專利名稱：高能量新型鉛酸蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及蓄電池，特別是一種能量高、重量輕的高能量新型鉛酸蓄 電池。
技術(shù)背景鉛酸蓄電池是用量最大，應(yīng)用范圍最廣的一種蓄電池。到目前為止，國內(nèi) 外鉛酸蓄電池使用的正、負(fù)極板主要有涂膏式、形成式、鉛布式、鉛箔式和管 式極板，用這些極板組成的鉛酸蓄電池有一個最大的特點(diǎn)，也是最大的缺點(diǎn)是正、負(fù)鉛極板的板柵重量占電池總重量的27%以上，鉛酸蓄電池正、負(fù)極板的 聯(lián)接鉛件也占了總重量的5. 8%，兩項(xiàng)加起來占了鉛酸蓄電池總重量的33%以上， 由于這些鉛零件的存在，使目前的鉛酸蓄電池比能量很低，只有30wh/kg左右， 這給鉛酸蓄電池的應(yīng)用帶來一定的阻力。特別是像在電動車、汽車、火車、飛 機(jī)等移動式的設(shè)備中用，更顯其笨重。開發(fā)能量高、重量輕的新型鉛酸蓄電池， 十分必要與迫切。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種高能量、內(nèi)阻 小、電流大、重量輕的高能量新型鉛酸蓄電池。 本實(shí)用新型的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型包括蓄電池外殼、密封框、外殼上的正、負(fù)極輸出端、設(shè)置在殼內(nèi)的正極板、負(fù)極板、玻纖隔板，其特征是它由塑鉛復(fù)合極板代替了原鉛酸蓄電池的鉛柵極板及鉛聯(lián)接件，塑鉛復(fù)合極板由復(fù)合極板、設(shè)置在復(fù)合極板正反表面上的薄棉絲層和嵌入復(fù)合極板之間的鉛粒構(gòu)成。由至少2個以上的塑鉛復(fù)合極板串接成不同電壓的蓄電池，塑鉛復(fù)合極板串接后的正負(fù)極與外殼上 的正、負(fù)極輸出端連接。所述的復(fù)合極板可為塑料板、玻纖樹脂板、合成纖維板、工程塑料板中的一種，復(fù)合極板厚度0. 3-3mm，復(fù)合極板板距3-lOmm，該板上加工有與鉛粒匹 配配裝的孔，孔的密度與鉛粒的密度相對應(yīng)。
所述的嵌入復(fù)合極板中間的鉛粒粒徑Ol. 2-5ram，密度5X5mm-10X 10腿， 鉛粒嵌入到復(fù)合極板的孔內(nèi)，沖壓成型。鉛粒主要起固定極板活性物質(zhì)與傳導(dǎo) 電流的作用，蓄電池組的聯(lián)接由鉛粒完成。所述的復(fù)合極板表面上的薄棉絲層，層的厚度為0.3-3mm，其上加工有與 復(fù)合極板上相對應(yīng)的孔，熱粘在復(fù)合板的正反面上。正、負(fù)極活性物質(zhì)涂履在 棉絲層上，薄棉絲層主要起貯存部分電解液和防止活性物質(zhì)脫落的作用。所述的正、負(fù)極板上加工有與復(fù)合極板上的鉛粒大小、分布密度相匹配的孔。組裝蓄電池時，將塑鉛復(fù)合極板、正、負(fù)極板、玻纖隔板置于外殼內(nèi)、塑 鉛復(fù)合極板平臥在下面、正極朝上、再放正極板、玻纖隔板、再放負(fù)極板，以 此循環(huán)最上一塊放負(fù)極板，由至少2個以上的塑鉛復(fù)合極板串接組成不同電壓 的蓄電池。塑鉛復(fù)合極板串接后的正、負(fù)極與蓄電池正負(fù)極輸出端連接。本實(shí)用新型與原鉛酸蓄電池相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于-1. 提高了比能量塑鉛復(fù)合極板鉛酸蓄電池與同類鉛酸蓄電池產(chǎn)品相比， 主要是解決了減輕蓄電池鉛柵極板與鉛聯(lián)接件的重量，把鉛酸蓄電池總重量達(dá) 33%左右，并不起電化學(xué)反應(yīng)的鉛柵與鉛聯(lián)接件的重量用在了起化學(xué)電能的正、 負(fù)活性物質(zhì)和硫酸溶液上。使塑鉛合成極板鉛酸蓄電池的比能量達(dá)到50wh/kg 以上，解決了長期以來鉛酸蓄電池比能量與體積比能量低的問題；2. 減輕了同容量蓄電池的重量經(jīng)理論計算，樣機(jī)測試，比同體積普通鉛酸蓄電池的總重量減少40%左右。3. 降低了成本，減少了重金屬鉛的消耗。因不采用鉛柵極板與鉛聯(lián)接件， 用塑鉛復(fù)合極板，具有重量輕，比重小(0.9~1)，每平方分米合成極板用鉛量 只有6g左右，可節(jié)約正負(fù)極及聯(lián)接鉛件用鉛量。4. 減少了鉛酸蓄電池的內(nèi)阻、增加了電池的輸出電流。塑鉛復(fù)合極板鉛 酸蓄電池組的串接是由01.2-12mm的鉛粒聯(lián)接的，聯(lián)接導(dǎo)電的距離是鉛柵式的 幾百分之一，電阻值小得多，大電流輸出時內(nèi)阻小，減少內(nèi)電壓消耗，充、放
電池因濃差電位所造成的微電池自放電。6. 延長了鉛酸蓄電池的使用壽命。因塑鉛復(fù)合極板鉛酸蓄電池的正、負(fù) 極板是平臥安裝的，正極在下面朝上，正極活性物質(zhì)Pb02在充、放電產(chǎn)生澎脹 與收縮時不會掉落，可延長正極活性物的使用壽命。7. 本蓄電池可做成超薄型單體電池(3mm左右)，能很方便將幾十個、上 百個電池組串接起來，做成幾十伏、幾百伏的直流電池使用。而普通鉛酸蓄電 池要做成高壓蓄電池是很困難的。


圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi)塑鉛復(fù)合極板，1-l復(fù)合極板，1-2棉絲層，1-3鉛粒、2玻纖隔 板，3正極板，4負(fù)極板，5密封框，6外殼，7負(fù)極輸出端，8正極輸出端。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。本實(shí)用新型包括外殼6、密封框5、負(fù)極輸出端7、正極輸出端8及裝置在 外殼6內(nèi)的正極板3、負(fù)極板4、玻纖隔板2、塑鉛復(fù)合極板l，塑鉛復(fù)合極板 1由復(fù)合極板1-1、設(shè)置在復(fù)合極板卜l表面的薄棉絲層1-2、嵌入在復(fù)合極板 l-l之間的鉛粒1-3構(gòu)成。復(fù)合極板卜l為改性PVC薄板，厚度0. 4mm，剪切尺寸為170X66mm,沖 孔直徑為01.2mm，孔密度為10X10mm均勻分布。薄棉絲層1-2采用l()Og聚丙烯纖維無紡布，截剪尺寸為170X66mm，沖孔 直徑為①2mm，孔的密度與位置與復(fù)合極板1-1的位置對應(yīng)，用熱壓機(jī)將化纖 絲棉無紡布熱粘在復(fù)合極板的正、反面上。鉛粒卜3采用01.2mm鉛絲切斷，長度5mm，然后將5mm短鉛絲用專用模 具沖壓成中間大兩頭錐型的鉛粒l-3，將鉛粒1-3嵌入到復(fù)合極板1-1的孔內(nèi)， 沖壓成型。正、負(fù)極板3、 4采用Pb02鉛粉、硫酸、水、添加劑，用和膏機(jī)合成膏狀， 用帶式涂板機(jī)做成厚度為1.2-1.8mm的正、負(fù)極板。成型后用沖孔模具將正、 負(fù)極板沖孔，孔①1.2mm，孔位置密度與復(fù)合極板1-1上的鉛粒1-3分布密度 匹配。
將塑鉛復(fù)合極板l、玻纖隔板2、、負(fù)極板3、 4組裝在外殼6內(nèi)，塑鉛復(fù) 合極板l平臥安裝，正極朝上，其上放正極板3，正極板3之上放玻纖隔板2， 其上再放負(fù)極板4，再放塑鉛復(fù)合極板l，以此循環(huán)安裝，最上面的一塊為負(fù) 極板4，由至少2個以上的塑鉛復(fù)合極板串接成不同電壓的蓄電池。塑鉛復(fù)合 極板串接后的正、負(fù)極與蓄電池的正、負(fù)極輸出端7、 8連接。
權(quán)利要求1.高能量新型鉛酸蓄電池，包括外殼(6)、密封框(5)、負(fù)極輸出端(7)、正極輸出端(8)、正極板(3)、負(fù)極板(4)、玻纖隔板(2)，其特征是由塑鉛復(fù)合極板(1)代替原鉛酸蓄電池的鉛柵極板和鉛聯(lián)接件，塑鉛復(fù)合極板(1)由復(fù)合極板(1-1)、復(fù)合極板(1-1)表面的棉絲層(1-2)和嵌入復(fù)合極板(1-1)之間的鉛粒(1-3)構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高能量新型鉛酸蓄電池，其特征是復(fù)合極 板(1-1)的厚度為0.3-3mm，極距為3-10咖，板上設(shè)置有與嵌入鉛粒(l-3) 匹配配裝的孔，孔的密度與鉛粒(1-3)的密度對應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能量新型鉛酸蓄電池，其特征是:復(fù)合極板(1-1) 表面的棉絲層(1-2)厚度為0.3-3mm，其上加工有與復(fù)合極板(1-1)對應(yīng)的孔， 正、負(fù)極活性物質(zhì)涂覆在棉絲層(1-2)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能量新型鉛酸蓄電池，其特征是:復(fù)合極板(1-1) 中間的鉛粒(1-3)的粒徑為1.2-5mm，密度為5X5,-10X IO咖，鉛粒(1-3) 嵌入復(fù)合極板(l-l)的孔內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高能量新型鉛酸蓄電池，其特征是正極板(3)、 負(fù)極板(4)上設(shè)置有與復(fù)合極板(1-1)上的鉛粒(1-3)大小、密度匹配的孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高能量新型鉛酸蓄電池，其特征是所述的復(fù)合 極板(1-1)為塑料板或玻纖樹脂板或合成纖維板或工程塑料板。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種能量高、重量輕的高能量新型鉛酸蓄電池，其主要特征是用塑鉛復(fù)合極板代替了以往鉛酸蓄電池的鉛柵極板與鉛聯(lián)接件，塑鉛復(fù)合極板由復(fù)合極板、復(fù)合極板表面的棉絲層和嵌入復(fù)合極板之間的鉛粒構(gòu)成。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1.提高了比能量，從原來的30wh/kg提高到50wh/kg；2.減輕了蓄電池的重量，重量比原同容量蓄電池減少40％左右；3.減少了鉛用量，合成極板每平方分米只有6g左右，大大降低了成本；4.內(nèi)阻小、輸出電流大、使用壽命長；5.能方便的將幾十個、上百個電池組串聯(lián)攄來做成幾十伏、幾百伏的蓄電池。
文檔編號H01M10/06GK201017949SQ200720078619
公開日2008年2月6日 申請日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月15日
發(fā)明者孫志正, 羅建陽 申請人:羅建陽