CN110402512A - 电池网格 - Google Patents
电池网格 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110402512A CN110402512A CN201880006910.7A CN201880006910A CN110402512A CN 110402512 A CN110402512 A CN 110402512A CN 201880006910 A CN201880006910 A CN 201880006910A CN 110402512 A CN110402512 A CN 110402512A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grid
- lead
- battery
- several
- frame
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
- H01M4/742—Meshes or woven material; Expanded metal perforated material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/12—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/68—Selection of materials for use in lead-acid accumulators
- H01M4/685—Lead alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/73—Grids for lead-acid accumulators, e.g. frame plates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/431—Inorganic material
- H01M50/434—Ceramics
- H01M50/437—Glass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0005—Acid electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
公开了一种用于吸附式玻璃纤维垫铅酸电池的网格。该网格包含框架,该框架由含有集电凸缘的上框架元件、第一侧框架元件、第二侧框架元件、下框架元件组成。数个网格线在框架内以径向结构分布,该径向结构从位于框架边界外的辐射点发散而成。数个水平网格线与数个径向结构排布的网格线相互交错。该网格由原铅或高纯度铅,或高度纯化再生铅制成。还公开了一种吸附式玻璃纤维垫铅酸电池。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2017年1月27日提交的序列号为62/451,590,名为“电池网格(BATTERY GRID)”的美国临时专利申请的优先权,本申请也要求享有2017年4月21日提交的序列号为62/488,388,名为“电池网格(BATTERY GRID)”的美国临时专利申请的优先权,以上每个申请的所有内容将完全被列入本项申请中作参考。
技术领域
本发明与电池领域有关(例如,包括汽车发动、照明和点火应用的电池的铅酸电池,船用电池,商用电池,工业电池,用于混合电能汽车、微混合动力汽车的电池等)。本发明特别与电池网格和电池网格的制作方法有关。
背景技术
铅酸电池是公知的。铅酸电池由铅极板和分离的二氧化铅极板构成,其中,铅极板和分离的二氧化铅极板浸没在电解质溶液中。铅、二氧化铅和电解质引起的化学反应可释放电子,从而使电子流过导体以产生电能。
铅酸电池中的一种是AGM或吸附式玻璃纤维垫铅酸电池,AGM是密封(无维护)电池,其中电解质被吸附并保留在垫上,该垫被包裹在集电体或网格周围。目前已知的AGM电池使用直线围成的网格图案的铅合金网格。这些网格中的一些可能被螺旋卷绕。这些网格和对应的电池有许多不足之处。
发明内容
因此,公开了一种用于铅酸电池的改进网格。在一个或更多的实施例中,该网格用于AGM铅酸电池。该网格包含相对的上框架元件和下框架元件,相对的第一侧框架元件和第二侧框架元件和数个径向网格线,其中该网格可以几乎完全由铅构成。在多种实例中,该网格可以几乎完全由原铅或高纯度铅或高度纯化再生铅构成。
还公开了一种吸附式玻璃纤维垫铅酸电池。该电池包含具有数个电化学电池单元的外壳。该电化学电池单元由数个正极板、数个负极板、吸附式玻璃纤维垫和电解质构成,每个正极板包含正性网格以及在正性网格上的正性浆,每个负极板包含负性网格以及在负性网格上的负性浆,吸附式玻璃纤维垫交织在每个正极板和每个负极板之间,而电解质由吸附式玻璃纤维垫保持。正极板和负极板中每个包含框架,该框架由含有集电凸缘的上框架元件、第一侧框架元件、第二侧框架元件、下框架元件和数个网格线组成,该网格线在框架内以径向结构分布,该径向结构从位于框架边界外的辐射点发散而成。数个水平网格线与数个径向结构排布的网格线相互交错。正极板和负极板中的每一个都由原铅或高纯度铅或高度纯化再生铅构成。
还公开了一种用于吸附式玻璃纤维垫铅酸电池的网格。该网格包含框架,该框架由含有集电凸缘的上框架元件、第一侧框架元件、第二侧框架元件、下框架元件组成。数个网格线在框架内以径向结构分布,该径向结构从位于框架边界外的辐射点发散而成。数个水平网格线与数个径向结构排布的网格线相互交错。该网格由原铅或高纯度铅或高度纯化再生铅构成。
