[发明专利]一种基于碳纤毡的铅酸电池阳极板栅及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于碳纤毡的铅酸电池阳极板栅及其制备方法。该基于碳纤毡的铅酸电池阳极板栅，包括呈无纺布状，且其内部掺杂有铅钙合金，表面包覆有铅钙合金层的碳纤毡。本发明制备得到的板栅导电性好、电阻低，增加了电池高倍率放电性能，且具有耐高低温性和耐酸性，提高了电池的比能量、免维护性能。

技术领域

本发明属于铅酸电池技术领域，具体涉及一种基于碳纤毡的铅酸电池阳极板栅及其制备方法。

背景技术

铅酸电池是化学电源中的一种，是目前技术最为成熟的二次电池。从1859年发明至今仍然是世界上产量最大、用途最广的化学电源。铅酸电池具有性价比高、安全性好和技术成熟等优点；不仅被应用于汽车、拖拉机、柴油机、船舶的启动电源和照明；还被应用于低速车的动力源，包括电动自行车、三轮车和四轮车等。板栅作为铅酸蓄电池中最重要的非活性元件，其主要作用是支撑活性物质，传导电流并使电流分布均匀，板栅材料的选择对电池的性能和寿命有着极大的影响。

由于铅的强度较低，电池的电压及电池的温度，会使阳极板栅在使用过程种容易伸长变形，一但阳极板栅变形，阳极板栅上膏层脱落，导致铅酸电池寿命短；现有的铅酸电池采用在金属材料钛和铜表面涂覆铅或铅基合金作为阳极板栅材料，虽然有效抑制了阳极板栅变形，降低了极板重量，提高电池比能量，增加电池高倍率放电性能，但是钛极易被钝化生成氧化钛薄膜，使活性物质与极板无法直接接触；而铜基体容易溶解到电解液中等问题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种基于碳纤毡的铅酸电池阳极板栅及其制备方法，可有效解决现有板栅易变形的问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于碳纤毡的铅酸电池阳极板栅，包括呈无纺布状，且其内部掺杂有铅钙合金，表面包覆有铅钙合金层的碳纤毡。

进一步地，碳纤毡内等间距设置有若干相互交错的栅条；所述栅条厚度为0.5～1.2mm。

进一步地，碳纤毡内沿横向方向设置有20～35根栅条，纵向方向设置有9～16根栅条。

进一步地，碳纤毡的厚度为1～50μm。

进一步地，碳纤毡端部焊接有材质为铅钙合金的极耳。

上述基于碳纤毡的铅酸电池阳极板栅的制备方法，包括以下步骤：

(1)将呈无纺布状的碳纤毡置于铅钙合金板之间，然后使部分的铅钙合金渗透至碳纤毡内，剩余的铅钙合金再包覆碳纤毡表面；

(2)对步骤(1)制备得到的产物进行表面粗糙处理，然后再将极耳固定至其端部，即可制备得到基于碳纤毡的铅酸电池阳极板栅。

进一步地，步骤(1)中铅钙合金板的数量为两块，厚度均为0.2～1mm。

进一步地，步骤(2)中极耳材质为铅钙合金。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用电阻滚压焊接的方式，使部分的铅钙合金渗透至碳纤毡内，并在碳纤毡上形成将其包覆的铅钙合金层，能大大的提高铅钙合金的强度，抑制了阳极板栅变形，提高铅酸电池的使用寿命。

2、由于碳纤维强度时钢的4～5倍，使得板栅的强度增加，伸长变形减小，增加了铅酸电池的使用寿命；同时，铅钙合金和碳纤维导电性好、电阻低，增加了电池高倍率放电性能；并且碳纤维具有优良的耐高低温性和耐酸性，提高了电池的比能量、免维护性能。

附图说明

图1为本装置的结构示意图。

其中，1、碳纤毡；2、铅钙合金层；3、极耳；4、栅条。

具体实施方式