CN102569819A - 一种石墨蓄电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种石墨蓄电池及其制备方法，属于蓄电池技术领域。石墨蓄电池，其特点是：正极板为正极板栅结构，蜂窝状板栅骨架复合有铅镀层；负极板为负极板栅结构，蜂窝状板栅骨架有聚苯胺导电涂层。其制备方法，特点是：(1)正极板栅制备：采用石墨与酚醛树脂混合浆料，通过冲压成型、烧结制成蜂窝状板栅骨架；(2)铅镀复合：用喷镀方法将铅粉镀在蜂窝状板栅骨架上面；(3)负极板栅制备：负极板栅采用ABS工程塑料材料通过注塑工艺制成蜂窝状板栅骨架；(4)喷涂导电涂层：用喷涂的方法将聚苯胺导电涂料喷涂在负极板栅骨架上。本发明具有重量轻、导电性能好、抗腐蚀、成本低、使用寿命长等优点，为环保型、节约型新一代蓄电池。

Description

一种石墨蓄电池及其制备方法
技术领域
本发明属于蓄电池技术领域，特别是涉及一种石墨蓄电池及其制备方法。
背景技术
目前，铅酸蓄电池，对人们的生产和生活发挥着积极的作用，特别是在石油资源越来越匮乏的今天，铅酸蓄电池的作用越来越明显了。但是由于铅酸蓄电池本身的技术局限和使用大量的铅和硫酸作为原料，不可避免的给生产环境和大气环境带来严重的污染等问题。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种石墨蓄电池及其制备方法。
本发明采用石墨和导电塑料材料生产蓄电池的极板板栅，灌注环保的硅盐胶体电解液，生产新一代石墨蓄电池。
石墨蓄电池的技术创新点在于采用泡沫石墨和ABS工程塑料制造极板板栅骨架，再通过喷镀工艺在负极板栅来镀上一层金属铅膜，在正极板栅上面喷涂塑料导电涂料，经过涂膏工艺分别制成正负极板。采用这种工艺生产的石墨蓄电池，大大减少了铅的用量，减少了铅的污染，减少了蓄电池的重量和体积。
本发明的目的之一是提供一种具有重量轻、导电性能好、抗腐蚀、成本低、使用寿命长，环保型、节约型、节能型等特点的石墨蓄电池。
本发明石墨蓄电池为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种石墨蓄电池，电池壳内有正极板、负极板和电解液，其特点是：石墨蓄电池的正极板为正极板栅结构，正极板栅为石墨与酚醛树脂混合材料，为冲压成型、高温烧结制成的蜂窝状板栅骨架，正极板栅的蜂窝状板栅骨架上复合有铅镀层；负极板为负极板栅结构，负极板栅为ABS工程塑料材料，注塑制成的蜂窝状板栅骨架，负极板栅的蜂窝状板栅骨架上喷涂有聚苯胺导电涂层。
本发明石墨蓄电池还可以采用如下技术方案：
所述的石墨蓄电池，其特点是：石墨与酚醛树脂混合材料中酚醛树脂与石墨粉的质量配比在1.1-1.6∶1。
所述的石墨蓄电池，其特点是：正极板栅的蜂窝状板栅骨架厚度为1-5mm。
所述的石墨蓄电池，其特点是：铅镀层厚度0.5-0.8mm。
所述的石墨蓄电池，其特点是：负极板栅的蜂窝状板栅骨架厚度为2-7mm。
所述的石墨蓄电池，其特点是：聚苯胺导电涂层厚度为0.2-0.8mm。
所述的石墨蓄电池，其特点是：聚苯胺导电涂层的质量百分比组成为聚苯胺10％-30％、环氧树脂10％-15％，工程塑料55％-85％。
本发明的目的之二是提供一种采用泡沫石墨和ABS工程塑料制造极板板栅骨架，再通过喷镀工艺在负极板栅来镀上一层金属铅膜，在正极板栅上面喷涂塑料导电涂料，经过涂膏工艺分别制成正负极板，具有环保、节约和节能等特点的石墨蓄电池的制备方法。
本发明石墨蓄电池的制备方法所采取的技术方案是：
