[发明专利]高能铅酸蓄电池

说明书

本发明涉及铅酸蓄电池，更准确地说，涉及一种通过改进其正负电极板栅的结构或形状来提高其性能的高能铅酸蓄电池。

铅酸蓄电池一般主要由含活性物质的正负极板、和活性物质进行反应的足够量的电解液及隔板构成。正极和负极相对排列，用隔板等使其彼此之间隔开一定距离。放电时，活性物质与电解液进行电化学反应，电池放电能够得到的容量，在活性物质种类一定时，取决于活性物质的含量及其利用率。

目前，在铅酸蓄电池中，主要使用的极板是涂膏式和纤维丝管式两种。在涂膏式正负极板结构中，由于其板栅所能载活性物质不多，所能传导的电流不大以及活性物质利用率不高，使这种电池存在容量小、寿命短及大电流使用不好的缺点，例如以目前最好的方体形免维护密封型铅酸蓄电池(涂膏式正负极板结构)来说，其容量比能量为60W.h/L。而对于涂膏式负极板、管式正极板结构的电池，由于其正极板筋条(铅芯)所能载活性物质相对增多，利用率相对提高，故容量增大，例如目前最好的方体形牵引用固定型防酸管式蓄电池的体积比容量为75W.h/L。又由于筋条相对增粗，故使所能够传导的电流也增大。但由于管式正极板的筋条(铅芯)是一支圆柱体管状，它使活性物质对电流分布不均匀，且其支撑能力也差，故该种结构电池抗震性能和充电转换效率相对低。

本发明的目的就是要克服上述铅酸蓄电池的缺点，提供一种通过改进铅酸蓄电池正负电极板栅的结构或形状来提高其性能的装置。

根据本发明的铅酸蓄电池装置，其组成部分及工作原理与常规铅酸蓄电池一样，其特征在于将电池的正极制成其截面为三角形的三面柱体形状，内涂装活性物质(铅粉)，不需外加诸如涤纶一类的套管，其板栅是具有用于支撑活性物质并传导电流的格子体的骨架；而负极制成与该正极相配合的片块状，该正极侧面被隔膜所包围，而负极片块包围着隔膜。正极侧面的每一面都能与负极产生电化学反应。

根据本发明的铅酸蓄电池，其特征在于正极采用单独的圆柱体结构，内涂装活性物质(铅粉)，不需外加诸如涤纶一类的套管，负极为围绕该正极一周的片块状，其中正、负极板栅是有格子体的骨架，且正负电极分别用假电极分开化成，正电极化成后，烘干待用，而负电极化成后马上清洗干净，并立即进行例如包围隔板的组装。

根据本发明的铅酸蓄电池，其特征在于：正负极板栅均采用侧面为波浪状凹凸面的不穿孔格子体的骨架，凹坑内涂装活性物质，不需外加诸如涤纶一类的套管，所述铅酸蓄电池的整体是正、负极板波浪状凹凸面的相对吻合，最外层的负极板一面是平面的，另一面是波浪状凹凸面。

根据本发明的铅酸蓄电池，在不增加电池体积的条件下，增大了电池的容量，并提高了电池的其它各项性能指标。具体地说，与同类电池相比，电池容量提高约20％-100％，例如根据本发明的铅酸蓄电池其体积比能量为100W.h/L，循环寿命延长约2-5倍，大电流充电提高50％-200％。且充放电曲线平稳，同时提高了电池的抗冲击性能。由于根据本发明的铅酸蓄电池可在现有电池厂内不增加任何新的设备甚至更简单方便地予以实施，从而提高了现有设备的利用价值，高产品合格率，降低成本。

下面参考附图结合本发明的实施例对本发明作进一步详细说明本发明的上述目的和优点将从以下说明中被加深领会。附图中：

图1a是本发明的第一实施例方体形铅酸蓄电池结构示意性透视图，其正电极是横截面三角形的柱体；

图1b是图1a所示电池的正负电极结构示意性透视图；

图2a是本发明的第二实施例的圆柱形单体电池结构的示意性透视图；

图2b为图2a所示电池的圆柱体正极结构的示意性透视图；

图3a是本发明的第三实施例的新板栅结构铅酸蓄电池的正极板栅示意性透视图；

图3b、3c是本发明第三实施例的新板栅结构铅酸蓄电池的负极板栅的示意性透视图；

图3d是图3a、3b、3c所示正负极板栅的排列次序的示意性表示。

图4a、4b分别是图2a所示本发明电池的放电及充电特性曲线。