CN109371526A - 一种铅蓄电池用铅网板栅及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铅蓄电池用铅网板栅及其制备方法，形成有线头的一端作为负极、圆弧形单耳的一端作为正极铅网板栅，具有生产效率高、产品耐腐蚀性好的特点。具体方法如下：经线张开时，移动剑杆夹住从送线器伸出的纬线头顺向由张开区的第一根经线穿越至最后一根经线，到达等待区，送线长度大于两倍幅宽；打纬机构将纬线平推至经线张开角的根部，经线闭合夹住纬线，网沿经线方向移动；经线又一次张开，移动剑杆的剑头反向由张开区的最后一根经线穿越至第一根经线，并在最后一根经线处形成圆弧；移动剑杆回复至初始位置，打纬机构再次将纬线平推至经线张开角的根部，经线闭合夹住纬线，网沿经线方向移动，切断纬线头，送线器回复初始位置；重复动作。

Description

一种铅蓄电池用铅网板栅及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及铅蓄电池领域，尤其涉及一种生产效率高、耐腐蚀性好的铅蓄电池用铅网及其制备方法。

【背景技术】

铅蓄电池因其具有稳定可靠、无记忆效应、价格低廉、可做成单体大容量电池等优点，被广泛用作汽车启动电源、不间断电源、从电动自行车到柴油潜艇的动力电源和储能电源等领域，其产量和储电量仍然雄踞化学电源之首。传统铅蓄电池的板栅有三种制备方法：①重力铸造，该法应用范围广，但效率低，污染高；②冲孔板栅，该法是先预制铅带、然后冲孔加工，其优点是效率高，但冲孔时会产生70-80％落料，能耗高，且只能做1.2mm以下的薄板栅；③连铸连轧，该法的优点是效率高、能耗低，但板栅不耐腐蚀，且只能做1.5mm以下的薄板栅。因此，人们逐渐开发出铅网板栅作为替代，即将玻璃纤维复合铅丝纺织形成网，这样可根据实际需要制造不同线径的铅丝，理论上可织造任意厚度的铅网作为电池板栅，且重量轻，耐腐蚀，无铅尘污染，如专利CN102751507A公开的内容。

对于铅网板栅，目前有通过无梭织机编织和有梭织机编织两种不同的制造方法。

具体而言，采用无梭织机编织铅网的动作如下：a,经线有规律的张合，张开时，纬线由送线剑杆，顺向牵引至中间的剑头交接区并滞留，同时接引剑杆也逆向运动至剑头交接区，接引剑杆的剑头夹住纬线后，送线剑杆的剑头松开纬线；b.送线剑杆和接引剑杆反向运动，退出接引区，回到原位，打纬机构将纬线平推至经线张开角的根部；c.接引剑杆的剑头松开纬线，经线闭合夹紧纬线，同时剪断纬线；d.网沿经线方向移动一个设计要求的纬线间距；e.经线继续原来运动方向，又一次张开，送线剑杆再次夹住纬线，重复a-d。

采用有梭织机编织铅网的动作如下：a,经线有规律的张合，张开时，缠绕纬线的纬线轴被梭箱牵引顺向由张开区的第一根经线穿越至最后一根经线，并在第一根经线处形成半圆弧；b.打纬机构将纬线平推至经线张开角的根部，经线闭合夹住纬线，同时，网沿经线方向移动一个设计要求的纬线间距，梭箱里的纬线换向；c.经线继续垂直方向运动，又一次张开，梭箱反向由张开区的最后一根经线穿越至第一根经线，并在最后一根经线处形成半圆弧；d.打纬机构再次将纬线平推至经线张开角的根部，经线闭合夹住纬线，网沿经线方向移动一个设计要求的纬线间距；e.重复a-d，直到梭箱里纬线用尽，更换新的纬线轴。

以上两种编织方法各自有优缺点：

1)无梭织机编织方法得到的铅网如图1所示，该法的纬线轴不用穿越经线区，理论上可以无限长，中间换纬线的次数少，效率高，但每一根纬线两端都是断开的，极板板栅在工艺过程中需要浸泡在酸液里，酸液会由此吸附在纬线的玻璃纤维里，造成正极端铅丝腐蚀，缩短电池寿命；另外，由于纬线不连续，为了保证纺织幅宽一致，并且为了防止电池生产过程中板栅变形，铅网必须具备一定的张力，因此，实际纺织时，纬线要比总纺织幅宽要宽10-30cm，锁边后，多出的10-30cm纬线都需裁断，浪费极大。

2)有梭织机编织方法得到的铅网如图2所示，该法虽然避免了酸液吸附和纬线浪费的问题，但由于玻璃纤维复合铅丝的重量重，铅丝之间粘着力大，梭箱里所能缠绕的纬线长度非常有限，需要频繁更换梭子，不仅效率极其低下，且每次因梭子残留的纬线而造成的浪费也不小。

