CN110148710A - 新型蓄电池板栅制造工艺 - Google Patents

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Abstract

一种新型蓄电池板栅制造工艺，包括以下步骤，1、预浸聚氨酯海绵；2、碳化预浸后的聚氨酯海绵，获得聚氨酯泡沫板；3、取一块多孔网络状的铜箔或者铝箔，去除表面油，然后在铜箔或者铝箔的表面两边均匀涂一层导电胶，再将炭化后的聚氨酯泡沫板材黏粘在铜箔或铝箔上；4、焊极耳；5、电镀铅，获得泡沫铅板栅；6、对获得的泡沫铅板栅进行清洗，去除电镀液，然后烘干，烘干温度为35℃‑60℃；7、对烘干后的泡沫铅板栅进行和膏涂板；8、对和膏涂板后的泡沫铅板栅进行进行固化。制备获得的板栅质量轻、制造工艺简单、导流能力高，活性物质微观结构和电流在极板内的分布情况好，减少了内阻，提高负极活性物质利用率可达55‑60%。

Description

新型蓄电池板栅制造工艺
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种新型泡沫铅板栅制造工艺。
背景技术
铅酸蓄电池自发明至今已有160年，因其原材料主要为铅，来源广泛，在加上其输出功率高、安全性好而得到广泛的应用。是目前市场上用量比较大的二次电池之一。目前铅酸电池的板栅主要为铅钙合金浇铸板栅，制备的一只20AH电池重量为6.5kg左右，导致电池比能量较低。极板的重量占整只电池重量的70%。为了降低电池重量，提高活性物质利用率，很多专家从板栅结构和材质入手。
申请号201010275613.8、授权公告号 CN 101924218 B、名称为“铅酸蓄电池板栅制造工艺”的中国发明专利公开了一种铅酸蓄电池板栅制造工艺：“将电解铅加入到合金配制炉中至电解铅熔化并使铅液温度达到500~520℃进行打渣处理；打渣后继续加热至650~680℃后添加钙铝合金；搅拌使得铅液温度冷却至550~560℃ ；加金属锡锭，搅拌5~8 分钟，合金液放入铅锭模中形成合金铅锭；将合金铅锭加入到铅炉中加热至完全熔化，并使铅炉温度460~480℃、输铅管温度520~540℃、铅勺温度520~540℃、模具上口温度130~150℃、模具下口温度130~150℃、铸板速度11~13 片/ 分钟，开始浇铸板栅；将板栅放入100~120℃的环境中存放8~12h 使板栅得到硬化。”该发明的制造工艺解决了板栅铸造过程中多孔、气孔、缩孔、裂痕、断筋等问题，以期能提高铸件品质、从根本上保证电池的性能。但上述技术均存在工艺过程复杂繁琐的问题，板栅的重量也能够减轻。
发明内容
本发明的主要发明目的，是提供一种铅酸蓄电池中铅板栅的新的制造工艺。
本发明所用的技术方案是：一种新型蓄电池板栅制造工艺，包括以下步骤，
第一步、预浸聚氨酯海绵；
第二步、碳化预浸后的聚氨酯海绵，获得聚氨酯泡沫板；
第三步、取一块多孔网络状的铜箔或者铝箔，去除表面油，然后在铜箔或者铝箔的表面两边均匀涂一层导电胶，再将炭化后的聚氨酯泡沫板材黏粘在铜箔或铝箔上；
第四步、焊极耳；
第五步、电镀铅，获得泡沫铅板栅；
第六步、对获得的泡沫铅板栅进行清洗，去除电镀液，然后烘干，烘干温度为35℃-60℃；
第七步、对烘干后的泡沫铅板栅进行和膏涂板；
第八步、对和膏涂板后的泡沫铅板栅进行进行固化。
作为优选，所述的导电胶为加银导电胶、加铜导电胶或者石墨导电胶。
作为优选，所述的铜箔或铝箔的厚度大于等于0.02毫米、小于等于0.1毫米。
作为优选，炭化后的聚氨酯泡沫板的厚度大于等于0.5毫米、小于等于3毫米，聚氨酯泡沫板的孔径大于等于10PPI、小于等于40PPI。
作为优选，所述和膏的配方为：铅粉1000份、纯水140-145份、硫酸55-60份、短纤维1.1份、炭黑3-6份，所述和膏的视比重为3.6-4.4克/立方厘米。
作为优选，电镀铅时的电镀工艺为：
首先,电流5-10毫安/平方厘米 ，时间为3-7分钟；
然后,电流15-20毫安/平方厘米,时间为4-10分钟 ；
最后,电流28-35毫安/平方厘米,时间为30-100分钟。
本发明的优点是：采用聚氨酯泡沫板和多孔网络状的铜箔或者铝箔结合的方式制造蓄电池板栅，制备获得的板栅具有质量轻的特点，且制造工艺简单，同时泡沫铅的三维网络结构增加了跟铅膏的接触面积，加强了板栅的导流能力，改善了活性物质微观结构和电流在极板内的分布情况，减少了内阻，提高负极活性物质利用率可达55-60%。同时铜箔或铝箔的加入，一方面可以减少内阻，两一方面加强导流能力，提高了板栅的大电流充放电性能。因此本发明是一种非常优秀的新型蓄电池板栅制造工艺。
附图说明
图1：新型蓄电池板栅制造工艺示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例一：
如图1所示，本发明，一种新型蓄电池板栅制造工艺，包括以下步骤，
第一步、预浸聚氨酯海绵；
第二步、碳化预浸后的聚氨酯海绵，按照138毫米×66mm裁剪炭化后的聚氨酯板材，获得聚氨酯泡沫板，聚氨酯泡沫板的厚度优选为1.5毫米；
第三步、取一块厚度为0.8毫米的多孔网络状的铝箔【由于为多孔网络状，具有重量轻的特点】，去除表面油，然后在铝箔的表面两边均匀涂一层石墨导电胶，再将炭化后的聚氨酯泡沫板材黏粘在铝箔上；
第四步、用公知的方式、位置把极耳焊在铝箔上，极耳的重量为3克到5克，本实施例优选为4克；
第五步、用公知的方式电镀铅，获得泡沫铅板栅，其中电镀工艺为：
（1）首先,电流7毫安/平方厘米 ，时间为6分钟；
（2）然后,电流20毫安/平方厘米,时间为4分钟；
（3）最后,电流28毫安/平方厘米,时间为60分钟；
第六步、对获得的泡沫铅板栅进行清洗，去除电镀液，然后烘干，烘干温度为45℃；
第七步、对烘干后的泡沫铅板栅进行和膏涂板，和膏配方为：铅粉1000份、纯水140份，硫酸55份，短纤维1.1份，炭黑4份；
第八步、对和膏涂板后的泡沫铅板栅进行固化。
然后进一步地就可以组装化成得到12v20Ah的铅酸蓄电池。
用泡沫铅板栅制得的铅酸蓄电池和用通常方法制得的铅酸蓄电池的性能具有较大的差异：
1. 活性物质利用率：用泡沫铅板栅制得的铅酸蓄电池可达55%，而用通常方法制得的铅酸蓄电池只可达40%；
2. 电池重量：用泡沫铅板栅制得的铅酸蓄电池的重量只有5.2公斤，而用通常方法制得的铅酸蓄电池重达6.5公斤；
3. 大电流放电性能：用泡沫铅板栅制得的铅酸蓄电池可持续32分钟以上，而用通常方法制得的铅酸蓄电池则只有约27分钟；
4. 低温性能(-18℃)：用泡沫铅板栅制得的铅酸蓄电池为17.5Ah，而用通常方法制得的铅酸蓄电池则只约为14.4Ah。
实施例二：
实施例二与实施例一的不同点主要在于，实施例二中，电镀工艺为：
（1）首先,电流7毫安/平方厘米 ，时间为6分钟；
（2）然后,电流20毫安/平方厘米,时间为6分钟；
（3）最后,电流28毫安/平方厘米,时间为65分钟；
用泡沫铅板栅制得的铅酸蓄电池和用通常方法制得的铅酸蓄电池的性能具有较大的差异：
1. 活性物质利用率：用泡沫铅板栅制得的铅酸蓄电池可达54%，而用通常方法制得的铅酸蓄电池只可达40%；
2. 电池重量：用泡沫铅板栅制得的铅酸蓄电池的重量只有5.0公斤，而用通常方法制得的铅酸蓄电池重达6.5公斤；
3. 大电流放电性能：用泡沫铅板栅制得的铅酸蓄电池可持续29分钟以上，而用通常方法制得的铅酸蓄电池则只有约27分钟；
4. 低温性能(-18℃)：用泡沫铅板栅制得的铅酸蓄电池为15.6Ah，而用通常方法制得的铅酸蓄电池则只约为14.4Ah。
以上所述之具体实施例仅为本发明较佳的实施方式，而并非以此限定本发明的具体实施结构和实施范围。事实上，依据本发明所述之形状、结构和设计目的也可以作出一些等效的变化。因此，凡依照本发明所述之形状、结构和设计目的所作出的一些等效变化理应均包含在本发明的保护范围内，也即这些等效变化都应该受到本发明的保护。

