专利名称：电池负极板制造方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及化学电源领域，尤其涉及一种电池负极板制造方法及装置。
背景技术：
铅酸电池容量高、价格低、单体电压高、性能稳定、使用温度范围宽，一直是电池领 域应用最广泛的产品，如报警器、汽车牵引电源、小型电动车等。现有技术提供的铅酸电池 的负极板是由铅粉，硫酸钡，腐殖酸，木素，硬脂酸经和膏和涂板，固化而成。超级电容器是近年发展起来的一种新型能量存储与转换的器件，超级电容器由于 是电极表面存储电荷，因而具有很高的比功率和更长的循环寿命，可在汽车启动、加速和爬 坡时快速提供大电流，在刹车时又可快速回收能量，所以超级电容器对于电动车的启动、加 速和爬坡具有极其重要的意义。超级蓄电池是将非对称超级电容器的电极与电池电极装配在同一个电槽内，构成 为一种毋需附加另外电控的混合储能装置，其非对称超级电容器不仅比功率高，而且在蓄 电池充电与放电时会起着一种电荷缓冲器与电荷寄存器的作用。超级蓄电池将铅酸蓄电池 中部分负极板换成炭电极板，炭材料是静电荷储留释放的优质材料，负极板部分换成炭电 极板，起着非对称性超级电容器的负电极作用，能在瞬间聚集和贮留大量电荷(静电双电 层作用)，因此这种超级蓄电池特别适合车辆在启动、加速与刹车时能够快速提供电荷与快 速吸收电荷，对延长电池寿命极为有利。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术的技术方案存在如下问题在小型电动车启动时往往需要铅酸电池进行，高倍率放电，而由于铅酸电池的高 倍率放电能力较弱，进而影响了铅酸电池的使用寿命。而超级电容器具有优越的高倍率放 电能力，但是由于其能量密度不高，又不能单独作为电动车的电源。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明实施方式提供一电池负极板制造方法及 装置，使用该方法及装置生产出的铅酸电池具有高倍率放电能力强，使用寿命长的优点。本发明的具体实施方式
提供一种电池负极板制造方法，所述方法包括将合金材料冲压成网状的板栅，将该板栅经过化学处理冲洗工艺后，进入150 200°C干燥箱固化20 60min后，在25 38°C、湿度80%氧化6小时后得到待用的板栅；所述合金材料为，铅Pb、银Ag、锡Sn、硫S、砷As、锑Sb、铜Cu和铋Bi合金；其中各 组分的质量百分数为银Ag:0.002%、锡Sn :0. 3 0. 35% ；硫S :0. 002 0. 005% ；石申 As :0. 09 0. 40% ；锑Sb 8 4. 75% ；
铜Cu :() 0005 0. 075% ；铋Bi :0. 002 0. 03% ；铅Pb 余量，各组分之和为100% ；将所述待用板栅在镀液中电镀得到铅碳镀合金板，即电池负极板；所述镀液包括铅Pb、游离氟硼酸、硼酸、动物胶、松香、表面活性剂、炭材料和水；各成分的质量 千分比为Pb 184% ；游离氟硼酸30 42%0 ；硼酸20%0；动物胶1 1.5%0;松香1.17%。‘表面活性剂15 56%。；炭材料18.4 55. 2% ；水余量；所述镀液的温度为15 °C，阴极电流密度为0. 5 5A dm_2，阳极电流密度为1 3A dm 2。本发明还提供一种电池负极板制造装置，所述装置包括工艺模块，用于将合金材料冲压成网状的板栅，将该板栅经过化学处理冲洗工艺 后，进入150 200°C干燥箱固化20 60min后，在25 38°C、湿度80%氧化6小时后得 到待用的板栅；所述合金材料为，铅Pb、钙Ca、锡Sn、铝AL合金；电镀模块，用于将所述待用板栅在镀液中电镀得到铅碳镀合金板，即电池负极 板；所述镀液包括铅Pb、游离氟硼酸、硼酸、动物胶、松香、表面活性剂、炭材料和水；各成分的质量 千分比为Pb 184% ；游离氟硼酸30 42%。；硼酸20%0；动物胶1 1.5%0;松香1.17%)‘表面活性剂15 56%。；炭材料18.4 55. 2% ；水余量；所述镀液的温度为15 °C，阴极电流密度为0. 5 5A dm_2，阳极电流密度为1 3A dm 2。由上述所提供的技术方案可以看出，本发明实施例的技术方案生产出的铅酸电池 具有高倍率放电能力强，使用寿命长的优点。