还公开了一种穿孔的电池网格。该网格由原铅或高纯度铅或高度纯化再生铅构成,并且包含数个在整个框架结构中以一定图案排列的网格线。该图案是一种网格线的图案,从位于框架边界外的辐射点发散而成。
根据本发明的设备、系统和方法的这些和其他特点及优点将在以下多种实例的详细描述中被描述或展现出来。
附图说明
根据本发明的系统、设备和方法的多个实施例将参照下面的附图被详细描述,在附图中:
图1是根据一个或多个实施例的含有电池网格的示例铅酸电池的立体图。
图2是含有图1所示的电池网格的铅酸电池的俯视图,其中电池外壳被移除。
图3是含有图1所示的电池网格的铅酸电池的剖面正视图,其中展示了具有吸附式玻璃纤维垫的网格。
图4是跟据一个或多个实施例的含有电池网格的另一示例性铅酸电池的剖视图,其中展示了网格和吸附式玻璃纤维垫。
图5是根据一个或多个实施例的含有电池网格的铅酸电池的另一示例的部分分解立体图。
图6是根据一个或多个实施例的网格的正视图,所述网格用于铅酸电池。
图7是图6所示网格的局部视图,从图6中的7-7部分取得。
图8A是根据一个或多个实施例的极板的剖切正视图,该极板包含电池网格,电池网格上具有浆和浆材料。
图8B是图8A所示极板从图8A的截面B截取的截面图。
图9是根据一个或多个实施例的图6所示电池网格的正视图,其展示了各种径向网格线的角度。
图10是根据一个或多个替代实施例的电池网格的正视图,该电池网格用于铅酸电池。
这些视图不一定完全按比例显示。在某些情况下,对理解发明来说非必需的细节和使其它细节难以被观察到的细节已被省略。当然应理解,本发明不一定仅限于这里所示的特定实施例。
具体实施方式
参照图1,其中公开了一种电池100,尤其是一种可充电电池,例如铅酸电池。根据一个或多个实施例,电池100是铅酸蓄电池。多种实施例的铅酸蓄电池可以是密封的(例如,无维护的)或者非密封(例如,湿的)。根据一个或多个实施例,铅酸蓄电池100优选是密封的铅酸电池或AGM铅酸电池,并因此可能含有吸附式玻璃纤维垫(AGM)。尽管描述或展示了具体的例子,但电池100可以是适用于特定目的的任何种类的二次电池。
根据图1-2,铅酸蓄电池100包括几个电池单元或电化学电池单元102,它们被设置在含有电解质的容器或外壳104的不同隔室内。为外壳104提供盖子106或罩(见图1),并且在多个实施例中,盖子106包含电池端子108(例如,正极端子134和负极端子136)。在一个或多个优选实施例中,盖子106将外壳104密封。电池外壳104或盖子106还可以包含一个或多个填料孔帽110(图4)和/或通气组件112(图1)。
在这里为了示例提供的说明与汽车应用有关,在汽车的12伏电池中,在六个叠板或板组或板块112的每一个中使用由8到20个电极板114,116构成的组叠板,包含正极和负极,从而形成电化学电池单元102。应当理解,这里公开的网格,将在下文中详细讨论,可以用于以下应用,其中作为一个非限制例子,任意6至31个极板114,116可以用于一个叠板112。叠板或板组的数量也会改变。对本领域的技术人员来说,在看完本说明书之后,可以清楚知道任意特定叠板中极板114、116的尺寸和数量(包括相应的网格的尺寸和数量),并且用于构造电池100的叠板112数量会根据期望的最终用途而改变。每个电化学电池单元102可以包含一个或多个正极板114和一个或多个负极板116,并且优选包含数个正极板114和数个负极板116。每个极板114、116都形成有网格118、120,活性材料122、124浆涂在网格118、120上(见图8A-8B)。每个网格118、120具有凸缘126、128(见图3,5,7)。根据图3-5,分隔材料130布置在每个正极板114和负极板116之间。分隔材料130可以是吸附式玻璃纤维垫(AGM),并且在一个或多个实施例中,分隔材料可被包裹在正极板114和负极板116的一部分周围或与正极板114和负极板116中的一者或两者交织/交织在正极板114和负极板116中的一者或两者之间。因此,该电池或电化学电池单元包括数个正极板、数个负极板、吸附式玻璃纤维垫以及电解质,其中数个正极板各自包括正性网格和在正性网格上的正性浆,数个负极板各自包括负性网格和在负性网格上的负性浆,吸附式玻璃纤维垫交织在每个正极板和每个负极板之间,电解质由吸附式玻璃纤维垫保持在电池容器中和/或以其它方式设置在电池容器中。
数个电化电池可以电连接起来,例如,串联电耦接或根据铅蓄电池100的容量另外配置(见图2-4)。一个或多个铸造连接带或电池单元间的连接器132将板组112中的凸缘126、128和电池100中的其他相应板组电耦接在一起。一个或多个正、负端子134和136也被提供。根据电池设计,这些端子134和136通常包含可以延伸穿过盖子106和/或外壳104的部分。将认识到,存在多种可能的端子布置,包括现有技术中已知的顶部配置,侧部配置或角落配置。
如所指出的,电池100包括正极板114和负极板116,并且每个极板包括可以支持电化学活性材料122、124的网格118、120。在所示的实施例中,正、负极板114、116是浆料涂覆式电极或极板(见图5和8A-8B)。浆料涂覆式电极包括后面详细描述的网格118、120,所述网格形成基底并在基底上提供电化学活性材料或浆122、124。该网格,包含正性网格118和负性网格120,提供一种位于正性和负性活性材料122、124之间的电接触,或者提供可以达到传导电流目的的浆。
