CN104835940A - 高性能电动车电池极板 - Google Patents

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Abstract

一种高性能电动车电池极板，包括正极板和负极板，其特征在于：所述正极板的外形尺寸为宽66.5mm；高143mm；厚2.06mm；其α值为1：13；MS值为3.5g/cm2，增加了电化学反应面积，提高电池的大电流放电性能；所述负极板的外形尺寸为宽66.5mm；高144mm；厚1.42mm；其α值为1：11；MS值为2.3g/cm2，增加了电化学反应面积，提高电池的大电流放电性能。因此在设计极板时，我们可以通过对α和MS值的精确设计，结合电池外形结构改进极板外形结构和设计，提高了极板的化学反应面积，有助于提高电池的大电流放电性能及电池循环寿命。

Description

高性能电动车电池极板
技术领域
本发明涉及铅酸电池技术领域，具体涉及一种高性能电动车电池极板。
背景技术
铅酸电池已经有130年的历史，具有性能可靠，生产工艺成熟，较镍氢电池和锂电池成本低等优点。目前的电动车绝大多数是采用密封式铅酸电池。密封式铅酸电池是将正、负极板交错叠放排列在电池盒内，正、负极板之间用绝缘隔板进行隔离，当电解液充入电池盒内，电解液与正、负极板上的铅进行化学反应。当电池充电时，变成硫酸铅的正、负两极板上的铅，把固定在其中的硫酸成分释放到电解液中，分别变成铅和氧化铅，使电解液中的硫酸浓度不断增加，电压上升，积蓄能量；放电时，正极板中的氧化铅和负极板上的铅与电解液中的硫酸发生反应变成硫酸铅，使电解液中的硫酸浓度不断降低，电压下降，使得能量降低，电池对外输出能量，故电池的循环充放电是电能和化学能不断转换的一个过程，最终实现能量的存储和释放。
6-DZM-20电池是电动车使用电池最常见的一种电池，目前此电池的工艺成熟，性能稳定，很好的推动了电动车产业的发展。随着市场竞争的日益激烈，电池性能的改进也在不断进行中。
根据试验结果得知，铅酸蓄电池的极板反应面积越大，电池的大电流放电性能越好。阀控密封铅酸蓄电池(简称VRLA电池)作为电动车用动力电池存在着大电流放电性能差、循环寿命短的缺点。
板栅与活性物质界面的电化学性能是影响大电流放电性能和循环寿命的一个重要因素。本文介绍了极板设计的两个重要参数α和MS,α为板栅质量与活性物质质量之比(α＝mgrid/mPAM)，MS表示单位板栅面积上承载活性物质的量(MS＝mPAM/Sgrid)。影响正极板界面的主要因素有极板设计过程中的α和MS值等。原则上MS值越低，电池的大电流特性就越好，但同时也受α值的限制。
由此，结合电池外观，设计增加了电池单格中正极板、负极板的片数，降低极板厚度，增加了单格极片的活性物质及酸量，从而电池的电化学反应面积增大，电池大电流放电性能得到了提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高性能电动车电池极板，提高了电池大电流放电性能，增大了电动车的爬坡能力。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种高性能电动车电池极板，包括正极板和负极板，其特征在于：所述正极板的外形尺寸为宽66.5mm；高143mm；厚2.06mm；其α值为1：13；MS值为3.5g/cm2，增加了电化学反应面积，提高电池的大电流放电性能；所述负极板的外形尺寸为宽66.5mm；高144mm；厚1.42mm；其α值为1：11；MS值为2.3g/cm2，增加了电化学反应面积，提高电池的大电流放电性能。
其中α值表示板栅质量与活性物质质量之比，MS值表示单位板栅面积上承载活性物质的量。
本发明的另一个目的是提供一种含有上述极板的蓄电池，包括电池壳、正极板、负极板、隔板，所述正极板、负极板、隔板设置在电池壳内部，其特征在于：所述电池壳分为6个单格，每个单格内装有正极板5片，负极板6片，正极板和负极板交错叠放，且所述正极板和负极板之间通过隔板进行隔离。
