蓄电池以及蓄电池极板组件制造技术

本发明专利技术公开了一种用于铅酸蓄电池的蓄电池极板组件。该组件包括导电性板栅主体构成的第一极性极板。导电性板栅主体具有相对的顶架元件和底架元件以及相对的第一侧架元件和第二侧架元件。顶架元件具有极耳和朝底架元件延伸的相对的扩大导电部分。板栅主体还包括相互连接的多个导电性板栅元件。该板栅元件限定了形成多个开口区域的板栅型式，板栅元件包括连接到顶架元件的多个呈放射状延伸的竖向板栅线元件以及多个水平延伸的板栅线元件。板栅主体具有设置在其上的活性材料。高吸收性隔板包裹在第一极性极板的至少一部分周围并且朝相对的极板面延伸。提供电解液，其中基本上所有的电解液被隔板或活性材料吸收。本发明专利技术还公开了一种蓄电池组装方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】蓄电池W及蓄电池极板组件 本申请是申请日为2011年04月14日、国际申请号为PCT/US2011/032498、国家申请 号为201180029967.7、专利技术名称为"蓄电池、蓄电池极板组件及组装方法"的专利技术专利申请 的分案申请。 相关申请案的交叉引用 本申请主张享有2010年4月14日提交的、名称为"蓄电池"的第61/323，988号美国 临时专利申请案的优先权，该申请案W引用的方式完全并入本文中。
本专利技术设及蓄电池领域(例如:铅酸蓄电池，包括应用于车辆启动、照明和点火的 蓄电池;船用蓄电池;商用蓄电池;工业蓄电池W及可用于混合动力车和微混合动力车的蓄 电池等等）。本专利技术更具体地设及吸液(absorbedelectrol^e)式铅酸蓄电池的内部构造。
技术介绍
铅酸蓄电池化ead-acidstoragebatteries)通常由若干个电池单元（cell elements)形成，它们被分别装在具有硫酸电解液的容器的独立隔室内。每个电池单元一般 包括至少一个正极板、至少一个负极板W及位于每个正极板和负极板之间的隔板。正极板 和负极板通常是铅板栅或铅合金板栅，用于支撑电化学活性材料，特别是粘到板栅上的铅 基材料（即饥〇、Pb〇2、Pb或PbS〇4)。板栅提供正极活性物质和负极活性物质之间的电接触W 用于导电。众所周知的是提供一种密封铅酸蓄电池，其中一个或多个电池在氧循环中工作， 在充电和合理过充电过程中发生内部氧复合。运些贫液式蓄电池（starvedelectrolyte batteries)或吸液式玻璃纤维隔板(AGM)蓄电池采用单位容积表面积大、孔隙率高的吸附 性隔板(优选为微细玻璃纤维隔板)将大量电池的酸性电解液（由电池容量决定）留在隔板 中，同时在活性极板表面上形成很薄的电解液层，W维持电池内部高效率的氧复合。但是， AGM蓄电池的价格高于标准的富液型蓄电池。此外，运样的AGM蓄电池W膨胀(expanded)金 属板栅为电池极板(连续铸造或较接式模铸板栅）。运样的板栅、极板、电池单元和蓄电池的 生产效率低。特别是，膨胀金属板栅的使用会导致单位性能输出的铅使用效率低。另外，运 些膨胀金属板栅在与冲压型（stamped)或其他板栅使用时需要额外的加工工具和生产设 备，导致成本增加。
技术实现思路
因此，本专利技术提供了一种用于铅酸蓄电池的蓄电池极板组件。该组件包括由导电 性板栅主体构成的第一极性极板，该导电性板栅主体具有相对的顶架元件和底架元件W及 相对的第一侧架元件和第二侧架元件，顶架元件具有极耳和向底架元件延伸的相对的扩大 导电部分;板栅主体还包括相互连接的多个导电性板栅元件，板栅元件限定了形成多个开 口区域的板栅型式，包括连接到顶架元件的多个呈放射状延伸的竖向板栅线元件W及多个 水平延伸的板栅线元件，板栅主体在其上设置有活性材料。该组件还包括由导电性板栅主 体构成的与第一极性相反的第二极性极板，导电性板栅主体具有相对的顶架元件和底架元 件W及相对的第一侧架元件和第二侧架元件，顶架元件具有极耳和朝底架元件延伸的相对 的扩大导电部分;板栅主体还包括相互连接的多个导电性板栅元件，板栅元件限定了形成 多个开口区域的板栅型式，包括连接到顶架元件的多个呈放射状延伸的竖向板栅线元件W 及多个水平延伸的板栅线元件，板栅主体在其上设有活性材料。高吸收性隔板包裹在第一 极性极板的至少一部分周围并且向相对的极板面延伸。该组件还包含电解液，其中基本上 所有的电解液被隔板或活性材料吸收。 本专利技术还提供了一种可选择的蓄电池极板组件。该组件包括多块由冲压导电性板 栅主体构成的第一极性极板，该导电性板栅主体具有相对的顶架元件和底架元件W及相对 的第一侧架元件和第二侧架元件，顶架元件具有极耳和朝底架元件延伸的相对的扩大导电 部分;板栅主体还包括相互连接的多个导电性板栅元件，板栅元件限定了形成多个开口区 域的板栅型式，所述板栅元件包括连接到顶架元件的多个呈放射状延伸的竖向板栅线元件 W及多个水平延伸的板栅线元件，板栅主体在其上设有活性材料。