[發明專利]一種鉛酸電池陽極板柵及其制備方法

在審

• 申請號: 201910592451.1
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN110311140A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 周誠悅;張列平
• 申請（專利權）人: 周誠悅;張列平
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/73;H01M4/82
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

本發明公開了一種鉛酸電池陽極板柵及其制備方法。該鉛酸電池陽極板柵，包括框體；框體內交錯設置有若干具有間隙的碳纖維束；框體和碳纖維束表面均包覆有鉛鈣合金。本發明提高了陽極板柵的強度，增加了陽極板柵耐高低溫、耐酸等性能，提高鉛酸電池的使用壽命。

技術領域

本發明屬于電池技術領域，具體涉及一種鉛酸電池陽極板柵及其制備方法。

背景技術

鉛酸電池是化學電源中的一種，是目前技術最為成熟的二次電池。從1859年發明至今仍然是世界上產量最大、用途最廣的化學電源。鉛酸電池具有性價比高、安全性好和技術成熟等優點；不僅被應用于汽車、拖拉機、柴油機、船舶的啟動電源和照明；還被應用于低速車的動力源，包括電動自行車、三輪車和四輪車等。板柵作為鉛酸蓄電池中最重要的非活性元件，其主要作用是支撐活性物質，傳導電流并使電流分布均勻，板柵材料的選擇對電池的性能和壽命有著極大的影響。

由于鉛的強度較低，電池的電壓及電池的溫度，會使陽極板柵在使用過程種容易伸長變形，一但陽極板柵變形，陽極板柵上膏層脫落，導致鉛酸電池壽命短；現有的鉛酸電池采用在金屬材料鈦和銅表面涂覆鉛或鉛基合金作為陽極板柵材料，雖然有效抑制了陽極板柵變形，降低了極板重量，提高電池比能量，增加電池高倍率放電性能，但是仍然存在鈦極易被鈍化生成氧化鈦薄膜，使活性物質與極板無法直接接觸；而銅基體容易溶解到電解液中等問題。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供一種鉛酸電池陽極板柵及其制備方法，可有效解決現有鉛酸電池陽極板柵易變形、易被氧化的問題。

為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種鉛酸電池陽極板柵，包括框體；框體內交錯設置有若干具有間隙的碳纖維束；框體和碳纖維束表面均包覆有鉛鈣合金。

進一步地，框體材質為主碳纖維束；主碳纖維束包裹若干碳纖維束。

進一步地，碳纖維束由若干直徑為1～7μm的碳纖維絞合而成。

進一步地，框體內沿縱向方向等間距設置有9～16根碳纖維束，沿橫向方向等間距設置有20～35根與縱向的碳纖維束相互交錯的碳纖維束。

進一步地，框體上焊接有材質為鉛鈣合金的極耳。

上述鉛酸電池陽極板柵的制備方法，包括以下步驟：

(1)將若干直徑為1～7μm的碳纖維絞合，制備得到的直徑為3～50μm的碳纖維束，然后再將至少兩根碳纖維束并列，形成主碳纖維束；

(2)通過主碳纖維束制成主框體，然后在主框體內沿縱向方向等間距編織9～16根縱向碳纖維束后，沿縱向方向設置兩根具有間隙的縱向主碳纖維束，形成縱向第一列骨架；然后按照縱向第一列骨架的編織方法在主框體內繼續編織縱向第n列骨架；

(3)在主框體內沿橫向方向等間距編織20～35根與縱向方向上的碳纖維束相互交錯的碳纖維束后，沿橫向方向設置兩根具有間隙的橫向主碳纖維束，形成橫向第一列骨架，然后按照橫向第一列骨架的編織方法在主框體內繼續編織橫向第m列骨架，制得主碳纖網板；

(4)將主碳纖網板放置在兩張鉛鈣合金板之間，加熱熔融鉛鈣合金板，并使熔融后的鉛鈣合金包覆在主碳纖網板上；

(5)分別沿具有間隙的橫向主碳纖維束和縱向主碳纖維束處進行切割，即可制得鉛酸電池陽極板柵。

進一步地，縱向第n列骨架和第m列骨架中的n和m均為大于等于2的正整數。

進一步地，鉛鈣合金板的厚度為0.2～1.5mm。

進一步地，板柵上通過電阻焊接法焊接有材質為鉛鈣合金的極耳。

進一步地，鉛鈣合金板之在熔融之前，需在主碳纖網板上的柵格處進行沖壓。