密封阀控式铅酸蓄电池的制作方法

1.本发明涉及一种电池，特别是涉及一种密封阀控式铅酸蓄电池。


背景技术：

2.现有技术为了降低密封阀控式铅酸蓄电池的阻抗，可通过一个槽体与多个阴极板及多个阳极板配合而相互挤压，进而对多个分别设置于阴极板与阳极板之间且含浸有电解液的隔板施加压力来达到降低阻抗的目的。然而，若施加的压力不足，不仅无法降低所述密封阀控式铅酸蓄电池的阻抗，反而会造成阻抗的增加，因此，通常会选择提高施加于所述隔板的压力来确保能有效地降低密封阀控式铅酸蓄电池的阻抗，但却会衍生出因施加的压力较大，造成电解液不易在所述隔板间扩散，致使过多的硫酸铅累积于所述密封阀控式铅酸蓄电池中，进而导致形成铅的枝晶从而造成所述密封阀控式铅酸蓄电池发生短路。
3.日本公开专利第2014107192a号揭示一种密封阀控式铅蓄电池，通过在隔板与电极间的区域设置硫酸金属盐及硼酸，以防止铅的枝晶形成从而短路的问题，其中，所述硫酸金属盐中的金属为碱金属或碱土金属。


技术实现要素：

4.本发明的第一目的在于提供一种能防止铅的枝晶生成的密封阀控式铅酸蓄电池。本发明的密封阀控式铅酸蓄电池包含多个电极单元、多个隔膜组、及电解液，每一个电极单元包括阴极板及与所述阴极板间隔地设置的阳极板，所述隔膜组分隔所述阴极板与所述阳极板且各个隔膜组设置于所述各个电极单元，所述电解液与所述电极单元及所述隔膜组接触，其特征在于，每一个隔膜组包括第一隔膜单元及第二隔膜单元，所述第一隔膜单元具有120g/m2至200g/m2的基重，所述第二隔膜单元具有10g/m2至40g/m2的基重，且所述第一隔膜单元与所述第二隔膜单元的基重的比值范围为3至20，所述第一隔膜单元与所述各个电极单元的所述阳极板接触，所述第二隔膜单元紧邻所述第一隔膜单元设置并与所述各个电极单元的所述阴极板接触。
5.在本发明的密封阀控式铅酸蓄电池中，每一个隔膜组的所述第一隔膜单元具有接触并围绕所述各个阳极板的两个相反侧面延伸的第一隔膜。
6.在本发明的密封阀控式铅酸蓄电池中，每一个隔膜组的所述第二隔膜单元具有紧邻并围绕所述第一隔膜的与所述阳极板相反的表面延伸的第二隔膜。
7.在本发明的密封阀控式铅酸蓄电池中，每一个隔膜组的所述第二隔膜单元具有两个间隔地设置的第二隔膜，在所述第二隔膜之间夹设所述各个阳极板与所述第一隔膜，且所述第二隔膜的其中一者接触所述各个电极单元的所述阴极板。
8.在本发明的密封阀控式铅酸蓄电池中，每一个隔膜组的所述第一隔膜单元具有围绕所述各个阴极板的两个相反侧面延伸的第一隔膜，且所述第一隔膜紧邻地设置于所述第二隔膜单元的与所述阴极板相反的表面。
9.在本发明的密封阀控式铅酸蓄电池中，每一个隔膜组的所述第二隔膜单元具有紧
邻所述第一隔膜设置、且接触并围绕所述各个阴极板的两个相反侧面延伸的第二隔膜。
10.在本发明的密封阀控式铅酸蓄电池中，每一个隔膜组的所述第二隔膜单元具有两个间隔地设置的第二隔膜，所述第二隔膜之间夹设且接触所述各个阴极板。
11.在本发明的密封阀控式铅酸蓄电池中，在每一个隔膜组中，每一个第二隔膜与所述第一隔膜的接触面积为所述第一隔膜的面向所述第二隔膜的表面的面积的1/4倍至1倍。
12.在本发明的密封阀控式铅酸蓄电池中，在每一个隔膜组中，所述第一隔膜单元包括多条平均直径范围为2μm至40μm的第一纤维，所述第二隔膜单元包括多条平均直径范围为2μm至20μm的第二纤维。
13.本发明的第二目的是在提供一种能防止铅的枝晶生成的密封阀控式铅酸蓄电池。
