CN217306538U - 一种硅基双极性电池的正极组件 - Google Patents

Abstract

一种硅基双极性电池的正极组件，包括硅基板，所述硅基板的一侧设有第二铅镀层，且所述硅基板的另一侧设有第一铅镀层；所述硅基板设有第二铅镀层的一侧连接铅合金板栅；所述铅合金板栅包括边框、第一筋条和第二筋条；所述第一筋条、所述第二筋条交叉形成网格结构，且所述第一筋条与所述第二筋条固定于所述边框内部；所述第二筋条采用弧形结构；所述边框的厚度大于所述第一筋条、所述第二筋条的厚度；所述铅合金板栅的一侧设有正极铅膏；所述硅基板设有第一铅镀层的一侧连接负极铅膏。本实用新型不仅提高了正极活性物质的利用率，也提高了大电流放电性能，实现了硅基双极性电池的大电流性能和超长寿命性能。

Description

一种硅基双极性电池的正极组件

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，特别涉及一种硅基双极性电池的正极组件。

背景技术

硅基双极性电池是利用铅酸蓄电池原理，用硅基板连接正、负铅膏的一种新概念电池；它具有铅酸蓄电池的优势，如成本低、安全性高、回收利用率高，耐高低温性能好，同时也具有铅耗低、大电流放电性能高、循环寿命长等优点。

现有的硅基电池的最大困难是正极铅膏脱落，很多研究工作者通过镀层、铅膏配方、固化工艺等方面进行多次研究，但仍然无法彻底决绝此类问题，因而正极铅膏脱落极大的影响着硅基双极性电池的发展。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供了一种硅基双极性电池的正极组件，具体技术方案如下：

一种硅基双极性电池的正极组件，包括硅基板，所述硅基板的一侧设有第二铅镀层，且所述硅基板的另一侧设有第一铅镀层；所述硅基板设有第二铅镀层的一侧连接铅合金板栅；所述铅合金板栅包括边框、第一筋条和第二筋条；所述第一筋条、所述第二筋条交叉形成网格结构，且所述第一筋条与所述第二筋条固定于所述边框内部；所述第二筋条采用弧形结构；所述边框的厚度大于所述第一筋条、所述第二筋条的厚度；所述铅合金板栅的一侧设有正极铅膏；所述硅基板设有第一铅镀层的一侧连接负极铅膏。

进一步的，所述第一筋条垂直、等距固定于所述边框的内部；所述第一筋条、所述第二筋条交叉形成矩形的网格结构。

进一步的，所述第一筋条倾斜、等距固定于所述边框的内部，所述第一筋条、所述第二筋条交叉形成平行四边形的网格结构。

进一步的，所述第一铅镀层的厚度大于0.01mm，所述第二铅镀层的厚度大于0.05mm。

进一步的，所述硅基板与第一铅镀层、第二铅镀层通过电镀连接，所述第二铅镀层与所述铅合金板栅之间通过点焊、电镀、熔接中的一种方式进行连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的铅合金板栅边框较厚直接贴合在铅镀层上，而中间筋条是悬浮在铅镀层表面，当铅膏填充在筋条上下部位时，板栅筋条能够通过立体结构固定住正极铅膏，能有效防止正极铅膏软化脱落；同时改变了以往电流通过导电性不好的铅膏传导至镀层，而是将电流汇集至导电较好的板栅筋条然后快速传导至镀层，不仅提高了正极活性物质的利用率，也提高了大电流放电性能，实现了硅基双极性电池的大电流性能和超长寿命性能。

附图说明

图1示出了本实用新型的一种硅基双极性电池的正极组件的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例的实施案例2的铅合金板栅的结构示意图；

图3示出了本实用新型的硅基板制成的电车通过大电流循环测试验结构。

图中所示：1、负极铅膏；2、第一铅镀层；3、硅基板；4、第二铅镀层；5、铅合金板栅；51、边框；52、第一筋条；53、第二筋条；6、正极铅膏。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

