[发明专利]铅酸蓄电池负极板制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅酸蓄电池极板制作，特别是负极板制作方法，属于铅酸蓄电池制作领域。

背景技术

铅酸蓄电池凭借其优良的性能价格比，广泛地应用在备用电源、能量储备和动力电源等领域。

尽管铅酸蓄电池技术已相当成熟，但铅酸蓄电池还存在不足，特别是电池寿命不长。负极活性物质的硫酸盐化是电池常见的一种寿命终止的失效模式，这种失效模式与负极长期充电不足有着非常密切的关系，而负极的充电能力又与负极板的制作方法直接相关。现有铅酸蓄电池负极板的制作是先轧制板栅，再在板栅上填充活性物质，板栅包括极耳和框架，而框架由纵横交错的筋条构成。传统的负极板板栅的极耳和框架均采用铅合金材质，一方面为保证板栅有足够的强度和刚度，其厚度和筋条的粗细及疏密度有一定要求，用铅量较大，影响电池重量和环境保护；另一方面铅合金筋条与活性物质之间结合不紧密，接触面积小，电阻大，导致活性物质充电接收能力不高，出现硫酸盐化现象，直接影响电池使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种增强活性物质充电接收能力，提高电池使用寿命，并且降低用铅量、有利于环境保护的铅酸蓄电池负极板制作方法。

本发明的技术方案是：铅酸蓄电池负极板制作方法，包括板栅制作和活性物质填涂，其改进之处是所述板栅制作采用导电碳纤维毡与铅合金筋条焊合在一起，形成铅合金筋条镶嵌在导电碳纤维毡上，共同构成板栅的框架，板栅上的极耳露在外，所述活性物质填涂包括内部活性物质填充和表面活性物质双面涂，内部活性物质填充时，将板栅浸入活性物质浆液中，利用超声波振动使活性物质进入纤维毡内部，再快速烘干部分失水后进行表面膏状活性物质双面涂。

进一步的方案是：所述导电碳纤维毡采用但不限于聚丙烯腈类有机材料毡碳化制得，导电碳纤维毡克重为100～150g/㎡.mm；所述聚丙烯腈类有机材料毡采用但不限于聚丙烯腈类短切纤维由非织造法制得；所述板栅的铅合金筋条和板栅上的极耳采用铅锡合金、铅钙锡铝合金或其它铅合金；所述导电碳纤维毡与铅合金筋条采用电阻焊焊合后分切成型；内部活性物质主要由去离子水、铅粉组成，表面活性物质主要由去离子水、铅粉、稀硫酸、连接剂、膨胀剂组成；内部活性物质填充后的快速烘干是在20～30分钟内通过100～180℃烘道进行；所述表面活性物质双面涂控制温度45～55℃；所述板栅填涂活性物质后经过分切、固化、干燥、打磨工序制成负极板。

本发明中，由导电碳纤维毡部分替代传统板栅的铅合金筋条，两者焊合成整体，使原有铅合金筋条的厚度，粗细和疏密度相应减小后，用铅量小，板栅重量减轻，而强度、刚度并不降低甚至增强。所述导电碳纤维毡由无数缠绕交织的聚丙烯腈类短纤维或其它碳纤维制成，其制作工艺和优选参数能保证板栅的强度、刚度要求，借助超声波振动，内填活性物质与上述纤维紧密结合在一起，距离很近，接触面积大。电池充放电时，铅合金筋条与碳纤维之间，碳纤维与活性物质之间接触电阻小，活性物质充电接收好，负极硫酸盐化得到克服，继而提高电池使用寿命。板栅用铅量的减少有利于环境保护。本发明的制作方法工艺完善，操作规范，能实现工业化生产，有利于降低成本和产品质量的稳定。

附图说明

图1为本发明中板栅所用铅合金带示意图；

图2为图1的剖面示意图；

图3为导电碳纤维毡与铅合金带焊合成一体剖面示意图。

图4为负极板分切过程示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，结合附图，对本发明作进一步描述。

按照12V60Ah（L2）起动型电池的设计要求，制作该铅酸蓄电池负极板，操作如下：

1、选用聚丙烯腈类短切纤维缠绕交织由非织造法制得的聚丙烯腈类有机材料毡碳化后制成导电碳纤维毡，克重为120g/㎡.mm，厚度取2～4mm，并按尺寸要求，裁成导电碳纤维毡带。

2、根据负极板厚度要求及已确定的导电碳纤维毡的厚度，选用铅钙锡铝合金带材冷轧制成厚度合适、筋条1纵横交错成矩形、带有极耳基条2的铝合金带（如图1、图2），筋条纵横间距分别为8mm和15mm。

3、采用电阻焊将导电碳纤维毡带3与铅合金带焊合在一起，露出极耳基条，形成板栅基带（如图3），铅合金带镶嵌在纤维毡带上，总厚度符合设计要求。

4、将板栅基带浸设在主要由去离子水和铅粉组成的活性物质浆液中，利用超声波振动使活性物质进入纤维毡内部。

5、将内部填充活性物质的板栅基带通过160℃烘道，在25～30分钟内快速烘干，部分失水。