專利名稱:一種新型電極板的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于對鉛酸蓄電池電極板的改進。
蓄電池是一種重要的能源貯存裝置,被廣泛的應用在工業(yè)、農業(yè)、軍事、交通各個領域。由于其使用方便,能量釋放過程中污染小,而倍受歡迎。長期以來人們希望它能做為主要動力來驅動車輛和機械裝置,但由于其充電速度慢,電極板的使用壽命短和重量太大而限制了使用范圍,特別是做為長距離運行的車輛動力既不經(jīng)濟,又無靈活性。眾多企業(yè)家一直想把蓄電池應用在普通代步車上,也均因無法解決快速充電下電極板易大片脫落壽命太短的問題而被迫中止。目前為止,鉛鋅蓄電池也只能做為短距離車輛和裝置的動力源,真正起到動力電源作用僅限于小功率應用場合,絕次多數(shù)還是用來做備用,應急或啟動電源。如何解決鉛鋅蓄電池的壽命,比容量和快速補充能量一直是技術界長期希望解決而沒有解決的問題。
本實用新型的發(fā)明目的是提供一種蓄電池的電極板新型結構設計,以實現(xiàn)快速充電及過電流放電下電極板壽命,提高比容量,為電動自行車、摩托車、汽車及其類似運輸工具提供經(jīng)濟、可靠的動力電源。
鉛酸蓄電池的充放電能力在一定條件下取決于電極板的表面積,在一定容積下增大表面積涉及電極板柵結構優(yōu)化,而這又往往影響到了電極板的壽命。特別是進行大電流放電,或快速大電流充電時會使板柵結構受到破壞,造成局部損傷、變形、松疏而最終造成極板脫落而報廢,這是目前鉛酸電池致命的弱點,限制了它的應用范圍和實用價值。單純提高大電流充放電下的壽命,會導致單位重量(或體積)的容量減小,這是電極板設計中一個十分突出的矛盾。本實用新型的設計出發(fā)點正是為解決這一矛盾,徹底改變電極板的結構設計,采用鉛合金母板與一個做為骨架的塑料支撐板復合而成。在側表面上設有均勻分布的圓孔。圓孔內充填有活性物質,如氧化鉛。這些均布圓孔外露表面均為鉛合金,內包絡塑料支撐骨架,從而形成很特殊的結構狀態(tài)。為實現(xiàn)以上結構兩側表面均布圓孔看起來為圓柱狀通孔,實際上其縱截面兩端呈喇叭口狀。這樣能保證鉛合金母板與支撐板之間平穩(wěn)的結合狀態(tài)。
下面給出實施例附圖,結合附圖進一步說明本實用新型的目的是如何實現(xiàn)的
圖1為復合電極板側面視圖。
圖2為圖1的局部剖視圖(A-A)。
圖3為電極母板結構示意圖(局部剖視)。
圖4為支撐板示意圖(局部剖視)。
其中1為鉛合金母板,2為塑料支撐板,3為活性物質,1A為母板上均布的圓孔,1B為空心圓柱狀突起,1C為引出的電極接線片。2A為圓柱狀通孔,2B為喇叭形端口,2C為四周邊略高的槽邊,3為活性物質氧化鉛。
從圖1、圖2可以清楚地看到本實用新型的設計構思。制好的成品呈平面板狀,帶有一個引出電極接線片(1C)。從兩側面看均布有圓孔,在未充填活性物質(3)之前可以看到這些均布的圓孔(1A)為通孔,其縱截面應呈雙喇叭口狀。充填活性物質(3)以后的產品僅能看到均布的充填氧化鉛的圓孔。
