铅蓄电池制造技术

本发明专利技术涉及一种铅蓄电池，其具有多个单元电池，所述单元电池具有极板群、电解液以及单元电池室，所述极板群和所述电解液收纳在所述单元电池室中，所述极板群是由多片正极板和多片负极板隔着隔板交替排列而成，所述隔板为AGM隔板，在所述极板群和所述电解液收纳在所述单元电池室中的状态下的所述隔板的密度为117～129g/dm3的范围，所述正极板和所述负极板中的至少一个极板具有下述结构：所述极板的集电体是由切拉法制成的拉网格栅，所述极板由两个具有凸起的凸起状端部和介于这两个端部之间的平坦中间部分组成，所述端部的厚度大于所述中间部分的厚度。本发明专利技术的铅蓄电池能够同时实现良好的循环寿命、充放电效率、放电容量和高率放电容量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种铅蓄电池，其具有多个单元电池，所述单元电池具有极板群、电解液以及单元电池室，所述极板群和所述电解液收纳在所述单元电池室中，所述极板群是由多片正极板和多片负极板隔着隔板交替排列而成，所述隔板为AGM隔板，在所述极板群和所述电解液收纳在所述单元电池室中的状态下的所述隔板的密度为117～129g/dm3的范围，所述正极板和所述负极板中的至少一个极板具有下述结构：所述极板的集电体是由切拉法制成的拉网格栅，所述极板由两个具有凸起的凸起状端部和介于这两个端部之间的平坦中间部分组成，所述端部的厚度大于所述中间部分的厚度。本专利技术的铅蓄电池能够同时实现良好的循环寿命、充放电效率、放电容量和高率放电容量。【专利说明】铅蓄电池
本专利技术涉及铅蓄电池，具体地说，涉及寿命特性、充电效率特性、高率放电特性都 优良的铅蓄电池。
技术介绍
铅蓄电池不仅用于起动车辆的电源、照明电源和备用电源，也广泛用于主电源用 途，即用作独立充放电设备用电源例如电动汽车、电动叉车、电动铲车、电动客车、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、电力机车等的动力电源，太阳 能用电池等电能储存装置。在这些用途中，铅蓄电池的工作特点是：启动时电流大，行车时 放电电流较小，放电时间长。与此同时，也要求减少铅蓄电池的维护保养，并且还要求铅蓄 电池具有较长的循环寿命。在电池的长寿命化方面，通常的做法是：通过提高加在极板群上 的压力以及用隔板压住正极活性物质，从而抑制正极活性物质的膨胀，防止正极活性物质 的脱落。但是，随着电池的大型化，需要为增强电槽而改变其材质或增加电槽的壁厚，即使 这样，也难以在极板群上施加并维持适当的压力。铅蓄电池随着其使用时间的延长，因正极 集电体的氧化而产生腐蚀，由此导致正极集电体的截面积减少，整个正极板的导电性下降。 其结果是，电池进行高率放电时的电压特性下降。这样的正极集电体的腐蚀进一步发展时， 最终正极集电体本身发生断裂。由此导致电池容量迅速下降而寿命终结。 在铅蓄电池使用的过程中，当反复进行充放电时，电池性能会逐渐降低。当电池性 能降低时，电池内压有时会上升，从而在正极板和负极板之间施加较大的压力。这时，电极 组容易发生压缩或变形。即，电池内压上升时电极组有容易被挤坏的倾向。 另一方面，随着电子设备的小型化及轻量化迅速发展，也要求用作电源的铅蓄电 池具有较小的体积和较高的充放电容量，减小电池正负极板之间的距离是在保持容量不变 的情况下减小体积的有效途径，但是正负极板靠得太近就会有内部短路的危险。当正极板 与负极板发生短路时，电池内部温度会上升，这时也要求极板群有确保安全性的功能。而 且，从维持电池的功率特性和充放电容量的观点考虑，还需要确保极板群的离子透过性以 及吸收和保持电解液的性能。 关于如何提高铅蓄电池的综合性能例如循环寿命、容量和充放电效率，现有技术 中已经在格栅合金，铅膏配方等方面进行了考虑，而且鉴于极板的结构和性能大大影响着 铅蓄电池的体积、功率特性、充放电容量以及循环寿命，所以对极板的性能和结构一直在进 行各种研究。 中国技术专利CN201820837U公开了一种双面涂板用等挠度遮膏板，其所要 解决的技术问题是：现有遮膏板下端的工作面为平面，在出膏时，铅膏具有一定的压力使极 板下凹，遮膏板与极板中间的距离增大，中间涂膏量相对增多，双面涂板后的生极板往往是 中间较厚，两边薄，固化后极板弯曲严重，影响了极板的质量。上述双面涂板用等挠度遮膏 板包括遮膏板、设于遮膏板内用于极板涂膏的出膏口，上述出膏口上下贯穿遮膏板，其特征 在于：遮膏板下端的工作面呈外凸圆弧形。呈外凸圆弧形的工作面与下凹的极板相配以补 偿极板的变形量，使极板的涂膏厚度基本相同，提高产品质量。 