一種蓄電池板柵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蓄電池板柵，包括柵格以及沿柵格周沿設(shè)置的邊框，所述柵格是由金屬合金構(gòu)成，以重量百分比計，所述金屬合金的組成為：鋁：86%～90%，鎂：3～7%，錫：5～9%，所述柵格表面鍍有銀。蓄電池板柵的柵格采用鋁鎂錫合金制成，具有良好的導(dǎo)電性、耐腐蝕性和強度，能和正極活性物質(zhì)有良好的電接觸，有效的改善了“無效界面結(jié)構(gòu)”問題；且鋁鎂錫合金材料比較輕，同樣的極板重量，活性物質(zhì)較高，提高了深放電性能；對柵格采用鍍銀工藝，提高了電池的深放電性能，進一步改善“無效界面結(jié)構(gòu)”的問題。通過改善“無效界面結(jié)構(gòu)”的問題，有效的提高了蓄電池的使用壽命。
【專利說明】一種蓄電池板柵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及蓄電池領(lǐng)域，具體涉及一種蓄電池板柵。
【背景技術(shù)】
[0002]科技的發(fā)展、人類生活質(zhì)量的提高，石油資源面臨危機、地球生態(tài)環(huán)境日益惡化，形成了新型二次電池及相關(guān)材料領(lǐng)域的科技和產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的雙重社會背景。市場的迫切需求，使新型二次電池應(yīng)運而生。其中蓄電池具有電壓平穩(wěn)、安全可靠、價格低廉、適用范圍廣、原材料豐富和回收再生利用率高等優(yōu)點，是世界上各類電池中產(chǎn)量最大、用途最廣的一種電池。
[0003]蓄電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置，是按可再充電設(shè)計的電池，通過可逆的化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)再充電，通常是指鉛酸蓄電池，它是電池中的一種，屬于二次電池。它的工作原理:充電時利用外部的電能使內(nèi)部活性物質(zhì)再生，把電能儲存為化學(xué)能，需要放電時再次把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能輸出。
[0004]在鉛蓄電池【技術(shù)領(lǐng)域】，正極板柵與活性物質(zhì)的界面至關(guān)重要，直接關(guān)系著電池的壽命和各項電性能；
[0005]板柵與正極活性物質(zhì)的界面是由板柵合金氧化形成的腐蝕層組成的，當(dāng)板柵合金是Pb-Ca合金的時候，就會在20— 50次循環(huán)的時候出現(xiàn)PCL-1現(xiàn)象，而D.Pavlov把這種現(xiàn)象稱為“無效界面結(jié)構(gòu)” ;A.F.Hollenkamp等研究了極板放電過程中活性物質(zhì)接觸電阻Re的變化，開始放電時Rc=50mQ，當(dāng)增加到200 Ω時，界面限制了容量，證實Pb和Pb-Ca合金電池壽命是由界面導(dǎo)電性決定的，而Pb-Sb和Pb-As極板壽命更多的是由活性物質(zhì)決定的；D.Pavlov指出，這種現(xiàn)象是由于界面阻抗限制容量而引起的電池容量下降。多年來，鉛酸蓄電池領(lǐng)域一直在尋找一種新型的板柵材料來取代Pb-Ca合金，解決“無效界面結(jié)構(gòu)”問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種蓄電池板柵。能有效改善“無效界面結(jié)構(gòu)”問題。
[0007]本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
[0008]一種蓄電池板柵，包括柵格以及沿柵格周沿設(shè)置的邊框，所述柵格是由金屬合金構(gòu)成，以重量百分比計，所述金屬合金的組成為，鋁:86%?90%，鎂:3?7%，錫:5?9%。
[0009]鎂元素化學(xué)性質(zhì)活潑，具有一定的延展性和熱消散性，而錫、鋁元素能夠增加合金的流動性、導(dǎo)電性、耐腐蝕性和強度。
[0010]作為優(yōu)選，所述柵格采用重力澆鑄法制成。重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱澆鑄。重力澆鑄法工藝簡單，成本較低。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述柵格表面鍍有銀。表面鍍銀能增加?xùn)鸥竦膶?dǎo)電性，有效改善“無效界面結(jié)構(gòu)”問題。
[0012]作為優(yōu)選，所述柵格為菱形結(jié)構(gòu)。這樣的設(shè)計可以使電流在板柵上分布的更加均勻，能有效的降低板柵的電阻。[0013]作為優(yōu)選，所述邊框是由鉛錫合金構(gòu)成，以重量百分比計，所述鉛錫合金的組成為，鉛:98.5 ?99.5%，錫:0.5 ?1.5%。
[0014]作為進一步優(yōu)選，所述鉛錫合金的組成為:鉛:99%，錫:1%。錫元素能夠增加合金的流動性、導(dǎo)電性、耐腐蝕性和強度。
[0015]作為優(yōu)選，所述柵格與所述邊框嵌入式配合。嵌入式配合可以有效的保證邊框的平整度、均勻度，可以增加板柵的電流傳導(dǎo)性能。
[0016]作為優(yōu)選，所述邊框的一個邊的背向柵格的一側(cè)設(shè)有一個極耳。
