專利名稱：延長蓄電池使用壽命的方法及蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種延長蓄電池使用壽命的方法及蓄電池。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有蓄電池由于使用的蓄電池稀硫酸容積小，不能滿足電池稀硫酸用量的要求，電池易產(chǎn)生濃差極化，降低蓄電池容量，降低蓄電池低溫起動電流，因此減低了現(xiàn)有蓄電池的使用壽命。
下面以6-QW-195Ah起動用鉛酸蓄電池為例，參見圖1。
目前6-QW-195Ah使用正極板12規(guī)格為高度130mm，寬度142mm，厚度2.0mm。6-QW-195Ah使用負極板13規(guī)格為高度130mm，寬度142mm，厚度1.8mm。
由于極板容量為15Ah，此規(guī)格極板組裝規(guī)格為6-QW-195的鉛酸蓄電池，其極板組合需要每個集群組使用13片正極板12、14片負極板13組成單體電池。6-QW-195Ah的鉛酸蓄電池使用的殼體最大外形尺寸符合國家標準GB/T5008-2005的規(guī)定。此外形尺寸的蓄電池與國內(nèi)各廠家汽車用蓄電池安裝尺寸相匹配。
根據(jù)圖1所示的鉛酸蓄電池的單體電池液面線下的容積V1計算如下V1＝{110×(165+10)+(125-110)×24/2+31×(125-110)}×162＝3227850mm3＝3227.9cm3單體電池內(nèi)的體積容酸量V應(yīng)滿足如下公式V＝V1-V2-V3-V4注V為單體電池內(nèi)的體積容酸量；V1為單體電池的容積；V2為極板體積；V3為隔板真實體積；V4為極柱匯流排占體積。
6-QW-195Ah單體電池極群體積的計算極板體積＝正板片數(shù)×高度×寬度×厚度+負板片數(shù)×高度×寬度×厚度＝130×142×2.0×13+130×142×1.8×14＝945152mm3＝945.2cm3隔板真實體積＝隔板片數(shù)×高度×寬度×厚度＝144×150×1.5×26÷2＝421200mm3＝421.2cm3極柱匯流排體積＝匯流排體積+極柱體積＝95×16×6+26×30×5＝13020mm3＝13cm36-QW-195Ah單體電池體積容酸量的計算V＝單體電池液面下容積-極板體積-隔板真實體積-極柱匯流排體積＝3227.9-945.2-421.2-13＝1848.5cm3由于起動用鉛酸蓄電池1Ah需要密度為1.28g/cm3的稀硫酸體積為10.14ml，即6-QW-195Ah電池稀硫酸體積為10.14×195＝1977.3ml＝1977.3cm3。所以現(xiàn)有技術(shù)蓄電池稀硫酸用量小于不標準值為1977.3-1848.5＝128.8cm3，因此現(xiàn)有技術(shù)蓄電池不能滿足電池稀硫酸用量的要求，電池易產(chǎn)生濃差極化，降低蓄電池容量，降低蓄電池低溫起動電流。
目前使用的組裝6-QW-195Ah電池的極板，規(guī)格高度為130mm，電池槽的有效高度為165mm，其上電解液高度為35mm。一旦此35mm電解液耗盡，電池將報廢。由于受GB/T5008-2005的電池槽的最大外形尺寸的限制，極板上的電解液高度不能增加。在鉛酸蓄電池充電過程中由于濃差極化的存在，而使正極電位向正方向移動，負極電壓向負方向移動。這時電池電動勢被提升，結(jié)果會使一些有害雜質(zhì)在電極上析出。電池在充電、放電過程的濃差極化主要依靠擴散作用來消除，影響擴散速度的因素是電解液密度。由于電解液中水分不斷減少，電解液密度不斷提高，因此電池在充電、放電過程的濃差極化無法擴散消除，這樣就縮短了電池的壽命。
因此，如何延長蓄電池使用壽命是目前需要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種延長蓄電池使用壽命的方法，本發(fā)明還提供一種蓄電池。
具體說，本發(fā)明公開了一種延長蓄電池使用壽命的方法，包括1)根據(jù)蓄電池允許的最大外形尺寸和最大液面高度，確定單位蓄電池的最大容積；2)確定正負極板厚度，確定單位蓄電池內(nèi)的最多極板數(shù)；3)計算單位蓄電池的最小容酸量；4)根據(jù)單位蓄電池的最大容積和單位蓄電池的最小容酸量，確定正負極板最小高度。
所述步驟1中確定蓄電池允許最大外形尺寸長度為130mm，寬度為162mm，高度為210mm；最大液面高度為165mm。
所述步驟2確定正極板厚度為1.7至1.8mm，負極板厚度為1.5至1.6mm；確定最多極板數(shù)為35片。
所述步驟4確定正負極板高度為105至115mm。
本發(fā)明還公開了一種蓄電池，包括殼體、正極板、負極板、隔板、極柱和匯流排以及位于殼體內(nèi)部的稀硫酸，所述蓄電池殼體為允許的最大外形形狀；所述稀硫酸的液面高度為允許的最大高度；所述正負極板為單位蓄電池內(nèi)允許的最多極板數(shù)，所述正負極板的高度為最小允許高度。
