CN105990584A - 铅蓄电池用板栅、极板、极板群和铅蓄电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铅蓄电池用板栅、极板、极板群和铅蓄电池。上述板栅(1)中极耳(2)的宽度方向的中心位置离上述板栅(1)的宽度方向的较近一端边缘(4)的距离a与上述板栅(1)的宽度W的比值a/W为0.29～0.34，上述极耳(2)的宽度b与上述板栅(1)的宽度W的比值b/W为0.14～0.205。上述极板群的正极板和/或负极板采用了上述板栅。上述铅蓄电池采用了上述极板群。上述铅蓄电池的高率放电特性优异、并且汇流排的焊接操作性、耐内部短路性、耐振动性和组装操作性良好。

Description

铅蓄电池用板栅、极板、极板群和铅蓄电池

技术领域

本发明涉及铅蓄电池用板栅、极板、极板群和铅蓄电池，具体地说，涉及高率放电特性优异、汇流排的焊接操作性和耐内部短路性良好的极板群以及使用了该极板群的高率放电特性优异、并且汇流排的焊接操作性、耐内部短路性、耐振动性和组装操作性良好的铅蓄电池。

背景技术

铅蓄电池(下文中有时将“铅蓄电池”简称为“电池”)广泛用作例如车辆等的启动电源和备用电源、以及用作例如电动汽车、电动自行车、电动摩托车、电动滑板车、小型电动助力车、高尔夫球车等的动力电源。铅蓄电池还广泛用作太阳能发电设备以及可再生能源等的储能蓄电池。在这些用途中，对铅蓄电池的性能分别有不同的要求，例如要求高率放电特性良好、可有效地抑制短路发生、耐振动性良好等。另外，在铅蓄电池的加工和制作过程中，也希望简化加工工艺和提高效率等。

为了提高铅蓄电池的各个性能，在现有技术中一直在对各个结构构件和要素进行研究。极板是铅蓄电池的最主要的构件之一，其结构和性能对铅蓄电池的性能等有着重要的影响，所以一直在对极板进行各种研究。

日本专利特开平7-307148公开了一种极板的变形少、寿命性能优良的铅蓄电池，其中，正负极板的极耳部的中心位置与极板的一端之间的距离相对于极板宽度W为1/5W～4/5W，汇流排通过铸焊工艺(COS)来形成，相邻单元电池之间的连接部的中心位置与极耳部的中心位置一致，并且使所形成的汇流排的厚度为4mm以上。该文献中明确提到：在铅蓄电池中，因为极耳被汇流排以及相邻单元电池之间的连接部固定，所以极耳的下部的网栅几乎不发生变形；但是，与极耳间隔距离越远的位置的网栅越容易沿纵向发生变形；因此，为了降低整个板栅的变形，最理想的是使极耳的位置保持在板栅的横梁骨的中间位置。另一方面，如果极耳的位置保持在板栅的横梁骨的中间位置，则极板群中正极极耳和负极极耳会处于相互很靠近的位置上，无法形成正负极汇流排，因此需要将极耳设置在稍稍偏离横梁骨的中间位置的位置。该文献的技术构思可以被归纳为：通过极耳部的中心位置与相邻单元电池之间的连接部的中心位置一致，从而使极板被汇流排以及相邻单元电池之间的连接部固定；通过使汇流排的位置靠近极板的中央部分，则从汇流排的位置到极板两端部的距离变短，所以在两端部的极板的伸长率变少，由此能够抑制整个极板的变形。并且，通过使汇流排的厚度为规定的值以上，可以进一步抑制板栅的变形。由此可见，在该文献中，通过在能确保完成正负极的汇流排铸焊工艺的前提下，使极耳的位置尽可能靠近板栅的中间位置，并且使汇流排的厚度为规定的值以上，由此抑制极板的变形和汇流排的变形等，从而防止短路发生，提高电池的寿命性能。