中国技术专利CN201906687U公开了一种涂板机控制极板厚度的偏心调节装 置，该偏心调节装置可以在实际使用中随机检测极板厚度，如出现波动可在不停机的状态 下进行动态调节，保证通过涂板机的极板厚度一致。 日本专利特开昭57-21068公开了一种密闭型铅蓄电池用正极的制造方法，其特 征在于，铅膏密度低达3. 0?3. 4g/cm3 (通常的铅膏密度为3. 7?4. lg/cm3)的活性物质铅 膏被填充在格栅中。该方法所要解决的技术问题是：通过降低正极板的铅膏密度来提高正 极板的多孔度，从而改善密闭型铅蓄电池的急速放电特性，但是为了抑制由于降低了铅膏 密度而导致的寿命降低，在铅膏中添加了聚四氟乙烯的水性分散液。 日本专利昭58-223259公开了一种铅蓄电池极板的制造方法，其特征在于，在由 铅或铅合金形成的带状的切拉法格栅板中填充活性物质铅膏后，对在其长度方向上隔开一 定的间隔具有若干宽度的切断部进行加压、压缩，将该切断部的中心切断而制成单个极板， 然后进行干燥。如该文献中的图4所示，由该制造方法制得的极板的两个端部的厚度比中 间部分更薄。该制造方法所要解决的技术问题是为了克服以往的在切断部处活性物质保持 力弱，活性物质容易脱落的缺点。 日本专利特开2007-258088公开了一种在一端侧具有集电用耳部的格栅体中填 充活性物质而成的铅蓄电池用极板，其中上述格栅体以其厚度从上述一端侧向另一端侧逐 渐变厚的方式形成，而上述活性物质层以其厚度从上述格栅体的一端侧向另一端侧逐渐变 薄的方式形成，由此使得由上述格栅体的厚度和覆盖该格栅体的活性物质层的厚度之和得 到的极板的厚度从上述格栅体的一端侧到另一端侧基本上相等。上述铅蓄电池用极板可以 防止覆盖格栅体的耳部附近的活性物质层的厚度过薄而导致格栅体的一部分暴露出来，从 而可以防止电池性能的降低。 日本专利特开2003-86175公开了一种没有厚度不均、在表面上没有凹凸且表面 平滑的铅蓄电池用填充极板，其是使在基板上填充活性物质铅膏并进行干燥工序后得到的 填充极板从辊压机的辊隙之间通过，从而对填充极板的厚度进行挤压而得到均匀的厚度， 并使填充极板两面上的附着物和突起等变得平坦。上述铅蓄电池用填充极板可以更好地防 止引起短路等缺陷。 由此可见，在现有技术中，通常认为铅蓄电池用极板的表面平坦、厚度均匀对铅蓄 电池的性能是有利的，而且这样有利于电池的装配及充电的化成。而且，现有技术中，对极 板的设计也进行了考虑并发现了一些方法，例如如上所述，通过降低正极板的铅膏密度来 提高正极板的多孔度，从而改善密闭型铅蓄电池的急速放电特性，但降低铅膏密度会导致 电池的寿命降低；或者通过极板的两个端部的厚度比中间部分更薄，从而克服在端部处活 性物质保持力弱，活性物质容易脱落的缺点。 但是，当极板表面平坦，极板厚度一致时，由于不能储存更多的硫酸使化学反应更 多地进行，因而容量难以继续提高，并且有可能无法达到所设计的初期容量。而且，当极板 表面平坦，极板厚度一致时，正极板和负极板之间的间距过小，存在短路的隐患，从而影响 循环寿命。另外，由于极板过于平坦，隔板与极板接触过密，使正极板在充电末期产生的氧 气不能及时扩散到负极，影响氧气的复合，使充电效率降低。 中国专利申请CN102593430A提供了 一种铅蓄电池用极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅蓄电池，其具有多个单元电池，所述单元电池具有极板群、电解液以及单元电池室，所述极板群和所述电解液收纳在所述单元电池室中，所述极板群是由多片正极板和多片负极板隔着隔板交替排列而成，所述正极板包含具有正极极耳的正极集电体和由该正极集电体保持的正极活性物质层，所述负极板包含具有负极极耳的负极集电体和由所述负极集电体保持的负极活性物质层，其特征在于，所述隔板为AGM隔板，在所述极板群和所述电解液收纳在所述单元电池室中的状态下的所述隔板的密度为117～129g/dm3的范围，所述正极板和所述负极板中的至少一个极板具有下述结构：所述极板的集电体是由切拉法制成的拉网格栅，所述极板由两个具有凸起的凸起状端部和介于这两个端部之间的平坦中间部分组成，所述端部的厚度大于所述中间部分的厚度，当设定所述中间部分的厚度为H2，所述端部的厚度与所述中间部分的厚度之差为H1时，H1与H2的比值H1/H2为3%～9%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙勤超，吴昊，阿部阳隆，佐佐木健浩，
申请(专利权)人：松下蓄电池沈阳有限公司，松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：辽宁;21