根据图6-7和9-10,正性网格118将在实例中特别描述,但是该描述也适用于负性网格120。该网格包括框架138。如所指出的,网格可以布满整个框架。为此,框架138包含上框架元件140,第一和第二侧框架元件142、144和下框架元件146。集电凸缘126(或128)可以和上框架元件140是一体的。凸缘126(或128)可以偏离上框架元件140的中心,或者可以位于第一或第二侧框架元件142、144的中心或较为靠近第一或第二侧框架元件142、144。凸缘126(或128)也可以具有一致的宽度。因此,电池网格框架138具有顶部、第一侧部、第二侧部和底部,其中顶部具有凸缘。上框架元件140还包括增大的传导部分148,所述增大的传导部分148的至少一部分在凸缘的正下方,这可以优化凸缘126(或128)的电流传导。
电池网格118还包括网格线150、152。网格线150、152可以提供在格状网中,该格状网由数个网格线在框架138中以一定图案形成。该格状网可以包括一个或多个与上框架元件140连接的网格线150。该格状网还可包括一个或多个与第一侧框架元件142连接的网格线150。该格状网可包括一个或多个与第二侧框架元件144连接的网格线150。该格状网可包括一个或多个与下框架元件146连接的网格线150。该格状网还可包括前述部分的组合,例如但不限于,与上框架元件140和侧框架元件142或144或下框架元件146相连,或与两侧框架元件相连的一个或多个网格线150。
一个或多个网格线150可以沿其长度从上到下地增加横截面积,或者在一个或多个实施例中,可以有锥形的形状。
电池网格的网格图案可以包含一个或多个在径向结构排布的网格线150。那就是说,如在图6,9-10中可以看出的那样,网格线的图案包括径向延伸的网格线150。特别的,框架中从上框架元件140开始延伸的网格线150以径向的结构提供。那就是说,数个径向延伸网格线150从上框架元件140向下延伸。网格线的图案可以从一个辐射点154(见图9)或一个以上的辐射点发散。在一个实例中,辐射点154(或数个辐射点)位于框架138的边界外,并且优选位于上框架元件140的上方。这些径向延伸线150以不同角度延伸。例如,这些径向延伸网格线150在与上框架元件140垂直的假想线“x”相差大约0.5°到26.5°的角度范围“α”内延伸。适用于该目的的变例也可以接受。
在一个或多个实施例中,径向延伸的网格线156中的一个可以与侧框架元件142、144平行(见图9)。其余的径向延伸网格线150从在沿着与上框架元件140垂直的假想线“x”或沿着平行于侧框架元件142、144的径向延伸网格线156的径向线上的假想相交点,即位于框架138外的辐射点154径向延伸。在前述的例子中,当从接近下框架元件146的位置朝向接近上框架元件140的位置移动时,这些径向延伸的网格线150彼此更加靠近,并且当从与侧框架元件平行的径向延伸的网格线向第一侧框架元件142或第二侧框架元件144移动时,这些径向延伸网格线150的间距更大。
数个径向延伸网格线150中的一个或多个还可以和侧框架元件142或144连接。可以预期的是,一个或多个径向延伸网格线150还与下框架元件146连接。在图6所示例子中,在到达下框架元件146之前,径向延伸网格线150终止于网格横向线元件152(以下会讨论)。在所示实施例中,在相关的网格横向线元件152和下框架元件146之间设有数个垂直隔开的延伸网格线158。
在一个或多个实施例中,网格还包括数个网格线图案的网格横向线152。在图6,9-10所示的例子中,这些横向线包括,例如,从第一侧框架元件142例如横穿整个网格118延伸到第二侧框架元件144的水平网格线152。这些网格线152可以隔开(例如,水平隔开)并且与上和/或下框架元件140、146平行,适用于该目的的变例也被接受。
根据图10,在一个或更多实施例中,网格线的图案也包括部分地延伸穿过网格的水平网格线。尤其是,部分水平网格线160相互紧邻,并且在图10中,位于上框架元件140下方。部分水平网格线160从靠近侧框架元件142或144的节点162,或从侧框架元件142或144,延伸到与之相隔一定距离的节点164,该节点164被设置在网格图案的某一内部位置。在所示实例中,网格线160延伸到网格118大约1/4到1/3宽度的位置并且位于网格的左侧,在不脱离本发明的总体范围的前提下,其它变例也被接受。部分水平网格线160把每个开放空间172分成两个开放空间166和168。
径向延伸网格线和网格横向线的相交或交汇(通常)可发生在节点170-另见节点162,164。数个这样的相交部或结合的网格线和网格横向线形成了节点170。径向延伸网格线150,竖直网格线158,网格横交线152、160和/或节点162、164、170的组合形成了一个或多个由框架138承载的网格线网络中的开放空间172或窗口。因此,数个网格线可以确定一个图案,该图案包括网格网和框架中的开放区域或窗口。换句话讲,数个网格线可以在每个框架中相互连接以产生间隙。开放区域有助于保持活性材料或浆料,所述活性材料或浆料可以“球丸”的形式保持。
