[发明专利]用于浇铸铅酸电池的电极载体的装置

说明书

本发明公开了一种用于在连续的铸造方法中浇铸用于制造铅格栅电极的电极载体的装置，其中，该装置具有以下特征：铸造鼓(1)，在该铸造鼓中凹出待铸造的铅带(3)的形状；以及铸造靴(2)，在铸造鼓(1)逆时针旋转时铸造靴在通过其旋转轴线的水平线的区域中在右侧贴靠在铸造鼓(1)的外周上，在此，流出的液态铅运行到铸造鼓表面的凹形形状中并且可在四分之三转之后作为硬化的铅带在铸造鼓(1)的下部顶点处被取走，其中，脱模斜面小于7度、尤其是小于3度。

技术领域

为了制造铅酸电池的正电极和负电极的电极载体(Elektrodentraegern)使用以下技术：倾铸或喷铸技术、金属板网技术、冲压技术以及借助铸造鼓的连续铸造。

背景技术

倾铸或喷铸技术：

在倾铸或喷铸技术中由两个半模构成的模具被填充以液态铅，并且通过在铅硬化之后打开半模来脱模。两个半模用软木铸型涂料处理，以避免在填充模具期间使铅硬化并吸收被排挤的空气。该方法的优点是格栅的菱形结构以及表面粗糙度。二者产生良好的质量-格栅粘性并且粗糙度还增大了接触面。缺点是较小的产量以及有限的合金选择。软的合金以及耐腐蚀的合金不能借助该技术加工。此外，由于操作必要性而限制了格栅厚度以及重量。对最小格栅重量的限制是倾铸方法十分重要的成本缺点。因为所有合金成分都具有腐蚀和格栅增长的缺点，例如Ca合金，或消耗水，例如Sb合金，因此倾铸方法不适合未来所需的软铅合金。对明显更高的周期负荷和使用寿命的要求需要耐腐蚀的软铅合金。

金属板网和冲压技术：

对于金属板网以及冲压技术，首先浇铸铅带并在必要时轧制，以便一方面提高强度另一方面获得细粒的耐腐蚀的组织。两种方法相对于倾铸技术都具有明显更高的产量。在两种技术中称为整流子片凸肩的电流放电器仅具有铅带的厚度。这限制了电阻。

在金属板网加工期间捻转格栅条，由此实现电极的良好粘附性能。金属板网技术的主要缺点是缺少闭合框架以及由于缺少闭合的框架而限制在硬合金。与硬合金相关的缺少框架不可避免地导致可能损坏在极性之间的隔板的问题。尤其是对于AGM(吸水玻璃垫)电池，金属板网电极载体是非常有问题的。

在冲压技术中可使用具有闭合框架的任意格栅几何结构以及任意的合金。但是冲压技术除了设备成本高以外还具有十分明显的缺点。在冲压工艺期间约75％-85％的铅被冲压。该冲压件具有氧化铅表面。在没有开销大的精炼的情况下、即在直接回引到铅熔化炉中时氧化铅到达格栅中并且导致腐蚀提高。虽然可加工任意的铅合金，但是在软合金的情况下明显降低了设备速度。

借助铸造鼓的连续铸造：

借助包括凹入的格栅结构的铸造鼓和将液体铅导入格栅结构的铸造靴连续地铸造铅电极在铸造速度方面与合金组分无关，从而也可生产加工软铅。此外电流放电器、整流子片凸肩可实施得比格栅更厚且格栅片的框架制造得比其余内部的格栅条更结实。但是这种可用的连续铸造技术在正电极方面具有重大缺点：

为了从鼓中移除格栅带，在根据现有技术的设备中脱模斜面在格栅凹腔中必须大于10度。脱模斜面在靴侧要求过渡粘结，以便类似于燕尾地避免从格栅中滑出。此外，梯形的横截面在腐蚀方面不利，因为通过最小横截面的部位决定腐蚀。因此相比于正方形的横截面需要更多的铅。但是主要缺点是格栅和平板的非对称性，在正电极中在充电/放电过程期间非对称性通过在充电以及放电状态中的不同体积导致拱曲，由此一方面使活动质量与格栅分离而另一方面将显著的压力施加到隔板上。由此格栅由于连续铸造而不可用于正电极。

因此综上所述，由于较厚的整流子片凸肩而较低的电阻而缺少冲压反冲以及如前所述的促进腐蚀的氧化铅以及与合金无关的高铸造速度获得连续铸造方法的显著优点。而特别不利的是格栅条的脱模斜面。

通过使用若干物理方法惊奇地发现，用于避免连续铸造方法的非对称格栅的解决方案。至今为止的工程实现方案基于在教科书中提及的滚压齿轮和齿带，而齿轮和齿带需要脱模斜面。

发明内容