CN1428881A - 铅酸蓄电池板栅制造方法 - Google Patents

Abstract

一种铅酸蓄电池板栅制造方法，它包括网栅的制作，还包括将边框和极耳固设在网栅上，将其结合部位进行一体化处理的方法，边框和极耳的材质采用高纯度铅(99.99％)或者为铅合金，网栅的材质可采用纯金属丝或铅合金金属丝或高机械强度和导电性的复合金属丝或高机械强度、高耐腐蚀性的金属－非金属复合丝线材料，在网栅的网线与框架结合部位采用表面处理，再进行熔接，使其合为一体；这种制备方法可以将网体与汇流体(电极边框和极耳)紧密地结合为一体，既保持了网状材料的柔软，高机械强度和重量轻等特点，同时又具有传统板栅汇集电流的基本功能，可制造高重量比能量，长寿命的蓄电池。

Description

铅酸蓄电池板栅制造方法

技术领域：

本发明涉及一种适于蓄电池生产中采用的金属或金属-非金属复合材料网状类材料制备的电池板栅的制造方法，尤其是一种带有边框和极耳的铅酸蓄电池网栅的制造方法。属于蓄电池制造技术领域。

背景技术：

传统的铅酸电池制造工艺已经历了一个多世纪的历程，但是传统的铅酸电池技术对近一步提高电池能量密度有其局限性。通常为了提高电池的重量比能量密度，在电池设计中尽量减少板栅厚度以及联接件等非容量贡献部份的重量。然而，考虑电池应用类别，极板的加工过程，电池的循环使用寿命和其他性能，又必须采用一定厚度的板栅和联接件。所以按传统的铅酸电池制造技术，电池的比能量密度和循环使用寿命是互相制约的两个因素，要想同时提高电池的能量密度和循环使用寿命，采用传统的电池技是难以实现的。为解决这一矛盾，以往的发明在板栅结构设计和材料上都作了很多改进，其中包括采用新的高强度和耐蚀性铅合金，锻压或膨胀拉网板栅，铅-塑料复合板栅，铅-玻璃纤维复合网栅等技术。如美国专利4,279,977提供了一种快速辊轧板栅的技术，美国专利5,462,109提供了一种膨胀拉网板栅的技术，这两种技术的生产效率高，均可以实现板栅与极耳一次形成，缺点是所加工的板栅缺少边框，如果用于正极板时其强度和耐蚀性有其局限性。美国专利4,658,632，美国专利5,010,637提供了一种铅-玻璃纤维复合网的制造技术。利用这种铅-玻璃纤维复合网加工成铅蓄电池专用极板的板栅，同时具有很高的机械强度和耐蚀性，近年来已经被用于双极性水平式电池(Electrosource Ltd)。但是这种铅-玻璃纤维复合网栅的边框和极耳的加工比较困难，所以使这类铅复合网在蓄电池上的应用受到很大限制。在目前已经公开的专利中没有涉及到在上述网状材料上如何加工板栅边框和极耳的技术。因此在蓄电池的生产中，尤其是在铅酸蓄电池的生产中，如应用网状材料来加工电极板栅，必须首先解决在网状材料上加工边框和极耳的问题。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种带有边框和极耳的铅酸蓄电池网栅的制造方法，它解决了金属或金属-非金属复合网状材料，尤其是铅-复合材料网状材料，或者是其他类型合金网的网栅没有一体化极耳和边框或难以设置极耳和边框的问题，并且便于制造，结构简单、合理。

本发明的目的是这样实现的：

一种铅酸蓄电池板栅制造方法，它包括网栅的制作，它还包括如下步骤：将边框和极耳固设在网栅上，将其结合部位进行一体化处理。

所述的边框和极耳的材质采用高纯度铅(99.99％)或者为铅合金。所述网栅的材质可采用纯金属丝或铅合金金属丝或高机械强度和导电性的复合金属丝或高机械强度、高耐腐蚀性的金属-非金属复合丝线材料。所述的一体化处理步骤具体为：在网栅的网线与框架结合部位采用表面除氧化处理，或者利用松香与酒精的混合助剂处理，再进行熔接，使其结合为一体。

具体地，铅酸蓄电池板栅制造方法，它包括如下步骤：

步骤1：制作导电金属框架；

步骤2：框架上编网，根据蓄电池的要求来确定所编网的规格和网孔的尺寸；

步骤3：将网栅的网线与框架结合部位再进行熔接，一体化处理。

所述的导电金属框架制作的具体方式为铸造方式或者“压延-冲压”的方式。所述的步骤3中的熔接方法具体是在网栅的网线与框架结合部位经波峰焊或将其浸入规定温度的熔融的合金中进行熔焊，然后冷却处理，使其结合为一体。

具体地，铅酸蓄电池板栅制造方法为：

步骤1：预先制备好导电汇流条；

步骤2：直接编网过程中，在给定的位置上，将导电汇流条嵌入网栅孔内，使导电汇流条与编网丝线结合为一体；

步骤3：将导电汇流条与编网丝线结合部位再进行熔接，一体化处理。

所述的步骤3中的熔接方法是经波峰焊或者将其浸入规定温度的熔融的合金中进行熔焊，然后冷却处理，使导电汇流条与网丝结合为一体。

具体地，铅酸蓄电池板栅制造方法，它包括如下步骤：

步骤1：预先制备好导电汇流条；

步骤2：将导电汇流条夹在网栅上，施加压力，采用焊机焊接，将导电汇流条压焊在网栅上；

步骤3：将导电汇流条与网栅框架的结合部分进行熔接，一体化处理。

所述的步骤3中熔接的具体方法是经波峰焊或铸焊工序处理使其结合为一体。

具体地，铅酸蓄电池板栅制造方法，它包括如下步骤：

步骤1：在编网的过程中利用网纬线，在给定的位置上加密直接编织出极耳和基体，作为边框和极耳，根据蓄电池产品的规格来加工和控制网栅上凸出部位的宽度；

步骤2：将凸出来的加密纬线部分进行熔接，一体化处理。

所述的步骤2中的熔接方法具体是将凸出来的加密的纬线部分采用表面除氧化处理，经波峰焊工序或者铸焊制成极耳，根据蓄电池产品的规格来加工和控制网栅上凸出部位的铸焊后的厚度。

由以上说明可知，本发明有以下诸多优点：

在蓄电池的生产中，尤其是在铅酸蓄电池的生产中，可以利用通用的工艺和技术来制备金属材料网或非金属材料网的；如采用通用的纺织编网技术，通用的压延-冲孔制网技术等，制备出网状材料作为电极板栅的基础材料。利用上述技术制造出蓄电池专用的电极网栅。如此制备的网栅可以将网体与汇流体(电极边框和极耳)紧密地结合为一体，既保持了网状材料的柔软，高机械强度和重量轻等特点，又同时具有传统板栅汇集电流的基本功能，可用于制造高重量比能量，长寿命的蓄电池。

附图说明：

图1为本发明实施例一结构示意图；

图2为图1所示实施例一中结合部熔接过程侧视结构示意图；

图3为本发明实施例二结构示意图；

图4为图3所示实施例二中结合部熔接过程侧视结构示意图；

图5为本发明实施例三结构示意图；

图6为图5所示实施例三中结合部熔接后结构示意图；

图7为本发明实施例四结构示意图；

图8为图7所示实施例四中结合部熔接过程侧视结构示意图。

具体实施方式：

以下，结合附图详细说明本发明的实施形态。

实施例一：参见图1、2，本实施例中边框和极耳为一固定框架1，网栅2编制在框架1上。导电金属框架1与编织网栅2的网丝线的结合也可以采用铸焊方式完成。图1中编织网栅的框架1可以通过铸造方式制备，也可以通过″压延-冲压″方式制备。框架1的材料可以是高纯度铅(99.99％)，也可以是铅合金。制备网2的材料可以采用纯金属丝，如由高纯铅(99.99％)或铅合金制备的金属丝材料；也可以采用较高机械强度和导电性的复合金属丝，如铜，铝等金属丝线为芯材，在表面采用铅，或者铅合金为耐腐蚀层的复合层金属丝材料；也可以采用高机械强度，高耐腐蚀性的金属-非金属复合丝线材料，如铅-玻璃纤维复合丝线材料。上述的丝线材料，可以采用市场现有的商品，也可以根据蓄电池产品的要求来加工。网的编织可以采用市场现有的普通编织机器，也可以根据蓄电池产品的要求改进加工。所编网的规格以及网孔的尺寸由蓄电池的要求来确定。

图2中给出了结合部位熔接示意图。具体地，熔接为施加波峰焊。在两端结合部位采用表面除氧化处理，然后经过波峰焊，或着将其浸入规定温度的熔融的合金中进行熔焊，然后经冷却处理，将金属或合金导电极框架与网丝结合为一体，形成电池专用网栅。

另外，波峰焊机可以选用市场现有的商品，也可以根据蓄电池产品的要求来设计加工。焊接网栅与导电金属板栅框架所采用的熔融合金材料可以是纯铅，或者铅合金，如铅-锡合金，其中锡含量根据加工的要求调整，可以控制在1～50％，其余为铅。熔融合金液的温度要控制在低于板栅框架(汇流条)的熔点10～30度，以避免熔焊时板栅框架熔化。

实施例二：如图3、4所示，本实施例的边框和极耳为预先制备好的导电汇流条3，嵌入在网栅2孔内。具体的做法是在加工编网2过程中，在预定的位置上，嵌入预先制备好的金属导电条3。金属导电汇流条3可以通过铸造方式制备，也可以通过″压延-冲压″方式制备。汇流条3的材料可以是高纯度铅(99.99％)，也可以是其他铅合金，其宽度和厚度可以根据蓄电池产品的要求来加工。制备网的材料，网的编织，编网的规格，网孔的尺寸以及焊接上的要求与上述实施形态相同。

有关结合部位的处理等可同上述实施例。图4为施加波峰焊前后，网栅2与边框3侧面结合部位示意图。

采用这种结构可制备具有一定柔性的极板，这种柔性极板可以很好地保持活性物质之间与板栅之间的结合力。并且，本发明的另一特点是对新涂敷的极板可以不需要传统铅酸电池制造中的极板固化-干燥工艺，而采用无固化极板化成工艺即可。

实施例三：如图5、6所示，本实施例的边框和极耳4为编制在网栅2上加密的网纬线。在编织网2的过程中利用网纬线在给定的位置上直接编织出极耳和基体4，将凸出来的加密纬线部分采用表面除氧化处理，经过波峰焊工序，制成极耳。图6为施加波峰焊后，或铸焊后网栅的示意图。

网栅2上凸出部位的宽度和铸焊后的厚度可以根据蓄电池产品的要求来加工和控制。网的材料，网的编织，编网的规格，网孔的尺寸以及焊接上的要求与上述实施其他相同。

实施例四：如图7、8所示，本实施例的边框和极耳为预先制备好的导电汇流条5，紧紧夹压在网栅2两侧，再熔接一体。具体做法是在编织的网边缘部位两侧夹上预先制备的金属导电条5，在施加一定的压力下，采用焊机焊接，使两片金属导电条5将网1紧紧夹住焊在一起，然后再经过波峰焊，或铸焊工序处理，制成带有极耳和边框的网栅。图8为

汇流条5的制作，制备网的材料，网的编织，编网的规格，网孔的尺寸以及焊接上的要求等上述实施例一致。

本发明可以用于蓄电池极板网栅的制造，由此制备的网栅可应用于制造蓄电池平板式电极、制造蓄电池水平式电极、制造蓄电池卷绕式电极、上述三种电极尤其适用于阀控密闭式铅酸蓄电池。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (13)

