CN108336296A - 极板防脱膏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电器元件加工技术领域，公开了一种极板防脱膏方法，包括喷酸、清洗、烘干、涂膏、贴膜步骤。首相向板栅的表面喷洒硫酸溶液，使得板栅的表面形成若干凹槽；再将板栅放入清水浸泡，并利用清水冲刷板栅，再将板栅取出沥干；清洗后的板栅倒置，使得表面有网孔的凹槽向下，从下自上吹风，对板栅的表面进行干燥在涂膏完成的极板表面贴附一层AGM膜，在贴膜时向AGM膜表面喷洒气体，且气体的出风方向与极板表面平行。本发明解决了现有技术极板在使用过程中，膏体脱落导致的极板截面电阻增加，导致化学电源的有效使用率降低的问题。
Description
技术领域
本发明属于电器元件加工领域，具体涉及极板防脱膏方法。
背景技术
极板，是指在化学电源内由活性物质和支撑及导电用的集电体组成，成片状且多孔的板材，主要用于导电。极板主要包括板栅和膏体两个部分，在制作时，将膏体涂覆在板栅上形成极板。板栅的制作有多种形式，主要包括三种方式：一、利用塑料PP、活性聚合物聚苯胺和碳纤维注塑成型，形成板状的板栅；二、将玻璃纤维和原料芯层利用同轴共挤的方式挤出复合线，再利用复合线编织成网状的板栅；三、将导电纤维编织成导电纤维毡，再将筋条焊接在导电纤维毡表面。
采用第一种方式制作板栅，工序简单，且用时较少，因此受到了广泛的使用。在制作极板时，将膏体涂敷在板栅的表面，便形成了极板。但是由于板栅表面光滑，因此膏体极易与极板脱落，导致极板的界面电阻变大，从而导致化学电源的电阻增加，导致化学电源的有效使用率降低。
因此，为解决上述问题，本申请提供了一种极板防脱膏防滑，避免在使用时膏体脱落导致的极板界面电阻增加。
发明内容
本发明意在提供一种极板防脱膏方法，以解决现有技术极板在使用过程中，膏体脱落导致的极板截面电阻增加，导致化学电源的有效使用率降低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，极板防脱膏方法，包括以下步骤：
A、喷酸：
向板栅的表面喷洒浓度为2.3％-3.5％的硫酸溶液，硫酸溶液的喷洒量为2-4ml/cm2，使得板栅的表面形成若干凹槽；
B、清洗：
将步骤A中表面形成凹槽的板栅放入清水浸泡30-40s，再利用清水冲刷板栅5-10s，并将板栅取出沥干；
C、烘干：
将步骤B中清洗后的板栅倒置，使得表面有网孔的凹槽向下，从下自上吹风，对板栅的表面进行干燥；
D、涂膏：
在步骤C中干燥完成的板栅表面涂覆膏体，膏体的厚度为3-4mm；
F、贴膜：
在步骤D中涂膏完成的极板表面贴附一层AGM膜，AGM膜的厚度为0.1-0.2mm，在贴膜时向AGM膜表面喷洒气体，且气体的出风方向与极板表面平行。
本方案的技术原理是：
板栅是通过利用塑料PP、活性聚合物聚苯胺和碳纤维注塑成型的，而通过上述材料形成的聚合物能够被硫酸腐蚀，通过向板栅上喷洒硫酸溶液，使得板栅的表面被腐蚀形成若干凹槽，能够使得涂覆在板栅表面的膏体进入凹槽内，增加板栅与膏体的接触面积，从而能减少膏体的脱落；同时当一部分膏体脱落时，位于凹槽内的膏体也能吸附液态电解质的效果，从而到达较好的导电效果。
喷酸完成后对板栅的表面进行清洗，由于使用的硫酸溶液的浓度较低，若不及时进行清洗，会使得硫酸溶液与液态电解质液态电解质进行混合，使得液态电解质的浓度降低，从而降低液态电解质的导电效果。清洗时，首先将板栅利用清水进行浸泡，使得凹槽内的硫酸溶液与清水混合，降低硫酸溶液的浓度，并通过清水对板栅进行清洗；再利用清水冲刷板栅，使得板栅上的凹槽内的硫酸溶液被全部冲刷掉。
再将板栅倒置，使得凹槽内的水在重力下掉下，从而便于干燥；再对板栅进行风干。在板栅上完成涂膏后，向膏体表面贴附一层AGM膜，并在贴膜时，喷洒气体，使得气体挤压AGM膜，使得AGM膜与膏体紧密的贴附；并且能使得AGM膜与膏体之间的气泡被击破，从而使得AGM膜贴附的效果更佳，能避免膏体脱落。
