电极板的改进的制作方法

专利名称：电极板的改进的制作方法
技术领域：
本发明是关于电极板的改进及其制造方法。
一些类型的电池中包含多个电极板，电极板由框架及其上所载的活性物质所构成。框架一般为栅型，其作用是导电并支承活性物质。
负极所用的活性物质是一种混合物，包含颗粒状铅、各种铅的氧化物、各种填料和/或增充剂、以及硫酸。硫酸使混合物形成一种可凝固的糊状物，湿润时与水泥膏的性质相似。正极板上的活性物质的构成与负极板相似，但比例不同。电极板制成并固化或“熟化”后安装在电化学池中。正负电极之间一般用可透过电介质的材料所制的分隔器隔开。按照电池充电的方向使电流通过电池，以完成电池中电介质形成过程。这一过程在很大程度上使正电极板上的活性物质转化为二氧化铅，使负电极板上的活性物质转化为金属铅。
对于现有类型的酸性铅电池，存在以下四个明显问题1、经过活性物质的传导途径(特别是含有活性成份PbO2的正电极板)，由于与栅结构之间平均距离较大，使得阻抗过高;
2、栅结构对垂直的电流通路的传导率不够高，用铅来传导电流效率也不够高;
3、对于中等强度和高强度的电流放电，酸与活性物质之间的接触不够充分;
4、活性组份之间的平衡一般不能达到，与其它活性物质相比酸量不足。
下面将进一步详细讨论以上有关问题。
(a)常规的启动、照明、点火(SLI)类型电池中的电极板问题1、由于大电流使栅的上半部(尤其是小片附近)发生过热。其结果是造成腐蚀和损坏。
2、由于栅传导率与栅内电流分布之间的不平衡，多数的栅的设计均不能使铅得到有效的利用。
3、放电时栅上的电压分布使得顶部的活性物质首先放电并放电最多，因而活性物质得不到有效利用，同时电极板顶部面积则过度循环使用。
4、正极活性物质的较差的传导率意味着常规的栅结构在放电时每一栅上活性物质面积的跨度上存在电压梯度。这一梯度将造成放电路径中过大的阻抗、活性物质利用的不均匀和低效、活性物质部分的变形及脱落的增加、以及活性物质与栅之间接触的不良。
5、相应造成的电势梯度及局部活性物质的过度放电反过来又会影响电池的充电。
(b)活性糊状物的问题1、对于多数(即使不是全部)的汽车用启动、照明，和点火(SLI)酸性铅电池或启动器SLI电池，在大电流放电时电极板上活性物质面积内酸的耗竭发展很快。这会造成在大电流放电(如发动机启动)时可接近或可资利用的活性物质不能有效的使用。
2、一般情况下电极板上活性物质量与可资利用的电极活性物质的孔隙度之间匹配并不得当。此外，糊状物的孔径大小对于放电过程并不合适，因而通常在大电流放电时负极物质的孔隙度很快丧失，从Pb生成不溶性的PbSO4，后者所占的体积较前者为大。孔隙度的匹配不当，使得电极板孔中的酸与板上活性物质的比例不足以在大电流放电时提供合理的容量。
(c)电池中活性物质平衡的问题1、多数SLI电池对于充分放电不具有足够的酸，这造成了电池不能完全利用其活性物质，从而明显地限制了电池的功率与重量比。
2、由于上部面积的活性物质优选放电，这一区域内的酸被消耗。与基于同样的活性物质的最佳化设计的电池相比，这种电池的性能水平较差。
几种效应的结合，使得酸性铅电池电极板的放电电流与理论能力相比受到了限制，这些效应是活性物质附近酸消耗的量与阻抗，活性物质与栅丝接触部分的面积(从中心到边缘)的阻抗，栅结构自身从活性物质部分到联接小片之间的阻抗，等等。因而，当电池循环使用时从活性物质下部的中心到电极板的小片造成特别高的电位降，使得电池的活性物质尤其在大电流放电时不能充分利用。同时，还阻碍了电池放电时有效而快速的放电。
常规的电极板结构糊状物一般是滚压或挤压到电极板的框架或栅上，然后干燥或熟化一段时间。糊状物熟化并干燥，固化并粘附在栅丝上。这一过程有时称之为“咬合”(keying)。
