一种碳纤维复合铅丝及其制备装置、制备方法及铅网板栅制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种碳纤维复合铅丝及其制备装置、制备方法及铅网板栅，属于水平铅网电池技术领域，解决了现有玻璃纤维复合铅丝耐腐蚀性差以及其制备装置无法实现连续生产导致生产效率低技术问题。本发明专利技术提供了一种碳纤维复合铅丝，包括碳纤维及其包覆层固态纯铅或铅合金；本发明专利技术还提供了碳纤维复合铅丝的制备装置，包括依次相连通的铅料加热部、螺旋挤压部、吐丝磁芯部和包铅机机头；经铅料加热部加热至熔融状态的铅料通过螺旋挤压部挤压后，进入吐丝磁芯部，并与吐丝磁芯部内的碳纤维复合形成碳纤维复合铅丝。本发明专利技术制备的碳纤维复合铅丝能够减小铅网板栅的内阻，增加电池化成的一致性，提高了电池化成后的配组率，大大降低了水平电池的报废率。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维复合铅丝及其制备装置、制备方法及铅网板栅
本专利技术涉及水平铅网电池
，尤其涉及一种碳纤维复合铅丝及其制备装置、制备方法及铅网板栅。
技术介绍
铅蓄电池因其具有稳定可靠、无记忆效应、价格低廉、可做成单体大容量电池等优点，被广泛用作汽车启动电源、不间断电源、从电动自行车到柴油潜艇的动力电源和储能电源等领域，其产量和储电量仍然雄踞化学电源之首。传统铅蓄电池的板栅有三种制备方法：①重力铸造，该法应用范围广，但效率低，污染高。②冲孔板栅，该法是先预制铅带、然后冲孔加工，其优点是效率高，但冲孔时会产生70-80％落料，能耗高，且只能做1.2mm以下的薄板栅；③连铸连轧，该法的优点是效率高、能耗低，但板栅不耐腐蚀，且只能做1.5mm以下的薄板栅。因此，人们逐渐开发出铅网板栅作为替代，即将玻璃纤维复合铅丝纺织形成网，这样可根据实际需要制造不同线径的铅丝，理论上可织造任意厚度的铅网作为电池板栅，且重量轻，耐腐蚀，无铅尘污染。目前玻璃纤维复合铅丝的制备方法是用液压机间歇式挤压的生产方式，因为液压杆的行程长度限制，生产过程要不断的停歇。在本工序生产前要制备下与液压杆直径相同的铅柱，由于液压杆的行程长度限制，制备铅柱的长度一般在170mm至200mm，直径在70mm左右，生产时液压杆顶住铅柱进入相同形状模具中加热铅柱至190度，且施加压力20NPa挤压出丝。由于生产过程需要频繁的更换铅柱，所以铅丝的收取卷轴中经常出现多个接头，经常在更换铅柱时气体没有排出，挤压出丝中出现放炮现象，而中断生产，严重影响生产效率。综上可知，目前的水平铅网电池用复合铅丝及其制备过程还有很多需要提升的地方。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种碳纤维复合铅丝及其制备装置、制备方法及铅网板栅，用以解决现有玻璃纤维复合铅丝耐腐蚀性差以及其制备装置无法实现连续生产导致生产效率低技术问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：第一方面，本专利技术提供了一种碳纤维复合铅丝，包括芯线和包覆层；芯线采用碳纤维；包覆层为铅料；铅料包括固态纯铅或铅合金。第二方面，本专利技术还提供了一种碳纤维复合铅丝的制备装置，用于制备上述的碳纤维复合铅丝，包括铅料加热部、螺旋挤压部、吐丝磁芯部和包铅机机头；铅料加热部设于螺旋挤压部的上方，包铅机机头设于螺旋挤压部的第一端，吐丝磁芯部设于包铅机机头内且与螺旋挤压部垂直；经铅料加热部加热至熔融状态的铅料通过螺旋挤压部挤压后，进入吐丝磁芯部，并与吐丝磁芯部内的碳纤维复合形成碳纤维复合铅丝。在一种可能的设计中，吐丝磁芯部包括中空状的磁芯，磁芯的尾部和顶部对应设有进口孔和吐丝孔，磁芯中部设有进铅孔；碳纤维通过进口孔进入磁芯中，在磁芯中被铅料包覆后由吐丝孔牵引而出。在一种可能的设计中，进铅孔包括对称设置的第一孔和第二孔，熔融状态的铅料在螺旋挤压力作用下经第一孔和第二孔进入磁芯中。在一种可能的设计中，吐丝磁芯部还包括磁芯支架，磁芯支架包括第一磁芯定位支架和第二磁芯定位支架，第一磁芯定位支架上设有第一凹部，第二磁芯定位支架上设有第二凹部；磁芯的尾部设有第一凸出端，磁芯的顶部设有第二凸出端，第一凹部和第一凸出端卡合，第二凹部和第二凸出端卡合。在一种可能的设计中，螺旋挤压部包括挤压铅道，挤压铅道内设有挤压螺杆，在螺旋挤压部的第一端，挤压螺杆与挤压铅道壁之间设有螺栓密封轴承；挤压螺杆通过螺杆定位轴承固定在螺旋挤压部的第二端。在一种可能的设计中，铅料加热部包括为四棱锥形的容铅加温料斗，容铅加温料斗靠近包铅机机头的一侧设有加热管孔；加热管孔内设有加热管，加热管用于对铅料加热。第三方面，本专利技术还提供了一种碳纤维复合铅丝的制备方法，采用上述的碳纤维复合铅丝的制备装置，该制备方法包括以下步骤：步骤1、固态纯铅或铅合金通过容铅加温料斗熔融后进入螺旋挤压部的挤压铅道内，在挤压螺杆的螺旋压力下通过进铅孔进入到磁芯中；步骤2、同时，碳纤维经磁芯的进口孔进入，被铅料包覆后经吐丝孔牵引出来，并冷却和吹干后得到碳纤维复合铅丝。进一步地，在步骤1中，螺旋挤压部的压力为19～20MPa；在步骤2中，采用纯水进行冷却，并采用压力为0.3～0.6MPa的气体进行吹干。第四方面，本专利技术还提供了一种水平电池用铅网板栅，采用上述制备的碳纤维复合铅丝制备而成。与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：(1)本专利技术采用碳纤维作为碳纤维复合铅丝的芯线能够减小电池铅网板栅的内阻，对初期的电池化成起到明显的作用，减少了化成各电池间的补偿电流，尤其是使用酸循环系统的电池化成更为明显，增加了电池化成的一致性，提高了电池化成后的配组率，大大降低了水平电池的报废率。(2)本专利技术提供的碳纤维复合铅丝制备装置包括铅料加热部、螺旋挤压部、吐丝磁芯部和包铅机机头，铅料加热部设于螺旋挤压部上方且两者连通，固态纯铅或铅合金通过铅料加热部加热至熔融状态，并进入到下方的螺旋挤压部内；吐丝磁芯部设于包铅机机头内且其轴向反向与螺旋挤压部的轴向方向垂直，螺旋挤压部的出口端与吐丝磁芯部连通，由螺旋挤压部内挤压出的熔融状态的铅料进入吐丝磁芯部内并包覆在碳纤维上，形成碳纤维复合铅丝。现有技术中的玻璃纤维复合铅丝的制备装置，生产过程要不断的停歇，造成生产效率低下，而本专利技术提供的碳纤维复合铅丝的制备装置能够连续生产碳纤维复合铅丝，生产效率高且碳纤维复合铅丝的质量好。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为碳纤维复合铅丝；图2为碳纤维复合铅丝剖视图；图3为磁芯结构示意图；图4为磁芯结构剖视图；图5为磁芯结构侧视图；图6为磁芯结构俯视图；图7为磁芯支架结构示意图；图8为磁芯支架结构剖视图；图9为螺旋挤压包铅机结构示意图；图10为螺旋挤压包铅机主视图；图11为螺旋挤压包铅机俯视图；图12为螺旋挤压包铅机侧视图a；图13为螺旋挤压包铅机侧视图b；图14为螺旋挤压包铅机剖视图。附图标记：1-碳纤维复合铅丝；2-碳纤维；3-吐丝孔；4-进口孔；5-第一孔；6-第二孔；7-磁芯支架，8-第一磁芯定位支架；9-第二磁芯定位支架；10-加热管孔；11-包铅机机头；12-磁芯；13-挤压铅道；15-挤压螺杆；16-螺杆定位轴承；17-挤压铅道壁；18-容铅加温料斗；19-螺栓密封轴承。具体实施方式下面结合附图来具体描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维复合铅丝，其特征在于，包括芯线和包覆层；所述芯线采用碳纤维；所述包覆层为铅料；所述铅料包括固态纯铅或铅合金。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维复合铅丝，其特征在于，包括芯线和包覆层；所述芯线采用碳纤维；所述包覆层为铅料；所述铅料包括固态纯铅或铅合金。