本方案能产生的技术效果是：
1、通过在板栅的表面喷洒出凹槽，能使得膏体进入凹槽被，从而使得膏体与板栅的接触面积增大，从而使得膏体与板栅脱落的可能性降低，从而使得膏体的粘附效果更佳；
2、通过板栅的表面形成凹槽，能使得板栅上粘附的膏体更多，从而使得即使膏体脱落一部分，凹槽内还残留有膏体，使得制作的极板的导电效果更佳；
3、通过喷洒硫酸在板栅的表面形成凹槽，而制作蓄电池用的液态电解质是浓硫酸，通过将膏体涂覆在板栅表面，能够使得硫酸进入膏体内被膏体吸收，并且能避免不同的溶液接触发生反应造成的导电效果变低；
4、在形成凹槽后对板栅进行清洗和干燥，能避免低浓度的硫酸与液态电解质接触导致液态电解质的浓度变低导致导电效果变差的情况出现；
5、通过在涂膏完成的极板上贴附AGM膜，能使得AGM膜对膏体进行限位，避免膏体发生流动，并且使得膏体与板栅紧贴，同时AGM膜具有吸附液态电解质的作用，能够提高制作的蓄电池的储电量。
以下是基于上述方案的优选方案：
优选方案一：基于基础方案，所述步骤B中浸泡板栅的清水每隔5-10min更换一次。避免重复清洗板栅后水中的硫酸溶液腐蚀板栅的表面。
优选方案二：基于优选方案一，所述步骤B中冲刷板栅的水压为1-3MPa。能快速的将凹槽内残留的硫酸溶液冲刷出，实现对板栅的清洗。
优选方案三：基于优选方案二，所述步骤F中气体的流动速度为3-5m/s。能将AGM膜与膏体紧密的贴附，并且去除气泡，以及对膏体进行烘干。
优选方案四：基于优选方案三，所述步骤F中气体的温度为30-40℃。能实现对膏体的烘干，避免膏体发生流动导致的与板栅脱落。
优选方案五：基于优选方案四，所述步骤C中烘干板栅的风速为5-6m/s。烘干的效果最佳。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：酸水箱1、泄压口11、支撑板12、进酸口13、出酸口14、压动板2、弹性件3、储气桶4、活塞41、进气口42、出气口43、第一连杆5、第二连杆6、第三连杆7、转盘8、喷酸器9。
本发明极板防脱膏方法的各参数如表1所示：
表1
本发明采用喷酸装置进行喷酸，如图1所示，喷酸装置包括酸水箱1和喷酸机构，酸水箱1左右侧壁的中部设有支撑块，酸水箱1内支撑块上方滑动连接有压动板2，压动板2的与酸水箱1侧壁之间设有密封条，压动板2的顶部与酸水箱1的顶部之间设有弹性件3，弹性件3为压缩弹簧、复位弹簧和弹力绳，本方案使用复位弹簧。酸水箱1的底部设有进酸口13和出酸口14，进酸口13上连接有进酸泵，且进酸口13上设有进酸单向阀；出酸口14上连接有出酸器。
喷酸机构包括设置在酸水箱1顶部的储气桶4，储气桶4内滑动连接有活塞41，储气桶4的右端封闭，且储气桶4的右端设有进气口42和出气口43，进气口42上行设有进气单向阀，出气口43上设有出气单向阀，出气口43与酸水箱1的顶部之间设有导气管。活塞41的左侧上依次铰接有第一连杆5、第二连杆6和第三连杆7，酸水箱1的顶部还设有支撑板12，支撑板12上转动连接有转轴，转轴上设有齿轮和转盘8，第三连杆7的左端连接在转盘8的中心；还包括固定在传送板栅的传送带上的与齿轮啮合的齿条。酸水箱1的顶部设有泄压口11，泄压口11上设有泄压单向阀。
现以实施例1为例对本发明极板防脱膏方法进行说明，包括以下步骤：
A、喷酸：
利用传送带对板栅进行传送，传送带的侧壁上设有与齿轮啮合的齿条，随着传送带传送板栅，带动齿条移动，齿条移动带动齿轮转动。第一连杆5、第二连杆6和第三连杆7形成以第三连杆7为曲柄、第一连杆5为滑块的曲柄滑块机构。齿轮转动带动转轴转动，从而带动转盘8转动，转盘8带动第三连杆7做圆周运动，从而使得第一连杆5带动活塞41沿储气桶4的桶壁做横向的滑动。