不幸的是，通常的电极板结构的性质与糊状物粘合的过程，使活性物质在电池循环使用时常常从栅剥落下来。活性物质剥落后在电池底部的积累造成了电池内部短路的危险并缩短电池的寿命。
部分已有技术中包含了相当数量的电极板，现讨论如下U.S.专利388960是有关二次(secondary)电池电极板的制造。该发明的要点是将二块切割好的各带有倾斜孔的相似的金属片压在一起，所形成的一块板带有相反方向倾斜的孔道。这种结构的电极板除了前述的多种缺点外，还使用了沉重的横向丝，这些丝对于电流传导几乎不起作用。
U.S.专利1369353是有关一种电极板的制法，其要点是在金属合金片上打上大量的孔。为保证必要的结构强度，必须使用较厚的栅板。从空间原因来说，这使一个标准电池的容积中可安置的电极板数减少，使整个电池负载电流的能力下降。
U.S.专利2724733公开了一系列不同类型的电极板。每一种电极板的制造都包含了一个多步骤的过程，这就不可避免地使有关的电极板变得昂贵。
U.S.3099899是有关一种电池的栅型电极板，其中包含拉伸的金属。这种栅电极板的制造也是多步骤的过程包括a)用模冲或切割的方法使一种适当的金属片上形成小缝;
b)拉伸金属片以形成小筛网;
c)模冲或切割上述所得到的拉伸金属片，所形成的小缝应大于拉伸前所加工的小缝;
d)再次拉伸以制得成品栅型电极板。
显然，此方法的弱点是多步骤过程既费时又使成本提高。
同样明显的是，如果所加工的小缝与内部电流的方向(多数情况下是垂直的)不平行，则这一方法将降低栅在电流方向上的有效传导率，对整个电极板上活性物质的利用也有负的影响。
U.S.专利4547939是关于一种用于多池(multi-cell)二次电池的电极板。这种电极板主要包括一种热塑性材料所制成的周边框架，所形成面积用金属筛网复盖以支撑电池的活性糊状物。这种电极板的弱点之一，是由于使用二种不同材料，使制造过程成为多步骤的昂贵过程。
U.S.专利4805277是关于一种用于酸性铅电池的栅的生产过程。栅的制法如下a)使铅钙合金的薄片条上复盖一种铅合金的薄片或箔，二者的组成与厚度均不同;
b)对上述复层材料进行冷滚压，使二种材料一体化，所产生的基元薄片的厚度小于原来的薄片条的厚度;
c)将所得的基元薄片进行伸展处理或冲孔处理。
与多数已有技术一样，这种多步骤过程既耗资又费时。
U.S.专利5093971是有关制造拉伸筛网电池栅的方法和设备。这一方法是将预先形成缝隙的可变形的金属条伸展而制成栅电极板，所用的金属条至少在沿着侧边的方向留有不带缝隙的部分。该方法的步骤如下a)将可变形金属条的侧边置于同一水平面上;
b)侧向拉伸金属条已预制缝隙的部分，同时保持边在水平面上;
c)在侧向拉伸的同时对金属条已预制缝隙的部分进行垂直方向的拉伸，同时仍保持侧边在水平面上。
此方法不仅步骤复杂，方法所需的机械设备也极复杂。
本发明的目的之一是解决上述问题，或至少为公众提供新的选择。
本发明的其它目的及优越性，可以从下文结合实施例的叙述中清楚地看出。
本发明的一个方面是提供一种用于电极板的框架，包括一个结构组元或多个结构组元以及交织材料(webamterial)，交织材料给框架提供的额外的表面积大于结构组元所提供的表面积。
在本发明优选的实施例中，用于电极板的栅或框架的结构组元的典型材料是传导丝。在优选实施例中所用的交织材料是细的拉伸丝或“折绉”(flashing)丝。但是，本发明还能够应用于其它场合中。
例如，交织材料可以是一种传导薄片，活性物质可以咬合到薄片中。在这一实施例中结构组元可以是一种非传导性物质，只起到提供结构强度和支撑交织材料的作用。
在另一实施例，交织材料可以是一种非传导性物质，只用来支持活性物质，而结构组元则可以是导电的。本说明书中所引的参考文献均可用来与上述的优选实例相比较。