但是，对于铅蓄电池而言，如果极耳的位置保持在板栅的横梁骨的中间位置或靠近该中间位置，则有可能导致无法从电池中的极板的中央部分注入电解液，从而只能从中央部分以外的区域注入电解液，结果不能确保电解液浸透到距离注液位置较远的极板区域，而且电解液在整个极板中的浸透性差，电解液很难在整个极板中均匀分布。

日本专利昭58-64763公开了一种铅蓄电池用板栅，其着眼于集电性，通过流过板栅的电流来对电压下降进行抑制、从而提高电压特性。其具体的技术构思是：通过使极耳从板栅的上横梁骨的端部向中间位置移动，并且使纵筋条的总重量或总根数增加、使横筋条减少，从而对纵筋条与横筋条的重量分配比例进行调整，由此改善了铅蓄电池的急速放电时的电压特性。在该文献中还提到了极耳可以被设置在板栅的上横梁骨的除了中心和端部以外的1/2区域内，并且在图3中示出了在板栅中可以使用斜筋条。

因此，虽说现有技术中对极板的性能和结构进行了各种研究，但还没有发现通过对极板的结构进行优化设计来提高铅蓄电池的高率放电特性，同时确保其他方面的性能例如汇流排的焊接操作性、耐内部短路性、耐振动性和组装操作性。

发明内容

所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供高率放电特性优异、汇流排的焊接操作性和耐内部短路性良好的极板群以及使用了该极板群的高率放电特性优异、并且汇流排的焊接操作性、耐内部短路性、耐振动性和组装操作性良好的铅蓄电池。

解决该技术问题的手段

本发明通过将对极板和电槽的结构进行优化设计，即对极耳的位置、极耳的宽度与极板的宽度的比值、以及极板群中极板的宽度与单元电池室的宽度的比值进行优化设计，从而解决了上述的技术问题。

即，本发明涉及如下内容。

(1)、一种铅蓄电池用板栅，其特征在于，极耳的宽度方向的中心位置离上述板栅的宽度方向的较近一端边缘的距离a与上述板栅的宽度W的比值a/W为0.29～0.34，上述极耳的宽度b与上述板栅的宽度W的比值b/W为0.14～0.205。

(2)、根据上述(1)所述的铅蓄电池用板栅，其特征在于，上述比值a/W为0.31～0.33。

(3)、根据上述(1)或(2)所述的铅蓄电池用板栅，其特征在于，上述比值b/W为0.15～0.18。

(4)、一种铅蓄电池用极板，其包含板栅和由该板栅保持的活性物质层，其特征在于，极耳的宽度方向的中心位置离上述极板的宽度方向的较近一端边缘的距离a与上述极板的宽度W的比值a/W为0.29～0.34，上述极耳的宽度b与上述极板的宽度W的比值b/W为0.14～0.205。

(5)、根据上述(4)所述的铅蓄电池用极板，其特征在于，上述比值a/W为0.31～0.33。

(6)、根据上述(4)或(5)所述的铅蓄电池用极板，其特征在于，上述比值b/W为0.15～0.18。

(7)、根据上述(4)或(5)所述的铅蓄电池用极板，其特征在于，上述极板为正极板或负极板。

(8)、一种铅蓄电池用极板群，其由多片正极板和多片负极板隔着隔板交替重叠而成，其特征在于，上述正极板为上述(4)～(6)任一项中所述的极板，上述负极板的极耳的宽度方向的中心位置离上述负极板的宽度方向的较近一端边缘的距离a与上述负极板的宽度W的比值a/W为0.34以下，上述负极板的极耳的宽度b与上述负极板的宽度W的比值b/W为0.205以下。

(9)、根据上述(8)所述的铅蓄电池用极板群，其特征在于，上述负极板的上述比值a/W为0.29～0.34。

(10)、根据上述(8)所述的铅蓄电池用极板群，其特征在于，上述负极板的上述比值a/W为0.31～0.33。

(11)、根据上述(8)～(10)任一项中所述的铅蓄电池用极板群，其特征在于，上述负极板的上述比值b/W为0.14～0.205。

(12)、根据上述(8)～(10)任一项中所述的铅蓄电池用极板群，其特征在于，上述负极板的上述比值b/W为0.15～0.18。

(13)、一种铅蓄电池，其具有多个单元电池，该单元电池是通过极板群与电解液一起收纳在单元电池室中而形成的，其特征在于，上述极板群是上述(8)～(12)中任一项所述的极板群。