結合附圖3、附圖4可以進一步了解本實用新型的結構設計思想。實際上是由兩個平板機構復合而成的。一個是鉛合金母板(1),平面板狀,設有一個引出電極接線片(1C),是為了組配電池極板而用的。在一側表面均分布有在復合時呈連接作用的空心圓柱狀突起(1B)。從另一側面看為均布凹圓臺形圓孔(1A),它與突起(1B)中心相貫通,整體可采用一次澆鑄成型。另一個則是塑料支撐板(2),也為平面板狀,但其具有四周邊(2C)略高-呈槽形結構,這個槽內幾何尺寸恰恰與母板(1)的外周邊尺寸相配合,使母板能嵌進槽內。槽底面均布與鉛合金母板(1)上的圓柱狀突起(1B)相對應分布的通孔(2A)。通孔在另一側表面呈喇叭口狀(2B)。以上結構可以看出可以將母板(1)嵌入支撐板(21)槽內,并使每個突起(1B)裝配入通孔(2A)內,然后利用鉚接的方法將突起(1B)中心通孔擴展與喇叭口(2B)壓緊,則就將鉛合金母板(1)與塑料支撐板(2)鉚壓復合成一體。然后再充滿氧化鉛(3)進入通孔(1A)固化后的氧化鉛同樣呈雙喇叭口鉚釘狀。于是一個完整的電極板就制作成功。
根據(jù)需要,通孔(1A)不一定制成圓形,也可以制橫截面為四邊形、多邊形、甚至曲面形的,通孔的分布也根據(jù)蓄電池不同的要求而變化分布密度和形狀,但其基本結構和設計原則不變。
根據(jù)以上設計出來的電極板,可以呈受較大過負荷電流的放、充電沖擊??梢栽谶^客量放電情況下保持極板不變形,不撕裂,不失效,因而極大地延長了電池的整體壽命。使其性能價格比大大提高。特別是在實現(xiàn)大電流放電能力的提高,為鉛酸電池進入動力電池市場增加了競爭能力,與鉛陶復合電極板來講比容量大大提高,而生產成本卻大大降低,因而具有更廣泛的應用前景和推廣價值。
權利要求1.一種蓄電池新型電極板,其特征在于該極板是鉛合金母板(1)與耐酸塑料支撐板(2)復合而成,側表面呈均布圓孔狀,圓孔內充填有活性物質(3)。
2.根據(jù)權利要求1所說的電極板,其特征在于側表面均布的圓孔為通孔,其縱截面兩端口呈喇叭狀。
3.根據(jù)權利要求1所說的電極板,其特征在于鉛合金母板(1)為平面板狀,設有引出電極接線片(1C),一側表面均分布有在復合時呈連接作用的空心圓柱狀突起(1B),另一側均布凹圓臺形圓孔(1A)與突起(1B)中心相貫通,采用一次澆鑄成型。
4.根據(jù)權利要求1所說的電極板,其特征在于耐酸塑料支撐板(2)為四周邊(2C)略高呈槽形平面板狀,槽底面均布與鉛合金母板(1)上的圓柱突起(1B)對應分布的通孔(2A),通孔(2A)在另一側表面呈喇叭口狀(2B)。
5.根據(jù)權利要求3或4所說的電極板,其特征在于鉛合金母板(1)與耐酸塑料支撐板(2)借助空心圓柱狀突起(1B)鉚接復合成一體。
6.根據(jù)權利要求1所說的電極板,其特征在于均布在電極板上的圓孔內充填的活性物質(3)為氧化鉛,固化后呈雙喇叭口鉚釘狀。
7.根據(jù)權利要求3或4所說的電極板,其特征在于均布充填有活性物質(3)的通孔橫截面也可呈四邊形、多邊形或曲面形。
專利摘要本實用新型公開了一種新型鉛酸蓄電池電極板的結構設計。該設計中的電極板是鉛合金母板和一個耐酸塑料支撐板復合而成的。在極板表面上均布有圓孔、內充填有活性物質氧化鉛。這種復合式極板在保證原表面積的情況下由塑料板支撐鉛合金,可以防止板板的彎曲變形和裂變損害,從而大大提高了電池的壽命和大電流充放電能力,是對鉛酸蓄電池的一個重大改進。
文檔編號H01M4/73GK2258321SQ9621664
公開日1997年7月23日 申請日期1996年6月21日 優(yōu)先權日1996年6月21日
發(fā)明者張寶義 申請人:張寶義