[发明专利]电容式铅酸蓄电池

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种电学(H)中的基本电气元件(H01)中的电池(H01M)。

二、背景技术

由于人们对能源的需求越来越大，蓄电池作为储能设备，在现代社会各领域中的广泛应用，显得尤为重要。但是，现有技术中的铅酸蓄电池，包括正极板(板栅+活性物质)、负极板(板栅+活性物质)、集流排、联条、极桩、隔板、稀硫酸、壳体等。其中极桩、联条、集流排、板栅等，一般由铅合金制成。由于铅的密度较高，造成蓄电池超重；同时，铅的导电性能较差，其巨大内耗导致能量转换率低；另外，由于极板的结构不合理，导致极板上的活性物质利用率较低、充电速度慢、功率密度低、循环使用寿命短、低温特性差。上述因素，已成为蓄电池发展的主要障碍。

三、发明内容

本发明需要解决技术的问题是，克服背景技术的不足，将电容器的优势特性和蓄电池的优势特性，优化融合在每一个蓄电池单元格中。提供一种与现有蓄电池技术相比，重量轻，结构简单合理，比功率和比能量高，充电速度快，循环使用寿命长，低温特性好的蓄电池。

四、附图说明

图1为蓄电池主体剖面示意图；          图2为蓄电池外形示意图；

图3为蓄电池单元格剖面示意图；        图4为带导线的电容极板主视视示意图；

图5为带导线的电容极板左视视示意图；  图6为负极活性物质板主视视示意图；

图7为负极活性物质板左视视示意图；    图8为正极活性物质板主视视示意图；

图9为正极活性物质板左视视示意图；

五、具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

电容式铅酸蓄电池实施例1。见图1，本例的壳体2内侧被分隔成若干个体积形状相同的单元格；每单元格内有总数量规格相同的正极板组和负极板组依次交替叠装；正极板组，由一袋式微孔塑料隔板8将两片正极活性物质板5中间夹有一片带导线的电容极板3套装而成；负极板组，由两片负极活性物质板7中间夹有一片带导线的电容极板组成。盖上顶盖1前，壳体2内应加满稀硫酸。顶盖1设有相应数量的导线安装孔。其总体结构紧凑。

电容式铅酸蓄电池实施例2。见图2，本例的所有导线4穿过顶盖1导线安装孔9后，将顶盖密封。将正、负极导线4末端交替叠装(以增加导线连接点的接触面积，来改善其导电性。)。对相应的螺栓安装孔12采用螺栓10、垫片及螺母11进行外置连接。本例省略了现有铅酸蓄电池中的极桩、联条、集流排等部件。达到了节省材料改善导电性的目的。

电容式铅酸蓄电池单元格实施例3。见图3，本例的蓄电池单元格内由正极板组和负极板组交替叠装。正极板组，是由两片平背面靠在一起的正极活性板5中间夹装一片电容极板3再套上袋式微孔塑料隔板8组合而成。负极板组，是由两片平背面靠在一起的负极活性板7中间夹装一片电容极板3组合而成。在该电池单元格内首尾两端，是电容极板3和单片负极活性板7的平背面叠装的组合。以上负极活性板7，均为横向导流槽6(见图6、图7)；而正极活性板5，均为纵向导流槽6(见图8、图9)。电容极板3与活性板平背面叠装的作用，是为了保证他们之间有足够的接触面以减少内阻；正、负极活性板导流槽6纵横设置的目的，是为了保证他们之间安装的相对稳定性，降低了蓄电池在运动过程中其电解液的波动性。

带导线的电容极板实施例4。见图4及图5，本例的电容极板3顶端与一件加厚的导线4融合为一体，导线4末端有螺栓安装孔12，极板导线长度有多种规格。作用是，本例省略了现有铅酸蓄电池中的极桩、联条、集流排等部件，达到了节省材料改善导电性的目的。

本实施例用铜或铝材料制成，并进行镀铅处理(为了防止硫酸腐蚀)。因为，铜的导电性能约为铅的12.5倍、密度不到铅的4/5；铝的导电性能约为铅的7.79倍、密度不到铅的1/4。所以，以上措施能使蓄电池的整体重量和内耗大幅降低。

在传统蓄电池电化反应过程中，因极板中的板栅为网状结构，由其组成的电场强度紊乱，所有位于网眼中心(死角)部位的活性物质，都很难被利用起来；另外，传统极板中的板栅电阻较大，使其两端产生较大的电压降和能量损耗，处在极板最远端的活性物质同样难以被利用。本实施例由一对电容极板3组成的匀强电场中无死角，使处在其中的活性物质利用率大幅提高。