当活塞41向左移动时，通过进气口42抽气，将外部的气体抽入储气桶4内进行储存；当活塞41向右移动时，储气箱内的气体通过出气口43和导气管进入酸水箱1的顶部，向下挤压压动板2，压动板2下移，挤压酸水箱1内的硫酸溶液，硫酸溶液的浓度为2.8％,将硫酸溶液挤入喷酸器9内，通过喷酸器9喷出，硫酸溶液的喷洒量为3ml/cm2,使得硫酸溶液腐蚀板栅,在板栅的表面形成凹槽。
当酸水箱1内的硫酸减少时，通过进酸泵向酸水箱1内加入硫酸。且压动板2移动至支撑板12处时，通过支撑板12进行阻挡，压动板2停止下移，而气体持续的进入酸水箱1内，使得酸水箱1上方的压强增大，此时通过泄压阀快速的将酸水箱1内的气体排出，而压动板2在弹性件3复位的作用下上移，实现复位。再重复上述步骤进行继续喷酸。
B、清洗：
将步骤A中喷酸完成的板栅放入清水中浸泡35s，且浸泡板栅用的清水，每隔8min更换一次。板栅浸泡完成后倒置，利用水压为2.5MPa的清水冲刷板栅8s，将板栅表面形成的凹槽内残留的硫酸冲刷干净。
C、烘干：
将清洗后的板栅倒置，板栅表面有凹槽的一面朝下，使得凹槽内残留的水在重力下掉落。再自下而上的板栅吹撒气体，气体的流速为5.5m/s，对板栅进行烘干，使得板栅上的水分被烘干，避免残留的水与液态电解质接触降低液态电解质的浓度，从而避免导电效果受影响。
D、涂膏：
在烘干后的板栅有凹槽的表面涂覆膏体，涂覆的膏体的厚度为3.5mm。
F、贴膜：
当膏体涂覆完成后，在膏体表面贴附一层后0.15mm的AGM膜，在贴附是，从右至左的吹撒温度为35℃的气体，且气体的出风口与膏体的上表面相贴且平行；吹撒的气体的流速为4m/s。在吹撒气体的过程中使得AGM膜与膏体表面紧密的贴附，并且能够将AGM膜与膏体之间的气泡挤破，实现AGM膜与膏体的紧密贴附；同时吹撒气体能够对膏体进行烘干，缩短后续膏体烘干的时间。而且AGM膜具有吸附液态电解质的特性，能使得制成的极板吸附更多的液态电解质。
实施例2-6与实施例1的不同之处仅在于参数不同，其中：
实施例2：用于腐蚀板栅，在板栅表面形成凹槽的硫酸溶液的浓度为2.3％，硫酸溶液的喷洒量为2ml/cm2；清洗硫酸溶液时，浸泡30s,并且每隔5min中更换一次浸泡用的清水，清洗完成后利用水压为1MPa的清水冲刷板栅5s；再利用流速为5m/s的气体烘干板栅，并在板栅形成凹槽的表面上涂覆厚度为3mm的膏体；再在膏体表面涂覆一层厚度为0.1mm的AGM膜,并利用温度为30℃、流速为3m/s的气体吹撒在AGM膜上，实现AGM膜的紧贴与膏体的烘干。
实施例3：用于腐蚀板栅，在板栅表面形成凹槽的硫酸溶液的浓度为2.6％，硫酸溶液的喷洒量为2.5ml/cm2；清洗硫酸溶液时，浸泡33s,并且每隔6min中更换一次浸泡用的清水，清洗完成后利用水压为1.3MPa的清水冲刷板栅6s；再利用流速为5.2m/s的气体烘干板栅，并在板栅形成凹槽的表面上涂覆厚度为3.2mm的膏体；再在膏体表面涂覆一层厚度为0.12mm的AGM膜,并利用温度为32℃、流速为3.5m/s的气体吹撒在AGM膜上，实现AGM膜的紧贴与膏体的烘干。
实施例4：用于腐蚀板栅，在板栅表面形成凹槽的硫酸溶液的浓度为3.1％，硫酸溶液的喷洒量为3.2ml/cm2；清洗硫酸溶液时，浸泡36s,并且每隔7min中更换一次浸泡用的清水，清洗完成后利用水压为1.8MPa的清水冲刷板栅7s；再利用流速为5.6m/s的气体烘干板栅，并在板栅形成凹槽的表面上涂覆厚度为3.4mm的膏体；再在膏体表面涂覆一层厚度为0.16mm的AGM膜,并利用温度为36℃、流速为4.1m/s的气体吹撒在AGM膜上，实现AGM膜的紧贴与膏体的烘干。
