高电压动力型铅酸蓄电池复合材料极板制造技术

一种高电压动力型铅酸蓄电池的复合材料极板，其特征在于该蓄电池的极板是由铅箔及其两边的极板框架组合而成的。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动力型铅酸蓄电池的改进。
技术介绍
铅酸蓄电池已经有百年历史，在长时期的生产使用过程中，积累了丰富的经验，也取得了很多技术上的进展，就目前而言，在应用范围、生产量、可靠性、技术成熟程度，以及生产成本等方面，还没有其它任何一种蓄电池可以和铅酸电池相比拟的。但是铅酸蓄电池也有他致命的弱点，一是对环境污染，二是重量太大比能量低。关于环境污染，由于废旧电池的回收技术已经很成熟了，主要是对蓄电池的回收管理，在这方面加以妥善组织，污染问题是可以解决的。但是要提高铅酸蓄电池的比能量就比较困难了。铅酸蓄电池的基本原理是正极负极对于一个典型的铅酸电池的电化学单元而言，其标准电压U＝2V，而容量则取决于参予电化学反应的活性物质的数量。因此，要减轻蓄电池的重量，提高其比能量时，着重点不在于减少正、负极涂膏以及相应的电解液，而是要提高参与化学反应的量，只能是减轻极板格栅的重量，这就受到很大的制约，所以铅酸蓄电池的比能量一直保持在30-35W·H/Kg之间，要达到40W·H/Kg都很难。特别是在电动汽车上，要求电池组的电压很高，一般都在240-360V之间，其它有400V以上的，对于铅酸蓄电池而言，必然会出现多达200个以的标准电化学单元串联起来的情况，其可靠性必然要降低。为了提高蓄电池的电压，专利技术人于2002年12月26日曾申请了一项专利技术专利“高电压动力型蓄电池”，申请号为02158598.9，该项专利是针对多种不同的电池的专利技术。对于铅酸蓄电池而言，其基本原理及结构是相同的，但极板的结构具有特殊性。由于铅的强度及刚度都很小，特别是轧制到0.2mm以下，铅箔是没有刚度的，既难于固定到极板框架上，更不可能在其上涂刷涂层。因此，为了开发出高电压铅酸蓄电池，还必须解决高电压铅酸蓄电池的极板结构及其制作工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过解决铅酸蓄电池极板的结构及成型方法，使高电压铅酸蓄电池能够实现。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案1.将铅板轧制成b＝0.1～0.2mm厚的铅箔，并根据设计剪切成规定的尺寸； 2.设计制作极板框架模具，并制作带有支承铅箔格栅结构的极板框架；3.将铅箔设置于极板框架间，并在极板框架的边框部分进行粘接，使两侧的极板框架与铅箔形成一个整体——复合材料极板。本专利技术的有益效果是1.铅箔是没有强度和刚度的，不可能进行后续加工，当铅箔的两边各附加一个复合材料的极板后，形成了极板组件——复合材料极板，提高了极板的强度和刚度，提高了板极的工艺性，可以进行后续加工，使高压铅酸电池具有了实现的可能性；附于铅箔两边的复合材料是高分子基材料，除了具有较高的强度和刚度外，同时还具有绝缘和耐酸蚀的特性，可以满足铅酸电池的要求。2.由于复合材料的比重较小，可以减轻极板重量，提高铅酸电池的比能量，根据试制的样品测算，这种高电压铅酸电池的比能量可达50W·H/Kg以上。3.由于相邻电化学单元之间的连接不是采用极板与极板之间另加的极耳及汇流排，而是由大面积金属铅极板直接连结，活性物质与铅极板之间的最大距离不超过1mm，蓄电池的内阻可以降至很小，可以允许大电流充电放电，大幅度提高了蓄电池的比功率。4.这种复合材料制作的蓄电池的结构紧凑，减小了所占用的空间，其体积比能量得到很大提高。附图说明下面结合附图，对本专利技术作进一步说明。图1为高电压铅酸电池的复合材料极板。图1中，I—正面框架；II—铅箔；III—背面框架。1—边框；2—定位槽；3—格栅；4—正极涂膏；5—定位棱；6—负极涂膏。具体实施例方式以下结合一个实施例对本专利技术的具体实施方法作进一步说明1.利用轧机轧制铅板，根据设计要求厚度b＝0.1～0.2mm；2.将轧制的铅箔按设计要求剪切成规定尺寸；3.根据产品具体要求，设计极板框架模具，并制极板框架，框架包括边框及格栅结构，还包括正面及负面框架；4.将剪切好的铅箔放置到背向极板框架上，在放置前在框架的边框上要刷涂粘结胶。(注意格栅部位不可涂胶)5.将正面极板框架覆置铅箔的背向极板框架上，在边框部分涂胶，对正定位槽后，用压机压紧，挤出多余的胶液；6.胶液固化；7.在正向框架面上刮涂正极灰膏，要求灰膏与格栅齐平；8.在背向框架面刮涂负极灰膏，要求灰膏与格栅齐平；(注意由于正负极涂层的厚度不同，格栅的高度也不同，不可搞错)9.用压机将涂有正负极涂层的极板压实，去除多余水分；10.浸酸(按常规)。11.棱板固化、干燥(常规)。12.根据设计要求的电压进行组合，需要的极片数n＝U/2+1 式电U—电池电压n—极片数在上述极片中有两片为端片，其中一片只涂正极涂层，另一片只涂负极涂层，标准极片为n-2片。端片的无涂层面连引出线接蓄电池的接线柱。12.组合时，在极板框架的边框处涂胶，并在压机上压紧；13.灌注电解液(常规)；14.化成、放电、充电(常规)。权利要求1.一种高电压动力型铅酸蓄电池的复合材料极板，其特征在于该蓄电池的极板是由铅箔及其两边的极板框架组合而成的；2.根据权利要求1所述的高电压铅酸蓄电池复合材料极板，其特征是极板两边的极板框架带有支承铅箔的格栅结构，利用边框部分将铅箔及两边的极板框架粘合为整体——复合材料极板；3.根据权利要求1所述的高电压铅酸蓄电池复合材料极板，其特征是极板两边的涂层是不相同的，一面是正极涂膏，另一面是负极涂膏。全文摘要一种新颖的高电压铅酸蓄电池的复合材料极板，涉及动力型铅酸蓄电池的改进。采用耐酸、绝缘的高分子基复合材料(或塑料)制作带有铅箔支承格栅结构的极板框架，将极板铅箔夹持于框架间，以提高极板组件的强度和刚度，提高极板的工艺性，使高电压铅酸蓄电池具有实现的可能。该蓄电池可用于各种电动汽车以及需要高电压电源的设备。文档编号H01M4/14GK1481044SQ0315321公开日2004年3月10日 申请日期2003年8月8日 优先权日2003年8月8日专利技术者于耀庆, 于宾, 石冬英 申请人:于耀庆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于耀庆，于宾，石冬英，
申请(专利权)人：于耀庆，
类型：发明
国别省市：