在本说明书中，将交替地使用交织材料、折绉片、薄片材料等术语。
优选的实例中包括了用高度折绉化的栅结构或连续的铅薄片结构来代替常规的铅栅系统。
本制造方法的优点之一是用单步骤过程来制造框架。与已有技术制造电极框架的较复杂的方法相比需时较短且耗资较少。本发明可同样适用于制造常规的栅。用浇铸铅材料的方法制造了一系列的常规的框架。按照本发明的铸造方法也可以用来制框架，但同时应形成折绉或形成交织材料。
水平方向(与主电流的方向成直角)的铅化的条或丝的必要性则大大缩小。
垂直方向上可以使用适宜的筋肋，对薄片进行折绉或压痕(indenlation)处理则可使之强化。糊状物在薄片上的粘附还可借助于穿孔或其它技术。
这一技术在使用等量铅的基础上，制得的栅结构在电流方向上的阻抗大大缩小(可达5倍)，同时新制成的电极板更为强化。在活性糊状物中的平均电流通路减少的倍数至少为15。正极糊状物的阻抗与电压降减少的倍数约为15。活性糊状物与集电流栅之间的接触面积大为改善。电池放电时尤其是大电流放电时活性物质的利用更为均衡和充分。
由于电极板的阻抗大大下降，基本上可消除电极板局部过热及与之相关的正电极腐蚀和寿命缩短等问题，使电极板的寿命增长。由于电极板表面活性物质的均衡利用，电池的循环性能也将显著改进。
由于正极活性物质的阻导率典型情况下约比铅高三个数量级，标准的铅栅包括用浇铸的铅丝所围绕的活性物质，可以用加强的或适当成形后的薄片来代替，活性物质则沉积或穿透在薄片上。
在优选的实施例中，另一种方式是在整个袋(pocket)面积上用栅丝以薄层的形成复盖，用适当的穿孔的方法使活性物质咬合到电极板上。基本的栅结构则可保留在薄片四周，以使薄片电极板具有强度并帮助电流的传导。
对于典型厚度为1mm的电极板以及典型大小为10-15mm2或更大些的栅组件，高阻抗活性物质平均电流通路可从5-8mm降至低于0.3mm。这样，活性物质袋中所生电流到铅结构间平均通路阻抗可降低15倍或更多。
栅上的活性物质袋到栅顶部集流小片(collectingtab)之间的栅阻抗，则受到四方面的影响首先，接近顶部小片的栅丝承载了来自电极板的总电流中的一大部分。这一区域的栅丝被过热，增加了电极板的腐蚀、变形、及损坏。这是多数电池发生损坏的情况及造成损坏的最为常见的原因。
其次，栅丝尤其是接近于电极板顶部处栅丝的阻抗，造成了跨越电极板上半部的电压梯度。这就阻抑了电极板其它区域的电流供应，使得活性物质不能有效利用，而电极板顶部区域的活性物质则过度放电，造成电极板上该区域的过早老化(容量降低、糊状物阻抗增加、糊状物与栅之间的刚性连接变差)，并使电极板过早失效。
第三、有时称之为冷启动电流(CCA)(coldcrankingamps)的电池电流容量，会因为电极板下部与顶部小片之间的电压梯度及相应的活性物质的低效利用而降低。
第四，由于电池栅制作时通常从底部到顶部其横截面多少都是均匀的，而垂直丝上的电流对于一个有效率的电池来说应随着与底部之间的距离的增加而线性增加。对于电池的潜在的CCA容量来说，底部的铅太多而顶部的铅太少。合理地利用这一相同量的铅和活性物质，能显著地提高CCA并增长电池的寿命。由于活性物质的利用及电池中电流的发生，会随栅内欧姆电流造成的超电势而呈指数型的下降，所以上述效应是特别重要的。
根据本发明，用薄片或折绉薄片可大大有助于解决以上问题。通过增加垂直方向电流所需的铅的横截面积，可以增加垂直方向的栅的导电率。
常规的栅的形状不足以使顶部小片附近承载最大可期望的电流。如果小片的位置在中心位置，则可收集到很重要的一部分电流，否则这些电流就只在栅内流动，这样，过热和电压梯度都显著减少。
电极板的强化程度可以通过改进薄片的结构来加以改进。
