[发明专利]碳纤维复合材料蓄电池的组装方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池材料领域，特别是涉及一种碳纤维复合材料蓄电池的组装方法。

背景技术

铅酸蓄电池应用的，至今已有150年历史。虽然铅酸蓄电池有污染大，体积大，重量大，充电慢的缺点；但对于其它类型蓄电池来讲，也有成本低，安全、容量大的优点。因此，铅酸蓄电池仍然在各行各业广泛应用。

目前市面大量使用的传统铅酸蓄电池工艺流程是用铅制铸造板栅；经过涂膏，做成极板；把正极板和负极板用AGM或PE等绝缘材料进行包板；按正负相间组片，装入每个电池格中；再经焊接、密封、接线柱焊接、二次密封、气密检测、短路检测、灌酸、充电、清洁、打码、包装等等工序，最后出厂。

传统铅酸蓄电池每个电池格的电压是2V，在组片、焊接步骤中，为了增大电压，通常根据电池需要电压，把若干个2V电池格串联。为了增大容量（电流），通常根据电池需要容量把若干个2V电池格内的正、负极板分别并联。无论是要增大电压，或要增大容量（电流），通常根据电池需要电压、容量（电流），都要把需要连接地方先浇注好接线柱、汇流排/跨桥，然后使用乙炔、氧气、空气压缩机进行烧焊。在焊接步骤中，端板至接线柱也是使用乙炔、氧气、空气压缩机进行烧焊。

接线柱、汇流排/跨桥的制作工序中，需先把铅融化，倒入模具来铸造部件，会产生了大量的铅蒸汽；在烧焊时，也会产生大量的铅蒸汽；并且在烧焊时产生高温，带来安全隐患。传统铅酸蓄电池组装工艺流程见图1。

铅蒸汽对人体健康带来极大损害。2010年我国发生了多起大人、小孩铅中毒恶性事件，引起全社会高度关注，强烈要求整顿蓄电池行业。针对铅酸电池对环境造成的严重污染，危害人民身体健康；为贯彻落实国务院《关于加强重金属污染防治工作的指导意见》（国办发〔2009〕61号），推动电池行业重金属污染的综合预防，整顿蓄电池行业；国家工信部在2010年11月26日发布了《电池行业重金属污染综合预防方案》意见征集，提出铅酸蓄电池的发展方向。

传统铅酸蓄电池的板栅、连接件均用铅量制造，重量重，污染大，限制了蓄电池行业的发展。传统铅酸电池工艺流程请见附图1，其中铅条切粒、热铸板栅、汇流排气体焊接、跨桥气体焊接、端子气体焊接、灌硫酸电解液等工序是传统铅酸电池污染最大的工序。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种碳纤维复合材料蓄电池的组装方法。

具体的技术方案如下：

一种碳纤维复合材料蓄电池的组装方法，包括连接件的制备和连接件的连接，所述连接件由碳纤维复合材料制备而成；所述连接件的连接采用超声波焊接进行连接。

在其中一些实施例中，所述碳纤维复合材料由：重量百分比为45-55wt%：15-25wt%：25-35wt%的塑料PP：活性聚合物：碳纤维混合而得。

在其中一些实施例中，所述碳纤维复合材料由：重量百分比为45wt%：22wt%：33wt%的塑料PP：活性聚合物：碳纤维混合而得。

在其中一些实施例中，所述活性聚合物为聚苯胺。

活性聚合物聚苯胺是具有共轭π键的聚合物经化学和电化学“掺杂”后形成的，通过“掺杂”使其电导率从绝缘体范围转入导体范围。它与普通树脂PP制成共混“导电塑料合金”。它具有导电性在大范围内可调、力学性能好、易加工成型、耐酸等特点。添加碳纤维后，导电性能进一步提高，常温下电导率达到10⁵/Ω·m。

在其中一些实施例中，所述连接件包括：极耳、接线柱、汇流排、跨桥。

在其中一些实施例中，所述连接件的电导率≥10³/Ω·m。

本发明的目的是针对铅酸蓄电池焊接工艺流程的缺陷，对铅酸电池连接方式进行全面创新。根据我们碳纤维复合材料板栅的材料结构，提出了用碳纤维复合材料板栅的材料取代铅做成连接件（接线柱、汇流排/跨桥）；连接件之间的连接用超声波焊接工艺取代用乙炔、氧气的气体烧焊工艺。

用碳纤维复合材料制备得到的碳纤维复合极耳、接线柱、汇流排/跨桥的电导率≥10³/Ω·m，与铅的电导率相近，可作为极间连接用。

本发明碳纤维复合材料蓄电池的组装方法继承了传统铅酸蓄电池的优点，克服了传统铅酸蓄电池的缺陷。用碳纤维复合材料板栅的材料取代铅做成的接线柱、汇流排/跨桥，减少用铅量，去除焊接过程对环境污染；降低工人的劳动强度，改善工作环境，保护工人身体健康。