CN101197441A

CN101197441A - 塑铅复合极板新型铅酸蓄电池

Info

Publication number: CN101197441A
Application number: CNA2007100485178A
Authority: CN
Inventors: 罗建阳; 孙志正
Original assignee: LUO JIANYANG SUN ZHIZHENG
Current assignee: LUO JIANYANG SUN ZHIZHENG
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2008-06-11

Abstract

本发明公开了一种塑铅复合极板新型铅酸蓄电池，其主要特征是：用塑铅复合极板代替了以往铅酸蓄电池的铅栅极板与铅联接件，塑铅复合极板由复合极板、复合极板表面的棉丝层和嵌入复合极板之间的铅粒构成。本发明的优点在于：1.提高了比能量，从原来的30wh/kg提高到50wh/kg；2.减轻了蓄电池的重量，重量比同容量蓄电池减少40％左右；3.减少了铅用量，合成极板每平方分米只有6g左右，大大降低了成本；4.内阻小、输出电流大、使用寿命长；5.能方便的将几十个、上百个电池组串联接起来做成几十伏、几百伏的蓄电池。

Description

塑铅复合极板新型铅酸蓄电池

技术领域：

本发明涉及蓄电池，特别是一种塑铅复合极板的新型铅酸蓄电池。

背景技术：

铅酸蓄电池是用量最大，应用范围最广的一种蓄电池。到目前为止，国内外铅酸蓄电池使用的正、负极板主要有涂膏式、形成式、铅布式、铅箔式和管式极板，用这些极板组成的铅酸蓄电池有一个最大的特点，也是最大的缺点是正、负极板的板栅重量占电池总重量的27％以上，铅酸蓄电池正、负极板的联接铅件也占了总重量的5.8％，两项加起来占了铅酸蓄电池总重量的33％以上，由于这些铅板栅铅零件的存在，使目前的铅酸蓄电池比能量很低，只有30wh/kg左右，这给铅酸蓄电池的应用带来一定的阻力。特别是像在电动车、汽车、火车、飞机等移动式的设备中应用，更显其笨重。

发明内容：

本发明的目的是为克服现有技术的不足，而公开一种高能量、低成本、内阻小、电流大、重量轻的塑铅复合极板新型铅酸蓄电池。

本发明的目的是通过如下技术方案实现：

本发明包括蓄电池外壳、密封框、外壳上的正、负极输出端、设置在壳内的正极板、负极板、玻纤隔板，其特征是：它由塑铅复合极板代替了原铅酸蓄电池的铅栅极板及铅联接件，塑铅复合极板由复合极板、设置在复合极板正反表面上的薄棉丝层和嵌入复合极板之间的铅粒构成。由至少2个以上的塑铅复合极板串接成不同电压的蓄电池，塑铅复合极板串接后的正负极与外壳上的正、负极输出端连接。

所述的复合极板可为塑料板、玻纤树脂板、合成纤维板、工程塑料板中的一种，复合极板厚度0.3-3mm，复合极板板距3-10mm，该板上加工有与铅粒匹配配装的孔，孔的密度与铅粒的密度相对应。

所述的嵌入复合极板中间的铅粒粒径Φ1.2-5mm，密度5×5mm-10×10mm，铅粒嵌入到复合极板的孔内，冲压成型。铅粒主要起固定极板活性物质与传导电流的作用，蓄电池组的联接由铅粒完成。

所述的复合极板表面上的薄棉丝层，层的厚度为0.3-3mm，其上加工有与复合极板上相对应的孔，热粘在复合板的正反面上。正、负极活性物质涂履在棉丝层上，薄棉丝层主要起贮存部分电解液和防止活性物质脱落的作用。

所述的正、负极板上加工有与复合极板上的铅粒大小、分布密度相匹配的孔。

组装蓄电池时，将塑铅复合极板、正、负极板、玻纤隔板置于外壳内、塑铅复合极板平卧在下面、正极朝上、再放正极板、玻纤隔板、再放负极板，以此循环最上一块放负极板，由至少2个以上的塑铅复合极板串接组成不同电压的蓄电池。塑铅复合极板串接后的正、负极与蓄电池正负极输出端连接。

本发明与原铅酸蓄电池相比，本发明的优点在于：

1.提高了比能量：塑铅复合极板铅酸蓄电池与同类铅酸蓄电池产品相比，主要是解决了减轻蓄电池铅栅极板与铅联接件的重量，把铅酸蓄电池总重量达33％左右，并不起电化学反应的铅栅与铅联接件的重量用在了起化学电能的正、负活性物质和硫酸溶液上。使塑铅合成极板铅酸蓄电池的比能量达到50wh/kg以上，解决了长期以来铅酸蓄电池比能量与体积比能量低的问题；

2.减轻了同容量蓄电池的重量：经理论计算，样机测试，比同体积普通铅酸蓄电池的总重量减少40％左右。

3.降低了成本，减少了重金属铅的消耗。因不采用铅栅极板与铅联接件，用塑铅复合极板，具有重量轻，比重小(0.9～1)，每平方分米合成极板用铅量只有6g左右，可节约正负极及联接铅件用铅量。