糊状物与电极板的咬合在一些实施例中用穿孔折绉薄片取得较好效果，优于平面薄片或折绉薄片。
电极板的强化强度可以通过改进薄片的结构来加以改进。无论是在模具中铸造框架时或在后续的独立的操作中，都可以使薄片或折绉薄片穿孔、硬化、折绉、或适当变形，以改善糊状物与电极板之间的咬合，特别是增加电极板的硬度和强化程度。对折绉薄片加上筋肋或使之成为碟形，可大大增加电极板的硬度和强度，并可减少电极板下部所需的铅量，增加电极板的强度使之可自我支撑，使电极板与糊状物结合的操作易于进行，无须过分的小心和支撑。
除了使薄片折绉或成为碟形以增加强化程度之外，糊状物与栅之间的咬合还可以借助于狭缝、孔洞、凿纹等等。因而，不再必要借助栅丝或筋肋构成通常的菱形以帮助糊状物和栅孔之间的咬合。这种形状不利于强化，因为多数的材料位于近中轴处，结构上无所得益。加上筋肋后(垂直方向有利于改进传导率，水平方向有利于提高强度)，同样数量的材料可以成形得到结构强化得多的电极板。用同样数量的铅通过导电率和强度的增加使电极板的性能提高，或在保持相同性能水平的前提下可以显著减少栅的铅用量。
用筋肋加强的薄片型栅使铅可得到有效利用，栅的导电率与目前常规的栅相比可提高5倍。由于栅内电流形成的超电势的非线性效应的消除，电极板性能所得到的改进自然就更大。
为了改进栅上铅的利用率，导体的尺寸(丝，折绉薄片等)应与电流相匹配。例如，对于一种常规的电池电极板，水平方向的丝几乎不承载电流，说明铅未得到充分利用，这部分铅只是为了浇铸方便和保证强度。如果一种设计中包含一个或多个延伸的小片时，水平丝可以用来侧向传输电流至小片(中心)和边缘。一个折绉薄片电极板成形为碟形经波纹或加筋处理，栅丝的粗细与间隔所能提供的是必要的强度以及满足侧向电流传导的要求。
本发明能提供电极板的框架，这种框架不需要分立的水平栅丝或条，用交织材料或薄片在整个或大部垂直方向连续延伸来提供强度，这一方向是所期望的电流的总方向。水平栅丝或条的结构功能，最好大部或全部用垂直方向延续的薄的交织材料或薄片代替，并在垂直方向有效地承载电流。
电极板框架的硬度和强度可以通过垂直方向延续的适当变形的交织材料或薄片来提供，这样，既使垂直方向得到有效的电流承载系统，又发挥了强化的作用使水平的丝或条的存在不再必要。
理想情况下，框架中装填活性物质的袋或构件的尺寸和形状，应使活性物质至最邻近的框架导电元件之间平均电流通路不大于3mm。
使用本发明的框架还具有其它的优点。
正极糊状物是一种半导体，电池的性能明显的因该糊状物的导电率差而受到影响。因此常用添加剂来改善它的导电率。
利用新的折绉薄片型电极板，从正极糊状物到栅之间的平均有效阻抗可降低约10倍。因此，使用添加剂人人地增加正极糊状物的导电率将不再重要。这就给集中改进糊状物的孔隙度提供了更大的自由度。
具有高孔隙度的活性糊状物，与框架结合时其密度优选是低于4g/cm3。这样，酸性电介质能以较高的比例与活性物质混合，避免了大电流放电时酸耗竭的问题。
利用本发明扩展糊状物孔隙度将具有改进的效果，包括a)通过增加持续放电所需要的可直接利用的酸，同时因大大增加暴露的表面积使得电池放电时PbSO4绝缘表面层的扩展及其影响缩小，电极板的CCA容量得到增加。
b)由于可交替地使电池中糊状物(密度很高)的量减少或酸量增加，三种所需的组分之间可以达到较好的平衡，即正极活性物质，负极活性物质，和酸。通过这一方法电池的功率/重量比得到显著改进(大于25%)。
c)放电初期尤其是在大电流放电时，PbSO4在表面或接近表面和堵塞孔隙后造成的影响将会排除。
d)但是，孔隙度的增加会增加正极板糊状物的平均阻导率，因为传导性差的PbO2被传导性更差的酸所代替。由于正极糊状物阻抗增加的效应可以被糊状物与栅之间电流通路的缩短所抵消，因而只有对折绉薄片型的电极板上述情况是可以接受的。