所述殼體的最大外形尺寸為長度為130mm，寬度為162mm，高度為210mm。
所述殼體內(nèi)部的稀硫酸最大液面高度為165mm。
所述正極板厚度為1.7至1.8mm，負極板厚度為1.5至1.6mm；確定最多極板數(shù)為35片。
所述正、負極板高度為105至115mm。
所述正、負極板高度具體為110mm。
由于本發(fā)明根據(jù)蓄電池允許的最大容積和單位蓄電池的最小容酸量，確定正負極板厚度和單位蓄電池內(nèi)的最多極板數(shù)，并且確定正負極板最小高度。這樣就可以最大限度地增加電解液體積，減小電池充放電過程的電解液密度變化，可以有效的抑制濃差極化現(xiàn)象的發(fā)生，延長蓄電池的使用壽命。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明延長蓄電池使用壽命的方法流程圖；圖3為本發(fā)明蓄電池結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明蓄電池極板示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種延長蓄電池使用壽命的方法，可以有效的抑制濃差極化現(xiàn)象的發(fā)生，延長蓄電池的使用壽命。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施方式
進行描述。
參見圖2，該圖為本發(fā)明延長蓄電池使用壽命的方法流程圖。
S10、根據(jù)蓄電池允許的最大外形尺寸和最大液面高度，確定單位蓄電池的最大容積。
根據(jù)國家標準GB/T5008-2005的規(guī)定，確定蓄電池允許的最大外形尺寸和最大液面高度。確定單位蓄電池的最大外形尺寸長度為130mm，寬度為162mm，高度為210mm。確定單位蓄電池的最大液面高度為165mm。
將單體電池寬度內(nèi)徑通體變更為130mm。
由于電池槽內(nèi)部的加強筋板厚度為3mm，對應(yīng)兩個側(cè)面的厚度為6mm。因此電池槽可用內(nèi)腔寬度為130-6＝124mm。電池槽的高度、長度因國家標準GB/T5008-2005限制與背景技術(shù)中的蓄電池一致。
S20、確定正負極板厚度，確定單位蓄電池內(nèi)的最多極板數(shù)。
單體蓄電池稀硫酸容積計算驗證單體蓄電池極板、隔板厚度分別設(shè)定為正極板17片×1.8＝30.6mm，負極板18片×1.6＝28.8mm，隔板1.5×34＝51mm，總厚度為110.4mm。
由于電池槽可用內(nèi)腔寬度為124mm。因此裝入35片極板的極群組，寬度仍有124-110.4＝13.6mm余量。
S30、計算單位蓄電池的最小容酸量。
由于起動用鉛酸蓄電池1Ah需要密度為1.28g/cm3的稀硫酸體積為10.14ml，即6-QW-195Ah電池稀硫酸體積為10.14×195＝1977.3ml＝1977.3cm3。
S40、根據(jù)單位蓄電池的最大容積和單位蓄電池的最小容酸量，確定正負極板最小高度。
根據(jù)單位蓄電池的最大容積V1＝3685.5cm3，以及單位蓄電池的最小容酸量1977.3cm3可以確定正負極板最小高度。
下面用反證法證明假設(shè)正負極板最小高度為110mm，正極板1.8mm厚17片，負極板1.6mm厚18片時，則極板體積V2＝110×142×1.8×17+110×142×1.6×18＝927828mm3隔板體積V3＝120×150×1.5×34÷2＝49000mm3匯流排、極柱體積V4＝115×16×6+26×30×5＝14940mm3＝14.9cm3稀硫酸容積為V＝V1-V2-V3-V4＝3685.5-927.8-459-14.9＝2283.8cm3發(fā)明當(dāng)正負極板最小高度為110mm，正極板1.8mm厚17片，負極板1.6mm厚時，單體電池槽稀硫酸容積2283.8cm3。
稀硫酸容積超過標準2283.8-1977.3＝306.5cm3，因此稀硫酸量可以滿足電池充、放電要求，能有效地減小濃差極化。
假設(shè)正負極板最小高度為115mm，正極板1.7mm厚17片，負極板1.5mm厚18片時，則極板體積V2＝115×142×1.7×17+115×142×1.5×18＝912847mm3隔板體積V3＝125×150×1.5×34÷2＝478125mm3匯流排、極柱體積V4＝120×16×6+26×30×5＝15420mm3＝15.4cm3稀硫酸容積為V＝V1-V2-V3-V4＝3685.5-912.8-478.1-15.4＝2279.2cm3稀硫酸容積超過標準2279.2-1977.3＝301.9cm3，因此稀硫酸量可以滿足電池充、放電要求，能有效地減小濃差極化。
