板栅及其制造方法、极板和铅酸蓄电池技术

本发明专利技术涉及蓄电池领域，公开了一种板栅及其制造方法、极板和铅酸蓄电池，板栅包括极耳、框体和在框体内交错设置以形成网状结构的多根能够导电的筋条，框体在网状结构的厚度方向上高于网状结构以使铅膏能够以网状结构为支撑填充于框体内，框体包括沿网状结构的一侧边缘设置的采用铅合金材料制成的上梁以及与上梁的两端连接且采用塑料材料制成的边框，边框与上梁共同形成围绕网状结构的框体，极耳与上梁相连。本发明专利技术提供的板栅及其制造方法、极板和铅酸蓄电池，板栅强度较高，抗蠕变能力强，不易发生变形，并且使填充在框体内的活性物质铅膏不易掉落和被污染，同时重量和体积较小，有利于降低成本和提高产品的使用性能。

【技术实现步骤摘要】
板栅及其制造方法、极板和铅酸蓄电池
本专利技术涉及蓄电池领域，具体地涉及一种板栅及其制造方法、极板和铅酸蓄电池。
技术介绍
铅酸蓄电池自诞生以来，以其高的性价比、高的安全可靠性及可回收特性得到了广泛的发展，并且在电动车、通信领域得到的较好的应用。但是，传统铅酸蓄电池由于采用重金属铅，电池重量和体积都较大，严重影响了其在很多领域的应用。为了解决这一问题，很多技术人员在蓄电池正、负板栅(集流体)方面，考虑采用其它耐腐蚀合金来替代正、负极铅合金，其中：有些技术人员采用金属钛来替代铅合金，但是由于钛金属价格很高，并且钛金属或者合金表面与铅结合不牢固，导致寿命无法保证，也基本没有人真正应用到产品上；也有技术人员采用塑料或者导电塑料表面电镀铅合金来替代铅合金，而塑料电镀铅合金难度也是比较大，镀层结合不良，普通塑料不导电，而导电塑料导电能力也十分有限，况且价格较高，导致这一技术路线也以失败告终；美国有公司采用泡沫石墨代替板栅(集流体)，泡沫碳与铅结合不良，有技术人员采用电镀工艺在石墨表面电镀铅合金，电镀的镀层与石墨的结合比较紧密，因此可以解决活性物质与泡沫石墨集流体的结合问题，但是，由于泡沫石墨和电镀层成本较高，加上无法节约更多的铅材料，因此成本也居高不下，很难得到推广应用；在大型电池上有人采用铜板栅电镀铅和铅锡合金作为负极板栅(集流体)使用，但是，铜的价格较高，只有在不考虑成本时可使用(潜艇电池)，而且也不能应用于正极(由于正极具有氧化性)。另外，还有一种采用网状结构的板栅做成的双极性极板，强度较低(比较软)，容易变形，并且网状结构上填充的活性物质(铅膏)容易脱落造成短路；并且，该种极板在同一片网状结构的板栅上，包括正极板和负极板，需要在一块网状结构的两端分别填涂正极活性物质和负极活性物质，活性物质容易交叉污染，并且正极和负极活性物质填涂厚度一般采用相同的厚度，而按照行业技术人员经验，正负极活性物质重量应该是不同的，衰减速度不同，按照正常情况下正极板厚度应该大于负极板厚度才能良好地匹配，存在无法充分利用活性物质的问题，同时采用这种双极型极板的电池单格之间的密封隔离难度较大，如果没有解决会导致串格而形成短路和腐蚀等质量问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种板栅，该板栅强度较高，不易发生变形，并且使填充的活性物质不易掉落和被污染，同时重量和体积较小，有利于降低成本和提高产品的使用性能。本专利技术的另一目的是为了提供一种包括上述板栅的极板。本专利技术的再一目的是为了提供一种包括上述极板的铅酸蓄电池。本专利技术的又一目的是为了提供一种板栅的制造方法。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种板栅，所述板栅包括极耳、框体和在所述框体内交错设置以形成网状结构的多根能够导电的筋条，所述框体在所述网状结构的厚度方向上高于所述网状结构以使铅膏能够以所述网状结构为支撑填充于所述框体内，所述框体包括沿所述网状结构的一侧边缘设置的采用铅合金材料制成的上梁以及与所述上梁的两端连接且采用塑料材料制成的边框，所述边框与所述上梁共同形成围绕所述网状结构的所述框体，所述极耳与所述上梁相连。