本发明的实施有多种方法。
目前多数的电池栅是铸造的。这一方法易于改变来使折绉薄片填充栅的中间平面，可以有也可以没有活性物质咬合所需要的孔洞。铸造时在丝和薄片上形成的裂纹无关重要，因为本方法使栅得到附加的强度和导电率。同时还可能模具改造后使之包括小的但有相当数量的碟形凹曲或压纹，使栅更为强化。这些变动(以及薄片穿孔)也可以在随后的操作中用压模来实施，操作简易成本不高。
一种优选的制造方法是，用模具铸造框架，使铸造时模具内的垂直流道位于框架区域中，成为框架的承载垂直电流的条。对于垂直的浇铸需要较大尺寸的流道，这样就有效地利用了铅。
上面讨论的电极板改进的另一种技术是，用压制或模冲的技术来制造电池栅。例如，可以将薄铅片与成形的丝或筋肋顺纵向安置一起滚压，中心部分有较宽的小片从栅往外伸出。然后的操作是使滚压的薄片变形以形成压纹使纹向和横向加强。筋肋之间的薄片提供了足够的横向导电率，结果良好且成本较低。强度较高的电极板具有上述所有的优点，只是垂直方向上的导电率不随高度而变化。这一点当然也并不差于常规的电池栅。
一个改进的制造步骤是利用挤压辊使铅集中在电极板的顶部。压辊上具有倾斜的筋肋边缘，有中心位置上的倾斜的筋肋，趋向于小片，然后再是倾斜的筋肋。同时也可以使筋肋之间薄片的厚度在朝向栅顶部时变厚。这样的挤压系统也可以用来制成碟形凹曲和波纹，以使电极板强化。
由于用于电极栅的铅及其合金的展延性，可以用一步操作综合上面所考虑的所有的改进，用模冲技术就可以完成所需电极栅的制造。初始时的装备费用虽较高，但这一方法不同于现有的各种方法，而且克服了现用的铸造法中的许多困难，能够适用于多种用于制栅的合金材料而无须改变方法。
根据本发明的一个方面，所提供的一种方法是用于制造电极板，包括将活性物质喷涂到所述的电极板上。
尽管许多实例中活性物质包含的是如前所述的铅和铅的氧化物，本发明所适用的活性物质可以有不同的组成。
有多种方法可以将活性物质喷涂到电极板上。在一个实例中所用的喷涂装置与喷水泥所用的装置类似。例如，喷嘴之上可以安置一个料斗。用压缩空气注入喷嘴再将活性物质从喷嘴压出。当然也可以用其它的喷雾设备。
在本发明优选的实例中，活性物质在电极板上的喷涂可以同时在电极板的两面进行。这种喷涂方法有许多优点。
首先，两侧同时喷涂可以限制活性物质溅射到电极板之外。
其次，电极板两侧同时喷涂有助于活性物质在电极板上咬合的加强。
申请人发现上述过程使得较细的栅丝也可以使用，这样就降低了前述的安装电极板的电池的成本与重量。
本发明的方法易于自动化，在优选的实例中，电极板被传送经过喷嘴。
在一个实例中，电极板可以或夹持在喷嘴上方或夹持在喷嘴下方，使电极板的大部分表面积暴露于喷嘴的喷射范围中。
在某些实例中，不需要喷涂活性物质的小片可以用来夹持电极板，使之移动通过喷涂过程。
由于活性物质具有毒性，整个过程最好在一闭合的环境如一种通道中进行。可以用排出口或其它设施来除去未附着在电极板上的过剩的活性物质。
本发明的技术可以适用于将除活性物质之外的其它各种物质添加到电极板上。例如，在用喷嘴喷涂活性物质之前，可用另一组喷嘴在电极板上喷涂处理剂，如清洗液等。处理用的化学品对电极的处理在过程的开始时进行，使电极板对随后喷涂的活性物质具有更好的接受能力。
对于本发明来说，可以用多种活性物质涂层。例如，可以安置多对喷嘴，传送系统将电极板从一对喷嘴的位置传送到另一对喷嘴以便喷涂活性物质。
多层的喷涂可以保证活性物质更牢固地粘附在电极板上。
在某些实例中，电极板上的涂层相互之间可以有不同的密度、配伍性、及组成。
