[发明专利]一种超薄极板高性能卷绕式密封铅酸蓄电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超薄极板高性能卷绕式密封铅酸蓄电池制备方法，主要利用喷涂的流体铅膏使极板单元的隔板、板栅之间相互粘结叠加复合成一体化结构。然后通过压滤排出极板中多余水分，趁湿软将极板集群卷绕成松软电芯，再用密封抽气技术，使湿软电芯收缩瘦身实心化后装入电池外壳，然后反向给电芯充氧增加隔板内氧气浓度，进行电芯的整体固化。本发明利用流体铅膏喷涂工艺实现了极板超薄化，不仅强化了铅膏与隔板的粘结，避免了铅膏脱落，而且大大增加了极板的有效面积，特别是通过负压抽气提高了极板集群的密实度，增进了铅膏与板栅的贴合，强化了电芯整体固化，也方便了机械组装，大大提高了所述电池的容量、充放电速度和产品性能一致性。

技术领域

本发明属于铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种超薄极板高性能卷绕式密封铅酸蓄电池及其制备方法。

背景技术

铅酸蓄电池(Lead-acid battery)于1859年由普兰特发明，至今已有一百多年的历史，为全球上使用最广泛的化学电源。尽管近年来镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等新型电池相继问世并得以应用，但铅酸蓄电池仍然凭借大电流放电性能强、电压特性平稳、温度适用范围广、单体电池容量大、安全性高和原材料丰富且可再生利用、价格低廉等一系列优势，在绝大多数传统领域和一些新兴的应用领域，占据着牢固的地位。但铅蓄电池存在着能量密度低、充放电慢的缺点。

20世纪80年代以来，美国率先推出的螺旋式卷绕蓄电池以超级启动电流、充电速度快、强大的抗震能力、以及卓越的高低温性能和超强的循环使用寿命使得铅酸蓄电池的发展又具有了广阔前景。但是，现有技术下卷绕式密封铅酸蓄电池依然采用传统平板式铅酸蓄电池的制造原理，为避免铅膏脱落，增强抗震能力，保证涂膏更好地粘结在板栅上，使制备的极板硬实，一般要把铅膏拌和得比较稠，这样导致制得的电池极板比较厚度，难以减薄，造成同样的空间中容纳的极板载荷面积无法增加，使得电池的容量难以提升，只能维持在20-60Ah之间。而且电芯卷绕和电池装配的工艺复杂，至今仍是手工装配难以机械化生产，导致生产效率低下、产品一致性很差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现行卷绕式密封铅酸蓄电池存在的容量和充放电速度不够的问题，加快制备工艺机械化，而提出一种超薄极板高性能卷绕式密封铅酸蓄电池制备方法。

一种超薄极板高性能卷绕式密封铅酸蓄电池，每个蓄电池电芯是由一个或若干个超薄极板单元叠加并联构成的极板集群,所述超薄极板单元包括负极板栅、第一隔板、正极板栅、第二隔板，在第一隔板和第二隔板上喷涂流体铅膏然后粘结叠加复合成一体化结构，压滤排出每个极板单元中多余水分，以芯管为轴将极板集群卷绕成松软电芯，在松软电芯上套装密封套并进行抽气，收缩瘦身达到实心化后装壳，在所述密封套内反向充氧增加隔板内氧气浓度，剪开密封套，连同电池外壳将电芯固化干燥，在电芯上连接线路，通过芯管给电池注酸排出隔板中氧气，通电、内化成、极板熟化，检查合格、装盖密封即得电池成品。

作为进一步优选手段，所述正极板栅是用纯铅或耐腐蚀合金薄板上均匀开设小孔制成，正极板栅厚度小于1mm，所述负极板栅为铜丝网或采用纯铅薄板均匀开设小孔制成，负极板栅厚度小于0.8mm，所述正极板栅的始端或末端一侧预置正极极耳，对应在所述负极板栅的末端或始端一侧预置负极极耳。

作为进一步优选手段，所述第一隔板和第二隔板均为玻璃纤维三明治复合结构，中间层为粗径玻璃纤维层，两侧为细径玻璃纤维，防止隔板两侧铅膏渗透接触短路。

作为进一步优选手段，所述流体铅膏分正极流体铅膏和负极流体铅膏，均是在传统铅膏原料配比基础上，将硫酸、水和胶同比例增加，把常规较稠的铅膏稀释成为便于喷涂的流体铅膏。

一种超薄极板高性能卷绕式密封铅酸蓄电池的制备方法，具体步骤如下：