(14)、根据上述(13)所述的铅蓄电池，其特征在于，上述极板群中极板的宽度W与上述单元电池室的宽度Q的比值W/Q为0.89～0.93。

(15)、根据上述(14)所述的铅蓄电池，其特征在于，上述比值W/Q为0.90～0.92。

发明效果

根据本发明，通过对极耳的中心位置离极板的较近一端边缘的距离与极板宽度的比值、以及极耳宽度与极板宽度的比值进行优化设计，从而能够提高正负极板的集电性以及铅蓄电池的高率放电特性；可以保证从极板的中央部分注入电解液，提高电解液向极板的各个部分进行浸透的均匀性，能够有效防止内部短路发生；并且，能够提高在对正负极板的极耳焊接汇流排时的焊接操作性。此外，通过对铅蓄电池中极板群的极板(正负极板)的宽度与各单元电池室的宽度的比值进行优化设计，能够提高铅蓄电池的耐振动性和组装操作性，使得极板不易发生变形，并且能够进一步降低铅蓄电池发生内部短路的可能性。

附图说明

图1是本发明的板栅和极板的结构和尺寸的示意图。

图2是本发明的极板的一个例子的示意图。

图3是本发明的极板的另一个例子的示意图。

图4是表示本发明的铅蓄电池的单元电池室和极板的尺寸关系的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明进行说明。在附图中，为了简化说明，对具有实质上相同的功能的构成要件用同一参考符号表示。另外，本发明并不限于以下的实施方式。

本发明的发明者发现要提高铅蓄电池的高率放电特性，就需要提高电流传导的截面积和/或降低电流传导的路径。结果，从这两方面考虑，均需要对极板、极耳和汇流排等的结构、配置和尺寸进行优化设计。并且，在考虑提高高率放电特性的同时，还需要兼顾铅蓄电池的其他方面的性能。本发明的发明者进一步发现，极耳的位置、以及极耳宽度与极板宽度的比值对高率放电特性有直接的影响，由此决定对这些要素进行设置，与此同时兼顾其他方面的性能。

本发明提供一种铅蓄电池用板栅，其中，极耳的宽度方向的中心位置离上述板栅的宽度方向的较近一端边缘的距离a与上述板栅的宽度W的比值a/W为0.29～0.34，上述极耳的宽度b与上述板栅的宽度W的比值b/W为0.14～0.205。

图1是本发明的板栅的结构和尺寸的示意图。如图1所示，如果上述比值a/W低于0.29，则极耳2离板栅1的宽度方向的较近一端边缘4的距离较小，即极耳2很靠近板栅1的一端边缘4，结果集电性降低，高率放电特性降低。如果上述比值a/W大于0.34，则极耳2离板栅1的宽度方向的较近一端边缘4的距离较大，即极耳2很靠近板栅1的横梁骨3的中央部分，这样会使极板群中正极耳和负极耳两者很靠近，结果导致难以对正极耳和负极耳焊接汇流排，甚至有可能发生短路。而且，因为将极板群组装到电槽中来制备铅蓄电池时，需要从正极耳和负极耳之间的中间部分(即极板的中央部分)注入电解液，所以如果极板群中正极耳和负极耳两者很靠近，则电解液很可能碰到汇流排而不能被顺利地注入极板群中，结果电解液有可能无法均匀地浸透在整个极板群中，由此铅蓄电池有可能发生内部短路(枝晶短路)。另一方面，如果不从正极耳和负极耳之间的中间部分注入电解液、而从极板群的两侧部分注入电解液，则电解液有可能无法到达离注液口较远的角落部分，电解液就更有可能无法均匀地浸透在整个极板群中，从而铅蓄电池有可能发生内部短路(枝晶短路)。从兼顾高率放电特性、汇流排的焊接操作性和耐内部短路性三者的观点考虑，优选上述比值a/W为0.31～0.33。