在喷涂活性物质后，电极板上还可以再进行涂层。例如，可以将多孔物质喷涂到活性物质之上。这种物质可以起分隔物的作用使电极板之间分开。由于它是多孔的，电介质仍可以通过分隔物与电极板上的活性物质接触。在一个实例中所用的分隔物可以是泡沫。
还可以有其它的预处理方法，如干燥。
值得提到的是本发明提供的方法可以使电极板上载有较多量的活性物质，且粘附得更为牢固，这是已有技术所不及的。由此，可以提高电池的效率。本发明还提供了一种制造电极板的自动化的方法，从而降低了制造成本。另外，还可以使用较细的栅。在某些实施例中，由于喷涂了泡沫或其它物质使分隔物与电极板形成一体，不再需要单独的分隔材料。
申请人相信将惰性纤维引入到活性物质中可以改善电极板在快速放电时的行为。这可能是因为活性物质对电介质的孔隙度得到改进，还可能因为毛细管作用将电介质引入糊状物，改进了活性物质的有效导电率。
这种纤维可以是由聚合物、玻璃、或金属制成的，可以有传导性，可以中空等等。这些纤维还可以是折绉的或卷曲的以增加强化的作用，并使糊状物中形成空间，在熟化过程中形成开口的孔隙。这些纤维还增加了糊状物的导电率。
对于折绉薄片型的栅，用这一方法较容易引入纤维。另外的好处是可以使活性物质增强，与水泥纤维板的情况相似。
引入纤维的另一作用是穿透折绉薄片并在穿透后的孔洞中插入纤维。这样纤维所起的作用包括上述内容在内为a)如前所述改进了电极板的电性能;
b)加强了糊状物，结合在一起使它更为牢固;
c)使糊状物与栅之间的结合极其牢固，即使在加强的糊状物与折绉薄片铅栅之间在界面上存在微小的间隙，糊状物仍然不会脱落，孔隙度将保证薄层的电介质在很宽的表面上使活性物质糊状物与铅栅之间保持电的连接。
附图简述
本发明的一些方面将通过实例并参照附图进行说明。


图1为按照本发明的一个实例的电极板的图示。
图2为图1所示电极板的横截面放大图。
图3为用于铸造电极板的部分模具图。
图4为活性物质喷涂电极板的图示。
图5为根据本发明的一种可能的制造过程的图示。
实施本发明的最佳方式图1中所示的电极板19是按照本发明的方法制造的。19A是糊状物与活性物质。19B所示的栅丝在电极板19上构成矩形的栅。19C箭头所指为已穿孔的模制折绉薄片。这些穿孔部分放大后如19D所示。
图2所示为栅19上至少二根栅丝19B的横截面放大图。栅19上已敷有活性物质19A，可以看出模制薄片19C的两侧都被活性物质所复盖。还可以看出，在模制薄片上活性物质咬合在孔19D之间。
图3所示为用来铸造电极栅的部分模具头。特别是显示了模头的二部分非常接近。19E所示是宽的孔隙。栅上大孔隙的形成是通过模具在模制薄片宽孔的接近中心部分紧压而实现的。19G所示为较小的孔。
使用图示的模具可以将导电材料薄片置于栅丝之间模压成电极板。通过横具及其衬里材料可以制出具有大孔隙的薄片。
用前述的常规方法可以使活性物质复盖到栅上。
一种本身也可构成本发明的优选的方法可用图4和5说明并叙述如下。
图4中的电极板1用活性物质2喷涂。
电极板1用夹具3置于垂直位置，夹具3位于传送带4上。传送带的结构为一种粗筛网，通过传送带4上的孔5可以排出过剩的活性物质2。
用二个喷雾装置6和7将活性物质2喷涂在电极板1上。喷雾装置6和7各有一个料斗8(未完全图示)、一个喷嘴室9、一个喷嘴10、以及一个注入口11。喷雾装置6和7的结构和操作与用于喷涂粉刷浆料的装置类似。压缩空气从注入口11进入，使活性物质从料斗8进入喷嘴室9并从喷嘴10喷出。调整喷嘴10使喷雾范围复盖电极板1的整个表面。通过活性物质2的竞争喷射可以减少活性物质的过分的溅射。当电极板按优选的情况具有折绉小片时，则活性物质可以通过的孔较少且较小。
图5所示为根据本发明的一种可能的制造流程。为清晰起见，传送带4和夹具5未表示在图5中。
