[发明专利]电池板栅

说明书

相关申请的交叉引用

[0001]本申请要求2005年5月23日申请的美国临时专利申请No.60/683,608的优先权，这里将其公开的全部内容以引入方式并入本文。

技术领域

[0002]本发明涉及电池中使用(诸如用于汽车启动、照明和点火应用的电池之类的铅酸电池；船用电池；商业电池；工业电池；用于混合电动车的电池等)的板栅(grid)。更具体地，本发明涉及的板栅具有防止由于板栅增长造成的电池单元短路的结构。

背景技术

[0003]铅酸电池通常包括多个储能单元。例如，12伏的电池可包括6个单元，每个单元提供2伏。每个单元包括一个或多个正电极或极板以及一个或多个负电极或极板。电解质(诸如稀硫酸之类的酸)也加入单元中以促进电池充电和放电过程中单元内发生的化学反应。

[0004]正电极和负电极均包括由铅或铅合金(例如铅-钙合金)制成的板栅，活性材料以膏状的形式涂覆在其上。这种板栅包括与多个节点相耦合的多条线(例如，电池板栅可包括含有四个边侧的框架，其具有从一个边侧延伸出的接线片或集流体以及与多个节点相互连接的线或板栅元件的网络)。

[0005]正和负电极以交替的形式布置在每个单元中，并且相邻的极板被隔板(例如，微孔聚合物隔板)隔开。例如，负电极可被包含在隔板封套内以使它们与相邻的正电极电绝缘。在这种方式中，阻止了会导致单元中短路的正、负电极的直接相互接触。

[0006]在延长期使用时，板栅会腐蚀，其将继而导致板栅增长。通过图示，图1说明了一个单元，所述单元的、具有据流体12的第一电极10(例如正电极)与具有集流体22的第二电极(例如，负电极，在图1中被电极10部分遮住)相邻布置。正电极的集流体12通过连接条或连接器14电耦合到电池中的其他正电极，并且负电极的集流体22通过连接条或连接器24电耦合到电池中的其他负电极。接着，电池中的正极连接条连接到下一个单元中的负极连接条。

[0007]正电极10的增长由虚线30和32示出。当安装在电池容器内时，板栅的侧部和底部一般被电池容器的壁限定。因此，板栅的增长一般沿着板栅的顶部表面进行。在某些情况下，这种在正极垂直方向的无约束的增长可导致电池的短路。例如，如图1所示，由虚线32示出的正电极板栅的增长导致板栅的一部分与连接到负电极的连接条24相接触。在这种情况下，正电极和负电极被电耦合到一起，这会使电池短路。因此，当相邻的正电极和负电极可被聚合物隔板彼此隔离时，由于板栅的腐蚀会导致垂直方向的增长，短路仍可能会发生。

[0008]虽然在电池中使用板栅是公知的，但这种已知的板栅结构没有提供特定的有利特征和/或特征的组合。

发明内容

[0009]本发明的实施例涉及包括框架的电池板栅，该框架包括顶部元件、底部元件、第一侧部元件和第二侧部元件。电池板栅还包括设置在框架中的、定义多个开口区域的多条线和在第一方向从顶部元件延伸的集流接线片(current collection lug)。电池板栅进一步包括设置在电池板栅中的至少一个特征，其用来在电池板栅的使用寿命期间减少电池板栅由于其自身腐蚀导致的在第一方向上的增长的量。

附图说明

[0010]图1示出了由于腐蚀产生的电池板栅的增长，其会导致电池单元短路；

[0011]图2是根据示例性实施例的电池板栅的平面图；

[0012]图3是类似图2中所示的电池板栅的一部分的平面图，其包括改进结构，用于抑制由于腐蚀产生的板栅总体增长；

[0013]图4是类似图2中所示的电池板栅的一部分的平面图，其包括改进结构，用于抑制由于腐蚀产生的板栅总体增长；

[0014]图5是类似图2中所示的电池板栅的一部分的平面图，其包括改进结构，用于抑制由于腐蚀产生的板栅总体增长；

[0015]图6是类似图2中所示的电池板栅的一部分的平面图，其包括改进结构，用于抑制由于腐蚀产生的板栅总体增长；

[0016]图7A是类似图2中所示的电池板栅的一部分的平面图，其包括改进结构，用于抑制由于腐蚀产生的板栅总体增长；

[0017]图7B是类似图2中所示的电池板栅的一部分的平面图，其包括改进结构，用于抑制由于腐蚀产生的板栅总体增长；

[0018]图8是类似图2中所示的电池板栅的一部分的平面图，其包括改进结构，用于抑制由于腐蚀产生的板栅总体增长；

[0019]图9是类似图2中所示的电池板栅的一部分的平面图，其包括改进结构，用于抑制由于腐蚀产生的板栅总体增长。

具体实施方式