CN109659557A - 利用3d打印技术打印铅酸蓄电池的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用3D打印技术打印铅酸蓄电池的方法，利用3D打印设备打印隔板；在打印好的隔板上层利用打印设备喷涂正极铅膏，形成第一正极铅膏活性层；在第一正极铅膏活性层上利用打印设备打印板栅，在板栅表面再利用打印设备喷涂正极铅膏，形成第二正极活性层；在第二正极活性层上重复打印隔板，在打印好的隔板上层利用3D打印设备喷涂负极铅膏，形成第一负极铅膏活性层；在上述第一负极铅膏活性层上利用3D打印设备打印板栅，然后在板栅表面再利用3D打印设备喷涂负极铅膏，形成第二负极活性层，重复打印隔板、正极极板和负极极板，直至满足蓄电池极板层数要求；在外围打印蓄电池外壳，完成后烘干，再灌入酸液封装。

Description

利用3D打印技术打印铅酸蓄电池的方法
技术领域
本发明涉及铅酸电池技术领域，具体为一种利用3D打印技术打印铅酸蓄电池的方法。
背景技术
铅酸电池已经有130年的历史，具有性能可靠，生产工艺成熟，较镍氢电池和锂电池成本低等优点。目前的电动车绝大多数是采用密封式铅酸电池。密封式铅酸电池是将正、负极板交错叠放排列在电池盒内，正、负极板之间用绝缘隔板进行隔离，当电解液充入电池盒内，电解液与正、负极板上的铅进行化学反应。当电池充电时，变成硫酸铅的正、负两极板上的铅把固定在其中的硫酸成分释放到电解液中，分别变成铅和氧化铅，使电解液中的硫酸浓度不断增加，电压上升，积蓄能量；放电时，正极板中的氧化铅和负极板上的铅与电解液中的硫酸发生反应变成硫酸铅，使电解液中的硫酸浓度不断降低，电压下降，使得能量降低，电池对外输出能量，故电池的循环充放电是电能和化学能不断转换的一个过程，最终实现能量的存储和释放。
现有技术中的铅酸蓄电池通过通过工人操控机械设备，然后进行组装，在工作中工作人员难免要与铅酸电池进行接触，由于各种重金属粉尘的存在，会被工作人员吸入体内，造成职业病的发生。
发明内容
本发明为了解决现有技术的不足，提供了一种通过3D打印成型，生产上节能环保，效率高。
一种利用3D打印技术打印铅酸蓄电池的方法，具体方法如下：
利用3D打印设备打印隔板，隔板选用透酸、绝缘材料，制成浆状，然后再进行3D打印；
在上述打印好的隔板上层利用3D打印设备喷涂正极铅膏，形成第一正极铅膏活性层；
在上述第一正极铅膏活性层上利用3D打印设备打印正极板栅，然后在正极板栅表面再利用3D打印设备喷涂正极铅膏，形成第二正极活性层，第一正极活性层和第二正极活性层对称，与正极板栅一起构成铅酸电池的正极极板；
在第二正极活性层上重复打印隔板，在打印好的隔板上层利用3D打印设备喷涂负极铅膏，形成第一负极铅膏活性层；
在上述第一负极铅膏活性层上利用3D打印设备打印负极板栅，然后在负极板栅表面再利用3D打印设备喷涂负极铅膏，形成第二负极活性层，第一负极活性层和第二负极活性层对称，与负极板栅一起构成铅酸电池的负极极板；
重复打印隔板、正极极板和负极极板，直至满足蓄电池极板层数要求；
在外围打印蓄电池外壳，完成后烘干，再灌入酸液封装。
所述正极板栅是用耐腐蚀铅合金磨成的粉末热熔打印成均匀布孔的薄板，正极板栅厚度不大于1mm，正极板栅上每个小孔孔径不大于4mm，所述正极板栅的开孔面积总和与正极板总面积比小于1:2。
所述负极板栅为采用纯铅磨成的粉末热熔打印成均匀布孔的薄板，负极板栅厚度小于0.8mm，负极板栅小孔孔径不大于3mm，所述负极板栅的开孔面积总和与负极板总面积比小于1:3。
所述正极铅膏和负极铅膏是在传统铅膏配方基础上同比例增加水、硫酸和胶体用量来稀释制成便于喷涂打印的正极板流体铅膏和负极板流体铅膏。
