[发明专利]改善冲孔板栅与铅膏结合性的方法及该方法制备的电池

说明书

一种改善冲孔板栅与铅膏结合性的方法及制备的电池，包括板栅表面初步氧蚀：将板栅放入50~80℃、湿度70~98%的空间内；板栅和铅膏界面的氧蚀：铅膏涂填到板栅上形成极板，置于有强制循环风、定期置换循环风的空间内，进行温湿度阶梯式控制；化成反充：将极板组装成电池，在化成工序加酸后反向充电，将铅膏和板栅界面形成的氧蚀网络还原成导电的铅网络。本发明通过化学和电化学的方法，进行板栅表面氧蚀来增加铅膏的结合力，同时又不伤及板栅主体，即确保了板栅全寿命期间的导电性能，又确保了活性物质电荷迅速穿越板栅‑‑活性物质界面，从而实现了电池适应各种不同的气候环境、适应各种不同的放电深度，甚至被过渡放电的使用需求。

技术领域

本发明涉及一种改善冲孔板栅与铅膏结合性的方法，属铅酸蓄电池技术领域。

背景技术

当前汽车车载电器日益增多，自动化、舒适性日益提高。人们的出行地域也越来越广，要求汽车电池更加适应各种不同的气候环境、适应各种不同的放电深度，甚至被滥用、被过渡放电的使用需求。目前起动型铅酸蓄电池及启停蓄电池使用的主流板栅多采用高效环保的连冲板栅工艺，但冲孔板栅表面光洁平滑与铅膏结合力差，进而影响到电池的充放电性能，导致电池性能降低。

铅酸蓄电池的生产基本流程是：熔融的液态铅合金经过连续铸造(熔融铸坯)形成具有大晶粒结构的铅坯，再经过3～6道的辊軋(冷轧)后形成铅带，铅带经机械冲制，晶粒被碾压的更加致密，冲制后的板栅表面非常光洁，其比表面积较传统重力浇铸板栅下降了50％，因此，采用传统生产工艺进行表面预处理及铅膏涂填工艺后制备的湿板铅膏与板栅的结合力明显下降，湿板经固化干燥制成生板，经组装为无液电池、加酸化成制成湿荷电池。由于铅膏与板栅的结合力明显下降，进而影响了电池的导电性能。传统重力浇铸板栅的表面状态和晶粒结构图1-2所示，浇铸板栅筋条边缘不平整、浇铸板栅表面凹凸不平、晶粒明显；冲孔板栅的晶粒结构和表面状态如图3-4所示，冲孔板栅筋条边缘整齐光滑；冲孔板栅表面水平、晶粒不明显。

专利ZL 2014 2 0461631.9和ZL 2014 2 0461733.0中给出了提高冲孔板栅表面粗糙度的物理方法，该方法需要在冲孔板栅成型后增加一道整形工序，需要设备精准控制，否则会造成板栅变形或板栅晶粒结构的扭曲，降低板栅强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善冲孔板栅与铅膏结合性的方法，增加了板栅和铅膏的结合力，增加了板栅和铅膏界面的导电性，确保了板栅全寿命期间的导电性能，使活性物质电荷迅速穿越板栅活性物质界面，从而实现了电池适应各种不同的气候环境、适应各种不同的放电深度的使用需求。

本发明的目的还在于提供用上述改善冲孔板栅与铅膏结合性的方法所制备的电池。

本发明的技术方案，包括极板生产和电池化成工序：

步骤1)板栅表面氧蚀：板栅冲制完成后，放入温度50～80℃、湿度70～98％的有循环风的空间内4～10h，通过氧蚀在板栅表面形成微弱的氧化点；

步骤2)板栅和铅膏界面的氧蚀：铅膏涂填到板栅上形成极板，将涂满铅膏的极板置于有强制循环风、定期置换循环风的空间内，进行温湿度阶梯式控制，保持80～50℃的温度，阶段调节空间的湿度在98％至15％，在步骤1)的氧蚀点的基础上扩大形成铅膏和板栅界面的氧蚀网络(PbOn),加强铅膏和板栅间的物理、化学结合力；通过形成多孔性水溶界面，加强氧通道设计，来促进板栅和铅膏界面的氧蚀；

步骤3)化成反充：将步骤2)的极板组装成电池，在化成工序加酸后，经过0.5～1h的静置，再给以1～4mA/cm2 1～2小时的反向充电，将铅膏和板栅界面形成的氧蚀网络(PbOn)还原成导电的铅(Pb)网络，即增加了板栅和铅膏的结合力，又增加了板栅和铅膏界面的导电性。