优选地，所述筋条包括表面包覆有铅层的丝体，所述网状结构通过所述表面包覆有铅层的丝体采用编织方式形成。优选地，所述框体的内部设置有加强筋。优选地，所述框体为矩形体，所述上梁形成所述矩形体的一条边，所述边框形成所述矩形体的其余三条边。本专利技术二方面提供一种极板，所述极板包括铅膏和上述的板栅，所述铅膏以所述网状结构为支撑填充于所述框体内。本专利技术三方面提供一种铅酸蓄电池，所述铅酸蓄电池包括正极板和负极板，所述正极板和/或所述负极板为上述的极板。本专利技术第四方面提供一种板栅的制造方法，所述方法包括：使能够导电的多根筋条交错设置以制作网状结构；设置围绕所述网状结构的框体，所述框体包括在所述网状结构的一侧边缘设置的采用铅合金材料制成的上梁以及与所述上梁的两端连接且采用塑料材料制成的边框，所述边框与所述上梁共同形成围绕所述网状结构的所述框体；所述方法还包括在所述上梁上设置极耳。优选地，设置围绕所述网状结构的所述框体具体包括：在所述网状结构的正面和背面的相互对应的位置分别固定铅合金片材，并使所述网状结构的正面和背面的所述铅合金片材连接成为整体，冲切所述铅合金片材形成所述上梁和所述极耳。优选地，在冲切所述铅合金片材之前，将所述边框固定在所述网状结构上，并使所述边框的两端与能够形成所述上梁的两个铅合金片材的对齐的边缘连接，以便在冲切后使所述上梁和所述边框形成围绕所述网状结构的框体；其中，在冲切所述铅合金片材的同时将位于所述边框外部的所述筋条冲切去除。优选地，在固定所述铅合金片材时，使两个所述铅合金片材分别从两侧固定于所述网状结构的中间位置，在所述铅合金片材的两侧边缘之间的部分上进行冲切，以形成两个所述上梁和位于两个所述上梁之间的极耳对，其中，两个所述上梁的背离彼此的一侧分别连接有所述边框，以形成成对的所述框体，所述极耳对包括两个所述极耳，所述极耳对中的每个所述极耳分别对应于成对的所述框体的其中一个所述框体设置。优选地，沿所述上梁的延伸方向在所述网状结构上形成多对所述框体和与多对所述框体分别对应的多个极耳对。优选地，所述方法包括制作所述边框时在一对所述框体的边框上分别设置工艺挂耳。优选地，设置围绕所述网状结构的框体具体包括：在所述网状结构的正面和背面的相互对应的位置分别固定上梁体和下梁体，并使所述上梁体和所述下梁体与所述网状结构的所述筋条连接为整体，以形成所述上梁；在所述网状结构上固定所述极耳，使所述极耳与所述网状结构的所述筋条连接为整体，并使所述极耳与所述上梁连接。优选地，所述上梁和所述极耳通过3D打印方式或者用激光熔化与喷射技术形成。优选地，在所述网状结构上设置所述边框的方法具体包括：制作上边框和下边框后通过焊接方式将所述上边框和所述下边框分别固定在所述网状结构的正面和背面的相互对应的位置，并使所述上边框和所述下边框与所述网状结构的所述筋条连接成整体，以形成所述边框；或者，通过点胶或喷涂方式在所述网状结构的正面和背面的相互对应的位置制作上边框和下边框，并使所述上边框和所述下边框与所述网状结构的所述筋条连接成整体，以形成所述边框。优选地，所述方法还包括在所述框体内形成与所述边框一体成形的加强筋。优选地，制作所述网状结构的方法具体包括：将丝体表面包覆铅层形成所述筋条，将多个所述筋条通过编织方式交错设置形成所述网状结构。在上述技术方案中，由于网状结构的外部围绕设置有框体，框体沿网状结构的厚度方向伸出网状结构以使铅膏能够以网状结构为支撑填充于框体内，使板栅的结构强度较高，抗蠕变能力强，不易发生变形，并且填充的活性物质不易掉落和被污染，同时由于框体包括沿网状结构的一侧边缘设置的采用铅合金材料制成的上梁和以及与上梁的两端连接且采用塑料材料制成的边框，边框与上梁共同形成围绕网状结构的框体，与框体全部采用金属材料制成的方式相比，能够减小板栅的重量和体积，有利于降低成本和提高产品的使用性能。