图1为本发明具体实施方式
提供一种电池负极板制造方法的流程图。图2为本发明实施例1提供一种电池负极板制造方法的流程图；图3为本发明实施例2提供一种电池负极板制造方法的流程图；图4为本发明实施例3提供一种电池负极板制造方法的流程图；图5为本发明实施例4提供一种电池负极板制造方法的流程图；图6为本发明提供的一种电池负极板制造装置的结构图。
具体实施例方式本发明实施方式提供了一种电池负极板制造方法，该方法如图1所示，包括S11、将合金材料冲压成网状的板栅，将该板栅经过化学处理冲洗工艺后，进入 150 200°C干燥箱固化20 60min后，在25 38°C、湿度80%氧化6小时后得到待用的 板栅；上述合金材料可以为，铅Pb、银Ag、锡Sn、硫S、砷As、锑Sb、铜Cu和铋Bi合金；其 中各组分的质量百分数为银Ag:0.002%、锡Sn :0. 3 0. 35% ；硫S :0. 002 0. 005% ；砷 As :0. 09 0. 40% ；锑Sb 8 4. 75% ；铜Cu :0. 0005 0. 075% ；铋Bi :0. 002 0. 03% ；铅Pb 余量，各组分之和为100% ；其具体的取值如表1所示
组分111213141516锑 Sb(% )1. 82. 12. 52. 7534. 75银 Ag(% )0. 0020. 0020. 0020. 0020. 0020. 002锡 Sn(% )0. 350. 340. 330. 320. 310. 3硫 )0. 0020. 0030. 0350. 0040.00450. 005砷 As(% )0. 090. 110. 20. 250. 30. 4铜 Cu(% )0. 00050. 010. 050. 0750. 060. 04祕 Bi(% )0. 0030. 00350. 00420. 0050.00450. 004
6 S12、将该待用板栅在镀液中电镀得到铅碳镀合金板，即电池负极板。上述镀液具体可以包括铅Pb、游离氟硼酸、硼酸、动物胶、松香、表面活性剂、炭材料和水；各自的质量千 分比为Pb 184% ；游离氟硼酸30 42%0 ；硼酸20%0;动物胶1 1.5%0;松香1.17%。‘表面活性剂15 56%0 ；炭材料18.4 55. 2% ；水余量。上述镀液温度为15°C，阴极电流密度为0. 5 5A dm_2，阳极电流密度为1 3A dm 20上述表面活性剂可以为烷基酚聚氧乙烯类，具体可以为壬基酚聚氧乙烯醚，辛基 酚聚氧乙烯醚或十二烷基酚聚氧乙烯醚。上述炭材料具体可以为乙炔黑，碳纤维、碳黑、活性炭、碳气凝胶或碳纳米管中的 一种或多种。本发明具体实施方式
提供的方法制造出的电池负极板替换现有的铅酸电池的负 极板后，使得替换后的铅酸电池具有高倍率放电能力强，使用寿命长的优点。实施例1 本实施例提供一种电池负极板制造方法，该方法如图2所示，包括S21、将合金材料冲压成网状的板栅，将该板栅经过化学处理冲洗工艺后，进入 180°C干燥箱固化20min后，在25°C、湿度80%氧化6小时后得到待用的板栅；S22、将该待用板栅在镀液中电镀得到铅碳镀合金板，即电池负极板。上述镀液的组成可以包括铅Pb、游离氟硼酸、硼酸、动物胶、松香、壬基酚聚氧乙烯醚、炭材料和水；各自的 质量千分比为Pb 184% ；游离氟硼酸30%0 ；硼酸20%0；动物胶1%0;松香1.17%。‘壬基酚聚氧乙烯醚20%0 ；炭材料18.4%0;水余量。上述镀液温度为15°C，阴极电流密度为0. 5A dm_2，阳极电流密度为lAdm_2。
本发明具体实施方式
提供的方法制造出的电池负极板替换现有的铅酸电池的负 极板后，使得替换后的铅酸电池具有高倍率放电能力强，使用寿命长的优点。实施例2 本实施例提供一种电池负极板制造方法，该方法如图3所示，包括S31、将合金材料冲压成网状的板栅，将该板栅经过化学处理冲洗工艺后，进入 200°C干燥箱固化20min后，在38°C、湿度80%氧化6小时后得到待用的板栅；S32、将该待用板栅在镀液中电镀得到铅碳镀合金板，即电池负极板。上述镀液的组成可以包括铅Pb、游离氟硼酸、硼酸、动物胶、松香、壬基酚聚氧乙烯醚、炭材料和水；各自的 质量千分比为Pb 184%0 ；游离氟硼酸30%0 ；硼酸20%0；动物胶1%0;松香1.17%。‘壬基酚聚氧乙烯醚20%0 ；炭材料18.4%0;水余量。上述镀液温度为15°C，阴极电流密度为0. 5A dm_2，阳极电流密度为lAdm_2。本发明具体实施方式