综上可知，目前的铅网制备方法都存在明显的缺陷有待进一步的改进。

【发明内容】

本发明提供一种铅蓄电池用铅网及其制备方法，生产效率高、耐腐蚀性好。

本发明的技术解决方案如下：

一种铅蓄电池用铅网板栅，该铅网板栅由经线和纬线编织而成，其特征在于，所述铅网板栅具有用作负极、露出纬线线头的一端，以及与之对应的用作正极的、由纬线弯曲形成的圆弧形的另一端。不同于以往双端线头的无耳板栅和双端圆弧形的双耳板栅，单耳板栅的生产效率更高，材料浪费更少，且耐腐蚀性也与双耳板栅相当。

进一步的，上述圆弧形为半圆弧。相对而言，纬线弯折自然形成半圆弧，成本更低，寿命更长。

进一步的，上述纬线为复合铅丝。

进一步的，上述复合铅丝由玻璃纤维、铜丝、铝丝或者碳纤维作为芯线，与固态铅合金复合制成。

进一步的，上述铅网板栅通过无梭织机编织而成。

一种铅蓄电池用铅网板栅的制备方法，该铅网板栅由经线和纬线编织而成，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

a.经线有规律的张合，张开时，移动剑杆夹住从送线器伸出的纬线头顺向由张开区的第一根经线穿越至最后一根经线，到达等待区，送线长度大于两倍幅宽、小于三倍幅宽；

b.打纬机构将纬线平推至经线张开角的根部，经线闭合夹住纬线，同时，网沿经线方向移动一个设计要求的纬线间距；

c.经线继续运动，又一次张开，移动剑杆的剑头反向由张开区的最后一根经线穿越至第一根经线，并在最后一根经线处形成圆弧；

d.移动剑杆回复至初始位置，打纬机构再次将纬线平推至经线张开角的根部，经线闭合夹住纬线，网沿经线方向移动一个设计要求的纬线间距，同时切断纬线头，送线器移动两个设计要求的纬线间距，为下一次送线做准备；

e.重复a-d。

进一步的，上述送线长度比两倍幅宽长3-10mm，相当于多出3-10mm铅丝作为圆弧形成的材料。

本发明的有益效果如下：

1)本发明由于在制备过程中无需频繁更换梭子，显著地提高了生产效率，在打纬过程中，铅丝一直被剑头拉紧，即使纬线被剪断的一端也无需为了保证张力而留出更多线头，同时明显地降低了产品制造成本。

2)本发明的铅网板栅在一端形成了圆弧可作为正极，另一端则被截断露出线头可作为负极。对于圆弧一端的正极板栅，虽然酸液会吸附，但是，由于圆弧的连接效果，吸附后的酸液爬升路径相当于延长了一倍，致使酸的吸附爬升减弱，这一端的复合铅丝的玻璃纤维里吸附的酸液就减少很多，因此，正极铅丝腐蚀断裂的隐患降低；而负极由于仍是裸露的线头，玻璃纤维里会吸附一些酸液，但负极处于还原态，本身就不存在腐蚀的问题。因此，本发明的铅网板栅在降低铅丝腐蚀方面具有明显优势。

3)本发明兼具无梭纺织效率高和有梭纺织耐腐蚀的优点，材料浪费更少、污染更小、成本也更低。

【附图说明】

图1为传统无梭织机编织的铅网板栅；

图2为传统有梭织机编织的铅网板栅；

图3为本发明的铅网板栅

图4为本发明的制备方法的主要动作示意图。

标注说明：1，纬线；2，经线；3，正极端；4，负极端。

【具体实施方式】

下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。

以下所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序，所描述的方向仅限于附图。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进，亦落入本发明要求的保护范围之内。

实施例

一种铅蓄电池用铅网板栅，该铅网板栅由纬线1和经线2编织而成，所述铅网板栅的一端露出纬线线头，该端用作负极，与之对应的另一端为由纬线弯曲形成的圆弧形，用作正极，如图3所示。不同于以往双端线头的无耳板栅和双端圆弧形的双耳板栅，单耳板栅的生产效率更高，材料浪费更少，且耐腐蚀性也与双耳板栅相当。纬线弯折自然形成的是半圆弧，成本更低，寿命更长。

上述纬线可以为由芯线为玻璃纤维与固态铅合金制成的复合铅丝，芯线也可以为铜丝、铝丝、碳纤维等材料；上述芯线均提高了复合铅丝的强度，而且当芯线使用铜丝、铝丝、碳纤维等材料时，还会提高板栅的电导率，有利于降低电池的内阻；由于铅本身密度大，柔软，延展性好，粘度大，因此，该类纬线通过有梭织机编织时容易彼此粘连，而且，在线径相同的情况下，复合铅丝重量高于传统织物所用丝线，所以长度也不能太长，为了保证生产效率，上述铅网板栅本质上仍然是通过无梭织机编织而成。