网格线的图案和对应的形状可以优化电线的电流承载能力以有助于将所产生的增加的电流从网格118、120上离凸缘126、128最远距离的位置朝向网格118、120上离凸缘126、128最近距离的位置输送。在一个或多个实施例中,电线的宽度和间距,例如位于侧元件142、144之间的电线150、152的宽度和间距可以预先决定,以使横跨网格118、120的宽度具有基本相等的电位点。在靠近凸缘126、128的位置,网格线的宽度可以增加。从网格118、120的下面到上面,网格线的数量和尺寸也可以增加。此外,在靠近凸缘126、128的区域,网格网中开放区域172的尺寸可以减小(即在该图案中与较接近凸缘或在网格上方的开放区域相比,较远离凸缘或在网格下面的开放区域的面积更大)。同样,在靠近凸缘126、128的区域中,网格网中的开放区域172或窗口的数量可以增加(即在该图案中与较远离凸缘或在网格下方的开放区域相比,较靠近凸缘或在网格上面的开放区域的数量更多)。就这一点而言,窗口或开放区域172的尺寸也会在网格118、120之间不同,并因此根据垂直延伸或径向的网格线150的数量和尺寸,窗口172的尺寸和数量,可以在网格顶部或网格顶部附近提供更多的铅。此外,一些径向网格线150可以直接延伸到上框架元件140中的增大的传导部分148下方,这例如可以为网格提供增加的电导性和效率。
在一个非限制性实例中,例如这里所示,网格118、120可包括大约30至40个径向延伸网格线150和大约10至15个横向网格线152,更优选地包括大约34或35个竖直网格线150和大约11或13个横向网格线152。
仅为了示例目的而展示和描述了一种特定的网格图案。应当理解,其变例,例如但不限于,网格线的厚度、数量和取向,不会超出本发明的总体范围。
在一些实施例中,期望将包括一个或多个框架元件、网格线和/或节点的网格重新构形或重新精加工或者使之变形或以其它方式改型,尽管这样做不是必需的。例如,横截面可以是任意横截面设计,包括但不限于,大致椭圆形、大致矩形、大致菱形、大致平行四边形、大致六边形和/或大致八边形。要理解,这些形状的术语只是粗略地用来确定总体横截面形状,并且网格线或节点或框架元件的实际横截面可以与所声称的形状不同,例如由于加工过程的精度导致。优选地提供网格线的变形以例如改善浆料粘附性。
根据一个或多个实施例,网格材料可以由原铅(Pb)(例如矿石中的铅),或高纯度铅,或高度纯化再生铅,或基本上纯铅或原铅制成,这提供了多种优于当前设备的优势。然而要理解,只要能达到这里的要求,再生或回收铅也会被使用。在多种实例中,网格118和/或120由99.9-99.99%纯度的铅(Pb)构成。同时也考虑在网格材料中添加其他材料以达到这里的要求。
正性网格118和负性网格120均可以由相同的材料制成并具有相同或相似的图案。为此,每个电池网格118、120可以是由原铅或高纯度铅或高度纯化再生铅或基本上纯铅和原铅构成的完整框架网格,其包括围住网格网的上和下框架元件140、146和第一和第二侧框架元件142、144或本文描述的其它类型图案。然而,预期这种图案也会在正性网格118和负性网格120之间变化。
每个网格118、120的厚度可根据要求的制造和性能参数而改变。例如,可根据最低的制造要求或最低浆料粘附要求或其他适合的参数来确定厚度。在一个或多个实施例中的网格被穿孔以形成这里描述的图案。穿孔过程的结果可以形成一个独特的网格结构。尽管具体描述了一种穿孔网格或穿孔过程,但本领域技术人员应理解,存在多种网格成型方法,并且预期可调整任何一种或多种方法以形成能够达成这里的目标的网格。根据一个或多个实例,网格材料可以包括最小厚度。有利的说,根据这里描述的一个或多个特定实例,网格118、120可以相对于商用穿孔电池网格减小厚度。同样,网格的重量,和电池的最终重量也可以改变。例如,通过减少网格118、120中铅的含量,网格的总重量和因此包含一个或多个这种网格的电池的总重量就减少了。在一个实施例中,正性和负性网格118、120可以形成不同厚度。然而,期望使正性和负性网格118、120可以被设计成相同厚度。作为非限制性的例子,网格118、120的厚度范围大约在0.5毫米到1.0毫米。在另外一个实例中,正性网格118的厚度可以大约为0.8毫米,而负性网格120的厚度可以大约为0.7毫米。网格118、120本身的厚度可能不同(例如侧框架厚度相比网格线厚度)。例如,在另一个实施例中,侧框架142和/或144的宽度范围大约在2毫米到6毫米。在一个或多个实施例中,网格118、120可以被提供有大约在130毫米到140毫米之间的高度范围,和大约在140毫米到150毫米之间的宽度范围。尽管为解说目的而提供了具体示例,但可对该具体示例作出改变以提供适应具体应用的网格尺寸。
已知多种形成或制造铅酸电池的方法,任何一种都可使用。在9379378号美国专利中描述了用于形成或制造电池100的方法的一个示例,该美国专利全文援引包含于此以供参考。如上文所述,根据实现该方法的已知方法,用于电池100的相应网格可被穿孔。
根据这里的说明和描述,提供了一种新颖的电池网格118、120,其具有许多优势。电池网格可以是穿孔的电池网格,并具有在框架中以某种图案布置的数个网格线,这种图案是从辐射点发散的网格线图案,其中辐射点位于框架边界之外并优选地在上框架元件之上。电池网格提供一种强韧的框架来保持网格的强度,以减小过早的疲劳损坏的可能性并提供改善的制造特性。此外,所描述的径向图案可以优化电力分布、传送和再充电。
