CN114976040A - 一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法 - Google Patents

一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114976040A
CN114976040A CN202210526055.0A CN202210526055A CN114976040A CN 114976040 A CN114976040 A CN 114976040A CN 202210526055 A CN202210526055 A CN 202210526055A CN 114976040 A CN114976040 A CN 114976040A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grid
lead
mould
manufacturing
polar plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210526055.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114976040B (zh
Inventor
徐冬明
景华梅
钱晓杰
卢珊珊
楼志强
钟义华
宋锐凡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shuangdeng Group Co Ltd
Original Assignee
Shuangdeng Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shuangdeng Group Co Ltd filed Critical Shuangdeng Group Co Ltd
Priority to CN202210526055.0A priority Critical patent/CN114976040B/zh
Publication of CN114976040A publication Critical patent/CN114976040A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114976040B publication Critical patent/CN114976040B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72—Grids
    • H01M4/73—Grids for lead-acid accumulators, e.g. frame plates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法，先用蜡料制成导电骨架蜡料模型，待干燥固化后，放入压制铅膏的模具中，向模具中压制入铅膏，完成后送入固化房进行固化，固化干燥完成后取出模具，向模具中填入耐火砂充填，然后给模具加热，待蜡料熔化后把蜡料液从浇口处脱出，形成导电孔道，将熔化的铅合金液体从浇口注射入，冷凝后就成为板栅和极板，导电骨架与固化干燥好的铅膏因注射成形其结合十分紧密，成品板栅和极板可以流转用于装配电池。本发明用砂铸造成型，板栅表面积比金属模成形的要大，可增强活性物质与板栅结合能力，电池性能显著提高，成品电池的循环寿命也大幅度提升，储存后的容量明显提升，早期容量损失PCL现象未发生。

