此,虽说现有技术中对极板的性能和结构进行了各种研究,但还没有发现通过 对极板的结构进行优化设计来提高铅蓄电池的高率放电特性,同时确保其他方面的性能例 如汇流排的焊接操作性、耐内部短路性、耐振动性和组装操作性。 【实用新型内容】
[000引所要解决的技术问题
[0009] 本实用新型的目的在于提供高率放电特性优异、汇流排的焊接操作性和耐内部短 路性良好的极板群W及使用了该极板群的高率放电特性优异、并且汇流排的焊接操作性、 耐内部短路性、耐振动性和组装操作性良好的铅蓄电池。
[0010] 解决该技术问题的手段
[0011] 本实用新型通过将对极板和电槽的结构进行优化设计,即对极耳的位置、极耳的 宽度与极板的宽度的比值、W及极板群中极板的宽度与单元电池室的宽度的比值进行优化 设计,从而解决了上述的技术问题。
[0012] 即,本实用新型设及如下内容。
[0013] (1)、一种铅蓄电池用板栅,其特征在于,极耳的宽度方向的中屯、位置离上述板栅 的宽度方向的较近一端边缘的距离a与上述板栅的宽度W的比值a/W为0. 29~0. 34,上述 极耳的宽度b与上述板栅的宽度W的比值b/W为0. 14~0. 205。
[0014] (2)、根据上述(1)所述的铅蓄电池用板栅,其特征在于,上述比值a/W为0.31~ 0. 33。
[00巧](3)、根据上述(1)或似所述的铅蓄电池用板栅,其特征在于,上述比值b/W为 0. 15 ~0. 18。
[0016] (4)、一种铅蓄电池用极板,其包含板栅和由该板栅保持的活性物质层,其特征在 于,极耳的宽度方向的中屯、位置离上述极板的宽度方向的较近一端边缘的距离a与上述极 板的宽度W的比值a/W为0. 29~0. 34,上述极耳的宽度b与上述极板的宽度W的比值b/W 为 0. 14 ~0.205。
[0017] 巧)、根据上述(4)所述的铅蓄电池用极板,其特征在于,上述比值a/W为0.31~ 0. 33。
[001引 化)、根据上述(4)或妨所述的铅蓄电池用极板,其特征在于,上述比值b/W为 0. 15 ~0. 18。
[0019] (7)、根据上述(4)或妨所述的铅蓄电池用极板,其特征在于,上述极板为正极板 或负极板。
[0020] 巧)、一种铅蓄电池用极板群,其由多片正极板和多片负极板隔着隔板交替重叠而 成,其特征在于,上述正极板为上述(4)~(6)任一项中所述的极板,上述负极板的极耳的 宽度方向的中屯、位置离上述负极板的宽度方向的较近一端边缘的距离a与上述负极板的 宽度W的比值a/W为0. 34W下,上述负极板的极耳的宽度b与上述负极板的宽度W的比值 b/W为 0. 205W下。
[0021] 巧)、根据上述(8)所述的铅蓄电池用极板群,其特征在于,上述负极板的上述比 值a/W为 0. 29 ~0. :34。
[0022] (10)、根据上述做所述的铅蓄电池用极板群,其特征在于,上述负极板的上述比 值a/W为 0.31 ~0.33。
[0023] (11)、根据上述巧)~(10)任一项中所述的铅蓄电池用极板群,其特征在于,上述 负极板的上述比值b/W为0. 14~0. 205。
[0024] (12)、根据上述做~(10)任一项中所述的铅蓄电池用极板群,其特征在于,上述 负极板的上述比值b/W为0. 15~0. 18。
[0025] (13)、一种铅蓄电池,其具有多个单元电池,该单元电池是通过极板群与电解液一 起收纳在单元电池室中而形成的,其特征在于,上述极板群是上述巧)~(12)中任一项所 述的极板群。
[0026] (14)、根据上述(13)所述的铅蓄电池,其特征在于,上述极板群中极板的宽度W与 上述单元电池室的宽度Q的比值W/Q为0. 89~0. 93。
[0027] (15)、根据上述(14)所述的铅蓄电池,其特征在于,上述比值W/Q为0.90~0.92。 [00測发明效果
[0029] 根据本实用新型,通过对极耳的中屯、位置离极板的较近一端边缘的距离与极板宽 度的比值、W及极耳宽度与极板宽度的比值进行优化设计,从而能够提高正负极板的集电 性W及铅蓄电池的高率放电特性;可W保证从极板的中央部分注入电解