CN108630901A - 铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法,步骤如下:将铜片冲压成带凹槽的矩形,且顶部带有连接孔;将成型的铜片放入稀酸溶液或稀碱溶液中加热溶解进行除油处理,铜片在此过程中不参与反应,清理完毕后,用清水冲洗干净;将干净的铜片放入模具中,再用铅熔液进行浇铸,浇铸过程中铅熔液的温度为480℃~520℃;待铅熔液和模具自然冷却后,打开模具,取出已经铸上铅的铅包铜汇流排;将带侧极耳的正极板和负极板交叉相叠,且正极板与负极板的极耳相反排列,分别嵌入两侧对应的汇流排凹槽内进行焊接形成极群,焊接时间为6~10秒。本发明加工效率高,提高了电池的综合性能,延长了电池的循环使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于铅酸蓄电池领域,特别是涉及铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法。
背景技术
随着国民经济的快速发展及化石资源的不可再生性,国家将造福人类的绿色能源列为重点发展项目,制定并执行PM2.5的排放标准,“零”排放的电动车前程似锦,得到世界各国的青睐,在国内自发形成的适合国情的电动自行车、低速汽车等电动工具不断发展壮大,其市场所用电池95%以上是性价比最高的铅酸电池,其电极就是单极耳片式结构,虽然可以满足市场需求,但存在问题较多,如:大电流性能较差,特别是持续性大电流放电,主要体现是动力不足;低温性能较差;容量衰减过快;电池快速充放电能力不足,特别是大容量电池;稳定性与一致性不高。
而且现目前极耳一般设置在顶部,电极从上至下距离越来越远,活性物质利用率存在梯度,活性物质利用率逐渐降低,利用率低的部位活性物质易产生硫酸盐化,导致寿命缩短,电极从上至下充放电,电流分布不均匀,远离极耳位置的活性物质不易充饱电或放电不完全,并且单极耳电流输入输出效果较差,特别是低温及大电流,但如果将极耳设置在侧面,汇流排采用铅合金或铅浸没在电解液中容易腐蚀,且铅的电阻率较大,影响电流输出。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种能电池综合性能高、循环使用寿命长的铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法,步骤如下:
1)将铜片冲压成带凹槽的矩形,且顶部带有连接孔;
2)将成型的铜片放入稀酸溶液或稀碱溶液中加热溶解进行除油处理,铜片在此过程中不参与反应,清理完毕后,用清水冲洗干净;
3)将干净的铜片放入模具中,再用铅熔液进行浇铸,浇铸过程中铅熔液的温度为480℃~520℃;
4)待铅熔液和模具自然冷却后,打开模具,取出已经铸上铅的铅包铜汇流排;
5)将带侧极耳的正极板和负极板交叉相叠,且正极板与负极板的极耳相反排列,分别嵌入两侧对应的汇流排凹槽内进行焊接形成极群,焊接时间为6~10秒。
进一步的,极群两侧相同位置上的极耳均位于同一直线上。
进一步的,所述铜片表面上设有用于增加铅铜结合力的圆孔,所述圆孔的直径为3~6mm。
进一步的,铜片上包覆铅的工艺可以采用电镀的方式替代浇铸。
进一步的,采用铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法得到一种铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群,包括两个铅包铜汇流排,所述每个汇流排上开设有至少三排凹槽,汇流排的顶部设有连接孔,正极板其中一侧设有与凹槽相对应的极耳,负极板其中一侧设有与凹槽相对应的极耳,正极板与负极板交叉相叠,两个汇流排凹槽相向置于相叠的极板两侧,正极板的极耳均与一侧汇流排凹槽焊接,负极板的极耳均与另一侧汇流排凹槽焊接。
进一步的,采用3~5排凹槽。
进一步的,所述汇流排可以采用铅包银、铅包铁或铅包铝结构。
由于采用了上述方案,本发明的有益效果在于:
1、采用上述工艺操作简单,制得的极群合格率高,工作效率高,可采用电镀和重力浇铸两种方式在铜片均匀的包覆一层铅,铅层的厚度根据具体需求加工,所述浇铸过程中在铜片的两端和中间均开设有圆孔,极大的增加了铅铜的结合力;
2、本发明采用的极耳设置在极板的侧面,并且采用多极耳结构,电流导出阻力更低,电极上的活性物质利用率更高并且更均匀,有效解决电解液分层产生硫酸盐导致充放电困难;
3、采用的铅包铜汇流排,汇流排设置在极群的侧面,浸没在电解液中,铜的电阻率低于铅的电阻率,导电性能更优异,降低电池内阻,电池性能全面提升,但是铜在正极易被氧化溶解,寿命周期缩短,铅在电解液中为最抗腐蚀的,因此为保护铜不发生或延迟发生溶解而在其表面包覆一层铅;
4、本发明电极充放电均匀,提高了稳定性与一致性,大电流充放电能力明显提高,低温性能明显提高,延长了电池的使用寿命。
5、本发明中采用铅包铜汇流排不仅抗腐蚀而且导电性强,也可采用铅包银、铅包铝和铅包铁,只是铅包银的成本远高于铅包铜,而铅包铁和铅包铝的导电性能不如铜,从成本和性能综合考虑铅包铜最佳。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中汇流排的结构示意图。
图3是本发明中铜片的主视图。
附图标记:1-汇流排,2-凹槽,3-连接孔,4-负极板,5-正极板,6-极耳,7-圆孔。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1:铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法,其特征在于:步骤如下
1)将铜片冲压成带凹槽的矩形,且顶部带有连接孔;
2)将成型的铜片放入稀酸溶液或稀碱溶液中加热溶解进行除油处理,铜片在此过程中不参与反应,清理完毕后,用清水冲洗干净;
3)将干净的铜片放入模具中,再用铅熔液进行浇铸,浇铸过程中铅熔液的温度为480℃~520℃;
4)待铅熔液和模具自然冷却后,打开模具,取出已经铸上铅的铅包铜汇流排;
5)将带侧极耳的正极板和负极板交叉相叠,且正极板与负极板的极耳相反排列,分别嵌入两侧对应的汇流排凹槽内进行焊接形成极群,焊接时间为6~10秒。
本实施例中极群两侧相同位置上的极耳均位于同一直线上。
本实施例中所述铜片表面上设有用于增加铅铜结合力的圆孔7,所述圆孔7的直径为3~6mm,铜片的两端和中间均设有圆孔7,在浇铸的时候,铅熔液通过圆孔实现了铅与铅的结合,结合力强,从而极大的增大了铅铜的结合力。
实施例2:铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法,其特征在于:步骤如下
1) 将铜片冲压成带凹槽的矩形,且顶部带有连接孔;
2) 将成型的铜片放入稀酸溶液或稀碱溶液中加热溶解进行除油处理,铜片在此过程中不参与反应,清理完毕后,用清水冲洗干净;
3) 将干净的铜片放入模具中,再用铅熔液进行浇铸,浇铸过程中铅熔液的温度为480℃~520℃;
4)待铅熔液和模具自然冷却后,打开模具,取出已经铸上铅的铅包铜汇流排;
5)将带侧极耳的正极板和负极板交叉相叠,且正极板与负极板的极耳相反排列,分别嵌入两侧对应的汇流排凹槽内进行焊接形成极群,焊接时间为6~10秒。
本实施例中极群两侧相同位置上的极耳均位于同一直线上。
本实施例中所述铜片表面上设有用于增加铅铜结合力的圆孔7,所述圆孔7的直径为3~6mm。
本实施例中铜片上包覆铅的工艺可以采用电镀的方式替代浇铸,电镀采用通用的电镀工艺即可。
实施例3:铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法本申请申请人同时申请了一件一种铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群,包括两个铅包铜汇流排1,所述每个汇流排1上开设有至少三排凹槽2,汇流排1的顶部设有连接孔3,正极板5其中一侧设有与凹槽2相对应的极耳6,负极板4其中一侧设有与凹槽2相对应的极耳6,正极板5与负极板4交叉相叠,两个汇流排1凹槽2相向置于相叠的极板两侧,正极板5的极耳6均与一侧汇流排1凹槽2焊接,负极板4的极耳6均与另一侧汇流排1凹槽2焊接。
本实施例中采用3~5排凹槽2。
本实施例中所述汇流排1可以采用铅包银、铅包铁或铅包铝结构。
Claims (7)
1.铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法,其特征在于:步骤如下
1)将铜片冲压成带凹槽的矩形,且顶部带有连接孔;
2)将成型的铜片放入稀酸溶液或稀碱溶液中加热溶解进行除油处理,铜片在此过程中不参与反应,清理完毕后,用清水冲洗干净;
3)将干净的铜片放入模具中,再用铅熔液进行浇铸,浇铸过程中铅熔液的温度为480℃~520℃;
4)待铅熔液和模具自然冷却后,打开模具,取出已经铸上铅的铅包铜汇流排;
5)将带侧极耳的正极板和负极板交叉相叠,且正极板与负极板的极耳相反排列,分别嵌入两侧对应的汇流排凹槽内进行焊接形成极群,焊接时间为6~10秒。
2.根据权利要求1所述铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法,其特征在于:极群两侧相同位置上的极耳均位于同一直线上。
3.根据权利要求1所述铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法,其特征在于:所述铜片表面上设有用于增加铅铜结合力的圆孔(7),所述圆孔(7)的直径为3~6mm。
4.根据权利要求1所述铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法,其特征在于:铜片上包覆铅的工艺可以采用电镀的方式替代浇铸。
5.根据权利要求1-4中的任意一项所述铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法,其特征在于:采用铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法得到一种铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群,包括两个铅包铜汇流排(1),所述每个汇流排(1)上开设有至少三排凹槽(2),汇流排(1)的顶部设有连接孔(3),正极板(5)其中一侧设有与凹槽(2)相对应的极耳(6),负极板(4)其中一侧设有与凹槽(2)相对应的极耳(6),正极板(5)与负极板(4)交叉相叠,两个汇流排(1)凹槽(2)相向置于相叠的极板两侧,正极板(5)的极耳(6)均与一侧汇流排(1)凹槽(2)焊接,负极板(4)的极耳(6)均与另一侧汇流排(1)凹槽(2)焊接。
6.根据权利要求5所述铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法,其特征在于:采用3~5排凹槽(2)。
7.根据权利要求6所述铅酸蓄电池基于铅包铜汇流排的极群制造方法,其特征在于:所述汇流排(1)可以采用铅包银、铅包铁或铅包铝结构。
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