14.本发明的密封阀控式铅酸蓄电池，包含电极单元、隔膜组、及电解液，所述电极单元包括阴极板及与所述阴极板间隔地设置的阳极板，所述隔膜组分隔所述阴极板与所述阳极板，所述电解液与所述电极单元及所述隔膜组接触，其特征在于，所述隔膜组包括第一隔膜单元及第二隔膜单元，所述第一隔膜单元具有120g/m2至200g/m2的基重，所述第二隔膜单元具有10g/m2至40g/m2的基重，且所述第一隔膜单元与所述第二隔膜单元的基重的比值范围为3至20，所述第一隔膜单元与所述阳极板接触，所述第二隔膜单元紧邻所述第一隔膜单元设置并与所述阴极板接触。
15.本发明的有益效果在于：通过使用特定基重范围的所述第一隔膜单元搭配特定基重范围的所述第二隔膜单元，将所述第一隔膜单元与所述第二隔膜单元的基重比值控制在3至20间，在所述阴极板与所述阳极板间设置与各个阳极板接触的所述第一隔膜单元及与各个阴极板接触的所述第二隔膜单元，由此使所述电解液容易地经由所述第二隔膜单元快速扩散，进而避免硫酸铅累积导致铅的枝晶生成从而发生短路的问题。
附图说明
16.图1是剖视示意图，说明本发明的密封阀控式铅酸蓄电池的第一实施例；
17.图2是剖视示意图，说明本发明的密封阀控式铅酸蓄电池的第二实施例；
18.图3是立体示意图，说明所述第二实施例中的阳极板与隔膜组；
19.图4是剖视示意图，说明本发明的密封阀控式铅酸蓄电池的第三实施例；
20.图5是剖视示意图，说明所述第三实施例的一种变化方式；
21.图6是正视示意图，说明所述第三实施例的变化方式的第二隔膜的位置；
22.图7是剖视示意图，说明本发明的密封阀控式铅酸蓄电池的第四实施例；
23.图8是剖视示意图，说明本发明的密封阀控式铅酸蓄电池的第五实施例；及
24.图9是剖视示意图，说明本发明的密封阀控式铅酸蓄电池的比较例。
具体实施方式
25.下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
26.参阅图1，本发明的密封阀控式铅酸蓄电池的第一实施例包含：一个壳体1、两个电极单元2、两个隔膜组3、及含浸于所述隔膜组3的电解液(图未示)。其中，所述电解液的种类为硫酸。
27.所述电极单元2间隔排列地设置于所述壳体1内，每一个电极单元2包括一个阴极
板21、及一个与所述阴极板21间隔设置的阳极板22，所述阴极板21与所述阳极板22互为间隔且交替排列。电极单元2的数目不以两个为限，可依据实际需求弹性调整，也可以是一个或三个以上。
28.每一个阴极板21具有一个导电板栅211、及二个分别设置于所述导电板栅211的两个相反侧面的活性材料层212。所述导电板栅211例如为铅板栅或铅合金板栅，所述活性材料层212包括铅。
29.每一个阳极板22具有一个导电板栅221、及二个分别设置于所述导电板栅221的两个相反侧面的活性材料层222。所述导电板栅221例如为铅板栅或铅合金板栅，所述活性材料层222包括氧化铅。
30.所述隔膜组3分隔所述阴极板21与所述阳极板22，各个隔膜组3设置于各个电极单元2。隔膜组3的数目不以两个为限，对应电极单元2的数目而弹性调整，例如但不限于当电极单元2的数目为一个时，隔膜组3的数目为一个；当电极单元2的数目为三个时，隔膜组3的数目为三个，以此类推。
31.每一个隔膜组3包括一个第一隔膜单元31、及一个与所述第一隔膜单元31紧邻的第二隔膜单元32，所述第一隔膜单元31与所述各个电极单元2的所述阳极板22接触，但不与所述电极单元2的任一个阴极板21接触。所述第二隔膜单元32与所述各个电极单元2的所述阴极板21接触，但不与所述电极单元2的任一个阳极板22接触。在所述第一实施例中，所述第一隔膜单元31具有两个第一隔膜311，所述第一隔膜311分别与所述各个阳极板22的两个相反侧面接触而夹设所述各个阳极板22。所述第二隔膜单元32具有两个分别位于所述第一隔膜311的与所述阳极板22相反的表面且紧邻所述第一隔膜311的第二隔膜321，所述第二隔膜321与所述各个阳极板22夹设所述第一隔膜311、且所述第二隔膜321的其中一者接触所述各个电极单元2的所述阴极板21。