实施例5：用于腐蚀板栅，在板栅表面形成凹槽的硫酸溶液的浓度为3.3％，硫酸溶液的喷洒量为3.7ml/cm2；清洗硫酸溶液时，浸泡38s,并且每隔9min中更换一次浸泡用的清水，清洗完成后利用水压为2.5MPa的清水冲刷板栅9s；再利用流速为5.8m/s的气体烘干板栅，并在板栅形成凹槽的表面上涂覆厚度为3.7mm的膏体；再在膏体表面涂覆一层厚度为0.18mm的AGM膜,并利用温度为38℃、流速为4.8m/s的气体吹撒在AGM膜上，实现AGM膜的紧贴与膏体的烘干。
实施例6：用于腐蚀板栅，在板栅表面形成凹槽的硫酸溶液的浓度为3.5％，硫酸溶液的喷洒量为4ml/cm2；清洗硫酸溶液时，浸泡40,并且每隔10min中更换一次浸泡用的清水，清洗完成后利用水压为3MPa的清水冲刷板栅10s；再利用流速为6m/s的气体烘干板栅，并在板栅形成凹槽的表面上涂覆厚度为4mm的膏体；再在膏体表面涂覆一层厚度为0.2mm的AGM膜,并利用温度为40℃、流速为5m/s的气体吹撒在AGM膜上，实现AGM膜的紧贴与膏体的烘干。
实验：
对比例1-6的参数如表2所示，
表2
对比例1-6与实施例1的区别仅在于参数不同。
选取利用实施例1-6、对比例1-6的极板防脱膏方法处理极板后制作的极板作为原料，并以相同的方法、相同的工艺制成蓄电池。对比例7为采用现有的极板制作方法制成的极板，并以与实施例1相同方式制作蓄电池，进行以下实验。
a、对实施例1-6和对比例1-7的蓄电池进行充电，记录充满电的时间(h)；
b、对实施例1-6和对比例1-7的蓄电池进行充电，充满电，再将相同1000w的电机连接在蓄电池上，并启动电机，记录电机的停止时间(h)；
c、对实施例1-6和对比例1-7的蓄电池充电相同时间，并将蓄电池静置10h，再将相同1000w的电机连接在蓄电池上，并启动电机，记录电机的停止时间(h)；
d、将实施例1-6和对比例1-7的蓄电池分别连接上60w的电灯泡，并将蓄电池和电灯泡置于相同的尺寸且均黑暗的房间内，利用光感器记录电灯泡的光通量，每个蓄电池和电灯泡重复测试10次，记录平均光通量(lm)。
实验结果如表3所示：
表3
由此可见，利用实施例1-6提供的极板防脱膏方法处理后制成的极板作为原材料，制作成的蓄电池的电容量大、蓄电池自放电量低、极板的导电效果好；其中利用实施例1提供的极板防脱膏方法处理后制成的极板作为原材料，制作成的蓄电池的电容量最大、蓄电池自放电量最低、极板的导电效果最好。
本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (6)
1.极板防脱膏方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、喷酸：
向板栅的表面喷洒浓度为2.3％-3.5％的硫酸溶液，硫酸溶液的喷洒量为2-4ml/cm2，硫酸溶液腐蚀板栅的表面形成若干凹槽；
B、清洗：
将步骤A中表面形成凹槽的板栅放入清水浸泡30-40s，再利用清水冲刷板栅5-10s，并将板栅取出沥干；
C、烘干：
将步骤B中清洗后的板栅倒置，使得表面有的凹槽一面向下，从下自上吹风，对板栅的表面进行干燥；
D、涂膏：
在步骤C中干燥完成的板栅表面涂覆膏体，膏体的厚度为3-4mm；
F、贴膜：
在步骤D中在涂膏完成的极板表面贴附一层AGM膜，AGM膜的厚度为0.1-0.2mm，在贴膜时向AGM膜表面喷洒气体，且气体的出风方向与极板表面平行。
2.根据权利要求1所述的极板防脱膏方法，其特征在于：所述步骤B中浸泡板栅的清水每隔5-10min更换一次。
3.根据权利要求2所述的极板防脱膏方法，其特征在于：所述步骤B中冲刷板栅的水压为1-3MPa。
4.根据权利要求3所述的极板防脱膏方法，其特征在于：所述步骤F中气体的流动速度为3-5m/s。
5.根据权利要求4所述的极板防脱膏方法，其特征在于：所述步骤F中气体的温度为30-40℃。
6.根据权利要求5所述的极板防脱膏方法，其特征在于：所述步骤C中烘干板栅的风速为5-6m/s。
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