正極板17片×1.7＝28.9mm，負極板18片×1.5＝27mm，隔板1.5×34＝51mm，總厚度為106.9mm。
由于電池槽可用內(nèi)腔寬度為124mm。因此裝入35片極板的極群組，寬度仍有124-106.9＝17.1mm余量。
正極板厚度可以為1.7至1.8mm，負極板厚度可以為1.5至1.6mm。
假設(shè)正負極板最小高度為105mm，正極板1.85mm厚17片，負極板1.65mm厚18片時，則極板體積V2＝105×142×1.85×17+105×142×1.65×18＝911746.5mm3隔板體積V3＝115×150×1.5×34÷2＝439875mm3匯流排、極柱體積V4＝110×16×6+26×30×5＝14460mm3
稀硫酸容積為V＝V1-V2-V3-V4＝3685.5-911.7-439.9-14.5＝2319.2cm3稀硫酸容積超過標準2319.2-1977.3＝342.1cm3，因此稀硫酸量可以滿足電池充、放電要求，能有效地減小濃差極化。
正極板17片×1.85＝31.45mm，負極板18片×1.65＝29.7mm，隔板1.5×34＝51mm，總厚度為112.15mm。
由于電池槽可用內(nèi)腔寬度為124mm。因此裝入35片極板的極群組，寬度仍有124-112.15＝11.85mm余量。
本發(fā)明提供一種蓄電池，可以有效的抑制濃差極化現(xiàn)象的發(fā)生，延長蓄電池的使用壽命。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明蓄電池具體實施方式
進行描述。
參見圖3和圖4，圖3為本發(fā)明蓄電池結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明蓄電池極板示意圖。
本發(fā)明所述蓄電池包括殼體31、正極板32、負極板33、隔板34、極柱35和匯流排36以及位于殼體31內(nèi)部的稀硫酸37，所述蓄電池殼體31為國家標準GB/T5008-2005允許的最大外形形狀。所述稀硫酸37的液面高度為國家標準GB/T5008-2005允許的最大高度。所述正極板32、負極板33為單位蓄電池內(nèi)的允許的最多極板數(shù)，所述正極板32、負極板33的高度為最小允許高度。
為了與各廠家汽車用蓄電池安裝尺寸相匹配，國家標準GB/T5008-2005允許殼體1的最大外形尺寸為長度為130mm，寬度為162mm，高度為210mm。
根據(jù)國家標準GB/T5008-2005允許的所述殼體31內(nèi)部的稀硫酸最大液面高度為165mm。
第一種實施方式正極板32、負極板33的最小高度均為110mm，正極板32厚度為1.8mm共17片，負極板33的厚度為1.6mm共18片，則極板體積V2＝110×142×1.8×17+110×142×1.6×18＝927828mm3隔板體積V3＝120×150×1.5×34÷2＝49000mm3匯流排、極柱體積V4＝115×16×6+26×30×5＝14940mm3＝14.9cm3稀硫酸容積為V＝V1-V2-V3-V4＝3685.5-927.8-459-14.9＝2283.8cm3發(fā)明當(dāng)正、負極板最小高度為110mm，正極板1.8mm厚17片，負極板1.6mm厚時，單體電池槽稀硫酸容積2283.8cm3
稀硫酸容積超過標準2283.8-1977.3＝306.5cm3，因此稀硫酸量可以滿足電池充、放電要求，能有效地減小濃差極化。
第二種實施方式正極板32、負極板33的最小高度均為115mm，正極板32的厚度為1.7mm共17片，負極板33的厚度為1.5mm共18片，則極板體積V2＝115×142×1.7×17+115×142×1.5×18＝912847mm3隔板體積V3＝125×150×1.5×34÷2＝478125mm3匯流排、極柱體積V4＝120×16×6+26×30×5＝15420mm3＝15.4cm3稀硫酸容積為V＝V1-V2-V3-V4＝3685.5-912.8-478.1-15.4＝2279.2cm3稀硫酸容積超過標準2279.2-1977.3＝301.9cm3，因此稀硫酸量可以滿足電池充、放電要求，能有效地減小濃差極化。
正極板17片×1.7＝28.9mm，負極板18片×1.5＝27mm，隔板1.5×34＝51mm，總厚度為106.9mm。
由于電池槽可用內(nèi)腔寬度為124mm。因此裝入35片極板的極群組，寬度仍有124-106.9＝17.1mm余量。
第三種實時方式正極板32、負極板33最小高度均為105mm，正極板32的厚度為1.85mm共17片，負極板33的厚度為1.65mm共18片，則極板體積V2＝105×142×1.85×17+105×142×1.65×18＝911746.5mm3隔板體積V3＝115×150×1.5×34÷2＝439875mm3匯流排、極柱體積V4＝110×16×6+26×30×5＝14460mm3稀硫酸容積為V＝V1-V2-V3-V4＝3685.5-911.7-439.9-14.5＝2319.2cm3稀硫酸容積超過標準2319.2-1977.3＝342.1cm3，因此稀硫酸量可以滿足電池充、放電要求，能有效地減小濃差極化。