32.所述第一隔膜单元31包括多条平均直径范围为2μm至40μm的第一纤维。所述第一纤维的材料为布料。在本发明的一些实施方式中，所述第一纤维的种类为玻璃纤维。所述第一隔膜单元31的制法例如但不限于抄纸制法。在本发明的一些实施方式中，所述第一隔膜单元31的制法为抄纸制法。
33.所述第二隔膜单元32包括多条平均直径范围为2μm至20μm的第二纤维。所述第二纤维的材料为布料。所述第二纤维的种类例如但不限于玻璃纤维或高分子纤维。所述第二隔膜单元32的制法例如但不限于纺织制法、无纺制法、或抄纸制法。
34.所述第一隔膜单元31的基重范围为120g/m2至200g/m2，所述第二隔膜单元32的基重范围为10g/m2至40g/m2，其中，所述第一隔膜单元31与所述第二隔膜单元32的基重的比值范围在3至20。
35.在所述第一实施例中，在每一个阴极板21及每一个阳极板22间设置与所述各个阳极板22接触的所述第一隔膜单元31、及与所述各个阴极板21接触的所述第二隔膜单元32，并将所述第一隔膜单元31的基重控制在120g/m2至200g/m2间，将所述第二隔膜单元32的基重控制在10g/m2至40g/m2间，将所述第一隔膜单元31与所述第二隔膜单元32的基重的比值控制在3至20间，从而使得在所述密封阀控式铅酸蓄电池进行放电过程时，含浸于各个隔膜组3中的电解液能通过所述第二隔膜单元32向所述各个阴极板21快速扩散，而不会在各个隔膜组3形成过多的硫酸铅并累积，进而避免在充电过程中生成铅的枝晶从而发生短路的
状况。
36.参阅图2及图3，本发明的密封阀控式铅酸蓄电池的第二实施例与所述第一实施例的不同在于：每一个隔膜组3的第一隔膜单元31具有一个第一隔膜311，且所述第一隔膜311与所述各个阳极板22接触，并从所述各个阳极板22的一个侧面经由所述各个阳极板22的底部延伸至与所述侧面相反的另一个侧面从而大概呈现u型围绕着所述各个阳极板22。所述第二隔膜单元32具有一个第二隔膜321，且所述第二隔膜321紧邻所述第一隔膜311，并从位于所述各个阳极板22的所述侧面的所述第一隔膜311经由所述第一隔膜311的底部延伸至位于所述各个阳极板22的所述另一个侧面的所述第一隔膜311从而大概呈现u型围绕着所述第一隔膜311。
37.参阅图4至图6，本发明的密封阀控式铅酸蓄电池的第三实施例与所述第一实施例的不同在于：在所述第三实施例中，每一个隔膜组3的第一隔膜单元31具有一个第一隔膜311，且所述第一隔膜311与所述各个阳极板22接触，并从所述各个阳极板22的一个侧面经由所述各个阳极板22的底部延伸至与所述侧面相反的另一个侧面从而大概呈现u型围绕着所述各个阳极板22。
38.其中，每一个第二隔膜321与所述第一隔膜311的接触面积为所述第一隔膜311的面向所述第二隔膜321的表面的面积的1/4倍至1倍。在所述第三实施例的一种实施方式中，如图4所示，每一个第二隔膜321与所述第一隔膜311的接触面积为所述第一隔膜311的面向所述第二隔膜321的表面的面积的1倍。在所述第三实施例的一种变化方式中，如图5及图6所示，每一个第二隔膜321与所述第一隔膜311的接触面积小于所述第一隔膜311的面向所述第二隔膜321的表面的面积，且每一个第二隔膜321设置于所述第一隔膜311的面向所述第二隔膜321的表面的中央位置。