[0017]作為優(yōu)選，所述邊框的一個邊的背向柵格的一側(cè)設(shè)有用于安裝極耳的極眼。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的蓄電池板柵的柵格采用鋁鎂錫合金制成，具有良好的導(dǎo)電性、耐腐蝕性和強度，能和正極活性物質(zhì)有良好的電接觸，有效的改善了“無效界面結(jié)構(gòu)”問題；且鋁鎂錫合金材料比較輕，同樣的極板重量，活性物質(zhì)較高，提高了深放電性能；對柵格采用鍍銀工藝，提高了電池的深放電性能，進一步改善“無效界面結(jié)構(gòu)”的問題。通過改善“無效界面結(jié)構(gòu)”的問題，有效的提高了蓄電池的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明蓄電池板柵的正視圖；
[0020]圖2是本發(fā)明蓄電池板柵的嵌入式澆鑄示意圖。
[0021]圖中各附圖標(biāo)記為:
[0022]1.邊框，2.極耳，3.柵格，4.邊框動模，5.邊框定模。
【具體實施方式】
[0023]實施例1
[0024]如圖1所示，本實施例一種蓄電池板柵，包括柵格3以及沿柵格周沿設(shè)置的邊框1，柵格是由金屬合金構(gòu)成，以重量百分比計，金屬合金的組成為，鋁:88%，鎂:5%，錫:7%。邊框I是由鉛錫合金構(gòu)成，以重量百分比計，鉛錫合金的組成為，鉛:99%，錫:1%。鎂元素化學(xué)性質(zhì)活潑，具有一定的延展性和熱消散性，而錫、鋁元素能夠增加合金的流動性、導(dǎo)電性、耐腐蝕性和強度。柵格采用重力澆鑄法制成，自然時效72小時后裁切而成，裁切后的柵格表進行鍍銀。重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱澆鑄，重力澆鑄法工藝簡單，成本較低；柵格表面鍍有銀，這能增加?xùn)鸥竦膶?dǎo)電性，有效改善“無效界面結(jié)構(gòu)”問題。
[0025]柵格為菱形結(jié)構(gòu),且柵格與邊框嵌入式配合,邊框的一個邊的背向柵格的一側(cè)設(shè)有一個極耳2，也可以是邊框的一個邊的背向柵格的一側(cè)設(shè)有用于安裝極耳的極眼，S卩加工的時候可以柵格和極耳單獨加工。如圖2所示，邊框通過邊框定模5和邊框動模4澆注而成。在澆注前，將柵格置于定模和動模之間，然后澆注，使柵格嵌入到邊框里。菱形結(jié)構(gòu)可以使電流在板柵上分布的更加均勻，能有效的降低板柵的電阻；嵌入式配合可以有效的保證邊框的平整度、均勻度，可以增加板柵的電流傳導(dǎo)性能。柵格與邊框嵌入式配合。
[0026]常規(guī)板柵的柵格，以重量百分比計，鈣:0.085%，錫:0.025%，鋁:1.2%，其余為鉛。常規(guī)板柵的邊框與本實施例相同。采用常規(guī)板柵的正板小片重量為9.5g，而采用本實施例板柵的正板小片只需要7g。在相同體積下，本發(fā)明板柵重量比傳統(tǒng)板柵輕，這提高了活性物質(zhì)的重量(極板重量相等情況下)，提升了電池的深放電性能。
[0027]為了進一步證明本發(fā)明的效果，對由采用本實施例蓄電池板柵的蓄電池和采用常規(guī)板柵生產(chǎn)的蓄電池做循環(huán)壽命測試(按照GB/T221992008電動助力車用密封鉛酸蓄電池)，蓄電池組循環(huán)壽命測試對比數(shù)據(jù)見表1。其中，容量在循環(huán)壽命測試中表述為放電的時間，因為放電時間乘以放電的電流，就是電池的容量，該放電電流是按照額定容量的2h率來確定的，所以放電時間可以代表電池的容量，表格中容量單位為分鐘(min)。壓差是指蓄電池組放電終止時單只電池最高值與最低值的偏差。
[0028]表1
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種蓄電池板柵，包括柵格以及沿柵格周沿設(shè)置的邊框，其特征在于，所述柵格是由金屬合金構(gòu)成，以重量百分比計，所述金屬合金的組成為，鋁:86%~90%，鎂:3~7%，錫5~9% ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池板柵，其特征在于，所述柵格采用重力澆鑄法制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池板柵，其特征在于，所述柵格表面鍍有銀。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的蓄電池板柵，其特征在于，所述柵格為菱形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電池板柵，其特征在于，所述邊框是由鉛錫合金構(gòu)成，以重量百分比計，所述鉛錫合金的組成為--鉛:98.5~99.5%，錫:0.5~1.5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池板柵，其特征在于，所述柵格與所述邊框嵌入式配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄電池板柵，其特征在于，所述邊框的一個邊的背向柵格的一側(cè)設(shè)有一個極耳。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄電池板柵，其特征在于，所述邊框的一個邊的背向柵格的一側(cè)設(shè)有用于安裝極耳的極眼。
【文檔編號】H01M4/73GK103746120SQ201310730624
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】黃玉清, 高根芳, 陳清元, 朱健, 李丹, 沈旭培, 代飛, 劉清平 申請人:天能電池集團有限公司