冲孔板栅、极板和铅酸蓄电池的制作方法

本实用新型涉及铅酸蓄电池板栅
技术领域：
，尤其涉及一种冲孔板栅、极板和铅酸蓄电池。
背景技术：
：铅酸蓄电池极板包括板栅和涂覆于板栅的活性物质，板栅作为活性物质载体，对铅酸蓄电池导电性和循环性能起到重要作用，而且活性物质与板栅的结合力是衡量极板质量好坏的重要因素。在目前铅酸蓄电池行业中，板栅一般采用铅钙合金铸造，但铅钙板栅存在不易铸造，耐腐蚀性相对较差等问题。在铅酸蓄电池生产线不断转型升级、新的生产技术不断代替旧的生产技术的趋势下，现在环保高效的连铸连轧技术、冲孔极板技术日益成熟，将逐步替代铸造极板技术。冲孔板栅具有耐腐蚀性好、失水量小、循环寿命长等优点，但是由于冲孔板栅表面光滑致密，板栅表面不易氧化，在冲孔极板涂板、固化干燥过程中，板栅与铅膏之间的腐蚀层比铸造板栅更难形成，板栅与铅膏结合不良，严重影响了铅酸蓄电池的使用寿命。技术实现要素：针对目前铅酸蓄电池极板中板栅和铅膏结合力不强，装配成的电池在实际使用过程中容易出现活性物质脱落而导致电池寿命减短等问题，本实用新型提供一种冲孔板栅。进一步地，本实用新型还提供由所述冲孔板栅构成的极板以及铅酸蓄电池。为达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种冲孔板栅，包括冲孔板栅本体，所述冲孔板栅本体具有相对的第一侧和相对的第二侧，所述冲孔板栅还包括自所述冲孔板栅本体第一侧部向外延伸的极耳，所述冲孔板栅本体包括边框及交叉设置于所述边框内的横筋和竖筋，所述竖筋包括若干第一竖筋和间隔分布于所述第一竖筋之间的若干第二竖筋；在同一水平位置上，所述第一竖筋的横截面积小于所述第二竖筋的横截面积；所述第一竖筋、第二竖筋自所述极耳所在的第一侧向外呈放射状延伸，所述第一竖筋、第二竖筋在靠近所述极耳端的横截面积均大于远离所述极耳端的横截面积；所述横筋和所述第一竖筋相交成的夹角为60°～120°，所述横筋和所述第二竖筋相交成的夹角为60°～120°。优选地，所述冲孔板栅中，离所述极耳最远部位的单格上的竖筋垂直于所述横筋。优选地，所述第一竖筋、第二竖筋最大部位的横截面积由所述极耳所在的第一侧至与该第一侧相对的另一个第一侧逐渐减小。优选地，所述第一竖筋、第二竖筋最大部位的横截面积为最小部位的横截面积的1.0～4.0倍。优选地，在同一水平位置上，所述第二竖筋的横截面积是所述第一竖筋的横截面积的1.0～4.0倍。优选地，所述横筋、所述第一竖筋及第二竖筋三者之中至少有一条的横截面为多边形。优选地，所述冲孔板栅的边框厚度为0.7mm～1.5mm；所述横筋、第一竖筋、第二竖筋的厚度均小于或者等于所述边框的厚度。优选地，所述极耳与所述冲孔板栅本体连接部位设有倒角或者平滑过渡。以及，一种极板，包括如上所述的冲孔板栅。相应地，一种铅酸蓄电池，包括如上所述的冲孔板栅。本实用新型提供的冲孔板栅，通过横筋、第一竖筋、第二竖筋以及横竖筋相交角度结构的设计，在极板制作中，可以增强涂板、固化过程中冲孔板栅与铅膏的结合能力，改善板栅与铅膏之间的界面腐蚀层，将由本实用新型的冲孔板栅制成的极板组装成铅酸蓄电池时，改善了冲孔板栅电流分布的均一性，同时有利于提高铅酸蓄电池初始性能和循环性能。附图说明图1为本实用新型冲孔板栅极结构意图；图2为本发明实用新型冲孔板栅A部分放大图；图3为本实用新型冲孔板栅E-E横截面示意图；图4为本实用新型冲孔板栅极板F-F横截面示意图；图5为本实用新型实施例1提供的冲孔板栅结构示意图。具体实施方式为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1、图2和图3所示，本实用新型实施例提供一种冲孔板栅。所述冲孔板栅一体成型。该冲孔板栅包括冲孔板栅本体1，所述冲孔板栅本体1具有相对的第一侧和相对的第二侧；所述冲孔板栅还包括自所述冲孔板栅本体1第一侧部向外延伸的极耳2；所述冲孔板栅本体1包括边框11及交叉设置于所述边框11内的横筋12和竖筋13；这里所述的交叉设置，是指通过冲孔形成相互交叉的结构。