如果上述比值b/W低于0.14，则极耳宽度较小，结果集电性降低，高率放电特性降低。如果上述比值b/W大于0.205，则极耳宽度较大，正极汇流排和负极汇流排的宽度也较大，结果导致难以对正极耳和负极耳焊接汇流排，而且正极汇流排和负极汇流排有可能间隔太近，甚至有可能发生短路。而且，如前所述，因为在将极板群组装到电槽中来制备铅蓄电池时，需要从正极耳和负极耳之间的中间部分注入电解液，所以如果极板群中正极耳和负极耳两者很靠近，则电解液很可能碰到汇流排，从而电解液不能被顺利地注入极板群中，结果电解液有可能无法均匀地浸透在极板群中，从而铅蓄电池有可能发生内部短路(枝晶短路)。从兼顾高率放电特性、汇流排的焊接操作性和耐内部短路性三者的观点考虑，优选上述比值b/W为0.15～0.18。

本发明还提供一种铅蓄电池用极板，其包含板栅和由该板栅保持的活性物质层，其中，极耳的宽度方向的中心位置离上述极板的宽度方向的较近一端边缘的距离a与上述极板的宽度W的比值a/W为0.29～0.34，上述极耳的宽度b与上述极板的宽度W的比值b/W为0.14～0.205。如前所述，从兼顾高率放电特性、汇流排的焊接操作性和耐内部短路性三者的观点考虑，优选上述比值a/W为0.31～0.33，上述比值b/W为0.15～0.18。上述极板的结构和尺寸的示意图如图1中所示。

因为铅蓄电池用极板与板栅的尺寸在长度和宽度方面是完全一致的，因此极板中极耳位置、极耳宽度与极板宽度的比值与板栅中的上述情况是完全一致的。

优选上述极板作为正极板和负极板中的至少之一，但是与负极板相比，正极板更需要配置成上述结构，因为在铅蓄电池中正极板更容易发生膨胀和变形，尤其是在电池寿命末期更容易发生上述情况。并且，电池容量由正极板控制。因此，如果将正极板配置成上述结构的话，更能发挥效果。而且，本发明的发明者发现正极板的上述比值a/W、b/W比负极板的上述比值a/W、b/W对高率放电特性有更大的影响。

另外，上述极板可以采用拉网板栅，也可以采用铸造板栅，没有特别的限制。图2是本发明的极板的一个例子的示意图，该极板采用了通过切拉法加工来制造的拉网板栅。图3是本发明的极板的另一个例子的示意图，该极板采用了通过铸造法来制造的板栅。

本发明进一步提供一种铅蓄电池用极板群，其由多片正极板和多片负极板隔着隔板交替重叠而成，其中，上述正极板为上述制得的极板，上述负极板的极耳的宽度方向的中心位置离上述负极板的宽度方向的较近一端边缘的距离a与上述负极板的宽度W的比值a/W为0.34以下，上述负极板的极耳的宽度b与上述负极板的宽度W的比值b/W为0.205以下。也就是说，上述负极板的比值a/W的下限值不需要特意地进行限定。这是因为，本发明的发明者发现与正极板的比值a/W、b/W相比，负极板的比值a/W、b/W对高率放电特性的影响要小一些，所以当在一个极板群中限定了正极板的比值a/W、b/W的范围之后，可以不必对负极板的比值a/W、b/W的下限进行特别的限定，只要在本领域中的常规范围即可。

但是，从兼顾高率放电特性、汇流排的焊接操作性和耐内部短路性三者的观点考虑，优选极板群中负极板的比值a/W为0.29～0.34、比值b/W为0.14～0.205，更优选负极板的比值a/W为0.31～0.33、比值b/W为0.15～0.18。