该组件还包括多块由冲 压导电性板栅主体构成的与第一极性相反的第二极性极板，该冲压导电性板栅主体具有相 对的顶架元件和底架元件W及相对的第一侧架元件和第二侧架元件，顶架元件包括极耳和 朝底架元件延伸的相对的扩大导电部分;板栅主体还包括相互连接的多个导电性板栅元 件，板栅元件限定了形成多个开口区域的板栅型式，所述板栅元件包括连接到顶架元件的 多个呈放射状延伸的竖向板栅线元件W及多个水平延伸的板栅线元件，板栅主体在其上设 有活性材料。该组件还设有多块高吸收性隔板。多块高吸收性隔板中的每一块高吸收性隔 板包裹在多个第一极性极板中的每个极板的至少一部分周围使得隔板材料交错设置在相 邻极板之间。该组件还包含电解液，其中基本上所有的电解液被多块高吸收隔板或活性材 料吸收。 本专利技术还提供了一种蓄电池的组装方法。该方法包括从板栅材料的第一连续带材 上冲压多个第一极性板栅，冲压板栅包括导电性板栅主体。导电性板栅主体具有相对的顶 架元件和底架元件和相对的第一侧架元件和第二侧架元件，顶架元件具有极耳和朝底架元 件延伸的相对的扩大导电部分;板栅主体还包括相互连接的多个导电性板栅元件，板栅元 件限定了形成多个开口区域的板栅型式，所述板栅元件包括连接到顶架元件的多个呈放射 状延伸的竖向板栅线元件W及水平延伸的多个板栅线元件。该方法还包括在板栅材料的第 二连续带材上冲压多个与第一极性相反的第二极性板栅，冲压板栅包括导电性板栅主体， 导电性板栅主体具有相对的顶架元件和底架元件W及相对的第一侧架元件和第二侧架元 件，顶架元件包括极耳和朝底架元件延伸的相对的扩大导电部分;板栅主体还包括相互连 接的多个导电性板栅元件，板栅元件限定了形成多个开口区域的板栅型式，所述板栅元件 包括连接到顶架元件的多个呈放射状延伸的竖向板栅线元件W及多个水平延伸的板栅线 元件。在第一极性板栅中加入活性材料从而形成多块第一极性极板。在第二极性板栅中加 入活性材料从而形成多块第二极性极板。高吸收性隔板包裹在多个第一极性极板中的每一 个第一极性极板的底部周围并且沿着每个极板的相对的极板面向上延伸向极耳。多块第一 极性极板和多块第二极性极板被装配进容器中，从而在每块第一极性极板和每块第二极性 极板之间交错设置高吸收性隔板。在容器中加入电解液，使得基本上所有的电解液被多块 高吸收性隔板或活性材料吸收。电池极板的极耳用诱铸汇流排连接在一起，并且诱铸汇流 排与容器携带的接线柱连接。【附图说明】 下面结合附图将对根据本专利技术的所述系统、设备和方法的各种实施例进行详细说 明，其中： 图1是包括一个或多个实施例所述之蓄电池的车辆的等距视图； 图2是一个或多个实施例所述之蓄电池的等距视图； 图3是一个或多个实施例所述的、在图2中所示的无盖蓄电池的等距视图； 图4是一个或多个实施例所述的、在图3中所示的蓄电池的电池单元(cell)的等距 视图，该电池单元包括正极板、负极板和隔板； 图5是一个或多个实施例所述的、在图3中所示的蓄电池的电池单元的等距视图， 该电池单元包括正极板、负极板和隔板； 图6是一个或多个实施例所述的、在图3中所示的、取自图5中的6-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于铅酸蓄电池的蓄电池极板组件，包括：由导电性板栅主体构成的第一极性极板，所述导电性板栅主体具有相对的顶架元件和底架元件，所述底架元件具有第一边缘，所述顶架元件具有极耳，所述导电性板栅主体还具有多个相互连接的限定板栅型式的导电性板栅元件，所述板栅型式限定多个开口区域；由导电性板栅主体构成的与第一极性相反的第二极性极板，所述导电性板栅主体具有相对的顶架元件和底架元件，所述底架元件具有第二边缘，所述顶架元件具有极耳，所述导电性板栅主体还具有多个相互连接的限定板栅型式的导电性板栅元件，所述板栅型式限定多个开口区域；高吸收性隔板，所述高吸收性隔板包裹在第一极性极板的至少一部分周围并且延伸至相对的极板面，其中所述隔板包裹在第一极性极板的底架元件周围，使得所述隔板沿相对的极板面向上延伸向极耳，并且其中所述第二极性极板的极耳和包裹有所述隔板的第一极性极板的极耳对齐。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·J·麦克，杰弗里·L·特罗克塞尔，
申请(专利权)人：约翰逊控制技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US