有利地,在一些实施例中可选择地针对正电极和负电极两者使用单个冲压或穿孔的网格,以减小两种不同模具的需求并降低制造成本。另外,这种网格包括完整的框架(例如,包括上框架元件、下框架元件和侧框架元件),以增加正性和负性网格的强度并减小由于电线暴露而可能导致的隔板或玻璃纤维垫穿孔的可能性。此外,这里描述的平板设计提供更多的网格整体性(强度)以便于加工和操作。而且,网格横向线可以横跨整个网格(例如,整个网格的宽度)延伸,这样增加了网格的结构强度并允许使用这里描述的网格材料(在一些例子中也减小网格的宽度)。另外,在一个或多个实施例中,这里提供的网格具有改善的制造性能,即网格更易浆料涂覆。在一个实例中,将部分水平的网格线添加至网格可以使网格在制造过程中更易浆料涂覆。
这里描述的电池100可针对任何合适的目的而被使用或提供。有利地,这里公开的电池网格118、120和电池100对于SLI(“发动”、“照明”、“点火”)和深度循环应用都有效。一个或多个特别的实例包括交通工具,例如汽车、摩托车、巴士、休闲车、船、高尔夫球车等。电池100可以被配置成提供发动或操纵车辆或车辆系统(例如,启动,照明和点火系统)所需的能量的至少一部分。此外,应当理解,电池100可以用在不包括交通工具的多种应用中,并且所有这些应用都在本公开的范围内。
如这里使用,术语“大约”、“几乎”、“大体”,和类似术语有广泛的含义,并与本公开主题所属的本领域的普通技术人员所常用和接受的用法保持一致。本领域技术人员在细阅本公开后应当理解,这些术语是为了说明所描述和所主张的某些特征,而不是将这些特征的范围局限在所给出的准确数值范围。因此,这些术语应该被解释成表示所描述和所主张的主题的非本质或无关紧要的修改或变化被认为落在所附权利要求所述的本发明的范围内。
应当注意,说明书中的相对位置(例如,“上面”和“下面”)的引用仅仅用于确定各个元件在附图中的取向。应当认识到,特定部件的取向可以根据其使用在的应用场合而极大程度地改变。
根据本公开的目的,术语“连接”意思是两个部件直接或间接地彼此连接。这种连接实质上可以是固定的或可移动的。这种连接可以通过两个部件实现或通过两个部件及任何附加的中间部件实现(所述附加的中间部件彼此或与所述两个部件形成为单个统一整体),或者通过两个部件以及任何附加的中间部件实现(它们彼此吸引)。这种连接实质上可以是永久的或者可移动的或可释放的。
同样重要的是要注意,多个实施例中展示的系统、方法和设备的构造和排列只是解说性的。尽管只有一些实施例在本公开中被详细描述,但是细阅了本公开的本领域技术人员将容易理解,在没有实质地背离所述主题的新颖性教导和优点的情况下可以作出许多修改(例如,各个部件的尺寸、维度、结构、形状和比例,参数值,安装布置,材料的使用,颜色,取向等的变化)。例如,所示一体成型的构件可以由多个部件制成,或者所示由多个部件构成的构件可以一体化形成,接口的操作可以颠倒或在其他方面改变,系统的结构或部件或连接器或其他部件的长度和宽度可以变化,部件之间提供的调整位置的特性或数量可以变化(例如,接合槽的数量或接合槽的尺寸或接合类型变化)。根据替代的实施例,任何过程或方法步骤的顺序或次序可以改变或重新排序。在不背离本发明精神和范围的条件下,可以在多个实施例的设计、操作条件和布置中实现其他替代、修改或省略。
尽管已接合前面列出的实施例对本发明进行了描述,但各种替代,修改,变型,改进和/或大量的等同物——不管是已知的或是当前可预见的——对于至少本领域普通技术人员来说是显而易见的。因此,如上所述的本发明的实施例意在说明而不是限制。在不背离本发明精神和范围的前提下多种改变可以实现。因此,本发明意在涵盖所有已知或较早开发的可选方案、修改、变型、改进和/或大量等同物。
说明书中的技术效果和技术问题是示例性的而不是限制性的。值得注意的是,说明书中描述的实例可以有其他技术效果并可以解决其他技术问题。
Claims (20)
1.在本权利要求中:
一种吸附式玻璃纤维垫铅酸电池,包含:
含有数个电化学电池单元的外壳,所述电化学电池单元由以下组成:
数个正极板,其中每个所述正极板包含正性网格以及在所述正性网格上的正性浆;
数个负极板,其中每个所述负极板包含负性网格以及在所述负性网格上的负性浆;
吸附式玻璃纤维垫,交织在每个正极板和每个负极板之间;和
电解液,由所述吸附式玻璃纤维垫保持;
其中,所述正性网格和所述负性网格各自包括框架、数个网格线和数个水平网格线,所述框架包括含有集电凸缘的上框架元件、第一侧框架元件、第二侧框架元件和下框架元件,所述数个网格线在框架内以径向结构布置,所述径向结构由位于框架边界外的辐射点发散而成,所述数个水平网格线与所述数个径向结构排布的网格线相交;并且
其中所述正极板和负极板各自包含原铅或高纯度铅或高度纯化再生铅。
2.根据权利要求1所述电池,其中所述正性网格和所述负性网格各自包含99.9%-99.99%纯铅。
3.根据权利要求1所述电池,其中所述网格图案包含与上框架元件临近的部分水平网格线。
4.根据权利要求1所述电池,其中所述网格通过以下步骤形成:浇铸铅条并对铅条打孔以去除材料。
5.根据权利要求1所述电池,其中所述径向延伸的网格线在与垂直于所述上框架延伸的假想线相差大约0.5°至大约26.5°的范围内延伸。
6.根据权利要求1所述电池,其中所述辐射点位于径向线上,所述径向线经过垂直于所述上框架元件的假想线。
7.一种用于吸附式玻璃纤维垫铅酸电池的网格,包含:
框架,所述框架包括含有集流凸缘的上框架元件、第一侧框架元件、第二侧框架元件和下框架元件;
数个在框架内以径向结构布置的网格线,所述径向结构由位于框架边界外的辐射点发散而成;
数个水平网格线,与所述数个径向结构布置的网格线相交;
其中所述网格包含原铅或高纯度铅或高度纯化再生铅。
8.根据权利要求7所述网格,进一步包含99.9%-99.99%纯铅。
9.根据权利要求7所述网格,其中所述网格是正性网格。