另外，从提高充放电效率和成本控制的观点考虑，优选上述极板群的最外侧均为负极板，即负极板比正极板多1片。其原因是：正极板活性物质比较疏松，且正极板的化学反应比负极板的化学反应剧烈，反应前后活性物质体积变化较大，所以当将正极板夹在负极板之间，可使其两侧放电均匀，从而减轻正极板的翘曲和活性物质脱落。

本发明还提供一种铅蓄电池，其具有多个单元电池，该单元电池是通过极板群与电解液一起收纳在单元电池室中而形成的，其中，上述极板群是上述制得的极板群。

本发明的发明者发现：在铅蓄电池中极板群的极板(正负极板)的宽度W与单元电池室的宽度Q的比值W/Q对铅蓄电池的性能也有明显的影响。图4是表示本发明的铅蓄电池的单元电池室和极板的尺寸关系的示意图。如果上述比值W/Q过小，即单元电池室的宽度Q过大，则极板群与单元电池室的壁面之间的间隙大，极板群容易晃动，从而不能被稳定地固定，所以电池的耐振动性降低。而如果上述比值W/Q过大，即单元电池室的宽度Q过小，则极板群与单元电池室的壁面之间的间隙小，由于极板两侧的隔板会比极板宽一些并占用一部分单元电池室的容积，所以极板群装入单元电池室时容易受到挤压而不容易装入，造成电池组装困难；而且，极板在厚度方向上也有可能发生变形，甚至有可能发生内部短路。综合上述各方面考虑，上述比值W/Q适宜为0.89～0.93，优选为0.90～0.92。

以下，基于实施例对本发明进行具体地说明，但这些实施例只是本发明的例示，本发明并不限于这些实施例。

(实施例1)

(1)正极板的制造

以约100：12：14的重量比将原材料铅粉(铅和氧化铅的混合物)、水和稀硫酸进行捏合，从而获得作为正极活性物质的正极铅膏。

将包含含有约0.07质量％Ca和约1.3质量％Sn的Pb合金的1.3毫米厚铅带通过切拉工序、使用往复式冲压模具反复进行冲压和展开，由此形成具有由多条格线交错构成的网格的网状片。然后，利用整形模具的一对辊对上述网状片进行整形，得到作为正极集电体的正极板拉网板栅。然后，在上述拉网板栅上沿板栅的长度方向向网格填充上述正极铅膏而形成铅板。然后，将铅板采用滚切方式切断为具有正极极耳的正极板，由此获得未化成的正极板。将该未化成的正极板进行固化、干燥和化成，获得由正极板栅保持正极活性物质层而成的正极板。上述化成可以在组装成极板群之前进行，也可以在组装成极板群并装配到铅蓄电池的电槽内之后来进行。

所得正极板的各个构成要素的参数参见后述表1中所示的值，其中比值a/W为0.29，比值b/W为0.165。

(2)负极板的制造

以约100：10：4的重量比将原材料铅粉、水和稀硫酸进行捏合，从而获得作为负极活性物质的负极铅膏。用含有约0.07质量％Ca和约0.25质量％Sn的Pb合金原料通过与上述正极板类似的往复式切拉法来制得作为负极集电体的负极板拉网板栅。用上述负极铅膏填充上述负极板拉网板栅，然后将填充有上述铅膏的拉网板栅(即铅板)采用滚切方式切断为具有负极极耳的负极板，由此获得未化成的负极板。通过对未化成的负极板进行固化、干燥和化成，获得由负极板栅保持负极活性物质层而成的负极板。上述化成可以在组装成极板群之前进行，也可以在组装成极板群并装配到铅蓄电池的电槽内之后来进行。

