TWI384673B - Lead - acid battery plate and its application of lead - acid batteries - Google Patents

Description

鉛酸蓄電池極板及其應用之鉛酸蓄電池

本發明係有關於一種鉛酸蓄電池極板及其應用之鉛酸蓄電池，特別是有關於一種在極板內嵌有心板的鉛酸蓄電池極板及其應用之鉛酸蓄電池。

請參見圖1所繪示的先前技術之鉛酸蓄電池的基本構造剖面圖。鉛酸蓄電池的基本構造是在電池槽體10中所注入的硫酸11中浸泡氧化鉛板12和海綿鉛板13，而這兩塊板子就是兩個電極，負極為海綿鉛板，正極為氧化鉛板(許多鉛蓄酸電池的電極使用銻含量4.2%的鉛銻合金，或含鈣0.8%的鉛鈣合金)，且二電極板之間以一隔板14相隔。傳統的鉛酸蓄電池中的電極板因採多片式直立結構，為使低機械強度的電極板可有效站立，其厚度需要維持一定程度，這使得整體的鉛酸蓄電池重量大增，且電極板的形狀亦無法多作變化，相對地整個鉛酸蓄電池的外形也相對受限，而保持方形外觀。

本發明目的係提供一種利用嵌入在極板內之輕質、抗彎強度佳的心板，使極板厚度減少，並可改變形狀。本發明更包含一種應用上述極板的鉛酸蓄電池。

為解決上述極板的目的，本發明提出的鉛酸蓄電池之電極板，包含一心板，係由一第一金屬所製；以及一包覆該心板之極板，係由一第二金屬所製，該第一金屬的抗拉強度大於該第二金屬之抗拉強度。

為解決上述鉛酸蓄電池的目的，本發明包含：一電池箱，內設有一槽體；一電解液，盛設於該槽體內；至少一隔板，將該槽體區隔為一第一空間及一第二空間；一正極板，設置於該第一空間，該正極板內層嵌設有一第一心板，該第一心板的材質的抗拉強度大於該正極板的材質的抗拉強度，而該第一心板的材質的比重小於該正極板的材質的比重；一負極板，設置於該第二空間；一正極端子，與該正極板相連接；以及一負極端子，與該負極板相連接。

本發明之特點係在於，本案利用埋入電極板中之金屬心板，藉由心板(鋁)之相對於極板(鉛)的重量輕、強度高特性，可使電極板的厚度減少，達到減少使用鉛、輕量化及延長壽命的目的。藉由鋁質心材的自撐式作用，可設計出弧形電極板，進而改變鉛酸蓄電池之外觀，不再拘泥於方形。另外，具有鋁質心材的電極板，可提高導電性、導電均勻性、散熱性。

茲配合圖式將本發明較佳實施例詳細說明如下。

首先請參照圖2所繪示的本發明施實例之鉛酸蓄電池之電極板立體圖。本實施例之鉛酸蓄電池之電極板20，係可應用於一盛有電解液的密閉箱體內，包含：由一第一金屬所製的一心板21；以及包覆該心板21之極板22，極板22係由一第二金屬所製，該第一金屬的抗拉強度大於該第二金屬的抗拉強度，較佳地，第一金屬之比重小於第二金屬之比重，於本實施例，第一金屬(即心板21之材質)為鋁或鋁合金材質，而第二金屬(即正極板、負極板之材質)為二氧化鉛或海棉鉛。

再該參照圖3所繪示的本發明施實例之鉛酸蓄電池前視剖面圖。本實施例中的鉛酸蓄電池，包含：電池箱30、電解液40、隔板50、正極板60、負極板70、正極端子80、負極端子90。該電池箱30為一絕緣箱體，內部設有一槽體31。該電解液40，盛設於該槽體31內並密閉之，使不漏液，該電解液40可為硫酸。該隔板50，係將該槽體31區隔為一第一空間51及一第二空間52，兩空間之間仍保持電解液40的流通。正極板60，較佳為二氧化鉛製成，設置於該第一空間51，該正極板60內層嵌設有一第一心板61，較佳者該第一心板61以鋁或鋁合金所製，其表面的面積為正極板60相對應表面的面積的80%，該第一心板61的材質的抗拉強度大於該正極板60的材質的抗拉強度，而該第一心板61的材質的比重小於該正極板60的材質的比重，以提供該正極板60良好的支撐作用，如此即可將正極板60的厚度縮減，因該正極板60正面表面積維持不變，故與電解液的作用不受影響，但可減輕重量。負極板70，較佳為海棉鉛製成，設置於該第二空間52。正極端子80，與該正極板60電性連接。負極端子90，與該負極板70電性連接。

當然，前述的該負極板70內層亦可嵌設第二心板71，較佳者該第二心板71為鋁或鋁合金製成，其表面的面積為負極板70相對應表面的面積的80%，該第二心板71的材質的的抗拉強度大於該負極板70的材質的抗拉強度，而該第二心板71的材質的比重小於該負極板70的材質的比重，以提供該負極板70良好的支撐作用並減輕負極板70的重量。

