[发明专利]用于电池的电极板

说明书

技术领域

本发明涉及铅酸电池、用于铅酸电池的板的结构以及其制造方法的领域。

背景技术

常规地，铅酸电池包括正极板和负极板，所述正极板和负极板浸渍在电解质中并且密封以制成电池。所述板各自由基本上两种要素构成。这两种板要素包括板栅(格栅，grid)，例如图1中所示的板栅，其为导电材料例如铅。该板栅包括电极。通过将该板栅嵌入作为在稠度方面粘土状的材料并且导电的糊中而完成该板。该正极活性材料(PAM)或负极活性材料(NAM)填充板栅线或电极之间的空间。在填充有糊时，这些空间称作芯块(pellet)。将电极板栅埋在所述糊中还在电极的顶部和底部两者之上建立薄的糊层。当此后固化和浸渍在电解质中时，所述糊产生在电极和电解质之间的电活性通道。接近于所述电极，所述糊的该电活性是高的，并且随着离电极的距离增加而明显降低。在常规的现有技术板结构中，距离电极最远的芯块中央的电活性明显低于紧邻所述电极的固化糊。

图2a描绘了典型的正极板现有技术结构。其显示图1中所示的板栅的横截面。电极12嵌入糊14中，形成板。然后将所述板装配在电池中，使得其被电解质16包围。如在图2b中最佳看见的，该结构在电极12和电解质16之间产生高电活性区域，该区域以18表示。然而，该现有技术结构还产生低电活性区域20。所述低电活性区域20使电池重量增加而未使功率或容量增加，并且就此而言是实际上浪费的空间。

然而，该结构具有两个优点。首先，其容易制造。其次，其坚固到足以抵抗在装配期间的破裂和在电池使用的反复循环期间的开裂。因此，为了结构强度、简单和制造方便，性能受损。

发明内容

本发明为电极板设备和制造方法，其保持电极和电解质之间电活性糊足够小的厚度以通过消除处于各芯块中央的空间中效率较低的活性材料糊的区域而保持高的电活性。本发明对当前普遍的制造技术进行补充，用于较高性能的结构的较低成本的实施。

在本发明的一个方面中，用于电池的板包括配置为板栅的多个电极。所述板栅限定多个空间。在所述空间的每一个内设置糊，并且所述糊可在包括所述板栅的电极的顶表面上方和在包括所述板栅的电极的底表面的下方延伸。使所述糊在基本上处于所述多个空间的每一个的中央的位置窝陷(dimple)或凹进(indent)，使得所述糊在所述空间内较窄和在所述板栅的电极处较厚。在所述糊的顶表面中引入保持层且可在所述糊的的底表面中引入第二保持层。在本发明的一个方面中，所述保持层可由玻璃纤维或者聚烯烃例如聚乙烯、聚丙烯或聚酯构成。

在本发明的另一方面中，所述电极包括插入在例如由铅构成的电极板栅和所述电活性糊层之间的碳泡沫层。在这样的实施方式中，所述碳泡沫可在固化、构造且排列为负极板的板中引入和可在固化、构造且排列为正极板的板中单独地插入。在本发明的另一方面中，仅在正极板中引入该具有保持层的变窄的结构。

本发明的另一方面是制造以上结构的方法。根据本发明的方法，根据已知技术对电极板栅进行涂浆。之后，使新涂浆的电极板栅在辊之间前进，所述辊的至少一个构造为使在板栅的电极之间的空间凹进。有利地，所述保持层可通过如下固定至所述经涂浆的板的顶表面和/或底表面：随着所述涂浆的板在辊之间前进，在所述涂浆的板和所述辊的一个或两个之间插入玻璃纤维或聚烯烃材料层。之后可根据已知技术实施与保持层装配在一起的如此涂浆的板的固化。

因此，本发明的正极板的结构为“用垫料填塞的(quilted)”，使得凹进处、变窄处或孔基本上建立在各芯块的中央，以便变窄的空间或孔可填充有电解质，从而实现性能的有利提高。所述保持层有利地对整体结构进行增强。

由下文中提供的详细描述，本发明适用性的进一步领域将变得明晰。应理解，所述详细描述和具体实施例虽然表明本发明的优选实施方式，但是其仅用于说明目的并且不意图限制本发明的范围。

附图说明

由所述详细描述和附图，本发明将变得被更充分地理解，其中：

图1是电极板栅的图。

图2A是现有技术电极板的横截面。

图2B是现有技术电极板的横截面。

图3是描绘了电解质的本发明的电极板的横截面。

图4是显示保持层的本发明的横截面。

图5是实施本发明方法的装配设备的横截面。

具体实施方式

优选实施方式的以下描述在本质上仅是示例性的并且绝不意图限制本发明、其应用或用途。