管式正极板及其制备方法与流程

文档序号:13770287阅读:635来源:国知局
本发明涉及一种管式正极板及其制备方法,属于铅酸蓄电池
技术领域

背景技术
:铅酸电池使用管式正极板可阻止活性物质的软化脱落,延长电池的使用寿命,但管式正极板孔率低,在大电流充放电时成为电池性能的限制因素。此外管式正极板一般采用重力浇铸和压力浇铸,两种方法都很难避免板栅某些部位气孔、夹渣、收缩以及大尺寸晶体的产生,从而引起板栅在使用过程中的点蚀,晶间腐蚀和层状等腐蚀。同时传统管式电池封底为塑料,只起到密封活性物质的作用,因此管式正极各个管彼此没有电气连接,因此在极板上的电流电位的分布变的不均匀,影响电池的充放电性能。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种管式正极板,其功率高、寿命长、电流电位分布均匀;本发明同时提供了简单易行、提高板栅耐腐蚀性能的制备方法。本发明所述的管式正极板,包括管式正板栅、排管和封底,管式正板栅包括板耳、上横梁和筋条,筋条横截面为苜蓿叶形,封底材料为导电塑料。优选的,板耳和上横梁通过铸焊的方式与筋条连接。优选的,板耳成梯形,垂直角度为2°-4°。优选的,筋条横截面叶瓣为2-4片。优选的,封底材料为添加导电母粒的导电塑料。优选的,导电母粒为乙炔黑、碳纤维、金属纤维、铁氟龙、导电炭黑或胶体石墨中的一种或两种。所述筋条横截面中,其中,r1为内部圆形半径,r2为外部圆形半径,a为内部圆形直径,b为苜蓿叶形最宽处的长度。所述的管式正极板的制备方法,包括以下步骤:(1)首先将电池所需的合金进行熔化,冷却至300-350℃进行冷挤压成型,挤压口模具形状为苜蓿叶状,得到所述的筋条;(2)将步骤(1)得到的筋条,根据需求进行裁剪得到需要的尺寸,然后进行铸焊上横梁和板耳,得到管式正板栅,此过程可实现该型板栅的连续生产;(3)在筋条上套装排管,然后灌注正极活性物质,控制合理的灌注密度;(4)采用导电塑料封底进行底部密封,浸酸,固化,化成得到所述的管式正极板。优选的,排管为无纺布排管。本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:(1)将所述的筋条截面设置为苜蓿叶状,增大了活性物质与板栅的接触面积,提高了电子传输速度和电化学反应面积,提高了电池的功率性能;(2)采用导电塑料替代传统塑料封底,提高了电极在充放电期间的电流电位的均匀性,增加了电池的容量和功率性能;(3)所述的管式正极板的制备方法简单便捷,实现了管式正板栅的连续生产,其中采用的冷挤压成型筋条,克服了传统重力浇铸和压力浇铸管式正极板的多种不足,有效避免了收缩、气孔、晶型分布不均等不足,通过挤压筋条内部各个部位晶型一致、细密、无缩孔、电子传输阻力小,筋条耐腐蚀性得到大幅提高。附图说明图1为本发明所述的管式正极板的结构示意图;图2为冷挤压后的筋条截面图;图3为本发明所述的管式正极板以3c电流放电时,中间位置从底部到上部在不同时间电流、电位随高度的变化图;图中:1、板耳;2、上横梁;3、排管;4、筋条;5、封底;a为内部圆形直径;b为苜蓿叶形最宽处的长度;r1为内部圆形半径;r2为外部圆形半径。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但其并不限制本发明的实施。所述的管式正极板,包括管式正板栅、排管3和封底5,管式正板栅包括板耳1、上横梁2和筋条4,筋条4横截面为苜蓿叶形,封底5材料为导电塑料。实施例1将铅锑五元合金加热到325±25℃后,冷挤压形成苜蓿叶状筋条4(叶瓣为4片),将14根筋条4制成115mm长度后,铸焊形成上横梁2和板耳1(板耳1为梯形,垂直角度为2°),上横梁2宽度145mm的正板栅,然后套装无纺布排管3,灌注铅粉完成后,使用含有碳纤维的导电塑料在底部进行密封,随后进入浸酸、固化程序,使用3片该正极板和4片裁切好的铅酸电池传统负(边)极板组装2v60ah的模拟电池,化成后进行初期性能测试,检测结果见表1。表1检测单片电极在3c电流的放电时的电位分布,结果见图3。从图中可以发现虽然正极板是以3c的大电流放电,但是在放电1min时正极极板上下的电压降变化不到20mv。实施例2将铅锑五元合金加热到325±25℃后,冷挤压形成苜蓿叶状筋条4(叶瓣为2片),将14根筋条4制成310mm长度后,铸焊形成上横梁2和板耳1(板耳1为梯形,垂直角度为4°),上横梁2宽度145mm的2db120h牵引车用铅酸蓄电池正板栅,然后套装无纺布排管3,灌注铅粉完成后,使用添加铁氟龙和导电炭黑的导电塑料在底部进行密封,随后进入浸酸、固化程序,使用2片该正极板和3片的铅酸电池传统负(边)极板组装2v120ah的样品电池,酸循环化成后进行初期性能测试,检测结果见表2。表2项目gb/t7403.1-2008标准要求检测数据首次容量%85%95%高倍率放电性能30min44min循环耐久能力800次888次当前第1页12
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