提供的方法制造出的电池负极板替换现有的铅酸电池的负 极板后，使得替换后的铅酸电池具有高倍率放电能力强，使用寿命长的优点。实施例3 本实施例提供一种电池负极板制造方法，该方法如图4所示，包括S41、将合金材料冲压成网状的板栅，将该板栅经过化学处理冲洗工艺后，进入 180°C干燥箱固化20min后，在25°C、湿度80%氧化6小时后得到待用的板栅；S42、将该待用板栅在镀液中电镀得到铅碳镀合金板，即电池负极板。上述镀液的组成可以包括铅Pb、游离氟硼酸、硼酸、动物胶、松香、壬基酚聚氧乙烯醚、炭材料和水；各自的 质量千分比为Pb 184% ；游离氟硼酸30%0;硼酸20%0;动物胶1%。;松香1.17%。‘壬基酚聚氧乙烯醚40%0 ；炭材料50%0;水余量。上述镀液温度为15°C，阴极电流密度为0. 5A dm_2，阳极电流密度为lAdm_2。可选的，上述加入壬基酚聚氧乙烯醚和炭材料的方法可以为，将按上述比例承重 定质量的壬基酚聚氧乙烯醚和炭材料混合搅拌10分钟后，加入到镀液中。本发明具体实施方式
提供的方法制造出的电池负极板替换现有的铅酸电池的负极板后，使得替换后的铅酸电池具有高倍率放电能力强，使用寿命长的优点。实施例4 本实施例提供一种电池负极板制造方法，该方法如图5所示，包括S51、将合金材料冲压成网状的板栅，将该板栅经过化学处理冲洗工艺后，进入 200°C干燥箱固化20min后，在25°C、湿度80%氧化6小时后得到待用的板栅；S52、将该待用板栅在镀液中电镀得到铅碳镀合金板，即电池负极板。上述镀液的组成可以包括铅Pb、游离氟硼酸、硼酸、动物胶、松香、壬基酚聚氧乙烯醚、炭材料和水；各自的 质量千分比为Pb 184% ；游离氟硼酸30%0;硼酸20%0;动物胶1%0;松香1.17%。‘壬基酚聚氧乙烯醚20%0 ；炭材料18.4%0;水余量。上述镀液温度为15°C，阴极电流密度为5A dm_2，阳极电流密度为3Adm_2。可选的，上述加入壬基酚聚氧乙烯醚和炭材料的方法可以为，将按上述比例承重 定质量的壬基酚聚氧乙烯醚和炭材料混合搅拌60分钟后，加入到镀液中。本发明具体实施方式
提供的方法制造出的电池负极板替换现有的铅酸电池的负 极板后，使得替换后的铅酸电池具有高倍率放电能力强，使用寿命长的优点。本发明还提供一种电池负极板制造装置，该装置如图6所示，包括工艺模块61，用于将合金材料冲压成网状的板栅，将该板栅经过化学处理冲洗工 艺后，进入150 200°C干燥箱固化20 60min后，在25 38°C、湿度80%氧化6小时后 得到待用的板栅；上述合金材料的具体成份可以参见方法实施例中的描述。电镀模块62，用于将所述待用板栅在镀液中电镀得到铅碳镀合金板，即电池负极 板；上述镀液的具体成份可以参见方法实施例中的描述，这里不在赘述。可选的，上述装置还可以包括混合模块63，用于按质量千分比称取定质量的表 面活性剂和炭材料，然后将表面活性剂和炭材料混合搅拌10 60分钟后加入。本发明具体实施方式
提供的装置制造出的电池负极板替换现有的铅酸电池的负 极板后，使得替换后的铅酸电池具有高倍率放电能力强，使用寿命长的优点。综上所述，本发明具体实施方式
提供的技术方案得到的铅酸电池具有高倍率放电 能力强，使用寿命长的优点。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或 替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护 范围为准。
权利要求
