[发明专利]用于蓄电池的双极耳板栅

说明书

本发明公开了一种用于蓄电池的板栅，包括上边框、与上边框相对的下边框、左边框、与左边框相对的右边框以及横竖交叉设置的若干个竖筋和若干个横筋，其中，所述板栅还包括两个极耳，所述两个极耳分别位于板栅的上边框和下边框上，并且呈对角设置。本发明的双极耳板栅除了能够大幅降低电势损失之外，发明人还对上述结构的双极耳板栅中的筋条的横截面积进行设定，得到具有优化结构的板栅，进一步降低电势损失，从而在保持相同循环寿命的前提下，能够降低电池内阻获得高功率特性。

技术领域

本发明涉及蓄电池的板栅结构，属于铅酸蓄电池制造技术领域，具体涉及用于蓄电池的双极耳板栅。

背景技术

板栅是铅酸电池的集电器，也用于支撑电极中的活性物质，其决定了电池的大部分欧姆内阻，而内阻决定了铅酸电池的功率特性以及产生的热量，因此，具有良好结构的板栅有利于减少内阻，提高功率特性，并降低电池作业时产生的热量，从而提高电池的循环使用寿命。

美国专利US5，149,605中公开了一种蓄电池板栅结构，发明人在板栅的上边框上设置了两个共面的极耳，缩短了导电路径，从而可以降低内阻。另外，CN201210337762.1中公开了一种优化了的用于铅酸电池的单极耳板栅结构，它包括极耳、与极耳相接的上边框、与上边框相对的下边框、与极耳相邻的左边框、与左边框相对的右边框以及横竖交叉设置的若干个竖筋和若干个横筋，其中，所述上边框、下边框和/或至少一个横筋的截面面积从接近极耳到远离极耳的方向逐渐减小。另外，所述左边框、右边框和/或至少一个竖筋的截面面积从接近极耳到远离极耳的方向逐渐减小。在不增加成本的前提下,本发明的板栅能够使铅酸电池获得更好的高功率特性即更低的电池内阻和更长的循环使用寿命。

上述文献在此全文引入以作参考。

本发明的发明人通过CFD(计算流体力学)的方法全面研究了双极耳板栅的内阻及压降与横筋、竖筋、框筋的尺寸、尺寸的变化规律以及横筋和竖筋的排布等的关系，通过对筋条截面面积的设定，导电路径得到进一步缩短，更有助于内阻的降低。

发明内容

本发明的目的在于，在不增加成本的前提下,通过优化蓄电池中的板栅的结构来获得具有改进的高容量、降低的电池内阻即高功率特性和较长循环使用寿命的蓄电池。

本发明人为了优化板栅结构，首先基于计算流体力学（CFD）模型和模拟方法来计算板栅内的电势损失和电流分布；然后比较使用等量的铅和活性物质的不同板栅设计，通过筛选找出优化的板栅；选择最大电势损失和输出电流作为评估设计的参数；然后将电势损失低且输出电流高的板栅作为候选；最后，比较各个不同板栅的最小截面面积以获得最佳参数，从而在最大程度上延长蓄电池的使用寿命。

上述目的可通过具有如下特征的板栅结构来实现：本发明中设计了一种用于蓄电池的板栅，其包括上边框（2）、与上边框（2）相对的下边框（6）、左边框（5）、与左边框（5）相对的右边框（7）以及横竖交叉设置的若干个竖筋（3）和若干个横筋（4），其特征在于，所述板栅进一步包括两个极耳（1和8），所述两个极耳（1和8）分别位于板栅的上边框（2）和下边框（6）上，并且呈对角设置。

优选地，所述两个极耳（1和8）分别设置在板栅的上边框（2）的左端和下边框（6）的右端，或者两个极耳（1和8）分别设置在板栅的上边框（2）的右端和下边框（6）的左端。

在上述的板栅中，进一步，在所述板栅的上半部和/或下半部，所述左边框、右边框、上边框、下边框、至少一个横筋和/或至少一个竖筋的截面面积从接近极耳到远离极耳的方向逐渐减小。优选地，所述左边框、右边框、上边框、下边框、至少一个横筋和/或至少一个竖筋的截面面积从接近极耳到远离极耳的方向呈线性或呈阶梯性逐渐减小。

在本发明中，优选地，所述板栅的上半部旋转180度后与下半部的结构相同。