[实用新型]铅陶复合式电极板

说明书

本实用新型属于一种新式电极板的结构设计。具体地说是对铅陶复合式电极板的改进。

铅酸蓄电池自问世一百多年来，做为一种经济的能源储存装置，广泛地应用在各个领域中。随着现代化经济和工业的飞速发展，人们希望铅酸蓄电池能以其经济性进一步拓宽使用范围。因此，众多的企业家和研究者投入了对铅酸蓄电池的深入研究，以期找到提高蓄电池容放电能力、减小重量、增加使用寿命等方面的生产技术。蓄电池的电极板是整体技术研究的重点。电极板的耐氧化腐蚀强度，活性物质的孔率稳定性和反应速度，以及在高电率充放下极板的抗拉伸断裂性，都是能否延长蓄电池使用寿命的关键。目前所使用的铅酸蓄电池，大都是以铅合金直接做成板栅进行涂膏化成的电极板。有少量的以陶瓷管和铅合金组成的管式电极板。为了提高容放电能力、减轻极板重量，往往要采用薄网化的板栅结构来提高活性物的反应速度和利用率。但它表现出的弱点是只能适应低电率和浮充。一旦因过充电和过放电，以及高电率循环充放电时，极板就会弯曲，出现板栅断裂、活性物质脱落和坏死的现象。活性物质的结构遭破坏后，蓄电池的容量就明显下降，导致出现蓄电池的早期损坏并造成经济损失。陶瓷管和铅合金组成的管式电极板，虽然延长了极板使用寿命，但是由于活性物质是充填入瓷管内的合金网体内，活性物质与电解液之间的离子交换速度低，因此影响了活性物质的反应速度，一旦因高电率和过充过放形成盐化作用堵塞，容量就会很快降低。而且这种结构的生产成本很高，一般是普通极板生产成本的两倍以上，且缺少大批量生产工艺，因而没有在社会上普遍应用。为了解决以上的技术难点，实现多年来企业家的愿望，本申请人曾经设计了铅锌合金与陶瓷复合成形的新式电板板，并申请了专利。实际上这是一种陶瓷骨架铅合金电极的设计构思。这一改进使得铅酸蓄电池得到技术指标上的飞跃。为使这项发明构思得到大批量生产工艺的支持，以优异的性能价格比提供给消费者，在结构上还有待一步完善。

本实用新型的目的即是提供一种适应涂膏化成工艺的铅陶复合式电极板，使其进一步提高蓄电池容放电能力、抗腐蚀和抗损坏能力，以大幅度提高寿命。

本实用新型的主题构思是围绕铅合金和陶瓷板复合成形来进行的。具体结构按照涂膏化成工艺的需要和特色而设计。因为铅陶复合极板具有较优越的支撑网栅和保护活性物质的能力，而使自身的强度、抗变形能力均有较大的提高，因而在电极板入槽组群时，每片极板均可直接插入蓄电池壳体上预留槽内进行固定。极板之间可以省去隔板而大大减少内阻，提高充放电能力。现在的问题是如何进一步提高铅合金比表面积和活性物质的充填量。在本设计中铅合金和陶瓷之间的复合形式为铅合金板栅与陶瓷板栅之间的复合。这种复合要借助定模熔铸在预制陶瓷板栅上完成网孔、网管之间的复合，铅合金板栅中形成的网管契镶固定在陶瓷板栅的预留网孔之中，形成非常稳定的结合。然后在铅合金网管中涂膏化成实现活性物质充填。这样制成的板栅复合式极板具有良好的强度和弹性回复力。通过适当的配方控制可使陶瓷板栅收缩率小于铅合金的膨胀收缩率。因而可以通过网孔有效地限制活性物质因过充放电造成的过度膨胀。适当的配方也很容易使陶瓷具有理想的微孔结构。这样陶瓷板栅会形成30％的浸透率，可以大大缓解铅合金极板的硫酸盐化作用。特别是在缺少电解液的意外状态下，由于陶瓷板栅对电解液的渗扩能力，使露出电解液的极板内活性物质不至于迅速坏死，从而大大提高蓄电池抗意外损伤能力，这在应用中也是十分重要的。

下面结合附图进一步说明本实用新型的发明目的是如何实现的。

图1是本实用新型单面复合极板的正视图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的后视图。

图4是图1的局部放大图。

图5是图4的A-A向视图。

图6是图4的B-B向视图。

图7是图4的C-C向视图。

图8是另一种实施例的正视图。

图9是图8的左视图。

图10是图8的后视图。

图11是圆形孔管的双面复合电极板的正视图。

图12是图11的左视图。

图13是图11的后视图。

图14是方形孔管的双面复合电极板的正视图。

图15是图14的左视图。

图16是图14的后视图。

其中1代表陶瓷板栅，1A代表网孔，1B代表辅助网孔，2代表铅合金板栅，2A代表网管，2B代表筋栅，2C代表矩形筋栅，2D代表与辅助网孔(1B)配套的铅合金突起，2E代表矩形网管中的筋栅，2F代表电极板引出极，3代表充填的活性物质。