10.根据权利要求7所述网格,其中所述网格是负性网格。
11.一种铅酸电池,其中所述正性网格和所述负性网格都包含权利要求7中所述网格。
12.根据权利要求7所述网格,其中所述网格通过以下步骤形成:浇铸铅条并对所述铅条打孔以去除材料。
13.根据权利要求7所述网格,其中所述径向延伸网格线在与垂直于所述上框架延伸的假想线相差大约0.5°至大约26.5°的范围内延伸。
14.根据权利要求7所述网格,其中所述辐射点位于径向线上,所述径向线经过垂直于所述上框架元件的假想线。
15.根据权利要求7所述网格,其中网格图案包含与所述上框架元件临近的部分水平网格线。
16.一种打孔的电池网格,包含原铅或高纯度铅或高度纯化再生铅,所述电池网格具有在整个框架里以一定图案布置的数个网格线,所述图案是从辐射点发散而成的网格线图案,其中所述辐射点位于框架边界外。
17.权利要求16所述电池网格用于AGM电池。
18.根据权利要求16所述电池网格,其中所述网格包含99.9%-99.99%纯铅。
19.根据权利要求16所述电池网格,其中从辐射点发散的网格线图案形成径向延伸网格线,所述径向延伸网格线在与垂直于所述上框架延伸的假想线相差大约0.5°至大约26.5°的范围内延伸。
20.根据权利要求16所述电池,其中所述网格图案包含与所述上框架元件临近的部分水平网格线。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202411308444.1A CN119315041A (zh) | 2017-01-27 | 2018-01-26 | 电池板栅 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762451590P | 2017-01-27 | 2017-01-27 | |
| US62/451,590 | 2017-01-27 | ||
| US201762488388P | 2017-04-21 | 2017-04-21 | |
| US62/488,388 | 2017-04-21 | ||
| PCT/US2018/015426 WO2018140713A1 (en) | 2017-01-27 | 2018-01-26 | Battery grid |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202411308444.1A Division CN119315041A (zh) | 2017-01-27 | 2018-01-26 | 电池板栅 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110402512A true CN110402512A (zh) | 2019-11-01 |
Family
ID=61193094
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202411308444.1A Pending CN119315041A (zh) | 2017-01-27 | 2018-01-26 | 电池板栅 |
| CN201880006910.7A Pending CN110402512A (zh) | 2017-01-27 | 2018-01-26 | 电池网格 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202411308444.1A Pending CN119315041A (zh) | 2017-01-27 | 2018-01-26 | 电池板栅 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190393512A1 (zh) |
| EP (1) | EP3574541A1 (zh) |
| CN (2) | CN119315041A (zh) |
| WO (1) | WO2018140713A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11936032B2 (en) | 2017-06-09 | 2024-03-19 | Cps Technology Holdings Llc | Absorbent glass mat battery |
| CN111279527B (zh) | 2017-06-09 | 2023-11-07 | Cps科技控股有限公司 | 铅酸电池 |
| WO2022004120A1 (ja) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 古河電池株式会社 | 液式鉛蓄電池 |
| US20230275237A1 (en) * | 2020-08-05 | 2023-08-31 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Liquid Lead Storage Battery |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6180286B1 (en) * | 1991-03-26 | 2001-01-30 | Gnb Technologies, Inc. | Lead-acid cells and batteries |