4.减少了铅酸蓄电池的内阻、增加了电池的输出电流。塑铅复合极板铅酸蓄电池组的串接是由Φ1.2-12mm的铅粒联接的，联接导电的距离是铅栅式的几百分之一，电阻值小得多，大电流输出时内阻小，减少内电压消耗，充、放电时发热量很小。

5.消除了铅酸蓄电池普遍存在的电解液上部与下部的电位差，减少了蓄电池因浓差电位所造成的微电池自放电。

6.延长了铅酸蓄电池的使用寿命。因塑铅复合极板铅酸蓄电池的正、负极板是平卧安装的，正极在下面朝上，正极活性物质Pbo2在充、放电产生澎胀与收缩时不会掉落，可延长正极活性物的使用寿命。

7.塑铅复合极板铅酸蓄电池可做成超薄型单体电池(3mm左右)，能很方便将几十个、上百个电池组串接虑来，做成几十伏、几百伏的直流电池使用。而普通铅酸蓄电池要做成高压蓄电池是很困难的。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

图中：1塑铅复合极板，1-1复合极板，1-2棉丝层，1-3铅粒、2玻纤隔板，3正极板，4负极板，5密封框，6外壳，7负极输出端，8正极输出端。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的阐述。

本发明包括外壳6、密封框5、负极输出端7、正极输出端8及装置在外壳6内的正极板3、负极板4、玻纤隔板2、塑铅复合极板1，塑铅复合极板1由复合极板1-1、设置在复合极板1-1表面的薄棉丝层1-2、嵌入在复合极板1-1之间的铅粒1-3构成。

复合极板1-1为改性PVC薄板，厚度0.4mm，剪切尺寸为170×66mm，冲孔直径为Φ1.2mm，孔密度为10×10mm均匀分布。

薄棉丝层1-2采用100g聚丙烯纤维无纺布，截剪尺寸为170×66mm，冲孔直径为Φ2mm，孔的密度与位置与复合极板1-1的位置对应，用热压机将化纤丝棉无纺布热粘在复合极板的正、反面上。

铅粒1-3采用Φ1.2mm铅丝切断，长度5mm，然后将5mm短铅丝用专用模具冲压成中间大两头锥型的铅粒1-3，将铅粒1-3嵌入到复合极板1-1的孔内，冲压成型。

正、负极板3、4采用Pbo₂铅粉、硫酸、水、添加剂，用和膏机合成膏状，用带式涂板机做成厚度为1.2-1.8mm的正、负极板。成型后用冲孔模具将正、负极板冲孔，孔Φ1.2mm，孔位置密度与复合极板1-1上的铅粒1-3分布密度匹配。

将塑铅复合极板1、玻纤隔板2、、负极板3、4组装在外壳6内，塑铅复合极板1平卧安装，正极朝上，其上放正极板3，正极板3之上放玻纤隔板2，其上再放负极板4，再放塑铅复合极板1，以此循环安装，最上面的一块为负极板4。由至少2个以上的塑铅复合极板串接成不同电压的蓄电池。塑铅复合极板串接后的正、负极与蓄电池的正、负极输出端7、8连接。

Claims

1.塑铅复合极板新型铅酸蓄电池，包括外壳(6)、密封框(5)、负极输出端(7)、正极输出端(8)、正极板(3)、负极板(4)、玻纤隔板(2)，其特征是：由塑铅复合极板(1)代替原铅酸蓄电池的铅栅极板和铅联接件，塑铅复合极板(1)由复合极板(1-1)、复合极板(1-1)表面的棉丝层(1-2)和嵌入复合极板(1-1)之间的铅粒(1-3)构成。

2.根据权利要求1所述的塑铅复合极板新型铅酸蓄电池，其特征是：所述的复合极板(1-1)为塑料板或玻纤树脂板或合成纤维板或工程塑料板。

3.根据权利要求1或2所述的塑铅复合极板新型铅酸蓄电池，其特征是：复合极板(1-1)的厚度为0.3-3mm，极距为3-10mm，板上设置有与嵌入铅粒(1-3)匹配配装的孔，孔的密度与铅粒(1-3)的密度对应。

4.根据权利要求1所述的塑铅复合极板新型铅酸蓄电池，其特征是：复合极板(1-1)表面的棉丝层(1-2)厚度为0.3-3mm，其上加工有与复合极板(1-1)对应的孔，正、负极活性物质涂覆在棉丝层(1-2)上。

5.根据权利要求1所述的塑铅复合极板新型铅酸蓄电池，其特征是：复合极板(1-1)中间的铅粒(1-3)的粒径为1.2-5mm，密度为5×5mm-10×10mm，铅粒(1-3)嵌入复合极板(1-1)的孔内。

6.根据权利要求1所述的塑铅复合极板新型铅酸蓄电池，其特征是：正极板(3)、负极板(4)上设置有与复合极板(1-1)上的铅粒(1-3)大小、密度匹配的孔。