所得负极板的各个构成要素的参数参见后述表1中所示的值，其中比值a/W为0.32，比值b/W为0.165。

(3)铅蓄电池的制造

将多片上述正极板和多片上述负极板分别隔着超细玻璃纤维棉(AGM)隔板交替地重叠，从而获得极板群。

分别将上述获得的单个极板群中同极性的正极极耳焊接到一起而获得正极汇流排，将同极性的负极极耳焊接到一起而获得负极汇流排。将6个极板群分别收纳在电槽中的由间隔壁隔开的6个单元电池室中。通过将一个极板群的负极汇流排与相邻的极板群的正极汇流排焊接，从而将两个相邻的极板群串联连接，由此依次将各个极板群串联连接起来，也就是将各个单元电池串联起来。其中，所得的比值W/Q为0.91。

在上述多个串联连接的极板群中，位于最终的两端的两个极板群中的一个极板群的正极汇流排与正极端子连接、另一个极板群的负极汇流排与负极端子连接。然后，将电池盖安装到电槽的开口上。随后，从电池盖上所设置的液体入口向每个单元电池中倒入浓度为1.260g/ml的硫酸作为电解液，并且在电槽中进行化成。在化成后，将具有用来将电池内部产生的气体和压力排出的阀固定在上述液体入口中，从而获得铅蓄电池，该电池的容量为65Ah，额定电压为12V。

(4)对铅蓄电池的性能进行评价

(A)铅蓄电池的高率放电特性和耐内部短路性的测定

高率放电特性的测定方法如下：

充电条件：以14.7V的恒电压充电，最多充电12小时

放电条件：以195A(3C)恒电流放电，直至电压降至9.6V

具体地说，将制造30天之内的新品电池进行电压、内阻及重量的测定后，在环境温度为25℃条件下按以195A(3C)恒电流放电，放电到9.6V终止后，记录放电时间(单位为小时，简记为h)，由此计算出放电容量来评价高率放电特性。

耐内部短路性的测定方法如下(枝晶短路试验)：

在25℃环境下进行12小时的2.45V恒电压充电(最大电流为24A)，然后拆卸开电池，目测在极板间产生的枝晶短路的个数。

为了使枝晶短路容易发生，将电解液的注入速度由通常的50ml/秒增加到100ml/秒，由此制作电池。

(B)汇流排的焊接操作性的测定

汇流排的焊接操作性用铸焊工艺(COS)的焊接性进行测定，对焊接性进行判定的标准如下：

×：极耳与汇流排基本上融合，但可以明显看见较多气孔和分界线。

△：在汇流排的上部开始可以看见极耳的纵向分界线和少量小气孔，极耳上部与汇流排融合。

○：在汇流排的中央附近开始可以看见极耳的纵向分界线，极耳上部与汇流排融合。

◎：极耳与汇流排熔为一体，仅能稍微看见一点极耳的分界线。

(C)耐振动性的测定

(1)充电结束后将电池在25±2℃的环境温度下放置12小时，使用标准电压表测定电池内阻R(数据读取)。

(2)将电池放在专门的振动试验设备上，按下述条件进行振动试验。

①补充满电电池；电池放置：正立放置

②振动方向：水平&垂直；振幅：4mm

③振动频率：16.7HZ；时间：1小时

测定方法：将电池放在专门的振动试验设备上，按上述条件开始进行振动试验，结束后确认：电池内阻和电压(静特性)。

通过将此时测定的电池内阻与上述(1)中测定的电池内阻相比所升高的幅度来判定耐振动性，内阻升高得越多，表明耐振动性越差。

对每个实施例或比较例分别各制作100个电池。将进行了振动试验之后与进行振动试验之前相比，将内阻(IR)上升了1％以上或开路电压(OCV)降低了1％以上的电池判定为通过振动使极板群与汇流排之间的连接破坏了。

将发生了上述破坏的电池的个数以百分率(％)示于表1中。

(D)组装操作性

制成10个待测的电池，在电池的各个单元电池室中插入极板群，因为每个电池有6个单元电池室，所以总计有60个单元电池。如果能够用手操作以每个单元电池室为3秒的速度将极板群插入到所有单元电池室中，则判定为组装操作性优异。即，以将用手操作不能以3秒的速度将极板群插入到单元电池室中的数目来评价组装操作性，将所述数目为0时记为◎，将所述数目为1时记为○，将所述数目为4时记为△。