正極板17片×1.85＝31.45mm，負極板18片×1.65＝29.7mm，隔板1.5×34＝51mm，總厚度為112.15mm。
由于電池槽可用內(nèi)腔寬度為124mm。因此裝入35片極板的極群組，寬度仍有124-112.15＝11.85mm余量。
所述正極板32厚度為1.7至1.8mm，負極板33厚度為1.5至1.6mm；確定最多極板數(shù)為35片。所述正極板32、負極板33高度可以為105至115mm。
由于密閉蓄電池的失水因素多于普通鉛酸蓄電池，在自放電過程中的水損耗；正極板柵腐蝕水的損耗；浮充電過程水的蒸發(fā)；電池密封不嚴。由于密閉蓄電池的電解液總量已定，電池一旦失水過多，必將造成電池輸出容量的減少和電池壽命的縮短。本發(fā)明將極板高度減小，增加電池內(nèi)集群以上電解液高度，能延長集群上部失水時間，即延長電池壽命。
由于本發(fā)明可以降低正、負極板的高度，這樣就增加了電解液體積，減小電池充放電過程的電解液密度變化，可以有效的抑制濃差極化現(xiàn)象的發(fā)生，延長蓄電池的使用壽命。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種延長蓄電池使用壽命的方法，其特征在于，包括1)根據(jù)蓄電池允許的最大外形尺寸和最大液面高度，確定單位蓄電池的最大容積；2)確定正負極板厚度，確定單位蓄電池內(nèi)的最多極板數(shù)；3)計算單位蓄電池的最小容酸量；4)根據(jù)單位蓄電池的最大容積和單位蓄電池的最小容酸量，確定正負極板最小高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延長蓄電池使用壽命的方法，其特征在于，所述步驟1中確定蓄電池允許最大外形尺寸長度為130mm，寬度為162mm，高度為210mm；最大液面高度為165mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的延長蓄電池使用壽命的方法，其特征在于，所述步驟2確定正極板厚度為1.7至1.8mm，負極板厚度為1.5至1.6mm；確定最多極板數(shù)為35片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的延長蓄電池使用壽命的方法，其特征在于，所述步驟4確定正負極板高度為105至115mm。
5.一種蓄電池，包括殼體、正極板、負極板、隔板、極柱和匯流排以及位于殼體內(nèi)部的稀硫酸，其特征在于，所述蓄電池殼體為允許的最大外形形狀；所述稀硫酸的液面高度為允許的最大高度；所述正負極板為單位蓄電池內(nèi)允許的最多極板數(shù)，所述正負極板的高度為最小允許高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄電池，其特征在于，所述殼體的最大外形尺寸為長度為130mm，寬度為162mm，高度為210mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄電池，其特征在于，所述殼體內(nèi)部的稀硫酸最大液面高度為165mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的蓄電池，其特征在于，所述正極板厚度為1.7至1.8mm，負極板厚度為1.5至1.6mm；確定最多極板數(shù)為35片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蓄電池，其特征在于，所述正、負極板高度為105至115mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的蓄電池，其特征在于，所述正、負極板高度為110mm。
全文摘要
本發(fā)明公開一種延長蓄電池使用壽命的方法，包括1)根據(jù)蓄電池允許的最大外形尺寸和最大液面高度，確定單位蓄電池的最大容積；2)確定正負極板厚度，確定單位蓄電池內(nèi)的最多極板數(shù)；3)計算單位蓄電池的最小容酸量；4)根據(jù)單位蓄電池的最大容積和單位蓄電池的最小容酸量，確定正負極板最小高度。本發(fā)明還公開一種蓄電池。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種延長蓄電池使用壽命的方法和一種蓄電池。
文檔編號H01M10/04GK1909278SQ20061010980
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月14日
發(fā)明者趙恒祥 申請人:趙恒祥