[发明专利]管式电池正板栅及其切割方法

说明书

本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种管式电池正板栅及其切割方法。本发明所述的管式电池正板栅，包括多根筋条、上横梁和板耳，板耳设置于上横梁上部，筋条上端与上横梁下部相连接，所述筋条上分布有高出筋条1mm的环形凸起A和高出筋条3mm的环状凸起B；使用激光熔凝切割的方法，对板耳和板耳处冒口铸件之间的切割部位L₁、上横梁和上横梁冒口铸件之间的切割部位L₂进行切割分离。本发明的正板栅结构提高了极板在充放电期间的电流电位分布均匀性，提高了电池的使用性能；本发明的切割方法，避免了板栅上横梁缺陷的产生，延长了电池使用寿命。

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种管式电池正板栅及其切割方法。

背景技术

传统铅酸电池在使用过程中，正极的失效模式除了正极板栅腐蚀外，一个重要失效模式为正极活性物质的软化和脱落，特别在深循环使用过程中，放电产物硫酸铅密度低(6.7g/cm³)，充电产物二氧化铅密度高(9.2g/cm³)，密度的差异造成电池活性物质随着充放电的进行，体积不断的交替收缩和膨胀，造成活性物质颗粒之间的物理连接和电子连接逐渐变差，导致活性物质软化脱落，电池内阻增加，降低电池的性能。随着排管的管式正极板的使用，外部排管很好的阻止了活性物质的脱落，明显提高了电池的使用寿命。但该类型极板也存在自身固有的问题，主要有以下两个主要方面：

(1)由于管式板栅为压力铸造，表面光滑，根据管式电池化成机理和进程，在化成期间，铅膏转化从凸出筋条的圆翼处开始，同时极板上横梁下部3-5cm处最后化成，从而造成不同的化成时期形成不同晶型的二氧化铅，初期生成红色的α-二氧化铅，强度大，但容量低；末期生成黑色的β-二氧化铅，强度差，但容量高，活性物质在极板不同部位的差异会导致极板在充放电期间的电流电位分布不均匀，从而降低电池的使用性能。

(2)管式正板栅一般为压力铸造，铸造成形后，目前采用机械切割的方法实现板栅与冒口铸形的分离，在机械切割过程中，在上横梁冒口切割处会出现合金的微裂纹和缺陷，在电池使用过程中，该部位能量较高，稳定性差，容易出现腐蚀断裂，因此这是退回电池的一个常见失效原因。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种管式电池正板栅，该正板栅结构提高了极板在充放电期间的电流电位分布均匀性，提高了电池的使用性能；本发明还提供了该管式电池正板栅的切割方法，避免了板栅上横梁缺陷的产生，延长了电池使用寿命。

本发明所述的管式电池正板栅，包括多根筋条、上横梁和板耳，板耳设置于上横梁上部，筋条上端与上横梁下部相连接，所述筋条上分布有高出筋条1mm的环形凸起A和高出筋条3mm的环状凸起B。

筋条为圆柱形，相邻的筋条之间的距离为9mm。

筋条从上横梁连接处向下计，在b长度的位置设置有一个高出筋条3mm的环形凸起B，在b长度位置以上均匀设置有多个高出筋条1mm的环状凸起A，环状凸起A与筋条之间有倒角A，倒角A的半径为R1，相邻环形凸起A之间的距离为a；其中2cm≤b≤5cm，5mm≤a≤10mm，0.2mm≤R1≤0.8mm。

筋条从上横梁连接处向下计，b长度位置以下均匀设置有多个高出筋条3mm的环状凸起B，环状凸起B与筋条之间有倒角B，倒角B的半径为R2，相邻环形凸起B之间的距离为d；其中3cm≤d≤6cm，0.5mm≤R2≤1.5mm。

两个相邻的环形凸起B之间均匀分布有两个高出筋条1mm的环形凸起A，环状凸起A与筋条之间有倒角A，倒角A的半径为R1，0.2mm≤R1≤0.8mm。

环形凸起A和环形凸起B与筋条采用一体压力铸造而成。

正板栅筋条上分布有小型圆翼结构，可确保极板化成及充放电使用过程中的电流电位分布均匀性，提高电池的使用性能。