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是本专利技术优选实施方式的板栅的结构示意图；图2是本专利技术优选实施方式的极板的结构示意图；图3是固定有铅合金片材的网状结构的结构示意图；图4是固定有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种板栅，其特征在于，所述板栅包括极耳(1)、框体和在所述框体内交错设置以形成网状结构(W)的多根能够导电的筋条，所述框体在所述网状结构(W)的厚度方向上高于所述网状结构(W)以使铅膏能够以所述网状结构(W)为支撑填充于所述框体内，所述框体包括沿所述网状结构(W)的一侧边缘设置的采用铅合金材料制成的上梁(21)以及与所述上梁(21)的两端连接且采用塑料材料制成的边框(22)，所述边框(22)与所述上梁(21)共同形成围绕所述网状结构(W)的所述框体，所述极耳(1)与所述上梁(21)相连。

【技术特征摘要】
1.一种板栅，其特征在于，所述板栅包括极耳(1)、框体和在所述框体内交错设置以形成网状结构(W)的多根能够导电的筋条，所述框体在所述网状结构(W)的厚度方向上高于所述网状结构(W)以使铅膏能够以所述网状结构(W)为支撑填充于所述框体内，所述框体包括沿所述网状结构(W)的一侧边缘设置的采用铅合金材料制成的上梁(21)以及与所述上梁(21)的两端连接且采用塑料材料制成的边框(22)，所述边框(22)与所述上梁(21)共同形成围绕所述网状结构(W)的所述框体，所述极耳(1)与所述上梁(21)相连。2.根据权利要求1所述的板栅，其特征在于，所述筋条包括表面包覆有铅层的丝体，所述网状结构(W)通过所述表面包覆有铅层的丝体采用编织方式形成。3.根据权利要求1所述的板栅，其特征在于，所述框体的内部设置有加强筋(23)。4.根据权利要求1-3中任一项所述的板栅，其特征在于，所述框体为矩形体，所述上梁(21)形成所述矩形体的一条边，所述边框(22)形成所述矩形体的其余三条边。5.一种极板，其特征在于，所述极板包括铅膏和根据权利要求1-4中任一项所述的板栅，所述铅膏以所述网状结构(W)为支撑填充于所述框体内。6.一种铅酸蓄电池，其特征在于，所述铅酸蓄电池包括正极板和负极板，所述正极板和/或所述负极板为根据权利要求5所述的极板(10)。7.一种板栅的制造方法，其特征在于，所述方法包括：使能够导电的多根筋条交错设置以制作网状结构(W)；设置围绕所述网状结构(W)的框体，所述框体包括在所述网状结构(W)的一侧边缘设置的采用铅合金材料制成的上梁(21)以及与所述上梁(21)的两端连接且采用塑料材料制成的边框(22)，所述边框(22)与所述上梁共同形成围绕所述网状结构(W)的所述框体；所述方法还包括在所述上梁(21)上设置极耳(1)。8.根据权利要求7所述的板栅的制造方法，其特征在于，设置围绕所述网状结构(W)的框体具体包括：在所述网状结构(W)的正面和背面的相互对应的位置分别固定铅合金片材(P)，并使所述网状结构(W)的正面和背面的所述铅合金片材(P)连接成为整体，冲切所述铅合金片材(P)形成所述上梁(21)和所述极耳(1)。9.根据权利要求8所述的板栅的制造方法，其特征在于，在冲切所述铅合金片材(P)之前，将所述边框(22)固定在所述网状结构(W)上，并使所述边框(22)的两端与能够形成所述上梁(21)的两个铅合金片材(P)的对齐的边缘连接，以便在冲切后使所述上梁(21)和所述边框(22)形成围绕所述网状结构(W)的所述框体；其中，在冲切所述铅合金片材(P)的同时将位于所述边框(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘孝伟，章晖，丁元军，王新虎，文超，
申请(专利权)人：超威电源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33