2.一种碳纤维复合铅丝的制备装置，其特征在于，用于制备权利要求1所述的碳纤维复合铅丝，包括铅料加热部、螺旋挤压部、吐丝磁芯部和包铅机机头；
所述铅料加热部设于螺旋挤压部的上方，所述包铅机机头设于螺旋挤压部的第一端，所述吐丝磁芯部设于包铅机机头内且与螺旋挤压部垂直；
经铅料加热部加热至熔融状态的铅料通过螺旋挤压部挤压后，进入吐丝磁芯部，并与吐丝磁芯部内的碳纤维复合形成碳纤维复合铅丝。


3.根据权利要求2所述的碳纤维复合铅丝的制备装置，其特征在于，
所述吐丝磁芯部包括中空状的磁芯，所述磁芯的尾部和顶部对应设有进口孔和吐丝孔，所述磁芯中部设有进铅孔；
碳纤维通过进口孔进入磁芯中，在磁芯中被铅料包覆后由吐丝孔牵引而出。


4.根据权利要求3所述的碳纤维复合铅丝的制备装置，其特征在于，
所述进铅孔包括对称设置的第一孔和第二孔，熔融状态的铅料在螺旋挤压力作用下经第一孔和第二孔进入磁芯中。


5.根据权利要求3所述的碳纤维复合铅丝的制备装置，其特征在于，所述吐丝磁芯部还包括磁芯支架，所述磁芯支架包括第一磁芯定位支架和第二磁芯定位支架，所述第一磁芯定位支架上设有第一凹部，所述第二磁芯定位支架上设有第二凹部；
所述磁芯的尾部设有第一凸出端，磁芯顶部设有凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新虎，钱胜强，徐涛，丁元军，
申请(专利权)人：超威电源集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33