Description

一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法。
背景技术
铅酸蓄电池凭借其优良的性价比，广泛地应用在通讯、储能、动力等领域。尽管铅酸蓄电池已发明使用100多年，但还存在诸多不足之处：寿命不长、循环使用次数少，易发生储存后的钝化现象、早期容量损失PCL现象等，这些问题的根源与铅酸蓄电池制作方法相关。板栅是铅酸蓄电池主要组成部件，是电极的集电骨架，起传导、汇集电流并使电流分布均匀的作用，同时对活性物质起支撑作用，是活性物质的载体。极板是化学电源的两个电极由活性物质和支撑及导电用的“集电体”组成，一般为片状多孔体。现有技术存在以下问题：
1、传统铅酸蓄电池板栅一般采用重力浇铸方式生产，技术成熟，但具有重量大、生产效率低、不耐腐蚀、过程质量控制偏差大的缺点。目前现有技术铅酸蓄电池均是采用金属模浇铸、压铸、冲网、拉网等方法制作板栅，其表面积小，与铅膏接触面积小、接触强度低，制约了电池性能发挥。
2、现有铅酸蓄电池均是先是采用浇铸、压铸、冲网、拉网等方法先制作板栅，时效后再在板栅上填涂上铅膏，固化干燥后形成成品极板，这种制作方法在板栅与铅膏界面上易形成阻抗层，也制约了电池性能发挥。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法，由于用砂铸造成型，板栅表面积比金属模成形的要大，可大大增强活性物质与板栅结合能力，因制作方法的革新，极板一致性大大提升，该板栅和极板制作的电池性能显著提高。
一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：根据电池正负板栅图纸尺寸与形状，用蜡料分别制成导电骨架蜡料模型，然后进行干燥固化；
步骤二：根据电池正负极板图纸尺寸与形状，制作压制铅膏的模具；
步骤三：打开动模，将干燥固化后的导电骨架蜡料模型放入压制铅膏的模具中规定的位置，合上动模；使用铅膏压制设备由浇口向模具中压制铅膏；活性物质按设计长宽厚尺寸在模具中压制成形；然后送入固化房进行固化，待固化干燥完成后取出模具；
步骤四：向模具中填入耐火砂，充填完全；
步骤五：给模具加热，待蜡料熔化后把蜡料液从浇口处脱出，形成导电孔道；
步骤六：选用电池规定的正负板栅合金与熔化温度，在铅炉中将其熔化；
步骤七：使用导电骨架注射成形设备将熔化后铅合金液体从浇口注射入；在成形的活性物质预留孔道及四周注射成形导电骨架；导电骨架冷凝后成为成品板栅和极板，打开模具从模具中取出板栅和极板，去除浇口；
步骤八：板栅和极板流转后，装配电池、化成电池。
优选的，步骤一中干燥固化的时间为：24小时～36小时。
优选的，步骤五中模具加热的温度范围为：55℃～60℃。
优选的，步骤六中正负板栅合金包括铅钙合金、铅锑合金，熔化温度为：460℃～520℃。
优选的，步骤七中导电骨架冷凝的温度为：30℃～50℃。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
1、本发明由于用耐火砂铸造成型，且板栅表面积比金属模成形的要大20％，可大大增强活性物质与板栅结合能力，该板栅制作的电池性能显著提高。
2、首先活性物质先按设计长宽厚尺寸在模具型腔中压制成形即压制铅膏，再固化干燥，最后在成形的活性物质预留孔道及四周注射成形导电骨架，这样制作形成极板。采用该极板制作方法最终制造的成品电池对比现有技术生产的电池其循环寿命大幅度提升，储存后的容量明显提升，早期容量损失PCL现象未发生。
3、该板栅和板极的制作方法对应现有车间布局调整，涂片车间将现有极板铅膏填涂设备更换成铅膏压制设备，板栅车间将浇铸、压铸、冲网、拉网等设备更换成导电骨架注射成形设备。现有车间铅粉机、和膏机、装配线、化成设备均不需要调整，原材料也是通用的，改造起来简单方便，改进后方便生产。
附图说明
图1为本发明一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法的导电骨架蜡料模型示意图；
图2为本发明一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法的成品极板示意图；
图3为本发明一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法的极板成形模具示意图；
图4为本发明一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法流程图。
1、铅膏，2、导电骨架，3、动模，4、定模，5、导电骨架蜡料模型，6，浇口，7，耐火砂。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
实施例1：
请参阅图1至图4，按照电池板栅和极板的设计要求，制作该铅酸蓄电池板栅和极板，操作如下：
一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：根据电池正负板栅图纸尺寸与形状，用蜡料分别制成导电骨架蜡料模型5，然后进行干燥固化；
步骤二：根据电池正负极板图纸尺寸与形状，制作压制铅膏1的模具；
步骤三：打开动模，将干燥固化后的导电骨架蜡料模型5放入压制铅膏1的模具中规定的位置，合上动模3；使用铅膏1压制设备由浇口6向模具中压制铅膏1；活性物质按设计长宽厚尺寸在模具中压制成形；然后送入固化房进行固化，固化干燥完成后取出模具；
步骤四：向模具中填入耐火砂7，充填完全；用耐火砂7铸造成型，且板栅表面积比金属模成形的要大20％，可大大增强活性物质与板栅结合能力，该板栅制作的电池性能显著提高。
步骤五：给模具加热，待蜡料熔化后把蜡料液从浇口6处脱出，形成导电孔道；
步骤六：选用电池规定的正负板栅合金与熔化温度，在铅炉中将其熔化；
步骤七：使用导电骨架注射成形设备将熔化后铅合金液体从浇口6注射入；在成形的活性物质预留孔道及四周注射成形导电骨架2；导电骨架2冷凝后成为成品板栅和极板，打开模具从模具中取出板栅和极板，去除浇口6；采用该极板制作方法最终制造的成品电池对比现有技术生产的电池其循环寿命大幅度提升，储存后的容量明显提升，早期容量损失PCL现象未发生。
步骤八：板栅和极板流转后，装配电池、化成电池。
优选的，步骤一中干燥固化的时间为：24小时～36小时。
优选的，步骤五中模具加热的温度范围为：55℃～60℃。
优选的，步骤六中正负板栅合金包括铅钙合金、铅锑合金，熔化温度为：460℃～520℃。
优选的，步骤七中导电骨架2冷凝的温度为：30℃～50℃。
利用本发明生产的板栅和极板替代原有电池的板栅和极板制作成48只2V500Ah的电池，该电池活性物质配方、用量等与现有工艺生产的电池相同，板栅合金配方、重量与现有工艺对应的板栅相同。同时利用现有工艺生产2V500Ah电池48只，各抽取3组电池，每组6只电池对电池循环寿命，储存后的容量进行测试，结果如下：
本实施例中各项性能的检测如下表1所示：
Figure BDA0003644407360000061
Figure BDA0003644407360000071
表1实施例的性能检测表
从数据上看，采用该板栅和极板制作方法最终制造的成品电池对比现有技术生产的电池其循环寿命大幅度提升，储存后的容量明显提升，早期容量损失PCL现象未发生。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：根据电池正负板栅图纸尺寸与形状，用蜡料分别制成导电骨架蜡料模型，然后进行干燥固化；
步骤二：根据电池正负极板图纸尺寸与形状，制作压制铅膏的模具；
步骤三：打开动模，将干燥固化后的导电骨架蜡料模型放入压制铅膏的模具中规定的位置，合上动模；使用铅膏压制设备由浇口向模具中压制铅膏；活性物质按设计长宽厚尺寸在模具中压制成形；然后送入固化房进行固化，待固化干燥完成后取出模具；
步骤四：向模具中填入耐火砂，充填完全；
步骤五：给模具加热，待蜡料熔化后把蜡料液从浇口处脱出，形成导电孔道；
步骤六：选用电池规定的正负板栅合金与熔化温度，在铅炉中将其熔化；
步骤七：使用导电骨架注射成形设备将熔化后铅合金液体从浇口注射入；在成形的活性物质预留孔道及四周注射成形导电骨架；导电骨架冷凝后成为成品板栅和极板，打开模具从模具中取出板栅和极板，去除浇口；
步骤八：板栅和极板流转后，装配电池、化成电池。
2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法，其特征在于：所述步骤一中干燥固化的时间为：24小时～36小时。
3.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法，其特征在于：所述步骤五中模具加热的温度范围为：55℃～60℃。
4.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法，其特征在于：所述步骤六中正负板栅合金包括铅钙合金、铅锑合金，熔化温度为：460℃～520℃。
5.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法，其特征在于：所述步骤七中导电骨架冷凝的温度为：30℃～50℃。
CN202210526055.0A 2022-05-16 2022-05-16 一种铅酸蓄电池极板的制作方法 Active CN114976040B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210526055.0A CN114976040B (zh) 2022-05-16 2022-05-16 一种铅酸蓄电池极板的制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210526055.0A CN114976040B (zh) 2022-05-16 2022-05-16 一种铅酸蓄电池极板的制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114976040A true CN114976040A (zh) 2022-08-30
CN114976040B CN114976040B (zh) 2023-07-18