一种电池负极板制造方法，其特征在于，所述方法包括将合金材料冲压成网状的板栅，将该板栅经过化学处理冲洗工艺后，进入150～200℃干燥箱固化20～60min后，在25～38℃、湿度80％氧化6小时后得到待用的板栅；所述合金材料为，铅Pb、银Ag、锡Sn、硫S、砷As、锑Sb、铜Cu和铋Bi合金；其中各组分的质量百分数为银Ag0.002％、锡Sn0.3～0.35％；硫S0.002～0.005％；砷As0.09～0.40％；锑Sb1.8～4.75％；铜Cu0.0005～0.075％；铋Bi0.002～0.03％；铅Pb余量，各组分之和为100％；将所述待用板栅在镀液中电镀得到铅碳镀合金板，即电池负极板；所述镀液包括铅Pb、游离氟硼酸、硼酸、动物胶、松香、表面活性剂、炭材料和水；各成分的质量千分比为Pb184‰；游离氟硼酸30～42‰；硼酸20‰；动物胶1～1.5‰；松香1.17‰‘表面活性剂15～56‰；炭材料18.4～55.2‰；水余量；所述镀液的温度为15℃，阴极电流密度为0.5～5A dm-2，阳极电流密度为1～3A dm-2。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯类，包 括壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚或十二烷基酚聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炭材料为乙炔黑，碳纤维、碳黑、活性炭、碳气凝胶或碳纳米管中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性剂和所述炭材料的加入方 法为，按质量千分比称取定质量的表面活性剂和炭材料，然后将表面活性剂和炭材料混合 搅拌10 60min后加入。
5.一种电池负极板制造装置，其特征在于，所述装置包括工艺模块，用于将合金材料冲压成网状的板栅，将该板栅经过化学处理冲洗工艺后，进 入150 200°C干燥箱固化20 60min后，在25 38°C、湿度80%氧化6小时后得到待用 的板栅；所述合金材料为，铅Pb、钙Ca、锡Sn、铝AL合金；电镀模块，用于将所述待用板栅在镀液中电镀得到铅碳镀合金板，即电池负极板； 所述镀液包括铅Pb、游离氟硼酸、硼酸、动物胶、松香、表面活性剂、炭材料和水；各成分的质量千分 比为Pb 184% ；游离氟硼酸30 42%0 ； 硼酸20% ； 动物胶1 1. 5%0 ； 松香1.17%。‘ 表面活性剂15 56% ； 炭材料18. 4 55. 2%0 ； 水余量；所述镀液的温度为15°C，阴极电流密度为0. 5 5A dm"2,阳极电流密度为1 3Adm 20
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯类。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯类包括壬基酚聚氧 乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚或十二烷基酚聚氧乙烯醚。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述炭材料为乙炔黑，碳纤维、碳黑、活性炭、碳气凝胶或碳纳米管中的一种或多种。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，混合模块，用于按质量千分比称取定质量的表面活性剂和炭材料，然后将表面活性剂 和炭材料混合搅拌10 60分钟后加入。
全文摘要
本发明实施方式提供了一种电池负极板制造方法及装置，该方法及装置属于化学电源领域，该方法包括将合金材料冲压成网状的板栅，将该板栅经过化学处理冲洗工艺后，进入150～200℃干燥箱固化20～60min后，在25～38℃、湿度80％氧化6小时后得到待用的板栅；将所述待用板栅在镀液中电镀得到铅碳镀合金板，即电池负极板。使用该方法及装置生产出的铅酸电池具有高倍率放电能力强，使用寿命长的优点。
文档编号H01M4/16GK101877403SQ200910093358
公开日2010年11月3日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年9月18日
发明者孙红梅, 舒东, 谢正义, 陈红雨 申请人:华南师范大学