(实施例2～5)

除了使正极板的比值a/W分别为0.31～0.34以外，其它均按照与实施例1相同的设置和工艺方法来制得极板群和铅蓄电池。

(比较例1、2)

除了使正极板的比值a/W分别为0.28、0.35以外，其它均按照与实施例1相同的设置和工艺方法来制得极板群和铅蓄电池。

上述各实施例和比较例中极板的各个构成要素和铅蓄电池的评价结果参见表1中所示的值。

从实施例1～5和比较例1、2所得的结果可知，通过将正极板的比值a/W设定在0.29～0.34的范围内，可以实现良好的高率放电特性、汇流排的焊接操作性和电池的耐内部短路性。从得到更好的高率放电特性、汇流排的焊接操作性和耐内部短路性的观点考虑，优选正极板的上述比值a/W为0.31～0.33。而如果正极板的上述比值a/W低于0.29，高率放电特性降低；如果正极板的上述比值a/W大于0.34，则汇流排的焊接操作性和电池的耐内部短路性降低。

(实施例6～9)

除了使正极板的比值b/W分别为0.14～0.205以外，其它均按照与实施例3相同的设置和工艺方法来制得极板群和铅蓄电池。

(比较例3、4)

除了使正极板的比值b/W分别为0.13、0.215以外，其它均按照与实施例3相同的设置和工艺方法来制得极板群和铅蓄电池。

从实施例6～9和比较例3、4所得的结果可知，通过将正极板的比值b/W设定在0.14～0.205的范围内，可以实现良好的高率放电特性、汇流排的焊接操作性和电池的耐内部短路性。从得到更好的高率放电特性、汇流排的焊接操作性和电池的耐内部短路性的观点考虑，优选正极板的上述比值b/W为0.15～0.18。而如果正极板的上述比值b/W低于0.14，高率放电特性降低；如果正极板的上述比值b/W大于0.205，则汇流排的焊接操作性降低。

(实施例10～15)

除了使比值W/Q分别为0.88～0.94以外，其它均按照与实施例3相同的设置和工艺方法来制得极板群和铅蓄电池。

从实施例10～15所得的结果可知，上述比值W/Q对电池的耐振动性和组装操作性有直接的影响，从耐振动性和组装操作性这两方面综合考虑，上述比值W/Q适宜为0.89～0.93，优选为0.90～0.92。

(实施例16～20)

除了使负极板的比值a/W分别为0.28～0.34以外，其它均按照与实施例3相同的设置和工艺方法来制得极板群和铅蓄电池。

(比较例5)

除了使负极板的比值a/W为0.35以外，其它均按照与实施例3相同的设置和工艺方法来制得极板群和铅蓄电池。

从实施例16～20和比较例5所得的结果可知，通过将负极板的比值a/W设定在0.29～0.34的范围内，可以实现良好的高率放电特性、汇流排的焊接操作性和电池的耐内部短路性。从得到更好的高率放电特性、汇流排的焊接操作性和电池的耐内部短路性的观点考虑，优选上述比值a/W为0.31～0.33。如果上述比值a/W为0.28，高率放电特性虽然有所降低，但仍然基本上满足要求，这一点与比较例1的情况有所不同，这说明正极板的比值a/W与负极板的比值a/W相比对高率放电特性有更大的影响。如果上述比值a/W大于0.34，则汇流排的焊接操作性和电池的耐内部短路性降低。

(实施例21～25)

除了使负极板的比值b/W分别为0.13～0.205以外，其它均按照与实施例3相同的设置和工艺方法来制得极板群和铅蓄电池。

(比较例6)