上述打印的铅酸电池，在新能源汽车上的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用3D打印的方法制备铅酸电池，省去了各种机械设备，效率明显提高，改善了各个生产厂家的车间环境，无废水、废弃物的排放，达到环保、节能的目的。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种利用3D打印技术打印铅酸蓄电池的方法，具体方法如下：
利用3D打印设备打印隔板，隔板选用透酸、绝缘材料，制成浆状，然后再进行3D打印；
在上述打印好的隔板上层利用3D打印设备喷涂正极铅膏，形成第一正极铅膏活性层；
在上述第一正极铅膏活性层上利用3D打印设备打印正极板栅，然后在正极板栅表面再利用3D打印设备喷涂正极铅膏，形成第二正极活性层，第一正极活性层和第二正极活性层对称，与正极板栅一起构成铅酸电池的正极极板；
在第二正极活性层上重复打印隔板，在打印好的隔板上层利用3D打印设备喷涂负极铅膏，形成第一负极铅膏活性层；
在上述第一负极铅膏活性层上利用3D打印设备打印负极板栅，然后在负极板栅表面再利用3D打印设备喷涂负极铅膏，形成第二负极活性层，第一负极活性层和第二负极活性层对称，与负极板栅一起构成铅酸电池的负极极板；
重复打印隔板、正极极板和负极极板，直至满足蓄电池极板层数要求；
在外围打印蓄电池外壳，完成后烘干，再灌入酸液封装。
所述正极板栅是用耐腐蚀铅合金磨成的粉末热熔打印成均匀布孔的薄板，正极板栅厚度不大于1mm，正极板栅上每个小孔孔径不大于4mm，所述正极板栅的开孔面积总和与正极板总面积比小于1:2。
所述负极板栅为采用纯铅磨成的粉末热熔打印成均匀布孔的薄板，负极板栅厚度小于0.8mm，负极板栅小孔孔径不大于3mm，所述负极板栅的开孔面积总和与负极板总面积比小于1:3。
所述正极铅膏和负极铅膏是在传统铅膏配方基础上同比例增加水、硫酸和胶体用量来稀释制成便于喷涂打印的正极板流体铅膏和负极板流体铅膏。
上述打印的铅酸电池，在新能源汽车上的应用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种利用3D打印技术打印铅酸蓄电池的方法，其特征在于具体方法如下：
利用3D打印设备打印隔板，隔板选用透酸、绝缘材料，制成浆状，然后再进行3D打印；
在上述打印好的隔板上层利用3D打印设备喷涂正极铅膏，形成第一正极铅膏活性层；
在上述第一正极铅膏活性层上利用3D打印设备打印正极板栅，然后在正极板栅表面再利用3D打印设备喷涂正极铅膏，形成第二正极活性层，第一正极活性层和第二正极活性层对称，与正极板栅一起构成铅酸电池的正极极板；
在第二正极活性层上重复打印隔板，在打印好的隔板上层利用3D打印设备喷涂负极铅膏，形成第一负极铅膏活性层；
在上述第一负极铅膏活性层上利用3D打印设备打印负极板栅，然后在负极板栅表面再利用3D打印设备喷涂负极铅膏，形成第二负极活性层，第一负极活性层和第二负极活性层对称，与负极板栅一起构成铅酸电池的负极极板；
重复打印隔板、正极极板和负极极板，直至满足蓄电池极板层数要求；
在外围打印蓄电池外壳，完成后烘干，再灌入酸液封装。
2.根据权利要求1所述的利用3D打印技术打印铅酸蓄电池的方法，其特征在于，所述正极板栅是用耐腐蚀铅合金磨成的粉末热熔打印成均匀布孔的薄板，正极板栅厚度不大于1mm，正极板栅上每个小孔孔径不大于4mm，所述正极板栅的开孔面积总和与正极板总面积比小于1:2。
3.根据权利要求1所述的利用3D打印技术打印铅酸蓄电池的方法，其特征在于，所述负极板栅为采用纯铅磨成的粉末热熔打印成均匀布孔的薄板，负极板栅厚度小于0.8mm，负极板栅小孔孔径不大于3mm，所述负极板栅的开孔面积总和与负极板总面积比小于1:3。
4.根据权利要求1所述的利用3D打印技术打印铅酸蓄电池的方法，其特征在于，所述正极铅膏和负极铅膏是在传统铅膏配方基础上同比例增加水、硫酸和胶体用量来稀释制成便于喷涂打印的正极板流体铅膏和负极板流体铅膏。
5.一种权利要求1打印的铅酸电池，在新能源汽车上的应用。
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