一种高效环保的铅基蓄电池制造技术

本发明专利技术公开了一种高效环保的铅基蓄电池，包括外壳(1)，外壳(1)内设有正极(2)和负极(3)以及正负极之间的隔离件，还设有电解液，关键是导电基体表面有一层亚氧化钛导电薄膜而构成极板，两片极板相对一体设置而构成正极(2)或负极(3)，上述的两片极板夹持的多根汇流条(4)经连接件(5)与外壳(1)上设置的端子(6)连接，上述的导电基体由堇青石粉、酚醛树脂和石墨粉经高温烧结制成。本发明专利技术大幅降低了铅污染并使蓄电池的重量大幅降低，使充放电性能、铅基电池的质量比能量大幅提高。

【技术实现步骤摘要】
一种高效环保的铅基蓄电池
：本专利技术涉及一种蓄电池，特别是指一种使用导电陶瓷作为极板的高效环保的铅基蓄电池。
技术介绍
：电池是现代工业和生活中必不可少的二次电源，随着社会的进步，蓄电池应用的领域越来越广，蓄电池中有一种传统的铅酸蓄电池在动力电池中得到极广泛的应用，例如电动助力车、小型或中型电动汽车等，铅酸蓄电池具有非常明显的优点，首先是技术成熟，原材料丰富，使用性能安全稳定，成本相对低廉，这是其大量使用的原因。但随着现代生活质量的提高和对环境保护要求的提高，传统的铅酸蓄电池由于使用大量的重金属铅，在重金属铅的制备全过程会产生严重的铅污染，且铅酸蓄电池的重量较大也带来诸多的不便，同时铅酸蓄电池的比能量较低，非成流物质的占比较高。现在已有多种蓄电池技术出现，典型的就是可充放电的锂离子电池，锂离子电池虽有众所周知的优点，但其自身存在的缺陷如不适合较高温环境，虽然也在机动车上作为动力电源使用，但时有自然或爆炸现象的出现且价格较高。因此，如何克服现有的蓄电池各自存在的缺陷，实现一种价格低廉，安全性好，能量密度相对较高且大幅降低对环境污染的综合性能平衡的动力就是一个急待解决的问题。
技术实现思路
：本专利技术的专利技术目的是公开一种电性能好、安全性高、寿命长的环保型的铅基蓄电池。实现本专利技术的技术解决方案如下：包括外壳，外壳内设有正极和负极以及正负极之间的隔离件，还设有电解液，关键是导电基体表面有一层亚氧化钛导电薄膜而构成极板，两片极板相对一体设置而构成正极或负极，上述的两片极板夹持的多根汇流条经连接件与外壳上设置的端子连接，上述的导电基体由堇青石粉、酚醛树脂和石墨粉经高温烧结制成。所述的导电基体的制备步骤如下(组分按重量百分比计)：a.35～50％的堇青石粉(粒度为5～15μm)与5～10％的酚醛树脂混合，捏压混合后静置4～5小时；b.40～50％的石墨粉与步骤a的混合物混合后，置于模具中压制，将模具置于加热炉中加热至70～80℃，保温1～2小时，以进一步塑化模具中的混合物料和初步干燥；c.将步骤b中的带有混合物料的模具置于高温炉中加热，加热过程如下：①加热至200～220℃，保温10～30分钟；②加热至800～850℃，升温速率为100℃/h，同时对模具施加一个振动和压力；③加热至1300～1350℃，升温速率为150℃/h，保温1～2小时，保持压力；④降温过程为：1300～1350℃降至800℃，对模具减压，然后自然降温至常温，卸去模具得导电基体；d.在降温至室温的陶瓷极板基体表面热喷涂一层亚氧化钛薄膜得所述的导电基体成品。所述的步骤b中，在混合物料混合时，加入金属铝粉和/或超细碳化硅粉。所述的超细碳化硅粉的构成是含70～80％的粒度为50nm～200nm的碳化硅粉和30～20％的粒度为10μm～50μm的碳化硅粉。所述的步骤c-③时，在对模具施加压力的同时，对模具施加一个振动力，振动力的振幅为0.5～1mm。在步骤c-④过程中，减压过程是压力随着温度的下降，匀速解除施加的压力，在800℃时，施加的压力解除。所述的亚氧化钛薄膜的构成(按重量百分比计)是：10～15％的聚乙烯醇、0.3～1％的羧甲基纤维素纳、10～12％的亚氧化钛粉和余量为水，各组分混合后搅拌加热至50～80℃得含亚氧化钛液体。所述的导电基体的一个表面设有多个相互隔开的具有斜壁面的通孔，基体的另一面有至少二条凹槽。所述的导电基体为平板状，或为弯曲状，或为弯折状。所述的通孔为多边形的椎形孔或为圆台形通孔，通孔的斜壁面设有凹部，该凹部为环状凹槽或为多个浅盲孔。本专利技术公开的铅基蓄电池相较之传统的铅酸蓄电池具有非常显著的技术进步，本专利技术的正负极不含有金属铅，使本专利技术的含铅量较之传统的铅酸蓄电池下降50～60％，大幅降低铅污染的同时还使重量大幅降低。由于本专利技术的导电基体具有特定的气隙(或气孔)分布，以及特定组成的配方、配比、粒度组合和特别的制备方工艺步骤，使基体表面设置的铅膏之间不仅有极大提高的反应面积，且基体内部的大的气隙(或气孔)内会进入部分铅膏而进一步提高反应面积和反应效率，基体具有良好的导电性和传热性，使充放电性能大幅提高，同时还大幅提高铅基电池的质量比能量。附图说明：图1为本专利技术的局部剖视的整体结构示意图。图2为导电基体的结构示意图。图3为正负极与汇流条、连接件的结构示意图。图4为导电基体的局部断面结构示意图。具体实施方式：结合附图给出本专利技术的具体实施方式的详细描述，需要说明的是本专利技术的实施方式的详细描述是便于对本专利技术的技术实质的全面了解，而不应视为是对本专利技术的权利要求的保护范围的限制。请参见图1～图4，本专利技术的具体实施例的技术方案如下：所述的高效环保的铅基蓄电池包括外壳1，外壳1内设有正极2和负极3以及正负极之间的隔离件，还设有电解液，上述的外壳1的形状、结构为现有技术，只需按实际蓄电池的规格进行形状和尺寸设计即可，正极2和负极3的数量设置也按蓄电池的大小要求而设置，关键是导电基体表面有一层亚氧化钛导电薄膜而构成极板，两片极板相对一体设置而构成正极2或负极3，上述的两片极板夹持的多根汇流条4经连接件5与外壳1上设置的端子6连接，上述的导电基体由堇青石粉、酚醛树脂和石墨粉经高温烧结制成；上述技术方案构成中的汇流条4为常规的铅锡合金制备或为其它的导电材料制备，由于上述的导电基体具有良好的导电性能和传热性能，正极2或负极3表面设置的铅膏与极板具有良好的附着性，且具有较大的接触反应面积，进而使蓄电池的电性能大幅提高，上述的导电基体与汇流条4可紧密夹持以实现良好的导电通路。上述的导电基体的制备步骤如下(组分按重量百分比计)：a.35～50％的堇青石粉(粒度为5～15μm)与5～10％的酚醛树脂混合，捏压混合后静置4～5小时；b.40～50％的石墨粉与步骤a的混合物混合后，置于模具中压制，将模具置于加热炉中加热至70～80℃，保温1～2小时，以进一步塑化模具中的混合物料和初步干燥；c.将步骤b中的带有混合物料的模具置于高温炉中加热，加热过程如下：①加热至200～220℃，保温10～30分钟；②加热至800～850℃，升温速率为100℃/h，同时对模具施加一个振动和压力；③加热至1300～1350℃，升温速率为150℃/h，保温1～2小时，保持压力；④降温过程为：1300～1350℃降至800℃，对模具减压，然后自然降温至常温，卸去模具得陶瓷极板基体；d.在降温至室温的陶瓷极板基体表面热喷涂一层亚氧化钛薄膜得所述的导电基体。上述的堇青石材料是一种通常用于陶瓷或玻璃行业的原料，属于斜晶方系，其物理特性是热膨胀系数小，在本专利技术中堇青石的主要作用是构成陶瓷的基体，石墨粉在本专利技术中的主要作用是导电作用和热传导作用，同时起到一定的基体结构作用。在上述的步骤a中，堇青石粉与酚醛树脂混合后，酚醛树脂可浸入堇青石颗粒，在捏压混合后静置4～5小时，进一步使酚醛树脂浸入堇青石颗粒，并使堇青石初步塑化，在上述的步骤b中，随着温度的增加，一方面提高堇青石的塑化程度，另一方面使酚醛树脂中的可挥发成分初步挥发，使模具中的混合物料初步干燥；在步骤c-①中，混合物料加热至200～220℃和保温，使混合物料中的可挥发成分进一步挥发，混合物料按模具的形状要求基本成型且基本固化，大量挥发物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效环保的铅基蓄电池，包括外壳(1)，外壳(1)内设有正极(2)和负极(3)以及正负极之间的隔离件，还设有电解液，其特征在于导电基体表面有一层亚氧化钛导电薄膜而构成极板，两片极板相对一体设置而构成正极(2)或负极(3)，上述的两片极板夹持的多根汇流条(4)经连接件(5)与外壳(1)上设置的端子(6)连接，上述的导电基体由堇青石粉、酚醛树脂和石墨粉经高温烧结制成。