其中，横筋12和竖筋13相互交叉，并且竖筋13包括若干第一竖筋13A和间隔分布于所述第一竖筋13A之间的若干第二竖筋13B，所述第一竖筋13A的横截面积小于所述第二竖筋13B在相应部位的横截面积；所述第一竖筋13A、第二竖筋13B自所述极耳2所在的边框11向外延伸，呈放射状，所述第一竖筋13A、第二竖筋13B在靠近所述极耳2端的横截面积大于远离所述极耳2端的横截面积；所述横筋12和所述第一竖筋13A相交成的夹角为60°～120°，所述横筋和所述第二竖筋相交成的夹角为60°～120°。在本实用新型中，竖筋13包括若干第一竖筋13A和间隔分布于所述第一竖筋13A之间的若干第二竖筋13B，具体指的是，在竖筋13的排列顺序中，自左向右按照：“若干第一竖筋13A、一根第二竖筋13B、若干第一竖筋13A、另一根第二竖筋13B、若干第一竖筋13A、……”的顺序排列，若干第一竖筋13A的数量不限，至少一根，也可以是两根、三根、四根，根据不同型号的铅酸蓄电池对板栅强度的需要，采用不同的排列组合。优选地，冲孔板栅本体1和极耳2相接处的部位设成倒角连接或者平滑过渡，可以有效的避免铅渣残留于冲孔板栅本体1和极耳2相交的位置，可以有效减少铅渣处理的工序。竖筋13分成第一竖筋13A和第二竖筋13B，主要是为了便于导通电流，使得电流分布均一，避免电流过于集中。具体区别是在同一水平面上，所述第一竖筋13A的横截面积小于所述第二竖筋13B的横截面积，换一句话就是在同一水平面上，第一竖筋13A和第二竖筋13B厚度相同的情况下，第二竖筋13B的宽度大于第一竖筋13A的宽度，使得第二竖筋13B的横截面积大于第一竖筋13A在相应部位的横截面积，这样可以使得冲孔板栅制成的极板，在导通电流时，电流分布均一，而且能提高竖筋13的强度，提高承载铅膏的能力。优选地，在同一水平面上，所述第二竖筋13B的横截面积是所述第一竖筋13A的横截面积的1.0～4.0倍，这样子的结构可以提高冲孔板栅的铅膏负载量以及提高冲孔板栅的强度。第一竖筋13A和第二竖筋13B自所述极耳2所在的边框向外，呈放射状，有效的改善板栅结构强度，增加电流分布的均一性。优选地，第一竖筋13A最大部位的横截面积为最小部位的横截面积的1.0～4.0倍。也就是呈针状结构，因为最大部位靠近极耳2，而最小部位则远离极耳2，将冲孔板栅制成极板并组装成铅酸蓄电池时，电流自远离极耳2部位向极耳2部位逐渐集中，电流越来越大，那么将第一竖筋13A设计成顺着电流方向逐渐增大的结构，有利于电流的导通，也可以避免由于电流集且变大时发生竖筋的熔断。优选地，第二竖筋13B最大部位的横截面积为最小部位的横截面积的1.0～4.0倍。也就是呈针状结构，因为最大部位靠近极耳2，而最小部位则远离极耳2，将冲孔板栅制成极板并组装成铅酸蓄电池时，电流自远离极耳2部位向极耳2部位逐渐集中，电流越来越大，那么将第二竖筋13B设计成顺着电流方向逐渐增大的结构，有利于电流的导通，也可以避免由于电流集且变大时发生竖筋的熔断。横筋12与竖筋13形成的夹角为60°～120°，也就是所述横筋12和所述第一竖筋13A相交成的夹角为60°～120°，所述横筋12和所述第二竖筋13B相交成的夹角为60°～120°。在该角度范围内，冲孔板栅可以获得较大涂膏量，同时保证冲孔板栅结构上的电流均匀分布。优选地，横筋12和竖筋13的横截面积为多边形，将横筋12和竖筋13设计成多边形，可以增大板栅与铅膏的结合面积和结合的维度，从而提高铅膏结合力，降低脱膏量。进一步优选地，横筋12、竖筋13横截面接所成的多边形为正三角形、正四边形、正六边形以及其他不规则的多边形。所述冲孔板栅本体1的边框11厚度为0.7mm～1.5mm；所述横筋12、第一竖筋13A、第二竖筋13B的厚度均小于或者等于所述边框11的厚度。为避免冲孔板栅制成的极板在使用过程中，极板底部的铅膏发生明显的脱落，将本实用新型冲孔板栅底部结构做相应的改善。具体地，将冲孔板栅本体1底部单格14中与横筋12成一定夹角的竖筋改成与横筋12垂直的结构，同时增加该部位竖筋的数量，降低底部单格面积，增加铅膏结合强度，改善底部电流分布。