石墨蓄电池的制备方法，包括正极板、负极板的制备，涂膏、烘干、组装、灌注电解液、包装过程，其特点是：
(1)正极板栅制备：正极板为正极板栅结构，正极板栅采用石墨与酚醛树脂混合浆料，制成发泡材料，通过冲压成型，经过烧结制成蜂窝状板栅骨架；
(2)铅镀复合：正极板栅的蜂窝状板栅骨架上用喷镀的方法将铅粉镀在正极板栅的蜂窝状板栅骨架上面，制成复合正极板栅；
(3)负极板栅制备：负极板为负极板栅结构，负极板栅采用ABS工程塑料材料通过注塑工艺制成蜂窝状板栅骨架；
(4)喷涂导电涂层：用喷涂的方法将聚苯胺导电涂料喷涂在负极板栅骨架上，制成复合负极板栅。
本发明石墨蓄电池的制备方法还可以采取如下技术方案：
所述的石墨蓄电池的制备方法，其特点是：石墨与酚醛树脂混合材料中酚醛树脂与石墨粉的质量配比在1.1-1.6∶1；正极板栅的蜂窝状板栅骨架厚度为1-5mm；铅镀层厚度0.5-0.8mm。
所述的石墨蓄电池的制备方法，其特点是：负极板栅的蜂窝状板栅骨架厚度为2-7mm；聚苯胺导电涂层厚度为0.2-0.8mm；聚苯胺导电涂层的质量百分比组成为聚苯胺10％-30％、环氧树脂10％-15％，工程塑料55％-85％。
本发明具有的优点和积极效果是：
石墨蓄电池及其制备方法由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，用石墨和导电塑料与添加剂压制的复合板栅骨架既保留了活性物质，又由于泡沫石墨材料具有密度小、电导率高、耐腐蚀等特点，再结合环保硅盐胶体电解液的优点，使新一代碳铅酸蓄电池的性能大大优于传统的铅酸蓄电池。石墨蓄电池可以大电流充电，缩短50％的充电时间，寿命更长。减少了70％的铅用量，重量减轻50％，体积减少30％。
本发明具有产品重量轻、体积小、导电性能好、抗腐蚀、成本低、使用寿命长等优点；属于环保型、节约型、节能型的新一代蓄电池。
附图说明
图1是本发明石墨蓄电池结构示意图；
图2是石墨蓄电池内部电极板栅组装结构示意图；
图3是石墨正电极板栅骨架结构示意图；
图4是导电塑料正极复合板栅结构示意图。
图中，1、端子；2、连条；3、负极板(含导电塑料板栅骨架)；4、壳；5、盖；6、正板板(含导电塑料板栅骨架)；7、隔棉；8、涂膏；9、正极板栅骨架；10、涂膏；11、隔棉；12、涂膏；13、负极板栅骨架；14、涂膏；15、石墨正极板栅骨架；16、导电塑料正极复合板栅。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的技术内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
参阅附图1至图4。
实施例1
一种石墨蓄电池，电池壳内有正极板、负极板和电解液。石墨蓄电池的正极板为正极板栅结构，正极板栅为石墨与酚醛树脂混合材料，酚醛树脂与石墨粉的质量配比在1.3∶1。正极板栅为冲压成型、高温烧结制成的蜂窝状板栅骨架，蜂窝状板栅骨架厚度为3mm。正极板栅的蜂窝状板栅骨架上复合有铅镀层，厚度0.6mm。负极板为负极板栅结构，负极板栅为ABS工程塑料材料，注塑制成的蜂窝状板栅骨架，蜂窝状板栅骨架厚度为4mm。负极板栅的蜂窝状板栅骨架上喷涂有聚苯胺导电涂层，聚苯胺导电涂层厚度为0.5mm。聚苯胺导电涂层的质量百分比组成为聚苯胺20％、固化剂环氧树脂12％，工程塑料68％。
实施例2
一种石墨蓄电池的制备方法，包括正极板、负极板的制备，涂膏、烘干、组装、灌注电解液、包装过程。正极板、负极板的制备的制备过程如下：