【技术特征摘要】
1.一种高效环保的铅基蓄电池，包括外壳(1)，外壳(1)内设有正极(2)和负极(3)以及正负极之间的隔离件，还设有电解液，其特征在于导电基体表面有一层亚氧化钛导电薄膜而构成极板，两片极板相对一体设置而构成正极(2)或负极(3)，上述的两片极板夹持的多根汇流条(4)经连接件(5)与外壳(1)上设置的端子(6)连接，上述的导电基体由堇青石粉、酚醛树脂和石墨粉经高温烧结制成。2.按权利要求1所述的高效环保的铅基蓄电池，其特征在于所述的导电基体的制备步骤如下(组分按重量百分比计)：a.35～50％的堇青石粉(粒度为5～15μm)与5～10％的酚醛树脂混合，捏压混合后静置4～5小时；b.40～50％的石墨粉与步骤a的混合物混合后，置于模具中压制，将模具置于加热炉中加热至70～80℃，保温1～2小时，以进一步塑化模具中的混合物料和初步干燥；c.将步骤b中的带有混合物料的模具置于高温炉中加热，加热过程如下：①加热至200～220℃，保温10～30分钟；②加热至800～850℃，升温速率为100℃/h，同时对模具施加一个振动和压力；③加热至1300～1350℃，升温速率为150℃/h，保温1～2小时，保持压力；④降温过程为：1300～1350℃降至800℃，对模具减压，然后自然降温至常温，卸去模具得导电基体；d.在降温至室温的导电基体表面热喷涂一层亚氧化钛薄膜得所述的导电基体成品。3.按权利要求2所述的高效环保的铅基蓄电池，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宝华，
申请(专利权)人：中宝天津集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12