所述正极板、负极板为关键部件，正极板、负极板厚度对电池的装配起着决定因数，以提高极板活性物质的有效反应面积，提高活性物质利用率，正极板外形尺寸为：宽66.5mm；高143mm；厚2.06mm；负极板的外形尺寸为：宽66.5mm；高144mm；厚1.42mm。
所述隔板为关键部件，隔板厚度与极板厚度相配合与电池单格宽度适宜，隔板采用双片重垒投入使用，每个单体电池需要隔板10片，该电池使用的隔板与普通电动车电池隔板不同；由于该电池正负极板片数的增加，隔板的厚度相应就减薄，隔板必须采用直径0.6-3μm的玻璃纤维棉进行制造，隔板单片外形尺寸为：宽71mm；高298mm；厚0.49mm。
所述电池壳的外形尺寸为：长181.5mm；宽77mm；高168mm；电池总高171mm。
本发明的有益效果是：本发明采用了电化学反应原理，电化学反应面积越大，电极的集流效果越好，放电电流就越大；6-DZM-20电动车电池才用高性能极板(5片正板6片负板的组装结构)，电化学反应面积增加了15％，电池的大电流放电性能得到了改善。
附图说明
图1为本发明电池的外形结构图；
图2为本发明电池的内部结构图；
图3为普通电池与本发明电池10A放电容量对比曲线图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1
一种高性能电动车电池极板，包括正极板和负极板，其特征在于：所述正极板的外形尺寸为宽66.5mm；高143mm；厚2.06mm；其α值为1：13；MS值为3.5g/cm2，增加了电化学反应面积，提高电池的大电流放电性能；所述负极板的外形尺寸为宽66.5mm；高144mm；厚1.42mm；其α值为1：11；MS值为2.3g/cm2，增加了电化学反应面积，提高电池的大电流放电性能。其中α值表示板栅质量与活性物质质量之比，MS值表示单位板栅面积上承载活性物质的量。
实施例2
如图1、图2所示，一种采用实施例1极板制备的蓄电池，包括电池壳1、正极板2、负极板3、隔板4，正极板2、负极板3、隔板4设置在电池壳1内部，电池壳1内部分为6个单格，每个单格内装有正极板2五片，负极板3六片，正极板2和负极板3交错叠放，且正极板2和负极板3之间通过隔板4进行隔离。正极板2、负极板3为关键部件，正极板2、负极板3厚度对电池的装配起着决定因数，以提高极板活性物质的有效反应面积，提高活性物质利用率，正极板2外形尺寸为：宽66.5mm；高143mm；厚2.06mm；负极板3的外形尺寸为：宽66.5mm；高144mm；厚1.42mm。隔板4为关键部件，隔板4厚度与极板厚度相配合与电池单格宽度适宜，隔板4采用双片重垒投入使用，每个单体电池需要隔板10片，该电池使用的隔板4与普通电动车电池隔板不同；由于该电池正负极板2片数的增加，隔板4的厚度相应就减薄，隔板4必须采用直径0.6-3μm的玻璃纤维棉进行制造，隔板4单片外形尺寸为：宽71mm；高298mm；厚0.49mm。电池壳1的外形尺寸为：长181.5mm；宽77mm；高168mm；电池总高171mm。
工作原理：
6-DZM-20电动车电池新结构改善极板外形尺寸及隔板厚度，采用5片正板6片负板的组装结构，极板活性物质总量固定的前提下，降低极板厚度，提高单格极群的极板数量，电化学反应面积增加了20％，电池的容量得到了提升10％，提高电池大电流放电性能(如图3)。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种高性能电动车电池极板，包括正极板和负极板，其特征在于：所述正极板的外形尺寸为宽66.5mm；高143mm；厚2.06mm；其α值为1：13；MS值为3.5g/cm2；所述负极板的外形尺寸为宽66.5mm；高144mm；厚1.42mm；其α值为1：11；MS值为2.3g/cm2。
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