传送系统(示画出)将电极板1经通道12按箭头所示方向往前传送。第一对喷雾机构13用预处理化学品14相对喷涂电极板1。在一些实例中，预处理化学品14可以是洁净剂或擦洗剂或某些可以使电极板上稍稍形成麻点的其它物质，以促进活性物质的咬合。
第2对喷雾机构15将高密度的活性物质2a喷涂到电极板上。
喷雾装置16将密度低于活性物质2a的活性物质2b喷涂到电极板上。
最后，喷雾装置17将泡沫18喷涂到电极板1上。泡沫18固结后成为电极板的分隔物，但仍能使电介质通过而与电极板1上的活性物质2接触。
喷涂泡沫后，电极板1再向前通过热空气干燥器20。
喷雾机构相互间的间距与传送带速度之间的匹配，最好能保证每次喷涂操作所达到的状况应适合于下一道工序的操作。
本发明的基本方面只是用实例进行了说明。应该认识到，可以进行一些修改和补充，但并不偏离所附权项所定的本发明的范围。
权利要求
1.一种电极板框架，包括一个或多个结构组元以及交织材料，交织材料使框架增加的表面积大于结构组元的表面积。
2.一种权项1中的框架，其中所述的交织材料用比结构组元细的材料制成。
3.一种权项1或权项2的框架，其中所述的交织材料中具有孔隙。
4.一种用铸模的方法制成的权项3的框架，其中使结构组元的材料折绉而形成交织材料。
5.一种如说明书及附图所述的电极板框架。
6.一种电池用的电极板，包括如前述任一权项中所述的框架。
7.一种权项6的电极板，包含涂敷在框架上的活性物质。
8.一种权项7的电极板，其中所述的活性物质是用压缩空气喷涂的。
9.一种权项7的电极板，其中所述的活性物质在框架两侧同时喷涂到框架上。
10.一种权项7的电池板，其中所述的框架在活性物质的喷涂之前先用处理剂处理。
11.一种权项6的电极板，其中所述的活性物质包含纤维。
12.一种权项6的电极板，其中所述的活性物质的涂层有多层。
13.一种权项7的电极板，其中包含分隔物材料。
14.一种基本上如说明书和附图所描述的电极板。
15.一种制造电极板框架的方法，包括一模铸过程，包括使结构组元折皱而形成交织材料的步骤，框架增加的表面积大于结构组元的表面积。
16.一种制造电池用的电极板的方法，包括权项15的制造电极板框架的方法。
17.一种权项16的制造电极板的方法，其中，包括在框架上喷涂活性物质的步骤。
18.一种权项17的制造电极板的方法，其中包括用压缩空气喷射活性物质的步骤。
19.一种权项17的制造电极板的方法，其中包括从框架的相对两侧喷涂活性物质的步骤。
20.一种权项17的电极板，包括在向框架喷涂活性物质之前先经过预处理的步骤。
21.一种权项16的制造电极板的方法，其中所述的活性物质包含高聚物纤维。
22.一种权项16的制造电极板的方法，其中包括喷涂多层活性物质的步骤。
23.一种权项16的制造电极板的方法，其中包括施加分离物材料的步骤。
24.一种权项17的制造电极板的方法，其中包括滚压相反一侧以使框架施加活性物质的步骤。
25.一种权项15的用浇铸法制造电板框架的方法，其中模具的安置使得垂直流道在浇铸过程中位于框架部位，使之成为框架中承载垂直电流的条，有效地利用了垂直浇铸所需的大尺寸流道(runner channels)中的铅。
26.一种实质上如说明书及附图所描述的电极板的制造方法。
全文摘要
本发明是关于用于电池的电极板。该电极板包含一个框架与一个或多个结构组元以及一种交织材料。所述的交织材料给框架提供的额外的表面积大于结构组元所提供的表面积。该交织材料使活性物质更易与电极板咬合。在优选的实施例中活性物质通过喷涂过程施加到电极板的框架上。
文档编号H01M4/20GK1086348SQ9311750
公开日1994年5月4日 申请日期1993年9月9日 优先权日1992年9月10日
发明者皮塔·怀特希拉 申请人:皮塔·怀特希拉