一种铅酸电池板栅

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一种铅酸电池板栅\n技术领域\n[0001] 本技术新型涉及一种铅酸电池的钛或钛合金集流体，属于化学工程领域。有望应用于电动车、电动工具、脉冲发射以及军工等领域的铅酸电池。\n背景技术\n[0002] 能源是人类社会生存发展的基础，从天然矿藏能源到电能的利用代表了科技发展的历程。近代，特别是上一世纪人类社会的飞速发展，使得人类资源消耗量急剧增加，致使以石油为主的传统化石能源日趋紧张，且造成大气污染越发严重，寻求可持续发展的途径、保护自然资源和自然环境成为21世纪的严重挑战。电能已经成为人类社会不可或缺的一种洁净的能源，任何其它资源利用一般都必须使用电能，电能的储存、转化、输送都用到电池/电容技术。\n[0003] 电动汽车(包括纯电动车和混合电动车HEV)无污染、使用成本低且有望调谐电网系统夜间的谷电，成为目前的研究热点和未来交通工具的发展趋势。铅酸电池因其原料资源丰富、价格低廉、制备、维护工艺成熟和安全性好等特点，在电动车上有较好的应用前景，但目前其比能量低、循环寿命短的缺点制约了其在电动车上的应用。\n[0004] 铅蓄电池与锂离子电池相比，能量密度低，其原因在于，用于电极板集流体的铅或铅合金比较厚重。用密度较小的钛或钛合金作集流体能提高电极板活性物质的质量比，进而提高电池比能量。然而，铅基活性物质与钛或钛合金板结合疏松，在电池循环过程中易发生掉粉、脱落等现象，导致电池寿命较差。\n[0005] 与普通板状或箔状集流体相比，多孔状或拉网集流体具有更高的比表面积，因而能更好得与活性物质接触。此外，铅膏具有自粘合的特性，多孔状集流体可使得涂在两面的铅膏相互接触，从而获得更好的粘合性能，使电池获得较好的循环寿命。\n发明内容\n[0006] 本实用新型的目的是提供一种炭质铅酸电池的钛或钛合金集流体，该集流体上有贯通电极板前后的孔道，能提高铅酸电池的比能量和循环使用寿命。\n[0007] 本实用新型的技术方案如下：一种铅酸电池板栅，其特征在于该板栅1由集电极2和隔栅3构成，集电极与外电路连接传导电荷，两片隔栅3夹持一片集电极2。板栅1的厚度在0.5～8mm。集电极2上有集电极贯通孔道4，孔形可以是圆形、椭圆形、多边形、星形\n2\n或它们的组合，每个孔道的横截面积为0.25～100mm，孔间距为1～20mm，厚度为0.04～\n2mm。隔栅3上有隔栅贯通孔道5，孔形可以是圆形、椭圆形、多边形、星形或它们的组合，每\n2\n个孔道的横截面积为1～1000mm，孔间距为1～20mm，厚度为0.2～4mm。集电极2与隔栅3为钛、钽或它们的合金，其形状为箔、薄带或网状，表面可以有TiOx或TaOx修饰薄膜。\n另外，隔栅3为聚甲基戊烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、尼龙、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、橡胶或硅橡胶，它们的混合材料，或导电塑料。\n[0008] 本实用新型提供的集流体优点在于：使得铅酸电池具有更高比能量、长寿命的优点。钛或钛合金集流体质量轻，使得电极板活性物质所占质量比提高，从而获得更高的比能量。集流体上的多孔结构使得涂在两面的铅膏相互接触，粘合紧密，抑制了掉粉、活性物质脱落现象的发生，提高了寿命。\n附图说明\n[0009] 图1为一种铅酸电池板栅的示意图\n[0010] 图2为一种铅酸电池板栅的集流体结构示意图\n[0011] 图3为一种铅酸电池板栅的格栅的结构示意图\n[0012] 图4为一种铅酸电池板栅的示意图\n[0013] 其中：1.板栅，2.集电极，3.隔栅，4.集电极贯通孔道，5.格栅贯通孔道。\n具体实施方式\n[0014] 实施例1\n[0015] 如图2所示，将0.04mm厚的钛箔上打上直径1.5mm、间距2mm的六方均布圆孔4作为铅酸电池板栅1的集电极2。该集电极2可作为铅酸电池负极的板栅1的集电极2，当该集电极2表面处理成Ti407表面膜后可作为铅酸电池正极的板栅1的集电极2。如图3所示，用硬质聚丙烯注塑成具有10mm×14mm矩形格栅贯通孔道5、筋条宽1mm×1mm、厚度2mm的方形板框，作为铅酸电池板栅1的隔栅3。将隔栅3和集电极2按照两个隔栅3夹一个集电极2的方式叠层，热合处理使两个隔栅3和一个集电极2热粘接成一体，即成铅酸电池的板栅1，如图1所示。\n[0016] 实施例2\n[0017] 如图4所示，将1mm厚的钛箔上冲击出正反相间的方孔，冲出钛箔平面的部分成梯形凸起。钛箔平面作为铅酸电池板栅1的集电极2，冲出钛箔平面的梯形凸起部分铅酸电池板栅1的隔栅3。其中钛箔上冲击出的方孔尺寸为5mm×7mm、间距4mm，梯形凸起形成的平行于钛箔平面的贯通孔尺寸为7mm×1.5mm，铅酸电池板栅1的总厚度6mm。该板栅可直接作为铅酸电池负极的板栅1，将该板栅表面处理成Ti407表面膜后可作为铅酸电池正极的板栅1。\n[0018] 实施例3\n[0019] 如图3所示叠层式铅酸电池，钛质集流体1厚0.3mm，为拉网状结构，拉网用钛丝宽\n5mm。该铅酸电池比能量达50Wh/kg，80％DOD循环充放电1000次容量衰减25％。