| US20040142243A1 (en) * | 2002-04-18 | 2004-07-22 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Lead-based alloy for lead-acid battery, substrate for lead-acid battery and lead-acid battery |
| US20050037264A1 (en) * | 2001-11-06 | 2005-02-17 | Toshimichi Nakamura | Lead battery |
| US20050112470A1 (en) * | 1998-06-26 | 2005-05-26 | Johnson Controls Technology Company | Alloy for battery grids |
| CN201590450U (zh) * | 2009-12-08 | 2010-09-22 | 超威电源有限公司 | 一种铅酸蓄电池用板栅 |
| CN202308163U (zh) * | 2011-11-09 | 2012-07-04 | 衡阳瑞达电源有限公司 | 一种蓄电池栅板新结构 |
| CN102884661A (zh) * | 2010-03-03 | 2013-01-16 | 约翰逊控制技术公司 | 蓄电池板栅及其制造方法 |
| CN103190023A (zh) * | 2010-04-14 | 2013-07-03 | 约翰逊控制技术公司 | 蓄电池、蓄电池极板组件及组装方法 |
| CN105671362A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-15 | 安徽华铂再生资源科技有限公司 | 铅酸蓄电池正极板栅用镧母合金及加工工艺 |
| CN105745775A (zh) * | 2013-10-08 | 2016-07-06 | 江森自控汽车电池有限责任公司 | 用于电化学蓄电池的板状电池电极的格栅组件以及蓄电池 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5582936A (en) * | 1994-11-16 | 1996-12-10 | Globe-Union, Inc. | Lead-acid batteries with optimum current collection at grid lugs |
| WO2011091141A1 (en) | 2010-01-20 | 2011-07-28 | Johnson Controls Technology Company | Electrode for lead acid storage battery |
| US9748578B2 (en) * | 2010-04-14 | 2017-08-29 | Johnson Controls Technology Company | Battery and battery plate assembly |
| CN201766122U (zh) * | 2010-09-08 | 2011-03-16 | 宁波东海蓄电池有限公司 | 铅酸蓄电池板栅 |
| WO2013090183A1 (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-20 | Exide Technologies | Single punch method of making battery plates for lead-acid batteries |
| KR20160001233A (ko) * | 2014-06-27 | 2016-01-06 | 동아타이어공업주식회사 | 배터리 그리드 |
-
2018
- 2018-01-26 CN CN202411308444.1A patent/CN119315041A/zh active Pending
- 2018-01-26 WO PCT/US2018/015426 patent/WO2018140713A1/en not_active Ceased
- 2018-01-26 EP EP18704716.2A patent/EP3574541A1/en active Pending
- 2018-01-26 US US16/481,355 patent/US20190393512A1/en active Pending
- 2018-01-26 CN CN201880006910.7A patent/CN110402512A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6180286B1 (en) * | 1991-03-26 | 2001-01-30 | Gnb Technologies, Inc. | Lead-acid cells and batteries |
| US20050112470A1 (en) * | 1998-06-26 | 2005-05-26 | Johnson Controls Technology Company | Alloy for battery grids |
