[發明專利]鉛酸蓄電池鉛包銅板柵生產方法及專用組合模具

有效

• 申請號: 201210107216.9
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102629689A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 隋明奎;苗維新
• 申請（專利權）人: 隋明奎;苗維新
• 主分類號: H01M4/73
• 分類號: H01M4/73;B22D19/08
• 代理公司: 錦州恒大專利事務所 21222
• 代理人: 陳明

技術領域

本發明屬于蓄電池生產領域，特別涉及一種鉛酸蓄電池鉛包銅板柵生產方法及專用組合模具。

背景技術

目前，鉛酸蓄電池在蓄電池的市場份額中仍占有一定的優勢，在國民經濟的各部門中發揮著不可替代的重要作用。鉛酸蓄電池的理論比能量為170W·h/kg，但實際上大多數鉛酸蓄電池只能釋放30~50?W·h/kg的能量，這一方面是由活性物質利用率低引起的，另一方面則是由惰性成份的質量引起的，如電池殼、極板柵、隔膜、終端等。特別是作為支撐活性物質的極板柵，對蓄電池的主要性能具有較大影響。為了提高鉛酸蓄電池的比能量，人們一直探索和尋找一種新的板柵材料及板柵結構，以期用最小的質量和最低的價格，得到最大的電導率和最高的強度。鍍鉛銅板柵近年來受到了人們的普遍關注，它是用銅網作基體，表面包覆一層鉛，以減小板柵電阻，提高輸出功率，這種結構的板柵也被稱作銅板柵。目前，在銅網上包覆鉛的方法有三種：浸鍍、噴鍍和電鍍。浸鍍就是將作為基體的銅網放入鉛熔液中，在銅網的表面掛上一層鉛后取出。浸鍍生產工藝存在的問題是，基體表面掛上的鉛層較薄，且掛鉛后板柵的表面不平整，實際使用效果較差。噴鍍就是將鉛噴涂在基體的表面，這種加工方法存在的問題是，板柵鉛層薄厚不均勻，鉛層的致密性也較差，在使用的過程中容易脫落。電鍍就是采用普通電鍍的方法在基體的表面鍍上一層鉛。這種方法的制造成本非常高，因為板柵表面包覆鉛的厚度一般應為100μｍ～300μｍ，而在基體上電鍍100μｍ～300μｍ的鉛則需要花費很長的時間，因而不具備大規模工業化實施的價值。上述方法雖然都可以在基體的表面包覆一層鉛，并生產出表面包覆有鉛層的銅板柵，但沒有一種方法能夠以低廉的成本生產出高質量的銅板柵，并適合于大規模工業化生產，因此，銅板柵的研制已經成為鉛酸蓄電池生產領域中的一個重要研究課題。

為了解決上述問題，本人研制出了一種采用鑄造工藝生產鉛酸蓄電池銅板柵的方法及專用模具，并申請了中國發明專利，專利號為“ZL200410100486.2”，名稱為“鉛酸蓄電池銅板柵生產方法及專用模具”。該專利采用銅網作為銅板柵的基體，銅網用線切割或沖壓等方式生產，銅網在模具中用定位鉛環和定位針來定位，以確保銅網位于模具的中間，并使鑄造后銅網表面的鉛層薄厚均勻。該方法生產的銅板柵雖然鉛層的致密性好，厚度不受限制，產品合格率高，但生產成本依然較高，并難以實現大規模工業化生產。其主要原因是：1、銅網采用銅片材制作，材料的利用率不足百分之十，超過百分之九十的原材料變成廢銅，而且還需要經過線切割或沖壓來成型，生產成本相對較高。2、銅網在放入模具前要安裝若干個定位鉛環，由于銅網的厚度非常薄，所以要使銅網保持在模具的中間，就需要安裝很多個定位鉛環，而安裝定位鉛環則要耗費很多工時，生產效率較低。3、由于銅網的厚度非常薄，所以還需要在模具上安裝很多對定位針對銅網定位，而定位針的直徑又很小，在模具上鉆孔的難度就比較大，鉆頭還容易折斷，針尖的高度也必須保持一致，裝配的難度較大，因而模具的制作也需要很多工時才能完成。4、由于模具內有很多定位針，這些定位針在鑄造后都嵌入到鉛層中，雖然針尖是錐形的，但起模也比較費力，力度掌握不好還容易損壞鉛層。5、由于模具內有很多定位針，所以鑄造后會在銅板柵的鉛層上留下很多針孔，這些針孔還需要閉合，才能成為銅板柵成品。上述問題的存在導致了該專利難以實現大規模工業化生產。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有鉛酸蓄電池銅板柵生產方法及模具存在的生產成本高、難以大規模工業化生產的問題，提供一種生產成本低、適合于大規模工業化生產的鉛酸蓄電池鉛包銅板柵生產方法及專用組合模具。

本發明采用鑄造的方法生產鉛酸蓄電池鉛包銅板柵，其具體生產方法是：

1、將帶有凹槽的模具A與帶有凸棱的模具C合攏固定；

2、將合攏固定的模具加熱至120℃～140℃；

3、將鉛熔液澆鑄到模具A與模具C中，進行第一次澆鑄，利用模具A中凹槽與模具C中凸棱之間的間隙形成帶有凹槽的鉛層；

4、待鉛熔液和模具冷卻后，打開模具，將模具C從模具A上取下，帶有凹槽的鉛層則保留在模具A的凹槽中，去除鉛層的澆鑄口部分；

5、在鉛層的凹槽中裝入作為銅板柵的銅絲；

6、將帶有凹槽的模具B加熱至120℃～140℃，然后，將模具A與模具B合攏固定；

7、將鉛熔液澆鑄到模具A與模具B中，進行第二次澆鑄，將鉛熔液充滿模具B中凹槽與銅絲之間的間隙，將銅絲完全包裹起來，構成表面完全被鉛覆蓋的鉛包銅板柵；