Family

ID=82982866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210526055.0A Active CN114976040B (zh) 2022-05-16 2022-05-16 一种铅酸蓄电池极板的制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114976040B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201936946U (zh) * 2010-12-06 2011-08-17 山东圣阳电源科技有限公司 一种铅酸蓄电池板栅
CN202268440U (zh) * 2011-09-08 2012-06-06 超威电源有限公司 水平电池
CN103137948A (zh) * 2013-03-14 2013-06-05 江苏华富储能新技术股份有限公司 一种熔填式铅酸蓄电池极板及其制作方法
CN114256445A (zh) * 2021-12-15 2022-03-29 肇庆理士电源技术有限公司 一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201936946U (zh) * 2010-12-06 2011-08-17 山东圣阳电源科技有限公司 一种铅酸蓄电池板栅
CN202268440U (zh) * 2011-09-08 2012-06-06 超威电源有限公司 水平电池
CN103137948A (zh) * 2013-03-14 2013-06-05 江苏华富储能新技术股份有限公司 一种熔填式铅酸蓄电池极板及其制作方法
CN114256445A (zh) * 2021-12-15 2022-03-29 肇庆理士电源技术有限公司 一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114976040B (zh) 2023-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101969120B (zh) 铅酸蓄电池极板制造工艺
CN106299514A (zh) 一种锂离子电池化成方法
CN110085905A (zh) 一种蜂窝结构锂离子电池及其制备方法
CN208368618U (zh) 金属锂网和使用其的锂离子电池
CN108101042A (zh) 一种锂电池石墨负极材料的生产工艺
CN112191460B (zh) 长寿命硅基双极性铅蓄电池的正极涂板工装及方法
US2838590A (en) Composite electrode for electric batteries and method of making same
CN114976040B (zh) 一种铅酸蓄电池极板的制作方法
CN210200870U (zh) 一种锂离子电池
CN107732250B (zh) 充电型电池及其制备方法
CN106025383B (zh) 阀控式铅酸蓄电池及其制备方法
CN103117395A (zh) 铅酸蓄电池负板栅的制造方法
CN216389656U (zh) 一种圆柱新型极耳结构的锂离子电池
CN209139799U (zh) 一种蓄电池板栅铸板装置
CN203607486U (zh) 一种蓄电池板栅
CN109888173B (zh) 三维连续多孔铜/石墨电极的制备方法
JP2002093409A (ja) 制御弁式鉛蓄電池
CN103137948B (zh) 一种熔填式铅酸蓄电池极板及其制作方法
CN109742407B (zh) 一种铅蓄电池复合板栅及其制备方法
CN101609894A (zh) 铅酸蓄电池陶瓷电极格栅及其制作方法
CN206242386U (zh) 一种锂电池顶盖片成型模具
CN104868176A (zh) 一种3d铅酸电池及其制作方法
CN101853941A (zh) 一种铅酸蓄电池用轻质泡沫极板及其制备方法
CN103545560B (zh) 一种环保型铅蓄电池及其制造工艺
CN110783639A (zh) 一种汽车起停用efb电池及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant