一種鉛酸蓄電池正極板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鉛酸蓄電池正極板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛酸蓄電池價格較低，制造簡單，容量高且穩(wěn)定被廣泛應(yīng)用。牽引用鉛酸蓄電池廣泛應(yīng)用于機(jī)場、車站、倉儲、碼頭、工礦企業(yè)等領(lǐng)域。近年來，由于市場需求的持續(xù)增長，鉛酸蓄電池的作用日益突出。在鉛酸蓄電池的生產(chǎn)工藝當(dāng)中，極板作為基本構(gòu)件，使用壽命直接關(guān)系到鉛酸蓄電池的壽命，極板的質(zhì)量直接影響到鉛酸蓄電池的質(zhì)量。涂膏式極板和管式極板是兩種常用的極板形式。管式極板雖然壽命長、容量較大，但是具有生產(chǎn)工藝復(fù)雜、效率低及能量密度低、功率小、管式結(jié)構(gòu)因鉛芯之間沒有連接導(dǎo)致一旦鉛芯斷裂就無法導(dǎo)電而引起活性物質(zhì)無法利用等缺點。涂膏式極板雖然具有工藝簡單、能量密度高、功率大等優(yōu)點，但是由于正極板上的活性物質(zhì)易于軟化脫落造成蓄電池失效的問題，因此存在壽命短的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，所要解決的技術(shù)問題是提供一種鉛酸蓄電池正極板，其通過結(jié)合管式極板和涂膏式極板的結(jié)構(gòu)優(yōu)點，形成的板柵式正極板不易發(fā)生活性物質(zhì)軟化脫落的現(xiàn)象，有效的延長了循環(huán)使用壽命。同時，還提供了該鉛酸蓄電池正極板的制造方法，該方法實現(xiàn)機(jī)械化操作，生產(chǎn)效率高，投入成本低，適合大批量生產(chǎn)。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案使上述的技術(shù)問題得以解決。
[0005]一種鉛酸蓄電池正極板，包括帶極耳的板柵框體、鉛膏和耐酸多孔包覆層，板柵框體內(nèi)相互交錯設(shè)置有橫筋和豎筋，鉛膏以橫筋和豎筋構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為支承填涂在板柵框體內(nèi)，在鉛膏的表面上包覆耐酸多孔包覆層。
[0006]該正極板在板柵網(wǎng)式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過在鉛膏表面包覆耐酸多孔包覆層使其形成類似管式結(jié)構(gòu)以替代傳統(tǒng)的管式極板結(jié)構(gòu)，不但避免了管式極板生產(chǎn)工藝復(fù)雜、效率低及能量密度低、功率小、管式結(jié)構(gòu)因鉛芯之間沒有連接導(dǎo)致一旦鉛芯斷裂就無法導(dǎo)電而引起活性物質(zhì)無法利用等的缺點，而且彌補(bǔ)了涂膏式極板的活性物質(zhì)易于軟化脫落造成鉛酸蓄電池失效的缺點。兼具涂膏式極板和管式極板的優(yōu)點于一體，耐酸多孔包覆層在鉛酸蓄電池充放電循環(huán)過程中，有助于增強(qiáng)正極板結(jié)構(gòu)形體的穩(wěn)定性，對鉛膏產(chǎn)生包覆緊固力使其保持正常形體不易軟化脫落，有效的延緩了循環(huán)使用壽命。
[0007]作為優(yōu)選，通過耐酸縫線將耐酸多孔包覆層與鉛膏縫合在一起。進(jìn)一步改進(jìn)，耐酸縫線為聚酯纖維線、玻璃絲線或者滌綸線。
[0008]作為優(yōu)選，耐酸多孔包覆層為玻璃絲編織布或者聚酯纖維層。
[0009]作為優(yōu)選，鉛膏由氧化鉛粉、稀硫酸、細(xì)顆粒四堿式硫酸鉛、炭黑、硫酸鈉、聚酯纖維、硫酸亞錫、三氧化二銻、紅丹和水經(jīng)過和膏工藝制作形成。
[0010]作為優(yōu)選，豎筋的截面面積大于橫筋。
[0011]一種制造上述鉛酸蓄電池正極板的方法，具體包括以下步驟，
a.采用高耐腐性、高強(qiáng)度鉛合金通過壓鑄工藝或者先重力澆鑄再軋制工藝制成以豎筋為主橫筋為輔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的板柵框體；
b.采用涂布式工藝在板柵框體內(nèi)填涂鉛膏；
c.在鉛膏的表面上包覆耐酸多孔包覆層，并通過壓實工藝使耐酸多孔包覆層牢固附著而形成正極板；
d.對正極板采用高溫固化工藝。
[0012]作為優(yōu)選，在濕態(tài)或干態(tài)的鉛膏表面上包覆耐酸多孔包覆層。
[0013]作為優(yōu)選，通過耐酸縫線以豎筋為基線豎向縫制將耐酸多孔包覆層與鉛膏縫合在一起形成正極板。進(jìn)一步改進(jìn)，以豎筋為基線，在豎筋的兩側(cè)對稱縫制。
[0014]由于以板柵式結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，鉛膏可通過涂布機(jī)填涂到板柵框體內(nèi)，無需擠膏機(jī)操作，這樣操作工藝簡單，生產(chǎn)效率高，投入成本低，有益于大批量生產(chǎn)?？蓪⒛退岫嗫装矊油ㄟ^機(jī)械化縫制在鉛膏表面形成類似管式結(jié)構(gòu)，縫制工藝可采用自動化操作。
[0015]總而言之，本發(fā)明的鉛酸蓄電池正極板以板柵式結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過在鉛膏表面包覆耐酸多孔包覆層形成類似管式結(jié)構(gòu)，使得其兼具涂膏式極板和管式極板的優(yōu)點，使得生產(chǎn)工藝簡單、效率高、成本低，易于作薄、增加功率和能量密度，延長了循環(huán)使用壽命。
[0016]1.板柵框體具有高耐腐蝕性，腐蝕壽命可以達(dá)到15年以上。
[0017]2.基于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的板柵框體，避免了管式結(jié)構(gòu)因鉛芯之間沒有連接導(dǎo)致一旦鉛芯斷裂就無法導(dǎo)電而引起活性物質(zhì)無法利用的后果。
[0018]3.采用涂膏式結(jié)構(gòu)，用涂布機(jī)直接將鉛膏填涂到板柵框體內(nèi)，操作簡單、效率高、投入低、有益于大批量生產(chǎn)。
[0019]4.采用耐酸多孔包覆層通過機(jī)械化縫制在鉛膏表面形成類似管式結(jié)構(gòu)，方法簡單，易于機(jī)械化操作，效率高，性能可靠。
[0020]5.鉛膏的配制中添加細(xì)顆粒四堿式硫酸鉛，在高溫固化工藝下形成高含量細(xì)顆粒四堿式硫酸鉛具有極好的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高、最終經(jīng)過化成后形成的正極活性物質(zhì)容量高、循環(huán)壽命優(yōu)良。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的一種主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖1中A-A處剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖3中B處的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖2中C-C處剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1-板柵框體，2-鉛膏，3-耐酸多孔包覆層，4-橫筋，5-豎筋，6-耐酸縫線。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0024]如圖1至圖5所示，本發(fā)明一種鉛酸蓄電池正極板，包括帶極耳的板柵框體1、鉛膏2和耐酸多孔包覆層3，板柵框體I內(nèi)相互交錯設(shè)置有橫筋4和豎筋5。板柵框體I采用高耐腐蝕性、高強(qiáng)度鉛合金材質(zhì)優(yōu)選通過壓鑄工藝或者重力澆鑄再軋制工藝制成以豎筋5為主橫筋4為輔形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并且將豎筋5設(shè)置比橫筋4略微粗大，此制成工藝可增強(qiáng)板柵框體I的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，保證鉛酸蓄電池在充放電過程中正極板形體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0025]作為板柵式結(jié)構(gòu)，鉛膏2以橫筋4和豎筋5構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為支承填涂在板柵框體I內(nèi)。作為優(yōu)選的鉛膏2的配制方式，鉛膏2由氧化鉛粉、稀硫酸、細(xì)顆粒四堿式硫酸鉛、炭黑、硫酸鈉、聚酯纖維、硫酸亞錫、三氧化二銻、紅丹和水經(jīng)過和膏工藝制作形成。由于鉛膏的配制中添加有細(xì)顆粒四堿式硫酸鉛，在高溫固化時，易形成高含量細(xì)顆粒四堿式硫酸鉛，使得化成后形成的正極活性物質(zhì)容量高、循環(huán)壽命優(yōu)良。
[0026]在鉛膏2的表面上包覆耐酸多孔包覆層3，優(yōu)選為玻璃絲編織布或者聚酯纖維層，包覆的方式可以為直接覆蓋，也可以用熔融或者溶解方法把材料涂布、噴涂或者浸漬方法，達(dá)到覆蓋牢固的目的。作為一種優(yōu)選的實施方式，如圖中所示，通過耐酸縫線6將耐酸多孔包覆層3與鉛膏2縫合在一起。耐酸縫線6可優(yōu)選使用聚酯纖維線、玻璃絲線或者滌綸線。這樣通過在鉛膏2表面包覆耐酸多孔包覆層3形成類似管式結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明的正極板兼具涂膏式極板和管式極板的優(yōu)點。
[0027]作為本發(fā)明鉛酸蓄電池正極板的制造方法，具體包括以下步驟:
a.采用高耐腐性、高強(qiáng)度鉛合金通過壓鑄工藝或者先重力澆鑄再軋制工藝制成以豎筋5為主橫筋4為輔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的板柵框體I ;
b.采用涂布式工藝在板柵框體I內(nèi)填涂鉛膏2;