Claims (6)

1.一种新型蓄电池板栅制造工艺，其特征是：包括以下步骤，
第一步、预浸聚氨酯海绵；
第二步、碳化预浸后的聚氨酯海绵，获得聚氨酯泡沫板；
第三步、取一块多孔网络状的铜箔或者铝箔【重量轻】，去除表面油，然后在铜箔或者铝箔的表面两边均匀涂一层导电胶，再将炭化后的聚氨酯泡沫板材黏粘在铜箔或铝箔上；
第四步、焊极耳；
第五步、电镀铅，获得泡沫铅板栅；
第六步、对获得的泡沫铅板栅进行清洗，去除电镀液，然后烘干，烘干温度为35℃-60℃；
第七步、对烘干后的泡沫铅板栅进行和膏涂板；
第八步、对和膏涂板后的泡沫铅板栅进行固化。
2.根据权利要求1所述的新型蓄电池板栅制造工艺，其特征是：所述的导电胶为加银导电胶、加铜导电胶或者石墨导电胶。
3.根据权利要求1所述的新型蓄电池板栅制造工艺，其特征是：所述的铜箔或铝箔的厚度大于等于0.02毫米、小于等于0.1毫米。
4.根据权利要求1所述的新型蓄电池板栅制造工艺，其特征是：炭化后的聚氨酯泡沫板的厚度大于等于0.5毫米、小于等于3毫米，聚氨酯泡沫板的孔径大于等于10PPI、小于等于40PPI。
5.根据权利要求1所述的新型蓄电池板栅制造工艺，其特征是：所述和膏的配方为：铅粉1000份、纯水140-145份、硫酸55-60份、短纤维1.1份、炭黑3-6份，所述和膏的视比重为3.6-4.4克/立方厘米。
6.根据权利要求1所述的新型蓄电池板栅制造工艺，其特征是：电镀铅时的电镀工艺为：
（1）首先,电流5-10毫安/平方厘米 ，时间为3-7分钟；
（2）然后,电流15-20毫安/平方厘米,时间为4-10分钟；
（3）最后,电流28-35毫安/平方厘米,时间为30-100分钟。
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