上述之隔板50可避免正極板60及負極板70因意外而接觸短路，造成電池箱30的損壞。又，本實施例之硫酸電解液40與二氧化鉛正極板60、海棉鉛負極板70的反應可產生2伏特的電壓，若要產生6伏特可串連3組，要產生12伏特可串連6組。

續請參照圖4所繪示的本發明施實例之圓形鉛酸蓄電池俯視剖面圖。本實施例揭示其電池箱30a可設計為圓形，以提高外觀美感，電池箱30a內設置電解液40，並將正極板60、第一心板61、隔板50、負極板70及第二心板71做成並列的螺旋狀。另外，請參照圖5所繪示的本發明施實例之弧形鉛酸蓄電池俯視剖面圖。本實施例揭示其電池箱30b可設計為弧形，以提高適應所應用產品(如電動車)的容置空間，電池箱30b內設置電解液40，並將正極板60、第一心板61、隔板50、負極板70及第二心板71做成並列的弧形。

本發明之特點係在於，本案利用埋入電極板中之金屬心板，藉由鋁製心板之相對於鉛製電極板的重量輕、強度高特性，可使電極板的厚度減少，達到減少使用鉛、輕量化及延長壽命的目的。又，藉由鋁質心材的自撐式作用，可設計出弧形、甚至螺旋形的電極板，進而改變鉛酸蓄電池之外觀，不再拘泥於方形。再者，具有鋁質心材的電極板，可提高導電性、導電均勻性、散熱性。

綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

[先前技術部分]

10．．．電池槽體

11．．．硫酸

12．．．氧化鉛板

13．．．海綿鉛板

14．．．隔板

[本發明部分]

20．．．電極板

21．．．心板

22．．．極板

30,30a,30b．．．電池箱

31．．．槽體

40．．．電解液

50．．．隔板

51．．．第一空間

52．．．第二空間

60．．．正極板

61．．．第一心板

70．．．負極板

71．．．第二心板

80．．．正極端子

90．．．負極端子

圖1繪示先前技術之鉛酸蓄電池的基本構造剖面圖；

圖2繪示本發明施實例之鉛酸蓄電池之電極板立體圖；

圖3繪示本發明施實例之鉛酸蓄電池前視剖面圖；

圖4繪示本發明施實例之圓形鉛酸蓄電池俯視剖面圖；及

圖5繪示本發明施實例之弧形鉛酸蓄電池俯視剖面圖。

20．．．電極板

21．．．心板

22．．．極板

Claims (17)

1. 一種鉛酸蓄電池之電極板，適用於一盛有電解液之箱體內，其電極板包含：一心板，係由一第一金屬所製；以及一包覆該心板之極板，係由一第二金屬所製；其中該第一金屬的抗拉強度大於該第二金屬的抗拉強度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鉛酸蓄電池之電極板，其中該第一金屬之比重小於該第二金屬之比重。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之鉛酸蓄電池之電極板，其中該心板一表面的面積為該極板相對應表面的面積的80%。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之鉛酸蓄電池之電極板，其中該第一金屬為鋁材。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之鉛酸蓄電池之電極板，其中該極板為正極。
6. 如申請專利範圍第5項所述之鉛酸蓄電池之電極板，其中該第二金屬為二氧化鉛。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之鉛酸蓄電池之電極板，其中該極板為負極。
8. 如申請專利範圍第7項所述之鉛酸蓄電池之電極板，其中該第二金屬為海棉鉛。
9. 一種鉛酸蓄電池，包含：一電池箱，內設有一槽體；一電解液，盛設於該槽體內；至少一隔板，將該槽體區隔為一第一空間及一第二空間；一正極板，設置於該第一空間，該正極板內層嵌設有一第一心板，該第一心板的材質的抗拉強度大於該正極板的材質的抗拉強度，而該第一心板的材質的比重小於該正極板的材質的比重；一負極板，設置於該第二空間；一正極端子，與該正極板相連接；以及一負極端子，與該負極板相連接。
10. 如申請專利範圍第9項所述之鉛酸蓄電池，其中該負極板內層嵌設有一第二心板，該第二心板的材質的抗拉強度大於該負極板的材質的抗拉強度，而該第二心板的材質的比重小於該負極板的材質的比重。
11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之鉛酸蓄電池，其中該第一心板及該第二心板一表面的面積為該極板相對應表面的面積的80%。
12. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之鉛酸蓄電池，其中該第一心板及/或該第二心板為鋁所製。
13. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之鉛酸蓄電池，其中該正極板之材質為二氧化鉛。
14. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之鉛酸蓄電池，其中該負極板之材質為海棉鉛。
15. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之鉛酸蓄電池，其中該電解液為硫酸。
16. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之鉛酸蓄電池，其中該電池箱為圓柱狀。
17. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之鉛酸蓄電池，其中該電池箱為圓弧狀。