1、一种铅酸蓄电池板栅制造方法，它包括网栅的制作，其特征在于：它还包括如下步骤：将边框和极耳固设在网栅上，将其结合部位进行一体化处理。

2、根据权利要求1所述的铅酸蓄电池板栅制造方法，其特征在于：所述的边框和极耳的材质采用高纯度铅(99.99％)或者为铅合金。

3、根据权利要求1所述的铅酸蓄电池板栅制造方法，其特征在于：所述网栅的材质可采用纯金属丝或铅合金金属丝或高机械强度和导电性的复合金属丝或高机械强度、高耐腐蚀性的金属-非金属复合丝线材料。

4、根据权利要求1所述的铅酸蓄电池板栅制造方法，其特征在于：所述的一体化处理步骤具体为：在网栅的网线与框架结合部位采用表面除氧化处理，或者利用松香与酒精的混合助剂处理，再进行熔接，使其结合为一体。

5、根据权利要求1或2或3或4所述的铅酸蓄电池板栅制造方法，其特征在于：它包括如下步骤：

步骤1：制作导电金属框架；

步骤2：框架上编网，根据蓄电池的要求来确定所编网的规格和网孔的尺寸；

步骤3：将网栅的网线与框架结合部位再进行熔接，一体化处理。

6、根据权利要求5所述的铅酸蓄电池板栅制造方法，其特征在于：所述的导电金属框架制作的具体方式为铸造方式或者“压延-冲压”的方式。

7、根据权利要求5所述的铅酸蓄电池板栅制造方法，其特征在于：所述的步骤3中的熔接方法具体是在网栅的网线与框架结合部位经波峰焊或将其浸入规定温度的熔融的合金中进行熔焊，然后冷却处理，使其结合为一体。

8、根据权利要求1或2或3或4所述的铅酸蓄电池板栅制造方法，其特征在于：它包括如下步骤：

步骤1：预先制备好导电汇流条；

步骤2：直接编网过程中，在给定的位置上，将导电汇流条嵌入网栅孔内，使导电汇流条与编网丝线结合为一体；

步骤3：将导电汇流条与编网丝线结合部位再进行熔接，一体化处理。

9、根据权利要求8所述的铅酸蓄电池板栅制造方法，其特征在于：所述的一体化处理步骤：所述的熔接方法是经波峰焊或者将其浸入规定温度的熔融的合金中进行熔焊，然后冷却处理，使导电汇流条与网丝结合为一体。

10、根据权利要求1或2或3或4所述的铅酸蓄电池板栅制造方法，其特征在于：它包括如下步骤：

步骤1：预先制备好导电汇流条；

步骤2：将导电汇流条夹在网栅上，施加压力，采用焊机焊接，将导电汇流条压焊在网栅上；

步骤3：将导电汇流条与网栅框架的结合部分进行熔接，一体化处理。

11、根据权利要求10所述的铅酸蓄电池板栅制造方法，其特征在于：所述的步骤3中熔接的具体方法是经波峰焊或铸焊工序处理使其结合为一体。

12、根据权利要求1或2或3或4所述的铅酸蓄电池板栅制造方法，其特征在于：它包括如下步骤：

步骤1：在编网的过程中利用网纬线，在给定的位置上加密直接编织出极耳和基体，作为边框和极耳，根据蓄电池产品的规格来加工和控制网栅上凸出部位的宽度；

步骤2：将凸出来的加密纬线部分进行熔接，一体化处理。

13、根据权利要求12所述的铅酸蓄电池板栅制造方法，其特征在于：所述的步骤2中的熔接方法具体是将凸出来的加密的纬线部分采用表面除氧化处理，经波峰焊工序或者铸焊制成极耳，根据蓄电池产品的规格来加工和控制网栅上凸出部位的铸焊后的厚度。

Images