上述铅蓄电池用铅网板栅的制备方法包括以下步骤：

a.经线有规律的张合，张开时，移动剑杆夹住从送线器伸出的纬线头顺向由张开区的第一根经线穿越至最后一根经线，到达等待区，送线长度大于两倍幅宽、小于三倍幅宽；b.打纬机构将纬线平推至经线张开角的根部，经线闭合夹住纬线，同时，网沿经线方向移动一个设计要求的纬线间距；c.经线方向运动，又一次张开，移动剑杆的剑头反向由张开区的最后一根经线穿越至第一根经线，并在最后一根经线处形成圆弧；d.移动剑杆回复至初始位置，打纬机构再次将纬线平推至经线张开角的根部，经线闭合夹住纬线，网沿经线方向移动一个设计要求的纬线间距，同时切断纬线头，送线器移动两个设计要求的纬线间距，为下一次送线做准备；e.重复a-d。

其步骤图示如图4。图中虚线表示基线，左端长方形图标表示送线器，右端箭头图标表示移动剑杆的头部，初始状态的送线器和移动剑杆位于网的两侧，而且它的距离略大于网的幅宽。第一个动作(由(1)到(2))，经线张开，移动剑杆向送线器方向移动，移动至送线器，夹住送线器送出的纬线头；第二个动作(由(2)到(3))，移动剑杆夹着纬线头反向移动至等待区，同时送线器不停地送线，等待区位于略大于两倍网的幅宽处，即送线长度略大于两倍幅宽，一般而言，需要小于三倍幅宽，进一步优选比两倍幅宽长3-10mm，作为稍后形成圆弧单耳的材料；第三个动作(由(3)到(4))，打纬机构将纬线平推至经线张开角的根部，经线闭合夹住纬线，同时，网沿经线方向移动一个设计要求的纬线间距，送线器也同向移动一个设计要求的纬线间距，但是不切断纬线；第四个动作(由(3)到(4))，经线继续垂直方向运动，又一次张开，移动剑杆的箭头反向由张开区的最后一根经线穿越至第一根经线，并在最后一根经线处形成圆弧；第五个动作(由(4)到(5))，移动剑杆回复至初位始置，打纬机构再次将纬线平推至经线张开角的根部，经线闭合夹住纬线，网沿经线方向移动一个设计要求的纬线间距，同时切断纬线头，送线器移动两个设计要求的纬线间距，为下一次送线做准备，所有机构回复到初始状态。

这种纺织方法，本质还是无梭纺织，但纬线交接区不在织物中间，而是穿越了整个经线区，在一端形成了半圆弧，另一端则被截断露出线头。其优点是，相比有梭织机，由于无需频繁更换梭子，无论纺织效率还是产品制造成本都有优势；相比传统无梭织机，只有一端露出线头，虽然酸液会吸附，但是，由于两根纬线连接在一起，吸酸距离延长了一倍，酸的吸附爬升减弱，而半圆弧一端的铅网可用作正极板栅，这一端的铅丝的玻璃纤维里吸附的酸液很少，因此，正极铅丝腐蚀断裂的隐患降低，而负极虽然玻璃纤维里吸附的酸液要多一些，但负极处于还原态，本身就不存在腐蚀的问题，降低铅丝腐蚀方面具有明显优势，另一方面，在打纬过程中，铅线一直被剑头拉紧，即使纬线被剪断的一端也无需为了保证张力而留出更多线头，成本显著降低。因此，本发明兼具无梭纺织效率高和有梭纺织耐腐蚀的优点，成本也更低。

Claims (7)

1.一种铅蓄电池用铅网板栅，该铅网板栅由经线和纬线编织而成，其特征在于，所述铅网板栅具有用作负极、露出纬线线头的一端，以及与之对应的用作正极的、由纬线弯曲形成的圆弧形的另一端。

2.根据权利要求1所述的铅蓄电池用铅网板栅，其特征在于，所述圆弧形为半圆弧。

3.根据权利要求1所述的铅蓄电池用铅网板栅，其特征在于，所述纬线为复合铅丝。

4.根据权利要求3所述的铅蓄电池用铅网板栅，其特征在于，所述复合铅丝由玻璃纤维、铜丝、铝丝或者碳纤维作为芯线，与固态铅合金复合制成。

5.根据权利要求1所述的铅蓄电池用铅网板栅，其特征在于，所述铅网板栅通过无梭织机编织而成。

6.一种铅蓄电池用铅网板栅的制备方法，该铅网板栅由经线和纬线编织而成，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

a.经线有规律的张合，张开时，移动剑杆夹住从送线器伸出的纬线头顺向由张开区的第一根经线穿越至最后一根经线，到达等待区，送线长度大于两倍幅宽、小于三倍幅宽；

b.打纬机构将纬线平推至经线张开角的根部，经线闭合夹住纬线，同时，网沿经线方向移动一个设计要求的纬线间距；

c.经线继续垂直方向运动，又一次张开，移动剑杆的箭头反向由张开区的最后一根经线穿越至第一根经线，并在最后一根经线处形成圆弧；

d.移动剑杆回复至初始位置，打纬机构再次将纬线平推至经线张开角的根部，经线闭合夹住纬线，网沿经线方向移动一个设计要求的纬线间距，同时切断纬线头，送线器移动两个设计要求的纬线间距，为下一次送线做准备；

e.重复a-d。

7.根据权利要求6所述的铅蓄电池用铅网板栅的制备方法，其特征在于，所述送线长度比两倍幅宽长3-10mm。