| US20050037264A1 (en) * | 2001-11-06 | 2005-02-17 | Toshimichi Nakamura | Lead battery |
| US20040142243A1 (en) * | 2002-04-18 | 2004-07-22 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Lead-based alloy for lead-acid battery, substrate for lead-acid battery and lead-acid battery |
| CN201590450U (zh) * | 2009-12-08 | 2010-09-22 | 超威电源有限公司 | 一种铅酸蓄电池用板栅 |
| CN102884661A (zh) * | 2010-03-03 | 2013-01-16 | 约翰逊控制技术公司 | 蓄电池板栅及其制造方法 |
| CN103190023A (zh) * | 2010-04-14 | 2013-07-03 | 约翰逊控制技术公司 | 蓄电池、蓄电池极板组件及组装方法 |
| CN202308163U (zh) * | 2011-11-09 | 2012-07-04 | 衡阳瑞达电源有限公司 | 一种蓄电池栅板新结构 |
| CN105745775A (zh) * | 2013-10-08 | 2016-07-06 | 江森自控汽车电池有限责任公司 | 用于电化学蓄电池的板状电池电极的格栅组件以及蓄电池 |
| CN105671362A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-15 | 安徽华铂再生资源科技有限公司 | 铅酸蓄电池正极板栅用镧母合金及加工工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN119315041A (zh) | 2025-01-14 |
| EP3574541A1 (en) | 2019-12-04 |
| US20190393512A1 (en) | 2019-12-26 |
| WO2018140713A1 (en) | 2018-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103190023B (zh) | 蓄电池、蓄电池极板组件及组装方法 | |
| EP0589549B1 (en) | Lead acid batteries containing center lug plates and high performance cast-on straps | |
| US6479179B1 (en) | Source of electrical power for an electric vehicle and other purposes, and related methods | |
| CN102738434B (zh) | 铅蓄电池 | |
| CN110402512A (zh) | 电池网格 | |
| US11824204B2 (en) | Battery and battery plate assembly with absorbent separator | |
| US8808914B2 (en) | Lead-acid battery design having versatile form factor | |
| WO2006102219A1 (en) | Battery assembly having a lug profile comprising a corrugated portion | |
| CN102738470B (zh) | 铅蓄电池用格栅、正极板、极板组、铅蓄电池及其制造方法 | |
| WO2005107004A1 (ja) | 鉛蓄電池 | |
| EP3635809A1 (en) | Compact absorbent glass mat battery | |
| CN106537650B (zh) | 用于制造棱柱形的电池单元的方法 | |
| KR20140121439A (ko) | 다목적 폼 팩터를 갖는 납 축전지 디자인 | |
| CN202651296U (zh) | 大容量低内阻镍氢方形电池 | |
| JP2020135979A (ja) | 二次電池用極板群、二次電池用極板群の製造方法、及び二次電池 | |
| HK1049920B (zh) | 矩形硷性蓄电池 | |
| US20120328912A1 (en) | Winding assembly for electrochemical cells, methods of making the winding assembly, and the electrochemical cell | |
| CN106784466A (zh) | 一种电池模块、电池组及电动车辆 | |
| CN117154307A (zh) | 一种锂电池电芯及其具有其的锂电池组、电动助力车 | |
| KR20180133046A (ko) | 관로형 리튬공기 배터리 및 그 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191101 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |