[发明专利]一种铅酸电池铅钙碳阳极板栅及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铅酸电池铅钙碳阳极板栅及其制备方法。该铅酸电池铅钙碳阳极板栅，包括由主铅钙碳纤条制成的边框；边框内交错设置有若干具有间隙的副铅钙碳纤条。本发明提高了阳极板栅的强度，增加了阳极板栅耐高低温、耐酸等性能，提高铅酸电池的使用寿命。

技术领域

本发明属于铅酸电池技术领域，具体涉及一种铅酸电池铅钙碳阳极板栅及其制备方法。

背景技术

铅酸电池是化学电源中的一种，是目前技术最为成熟的二次电池。从1859年发明至今仍然是世界上产量最大、用途最广的化学电源。铅酸电池具有性价比高、安全性好和技术成熟等优点；不仅被应用于汽车、拖拉机、柴油机、船舶的启动电源和照明；还被应用于低速车的动力源，包括电动自行车、三轮车和四轮车等。板栅作为铅酸蓄电池中最重要的非活性元件，其主要作用是支撑活性物质，传导电流并使电流分布均匀，板栅材料的选择对电池的性能和寿命有着极大的影响。

由于铅的强度较低，电池的电压及电池的温度，会使阳极板栅在使用过程种容易伸长变形，一但阳极板栅变形，阳极板栅上膏层脱落，导致铅酸电池寿命短；现有的铅酸电池采用在金属材料钛和铜表面涂覆铅或铅基合金作为阳极板栅材料，虽然有效抑制了阳极板栅变形，降低了极板重量，提高电池比能量，增加电池高倍率放电性能，但是钛极易被钝化生成氧化钛薄膜，使活性物质与极板无法直接接触；而铜基体容易溶解到电解液中等问题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种铅酸电池铅钙碳阳极板栅及其制备方法，可有效解决现有阳极板栅易变形等问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种铅酸电池铅钙碳阳极板栅，包括由主铅钙碳纤条制成的边框；边框内交错设置有若干具有间隙的副铅钙碳纤条。

进一步地，边框内沿纵向方向和横向方向分别设置有9～16根和20～35根等间距且相互交错的副铅钙碳纤条。

进一步地，主铅钙碳纤条和副铅钙碳纤条表面沿轴向方向均设置有条纹。

进一步地，主铅钙碳纤条表面包裹有铅钙合金，其内设置有若干碳纤维束。

进一步地，副铅钙碳纤条由表面包裹有铅钙合金的碳纤维束制成。

进一步地，碳纤维束由至少2根直径为1～7μm的碳纤维绞合而成。

进一步地，边框上焊接有材质为铅钙合金的极耳。

上述铅酸电池铅钙碳阳极板栅的制备方法，包括以下步骤：

(1)将直径为1～7μm的碳纤维绞合，制备得到直径为3～50μm的碳纤维束；然后将铅钙合金熔融，使其包覆碳纤维束表面，形成直径为0.5～1.2mm的副铅钙碳纤条；

(2)将碳纤维束聚集在一起，并用熔融后的铅钙合金将其包覆，形成厚度为0.5～1.2mm的主铅钙碳纤条；

(3)分别沿主铅钙碳纤条和副铅钙碳纤条的轴向方向设置条纹，然后通过主铅钙碳纤条制成主框体，并在主框体内沿纵向方向和横向方向分别设置9～16根和20～35根等间距且相互交错的副铅钙碳纤条后，再沿纵向方向和横向方向分别各设置两根具有间隙的纵向主铅钙碳纤条和横向主铅钙碳纤条，制得网板；

(4)重复步骤(3)所述步骤，继续在边框内的剩余区域内制备网板；然后沿相邻网板之间的间隙进行切割，再将极耳固定至其上，即可制备得到铅钙碳阳极板栅。

进一步地，步骤(2)中副铅钙碳纤条相互交错并通过焊接的方式使交错节点的厚度保持在0.5～1.2mm。

进一步地，铅钙碳阳极板栅的边框四角呈圆弧状，且极耳通过焊接的方式固定于边框上。

本发明的有益效果为：