[发明专利]拉网格栅及其制造方法、使用其的铅蓄电池极板、及铅蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种拉网格栅及其制造方法、以及使用了该拉网格栅的铅蓄电池用极板及铅蓄电池。 

背景技术

铅蓄电池具有价格低廉、输出稳定、适于大电流放电等优点，在车辆启动、电动车或电动工具的主电源、备用电源等领域一直具有广泛的应用。 

铅蓄电池主要包括开放式的液式铅蓄电池和密封式的阀控式铅蓄电池，其中阀控式铅蓄电池具有免维护的优点，因此应用更为广泛。阀控式铅蓄电池由正极板、负极板、隔膜、电解液、带有安全阀的外壳等部分组成，正负极板均采用涂膏式极板，将活性物质填充在特制的合金格栅上而制成。关于铅蓄电池中使用的格栅，大致可以分为铸造格栅和拉网格栅两种。与铸造格栅相比，拉网格栅(expand grid)不仅可以节约材料成本，而且拉制出的格栅重量差别小，生产效率大幅提高。因此，目前倾向于采用拉网格栅来逐渐代替传统的铸造格栅。 

通常采用切拉法来制作拉网格栅。例如，专利文献1中公开了一种冲剪式拉网机，其主要结构系由上刀片和下刀片构成，上下刀片均为齿状结构，当铅带被送入拉网机中，上刀片与下刀片相对地在垂直方向作上下冲压运动，随后将冲压后的铅带沿水平方向拉开，形成为网状结构。 

通过上述切拉法生产出的拉网格栅容易产生的问题是，当使铅带沿水平方向拉开时，构成网眼的筋条被拉成直线形状，筋条受到的应力较大，且筋条的交点(即节点)处过于紧绷，有时容易断裂。特别是在极板生长过程中容易造成筋条的过早断裂，从而影响格栅集电性的分布，筋条断裂部分附近的活性物质脱落，不能有效被利用，导致放电容量降低，而且由于筋条断裂，使格栅更容易被腐蚀，降低了电池的使用寿命。为了克服上述问题，专利文献2提出了对切拉加工后得到的拉网格栅进行热处理，以 缓和拉网格栅在切拉变形中所受到的应力，从而得到高容量和长寿命的铅蓄电池。 

另一方面，当切拉加工的工艺条件发生变化、例如当铅带的行进速度与模具的冲压速度不匹配时，有时会使构成网眼的部分筋条发生褶皱，拉网格栅展开后不平整，影响了后续的极板生产的稳定性。由于这样的褶皱通常是随机产生的，无法控制其形成的数量及程度，因此，目前并没有有意识地进行对在利用切拉法制造拉网格栅时产生的褶皱的研究，而且，拉网格栅中发生褶皱被认为是生产性不良的表现，希望尽量避免这样的褶皱的产生。 

参考文献 

专利文献1：中国专利申请CN1126378A 

专利文献2：日本特开2003-157853A 

发明内容

本发明者们对现有的切拉工艺中拉网格栅产生应力和褶皱的原因进行了深入的研究，结果发现，可以有意识地调整切拉工艺的条件来控制拉网格栅中褶皱的发生，由此缓解筋条所受到的应力。进而，通过将具有规定的褶皱发生率以及褶皱度的拉网格栅用于铅蓄电池，能够产生意想不到的效果，得到优良的放电容量和电池循环寿命，从而完成了本发明。 

具体来说，本发明提供一种拉网格栅，其是通过切拉法形成的拉网格栅，包含多个由筋条构成的菱形网眼，其特征在于，所述筋条中的一部分筋条发生了褶皱，形成凸起的弯曲；在所述拉网格栅的投影图中，当设定菱形网眼的边长即未发生褶皱的两个平行对置的筋条之间的距离为D1、发生了褶皱的筋条的弯曲顶点至与其平行对置的另一筋条的距离为D2时，表示筋条弯曲程度的褶皱度W由下式(1)决定，其中D2＞D1，所述褶皱度为0.09～0.19的范围。 

W＝(D2-D1)/D1        (1) 

优选地，所述褶皱度W为0.11～0.17的范围。 

优选地，所述拉网格栅中发生了褶皱的筋条的数量相对于构成所述拉网格栅的筋条总数的百分比例即褶皱发生率为5～20％的范围。 

更优选地，所述褶皱发生率为6～17％的范围。 

更优选地，所述褶皱发生率为7～15％的范围。 

另外，本发明提供一种铅蓄电池用极板，其特征在于，包含上述拉网格栅、以及填充在所述拉网格栅上的活性物质。 

另外，本发明提供一种铅蓄电池，其特征在于，包含上述的极板。 

优选地，所述极板为正极板。 

另外，本发明还提供了上述拉网格栅的制造方法，其包括下述工序： 

(1)切拉工序：使用冲压模具对铅带进行冲压，通过上模与下模的相对运动，沿铅带的长度方向形成多个斜向排列的狭缝，并将该狭缝沿与铅带表面垂直的方向展开，然后上模恢复原位，完成一个冲程的步骤；每当铅带沿长度方向移动规定距离后，重复上述步骤，从而形成具有多个菱形网眼的网状片；