[发明专利]一种铅酸电池阳极板栅及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铅酸电池阳极板栅及其制备方法。该铅酸电池阳极板栅，包括框体；框体内交错设置有若干具有间隙的碳纤维束；框体和碳纤维束表面均包覆有铅钙合金。本发明提高了阳极板栅的强度，增加了阳极板栅耐高低温、耐酸等性能，提高铅酸电池的使用寿命。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种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，但是仍然存在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，本发明提供一种铅酸电池阳极板栅及其制备方法，可有效解决现有铅酸电池阳极板栅易变形、易被氧化的问题。

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：

一种铅酸电池阳极板栅，包括框体；框体内交错设置有若干具有间隙的碳纤维束；框体和碳纤维束表面均包覆有铅钙合金。

进一步地，框体材质为主碳纤维束；主碳纤维束包裹若干碳纤维束。

进一步地，碳纤维束由若干直径为1～7μm的碳纤维绞合而成。

进一步地，框体内沿纵向方向等间距设置有9～16根碳纤维束，沿横向方向等间距设置有20～35根与纵向的碳纤维束相互交错的碳纤维束。

进一步地，框体上焊接有材质为铅钙合金的极耳。

上述铅酸电池阳极板栅的制备方法，包括以下步骤：

(1)将若干直径为1～7μm的碳纤维绞合，制备得到的直径为3～50μm的碳纤维束，然后再将至少两根碳纤维束并列，形成主碳纤维束；

(2)通过主碳纤维束制成主框体，然后在主框体内沿纵向方向等间距编织9～16根纵向碳纤维束后，沿纵向方向设置两根具有间隙的纵向主碳纤维束，形成纵向第一列骨架；然后按照纵向第一列骨架的编织方法在主框体内继续编织纵向第n列骨架；

(3)在主框体内沿横向方向等间距编织20～35根与纵向方向上的碳纤维束相互交错的碳纤维束后，沿横向方向设置两根具有间隙的横向主碳纤维束，形成横向第一列骨架，然后按照横向第一列骨架的编织方法在主框体内继续编织横向第m列骨架，制得主碳纤网板；

(4)将主碳纤网板放置在两张铅钙合金板之间，加热熔融铅钙合金板，并使熔融后的铅钙合金包覆在主碳纤网板上；

(5)分别沿具有间隙的横向主碳纤维束和纵向主碳纤维束处进行切割，即可制得铅酸电池阳极板栅。

进一步地，纵向第n列骨架和第m列骨架中的n和m均为大于等于2的正整数。

进一步地，铅钙合金板的厚度为0.2～1.5mm。

进一步地，板栅上通过电阻焊接法焊接有材质为铅钙合金的极耳。

进一步地，铅钙合金板之在熔融之前，需在主碳纤网板上的栅格处进行冲压。