c.在濕態(tài)或干態(tài)的鉛膏2的表面上包覆耐酸多孔包覆層3，并通過壓實工藝使耐酸多孔包覆層3牢固附著而形成正極板，作為一種實施方式，如圖中所示，通過耐酸縫線6以豎筋5為基線，在豎筋5的兩側(cè)對稱豎向縫制形成均勻間隔布線，將耐酸多孔包覆層3與鉛膏2縫合在一起；
d.對正極板采用高溫固化工藝。之后，可進(jìn)行干燥處理并檢驗包裝。
[0028]本發(fā)明不局限于以上所述的實施方式，板柵框體的形狀、鉛膏的配制工藝、耐酸多孔包覆層的材質(zhì)、耐酸縫線的材質(zhì)等也可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所能夠獲得的公知技術(shù)或者現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中等效替換的其他的實施方式，只要屬于本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思或者精神，或者采用了與本發(fā)明的制造方法相等同的實施方式均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種鉛酸蓄電池正極板，其特征是:包括帶極耳的板柵框體(1)、鉛膏(2)和耐酸多孔包覆層(3)，板柵框體(I)內(nèi)相互交錯設(shè)置有橫筋(4)和豎筋(5)，鉛膏(2)以橫筋(4)和豎筋(5 )構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為支承填涂在板柵框體(I)內(nèi)，在鉛膏(2 )的表面上包覆耐酸多孔包覆層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正極板，其特征是:通過耐酸縫線(6)將耐酸多孔包覆層(3)與鉛膏(2)縫合在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉛酸蓄電池正極板，其特征是:耐酸縫線(6)為聚酯纖維線、玻璃絲線或者滌綸線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正極板，其特征是:耐酸多孔包覆層(3)為玻璃絲編織布或者聚酯纖維層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正極板，其特征是:鉛膏(2)由氧化鉛粉、稀硫酸、細(xì)顆粒四堿式硫酸鉛、炭黑、硫酸鈉、聚酯纖維、硫酸亞錫、三氧化二銻、紅丹和水經(jīng)過和膏工藝制作形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正極板，其特征是:豎筋(5)的截面面積大于橫筋⑷。
7.一種鉛酸蓄電池正極板的制造方法，其特征是:具體包括以下步驟， a.采用高耐腐性、高強(qiáng)度鉛合金通過壓鑄工藝或者先重力澆鑄再軋制工藝制成以豎筋(5)為主橫筋(4)為輔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的板柵框體(I); b.采用涂布式工藝在板柵框體(I)內(nèi)填涂鉛膏(2); c.在鉛膏(2)的表面上包覆耐酸多孔包覆層(3)，并通過壓實工藝使耐酸多孔包覆層(3)牢固附著而形成正極板； d.對正極板采用高溫固化工藝。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征是:在濕態(tài)或干態(tài)的鉛膏(2)表面上包覆耐酸多孔包覆層(3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征是:通過耐酸縫線(6)以豎筋(5)為基線豎向縫制將耐酸多孔包覆層(3)與鉛膏(2)縫合在一起形成正極板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征是:以豎筋(5)為基線，在豎筋(5)的兩側(cè)對稱縫制。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉛酸蓄電池正極板，包括帶極耳的板柵框體、鉛膏和耐酸多孔包覆層，板柵框體內(nèi)相互交錯設(shè)置有橫筋和豎筋，鉛膏以橫筋和豎筋構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為支承填涂在板柵框體內(nèi)，在鉛膏的表面上包覆耐酸多孔包覆層。該正極板通過結(jié)合管式極板和涂膏式極板的結(jié)構(gòu)優(yōu)點，形成的板柵式正極板不易發(fā)生活性物質(zhì)軟化脫落的現(xiàn)象，有效的延長了循環(huán)使用壽命。同時，還提供了該鉛酸蓄電池正極板的制造方法，該方法實現(xiàn)機(jī)械化操作，生產(chǎn)效率高，投入成本低，適合大批量生產(chǎn)。
【IPC分類】H01M4-73, H01M4-20, H01M4-62, H01M4-68, H01M4-14, H01M4-57
【公開號】CN104577056
【申請?zhí)枴緾N201410718834
【發(fā)明人】劉孝偉, 王鵬偉, 徐丹
【申請人】超威電源有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月3日