一种硅基双极性电池的正极组件，图1示出了本实用新型实施例的整体分体式结构，示例性的，如图1所示，包括硅基板3，所述硅基板3的一侧设有第二铅镀层4，且所述硅基板3的另一侧设有第一铅镀层2；所述第一铅镀层2、所述第二铅镀层4的材料相同，所述铅镀层由铅(90～100)％、锡(0～3)％、钙(0～3)％、铝(0～3)％组成；所述硅基板3设有第二铅镀层4的一侧连接铅合金板栅5；所述硅基板3与第一铅镀层2、第二铅镀层4的连接方式为电镀；所述第二铅镀层4与所述铅合金板栅5之间结合的方法不限，如点焊、电镀、熔接等方式；所述铅合金板栅5包括边框51、第一筋条52和第二筋条53；所述第一筋条52、所述第二筋条53交叉形成网格结构，其中的网格结构包括矩形、菱形、四边形等中的一种；且所述第一筋条52与所述第二筋条53固定于所述边框51内部；所述第二筋条53采用弧形结构；所述边框51的厚度大于所述第一筋条52、所述第二筋条53的厚度；在所述铅合金板栅5与第二铅镀层4连接时，此时第一筋条52、第二筋条53不与第二铅镀层4接触，所述铅合金板栅5的一侧设有正极铅膏6；正极铅膏6应在刚和膏之后涂在铅合金板栅5上，然后经过固化干燥使铅膏固定贴合在硅基板上；所述硅基板3设有第一铅镀层2的一侧连接负极铅膏1；

本实用新型的铅合金板栅边框较厚直接贴合在铅镀层上，而中间筋条是悬浮在铅镀层表面，当铅膏填充在筋条上下部位时，板栅筋条能够通过立体结构固定住正极铅膏，能有效防止正极铅膏软化脱落；同时改变了以往电流通过导电性不好的铅膏传导至镀层，而是将电流汇集至导电较好的板栅筋条然后快速传导至镀层，不仅提高了正极活性物质的利用率，也提高了大电流放电性能，实现了硅基双极性电池的大电流性能和超长寿命性能。

作为上述技术方案的改进，实施案例1，为了进一步提高固定住正极铅膏，有效防止正极铅膏软化脱落；所述第一筋条52垂直、等距固定于所述边框51的内部；示例性的，如图1所示，所述第一筋条52、所述第二筋条53交叉形成矩形的网格结构。

作为上述技术方案的改进，实施案例2，为了进一步提高固定住正极铅膏，有效防止正极铅膏软化脱落；所述第一筋条52倾斜、等距固定于所述边框51的内部，如图2所示，示例性的，所述第一筋条52、所述第二筋条53交叉形成平行四边形的网格结构；倾斜结构的外凸筋条可进一步固定铅膏。

作为上述技术方案的改进，所述第一铅镀层2的厚度大于0.01mm，所述第二铅镀层4的厚度大于0.05mm。

按照本发明正极结构制作硅基双极性电池6V15Ah，如表1所示通过大电流循环测试验证出本结构相对于普通硅基双极性电池具有超长寿命性能。

本实用新型在实施时：

本实用新型的在进行正极组件的加工时，首先将硅基电池中的硅基板3两侧均涂抹铅镀层，分布形成第一铅镀层2和第二铅镀层4，硅基板3设有第二铅镀层4一侧先与铅合金板栅5焊接连接；硅基板3的一侧与铅合金板栅5连接之后再与正极铅膏6相贴合；硅基板3的另一侧与正极铅膏6贴合后再与负极铅膏1贴合。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种硅基双极性电池的正极组件，其特征在于：包括硅基板(3)，所述硅基板(3)的一侧设有第二铅镀层(4)，且所述硅基板(3)的另一侧设有第一铅镀层(2)；所述硅基板(3)设有第二铅镀层(4)的一侧连接铅合金板栅(5)；所述铅合金板栅(5)包括边框(51)、第一筋条(52)和第二筋条(53)；所述第一筋条(52)、所述第二筋条(53)交叉形成网格结构，且所述第一筋条(52)与所述第二筋条(53)固定于所述边框(51)内部；所述第二筋条(53)采用弧形结构；所述边框(51)的厚度大于所述第一筋条(52)、所述第二筋条(53)的厚度；所述铅合金板栅(5)的一侧设有正极铅膏(6)；所述硅基板(3)设有第一铅镀层(2)的一侧连接负极铅膏(1)。

2.根据权利要求1所述的一种硅基双极性电池的正极组件，其特征在于：所述第一筋条(52)垂直、等距固定于所述边框(51)的内部；所述第一筋条(52)、所述第二筋条(53)交叉形成矩形的网格结构。

3.根据权利要求1所述的一种硅基双极性电池的正极组件，其特征在于：所述第一筋条(52)倾斜、等距固定于所述边框(51)的内部，所述第一筋条(52)、所述第二筋条(53)交叉形成平行四边形的网格结构。

4.根据权利要求1所述的一种硅基双极性电池的正极组件，其特征在于：所述第一铅镀层(2)的厚度大于0.01mm，所述第二铅镀层(4)的厚度大于0.05mm。

5.根据权利要求1所述的一种硅基双极性电池的正极组件，其特征在于：所述硅基板(3)与第一铅镀层(2)、第二铅镀层(4)通过电镀连接，所述第二铅镀层(4)与所述铅合金板栅(5)之间通过点焊、电镀、熔接中的一种方式进行连接。

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