除了使负极板的比值b/W为0.215以外，其它均按照与实施例3相同的设置和工艺方法来制得极板群和铅蓄电池。

从实施例21～25和比较例6所得的结果可知，通过将负极板的比值b/W设定在0.14～0.205的范围内，可以实现良好的高率放电特性、汇流排的焊接操作性和电池的耐内部短路性。从得到更好的高率放电特性、汇流排的焊接操作性和耐内部短路性的观点考虑，优选负极板的上述比值b/W为0.15～0.18。如果负极板的上述比值b/W为0.13，高率放电特性虽然有所降低，但仍然基本上满足要求，这一点与比较例3的情况有所不同，这说明正极板的比值b/W与负极板的比值b/W相比对高率放电特性有更大的影响。如果负极板的上述比值b/W大于0.205，则汇流排的焊接操作性降低。

综上所述，通过极耳的位置、以及极耳的宽度与极板的宽度的比值进行设置，能够得到高率放电特性优异、并且汇流排的焊接操作性和耐内部短路性良好的铅蓄电池。进而，通过极板群中极板(正负极板)的宽度与各单元电池室的宽度的比值进行优化设计，能够提高铅蓄电池的耐振动性，使得极板不易发生变形，并且能够进一步降低铅蓄电池发生内部短路的可能性。

表1

工业实用性

本发明提供了高率放电特性优异、并且汇流排的焊接操作性和耐内部短路性良好的极板群以及使用了该极板群的高率放电特性优异、并且汇流排的焊接操作性、耐内部短路性、耐振动性和组装操作性良好的铅蓄电池。

Claims (15)

1.一种铅蓄电池用板栅，其特征在于，极耳的宽度方向的中心位置离所述板栅的宽度方向的较近一端边缘的距离a与所述板栅的宽度W的比值a/W为0.29～0.34，所述极耳的宽度b与所述板栅的宽度W的比值b/W为0.14～0.205。

2.根据权利要求1所述的铅蓄电池用板栅，其特征在于，所述比值a/W为0.31～0.33。

3.根据权利要求1或2所述的铅蓄电池用板栅，其特征在于，所述比值b/W为0.15～0.18。

4.一种铅蓄电池用极板，其包含板栅和由该板栅保持的活性物质层，其特征在于，极耳的宽度方向的中心位置离所述极板的宽度方向的较近一端边缘的距离a与所述极板的宽度W的比值a/W为0.29～0.34，所述极耳的宽度b与所述极板的宽度W的比值b/W为0.14～0.205。

5.根据权利要求4所述的铅蓄电池用极板，其特征在于，所述比值a/W为0.31～0.33。

6.根据权利要求4或5所述的铅蓄电池用极板，其特征在于，所述比值b/W为0.15～0.18。

7.根据权利要求4或5所述的铅蓄电池用极板，其特征在于，所述极板为正极板或负极板。

8.一种铅蓄电池用极板群，其由多片正极板和多片负极板隔着隔板交替重叠而成，其特征在于，所述正极板为权利要求4～6任一项中所述的极板，所述负极板的极耳的宽度方向的中心位置离所述负极板的宽度方向的较近一端边缘的距离a与所述负极板的宽度W的比值a/W为0.34以下，所述负极板的极耳的宽度b与所述负极板的宽度W的比值b/W为0.205以下。

9.根据权利要求8所述的铅蓄电池用极板群，其特征在于，所述负极板的所述比值a/W为0.29～0.34。

10.根据权利要求8所述的铅蓄电池用极板群，其特征在于，所述负极板的所述比值a/W为0.31～0.33。

11.根据权利要求8～10任一项中所述的铅蓄电池用极板群，其特征在于，所述负极板的所述比值b/W为0.14～0.205。

12.根据权利要求8～10任一项中所述的铅蓄电池用极板群，其特征在于，所述负极板的所述比值b/W为0.15～0.18。

13.一种铅蓄电池，其具有多个单元电池，该单元电池是通过极板群与电解液一起收纳在单元电池室中而形成的，其特征在于，所述极板群是权利要求8～12中任一项所述的极板群。

14.根据权利要求13所述的铅蓄电池，其特征在于，所述极板群中极板的宽度W与所述单元电池室的宽度Q的比值W/Q为0.89～0.93。

15.根据权利要求14所述的铅蓄电池，其特征在于，所述比值W/Q为0.90～0.92。