39.参阅图7，本发明的密封阀控式铅酸蓄电池的第四实施例与所述第一实施例的不同在于：在所述第四实施例中，每一个隔膜组3的所述第一隔膜单元31具有一个第一隔膜311，且所述第一隔膜311从所述各个阴极板21的一个侧面经由所述各个阴极板21的底部延伸至与所述侧面相反的另一个侧面从而大概呈现u型围绕着所述各个阴极板21，且所述第一隔膜311紧邻地设置于所述第二隔膜单元32的与所述阴极板21相反的表面。所述第二隔膜单元32具有一个第二隔膜321，且所述第二隔膜321紧邻所述第一隔膜311设置，且与所述各个阴极板21接触并从所述各个阴极板21的一个侧面经由所述各个阴极板21的底部延伸至与所述侧面相反的另一个侧面从而大概呈现u型围绕着所述各个阴极板21，也就是说，所述第二隔膜321的与所述阴极板21相反的表面是被紧邻的所述第一隔膜311以大概呈现u型的方式延伸围绕着。
40.参阅图8，本发明的密封阀控式铅酸蓄电池的第五实施例与所述第四实施例的不同在于：在所述第五实施例中，每一个隔膜组3的第二隔膜单元32具有两个第二隔膜321。所述第二隔膜321分别设置于所述各个阴极板21的两个相反侧面，并与所述各个阴极板21接触，且夹设于所述第一隔膜311与所述各个阴极板21间。
41.本发明将就以下实施例来做进一步说明，但应了解的是，所述实施例仅用于例示说明，而不限制本发明。
42.实施例1至4及比较例2
43.配合参阅图2，实施例1至4及比较例2的密封阀控式铅酸蓄电池的结构如上述第二
实施例所述，实施例1至4及比较例2的密封阀控式铅酸蓄电池中每一个第一隔膜单元31的基重、每一个第二隔膜单元32的种类及基重、及每一个第一隔膜单元31与每一个第二隔膜单元32的基重比值如表1所示。
44.比较例1
45.比较例1的密封阀控式铅酸蓄电池与实施例2的密封阀控式铅酸蓄电池的不同之处在于，参阅图9，在比较例1的密封阀控式铅酸蓄电池中，每一个第一隔膜单元31与各个阴极板21接触，而每一个第二隔膜单元32与各个阳极板22接触。
46.表1
[0047][0048]
参阅表1，实施例1至4通过将每一个第一隔膜单元31与每一个第二隔膜单元32设置在各个电极单元2之间的特定位置，且使用基重范围介于120g/m2至200g/m2之间的所述第一隔膜单元31，及基重范围介于10g/m2至40g/m2之间的所述第二隔膜单元32，并控制每一个隔膜组3的所述第一隔膜单元31与所述第二隔膜单元32的基重的比值介于3至20，以使所述密封阀控式铅酸蓄电池在放电过程中不会有过多的硫酸铅累积而导致铅的枝晶形成，证明实施例1至4的密封阀控式铅酸蓄电池能有效地抑制铅的枝晶的生成。
[0049]
在比较例1中，每一个第一隔膜单元31与各个阴极板21接触，且每一个第二隔膜单元32与各个阳极板22接触，导致密封阀控式铅酸蓄电池中有铅的枝晶形成。在比较例2中，由于未将每一个第二隔膜单元32的基重控制在10g/m2至40g/m2间，且未将每一个隔膜组3的所述第一隔膜单元31与所述第二隔膜单元32的基重的比值控制于3至20间，导致在密封阀控式铅酸蓄电池中有铅的枝晶形成。
[0050]
综上所述，本发明的密封阀控式铅酸蓄电池通过使每一个隔膜组3中的所述第一隔膜单元31与所述各个阳极板22接触、且使所述第二隔膜单元32与所述各个阴极板21接触，以及使用基重范围为120g/m2至200g/m2的所述第一隔膜单元31搭配基重范围为10g/m2至40g/m2的所述第二隔膜单元32，且将所述第一隔膜单元31与所述第二隔膜单元32的基重的比值控制在3至20间，由此使所述电解液容易在所述第一隔膜单元31与所述第二隔膜单
元32之间快速地扩散，进而使本发明的密封阀控式铅酸蓄电池在放电程序中不会发生因过多的硫酸铅累积致使铅的枝晶生成从而发生短路的状况，所以确实能达成本发明的目的。