这里提到的单格，指的是冲孔板栅横筋和竖筋相互交叉过程中形成的网格，每一个格子叫做一个单格，冲孔板栅在制成极板时，单格内填充铅膏。本实用新型上述实施例提供的冲孔板栅，优化了冲孔板栅筋条的结构分布，提高冲孔板栅电流分布的均一性，同时可以提高涂板、固化过程中冲孔板栅与铅膏的结合能力，板栅无糊格、断筋或者气孔等问题，板栅内部导电性良好，无内部短路或断路，并且改善了板栅与铅膏之间的界面腐蚀层。以上多方面因素的综合作用，能有效避免装配成的铅酸蓄电池在循环使用过程中的活性物质脱落，有效提高了铅酸蓄电池的初始容量和循环寿命。在本实用新型提供的冲孔板栅的基础上，本实用新型还进一步提供一种极板。在一实施例中，所述极板的板栅由上述所述的冲孔板栅提供。本实用新型进一步提供的极板，板栅与铅膏之间的界面腐蚀层表现良好，而且有很好的铅膏结合强度。将所述极板与铅酸蓄电池其他部件组装成的铅酸蓄电池，能有效避免装配成的铅酸蓄电池在循环使用过程中的活性物质脱落，有效提高了铅酸蓄电池的初始容量和循环寿命。进一步地，本实用新型在上述冲孔板栅的基础上，还提供了一种铅酸蓄电池。所述铅酸蓄电池的板栅由所述冲孔板栅提供，或者所述铅酸蓄电池的极板由上述所述的极板提供。由上述冲孔板栅或者上述极板组装成的铅酸蓄电池，初始容量和循环寿命均有明显提高。为了更好的说明本实用新型的冲孔板栅，下面通过实施例对该冲孔板栅进行解释说明。实施例1一批冲孔板栅，该批冲孔板栅的结构均为如下所述的结构。如图4所示，冲孔板栅由板栅本体1和极耳2组成，板栅本体1和极耳2的连接部位平滑过渡，板栅本体1由边框11、横筋12和竖筋13构成，其中，竖筋13分为两类，第一类是第一竖筋13A(包括编号为01、02、03、04、06、07、09、10、11、13、14、16、17、18的竖筋)，第二类是第二竖筋13B(包括编号为05、08、12、15的竖筋)，第一竖筋13A和第二竖筋13B间隔排布，横筋12和第一竖筋13A、第二竖筋13B所成的夹角均为80°，横筋12、第一竖筋13A、第二竖筋13B的横截面积均为正六边形；第一竖筋13A、第二竖筋13B均自极耳2所在的边框位置向外呈放射状，也就是越远离极耳2，竖筋13的数量越少，竖筋13在靠近极耳2部位的横截面积大于远离极耳2部位的横截面积，竖筋13的最大部位的横截面积为最小部位的横截面积的2.0倍，并且，第二竖筋13B的宽度为第一竖筋13A的1.5倍，在冲孔板栅最底端部位的栅格中，栅格的竖筋13与横筋12相互垂直，且该栅格的竖筋13数量相对于其他部位更加密集。上述冲孔板栅总共1000片，将本实施例的冲孔板栅按照常规工艺进行涂膏、固化干燥以及组装成铅酸蓄电池。在固化干燥后的生极板中随机抽取100片生极板进行活性物质脱落检测，检测结果如表1所示。具体测试方式如下：极板面自由落体至水泥地平面，极板面距地面高度要求1.2m，使用精度不低于0.5g的电子秤测量落体前的重量G1与二次落体后的重量G2，掉粉率计算：(G1-G2)/G1。为了说明本实用新型提供的实施例冲孔板栅制成的极板相对于常规冲孔板栅结构制成的极板具有不同之处，以常规冲孔板栅作为对照实验。对比例1制作一批普通冲孔板栅结构，横筋、竖筋宽度一样，横筋和竖筋相互垂直，且横筋和竖筋为圆柱状结构。对比例生产1000片进行涂膏和固化干燥，按照与实施例1的固化干燥工艺进行固化干燥，待干燥结束，随机抽取100片进行活性物质脱落测试，测试结果如表1所示。表1极板活性物质脱落测试结果项目片数跌落前平均重量g跌落后平均重量g失重率％实施例1100255.2254.90.11对比例1100254.9254.10.30从表1可知，采用本实用新型极板结构，对极板进行固化后，由于板栅筋条作用，掉粉率比处理前渐少约1/3，从而保证铅膏不易脱落；同时，粉尘的减少，可以减少蓄电池循环过程中因掉粉引起的短路、微短路，可以提高电池的循环寿命。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 2 3