1.正极板栅制备：正极板为正极板栅结构，正极板栅采用石墨与酚醛树脂混合浆料，制成发泡材料，酚醛树脂与石墨粉的质量配比在1.3∶1通过冲压成型，经过300-600℃高温烧结制成蜂窝状板栅骨架，蜂窝状板栅骨架厚度为3mm。
2.铅镀复合：正极板栅的蜂窝状板栅骨架上用喷镀的方法将铅粉镀在正极板栅的蜂窝状板栅骨架上上面，制成复合正极板栅；铅镀层厚度0.6mm。
3.负极板栅制备：负极板为负极板栅结构，负极板栅采用ABS工程塑料材料通过注塑工艺制成蜂窝状板栅骨架，蜂窝状板栅骨架厚度为4mm；
4.喷涂导电涂层：用喷涂的方法将聚苯胺导电涂料喷涂在负极板栅骨架上，制成复合负极板栅。聚苯胺导电涂层厚度为0.5mm。
喷涂聚苯胺导电涂料为环氧导电涂料，导电涂料的质量百分比组成为聚苯胺20％、固化剂环氧树脂12％和工程塑料68％。
本实施例沿用铅酸蓄电池其他的生产工艺完成涂膏、烘干、组装、灌注电解液、内化成、充电、包装等制成石墨蓄电池。
使用石墨和导电塑料复合板栅装配的石墨蓄电池，为环保型、节约型、节能型蓄电池，具有重量轻、导电性能好、抗腐蚀、成本低、使用寿命长等特点。

Claims (10)

1.一种石墨蓄电池，电池壳内有正极板、负极板和电解液，其特征是：石墨蓄电池的正极板为正极板栅结构，正极板栅为石墨与酚醛树脂混合材料，为冲压成型、高温烧结制成的蜂窝状板栅骨架，正极板栅的蜂窝状板栅骨架上复合有铅镀层；负极板为负极板栅结构，负极板栅为ABS工程塑料材料，注塑制成的蜂窝状板栅骨架，负极板栅的蜂窝状板栅骨架上喷涂有聚苯胺导电涂层。
2.按照权利要求1所述的石墨蓄电池，其特征是：石墨与酚醛树脂混合材料中酚醛树脂与石墨粉的质量配比在1.1-1.6∶1。
3.按照权利要求1所述的石墨蓄电池，其特征是：正极板栅的蜂窝状板栅骨架厚度为1-5mm。
4.按照权利要求1、2或3所述的石墨蓄电池，其特征是：铅镀层厚度0.5-0.8mm。
5.按照权利要求1所述的石墨蓄电池，其特征是：负极板栅的蜂窝状板栅骨架厚度为2-7mm。
6.按照权利要求1或5所述的石墨蓄电池，其特征是：聚苯胺导电涂层厚度为0.2-0.8mm。
7.按照权利要求1所述的石墨蓄电池，其特征是：聚苯胺导电涂层的质量百分比组成为聚苯胺10％-30％、环氧树脂10％-15％，工程塑料55％-85％。
8.按照权利要求1所述的石墨蓄电池的制备方法，包括正极板、负极板的制备，涂膏、烘干、组装、灌注电解液、包装过程，其特征是：
(1)正极板栅制备：正极板为正极板栅结构，正极板栅采用石墨与酚醛树脂混合浆料，制成发泡材料，通过冲压成型，经过烧结制成蜂窝状板栅骨架；
(2)铅镀复合：正极板栅的蜂窝状板栅骨架上用喷镀的方法将铅粉镀在正极板栅的蜂窝状板栅骨架上面，制成复合正极板栅；
(3)负极板栅制备：负极板为负极板栅结构，负极板栅采用ABS工程塑料材料通过注塑工艺制成蜂窝状板栅骨架；
(4)喷涂导电涂层：用喷涂的方法将聚苯胺导电涂料喷涂在负极板栅骨架上，制成复合负极板栅。
9.按照权利要求8所述的石墨蓄电池的制备方法，其特征是：石墨与酚醛树脂混合材料中酚醛树脂与石墨粉的质量配比在1.1-1.6∶1；正极板栅的蜂窝状板栅骨架厚度为1-5mm；铅镀层厚度0.5-0.8mm。
10.按照权利要求8所述的石墨蓄电池的制备方法，其特征是：负极板栅的蜂窝状板栅骨架厚度为2-7mm；聚苯胺导电涂层厚度为0.2-0.8mm；聚苯胺导电涂层的质量百分比组成为聚苯胺10％-30％、环氧树脂10％-15％，工程塑料55％-85％。
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