專利名稱：電池負(fù)極板制造方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)電源領(lǐng)域，尤其涉及一種電池負(fù)極板制造方法及裝置。
背景技術(shù)：
鉛酸電池容量高、價(jià)格低、單體電壓高、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬，一直是電池領(lǐng) 域應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)品，如報(bào)警器、汽車牽引電源、小型電動(dòng)車等。現(xiàn)有技術(shù)提供的鉛酸電池 的負(fù)極板是由鉛粉，硫酸鋇，腐殖酸，木素，硬脂酸經(jīng)和膏和涂板，固化而成。超級(jí)電容器是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換的器件，超級(jí)電容器由于 是電極表面存儲(chǔ)電荷，因而具有很高的比功率和更長(zhǎng)的循環(huán)壽命，可在汽車啟動(dòng)、加速和爬 坡時(shí)快速提供大電流，在剎車時(shí)又可快速回收能量，所以超級(jí)電容器對(duì)于電動(dòng)車的啟動(dòng)、加 速和爬坡具有極其重要的意義。超級(jí)蓄電池是將非對(duì)稱超級(jí)電容器的電極與電池電極裝配在同一個(gè)電槽內(nèi)，構(gòu)成 為一種毋需附加另外電控的混合儲(chǔ)能裝置，其非對(duì)稱超級(jí)電容器不僅比功率高，而且在蓄 電池充電與放電時(shí)會(huì)起著一種電荷緩沖器與電荷寄存器的作用。超級(jí)蓄電池將鉛酸蓄電池 中部分負(fù)極板換成炭電極板，炭材料是靜電荷儲(chǔ)留釋放的優(yōu)質(zhì)材料，負(fù)極板部分換成炭電 極板，起著非對(duì)稱性超級(jí)電容器的負(fù)電極作用，能在瞬間聚集和貯留大量電荷(靜電雙電 層作用)，因此這種超級(jí)蓄電池特別適合車輛在啟動(dòng)、加速與剎車時(shí)能夠快速提供電荷與快 速吸收電荷，對(duì)延長(zhǎng)電池壽命極為有利。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案存在如下問(wèn)題在小型電動(dòng)車啟動(dòng)時(shí)往往需要鉛酸電池進(jìn)行，高倍率放電，而由于鉛酸電池的高 倍率放電能力較弱，進(jìn)而影響了鉛酸電池的使用壽命。而超級(jí)電容器具有優(yōu)越的高倍率放 電能力，但是由于其能量密度不高，又不能單獨(dú)作為電動(dòng)車的電源。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施方式提供一電池負(fù)極板制造方法及 裝置，使用該方法及裝置生產(chǎn)出的鉛酸電池具有高倍率放電能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
提供一種電池負(fù)極板制造方法，所述方法包括將合金材料沖壓成網(wǎng)狀的板柵，將該板柵經(jīng)過(guò)化學(xué)處理沖洗工藝后，進(jìn)入150 200°C干燥箱固化20 60min后，在25 38°C、濕度80%氧化6小時(shí)后得到待用的板柵；所述合金材料為，鉛Pb、銀Ag、錫Sn、硫S、砷As、銻Sb、銅Cu和鉍Bi合金；其中各 組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為銀Ag:0.002%、錫Sn :0. 3 0. 35% ；硫S :0. 002 0. 005% ；石申 As :0. 09 0. 40% ；銻Sb 8 4. 75% ；
銅Cu :() 0005 0. 075% ；鉍Bi :0. 002 0. 03% ；鉛Pb 余量，各組分之和為100% ；將所述待用板柵在鍍液中電鍍得到鉛碳鍍合金板，即電池負(fù)極板；所述鍍液包括鉛Pb、游離氟硼酸、硼酸、動(dòng)物膠、松香、表面活性劑、炭材料和水；各成分的質(zhì)量 千分比為Pb 184% ；游離氟硼酸30 42%0 ；硼酸20%0；動(dòng)物膠1 1.5%0;松香1.17%。‘表面活性劑15 56%。；炭材料18.4 55. 2% ；水余量；所述鍍液的溫度為15 °C，陰極電流密度為0. 5 5A dm_2，陽(yáng)極電流密度為1 3A dm 2。本發(fā)明還提供一種電池負(fù)極板制造裝置，所述裝置包括工藝模塊，用于將合金材料沖壓成網(wǎng)狀的板柵，將該板柵經(jīng)過(guò)化學(xué)處理沖洗工藝 后，進(jìn)入150 200°C干燥箱固化20 60min后，在25 38°C、濕度80%氧化6小時(shí)后得 到待用的板柵；所述合金材料為，鉛Pb、鈣Ca、錫Sn、鋁AL合金；電鍍模塊，用于將所述待用板柵在鍍液中電鍍得到鉛碳鍍合金板，即電池負(fù)極 板；所述鍍液包括鉛Pb、游離氟硼酸、硼酸、動(dòng)物膠、松香、表面活性劑、炭材料和水；各成分的質(zhì)量 千分比為Pb 184% ；游離氟硼酸30 42%。；硼酸20%0；動(dòng)物膠1 1.5%0;松香1.17%)‘表面活性劑15 56%。；炭材料18.4 55. 2% ；水余量；所述鍍液的溫度為15 °C，陰極電流密度為0. 5 5A dm_2，陽(yáng)極電流密度為1 3A dm 2。由上述所提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案生產(chǎn)出的鉛酸電池 具有高倍率放電能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式
提供一種電池負(fù)極板制造方法的流程圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例1提供一種電池負(fù)極板制造方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例2提供一種電池負(fù)極板制造方法的流程圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例3提供一種電池負(fù)極板制造方法的流程圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例4提供一種電池負(fù)極板制造方法的流程圖；圖6為本發(fā)明提供的一種電池負(fù)極板制造裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種電池負(fù)極板制造方法，該方法如圖1所示，包括S11、將合金材料沖壓成網(wǎng)狀的板柵，將該板柵經(jīng)過(guò)化學(xué)處理沖洗工藝后，進(jìn)入 150 200°C干燥箱固化20 60min后，在25 38°C、濕度80%氧化6小時(shí)后得到待用的 板柵；上述合金材料可以為，鉛Pb、銀Ag、錫Sn、硫S、砷As、銻Sb、銅Cu和鉍Bi合金；其 中各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為銀Ag:0.002%、錫Sn :0. 3 0. 35% ；硫S :0. 002 0. 005% ；砷 As :0. 09 0. 40% ；銻Sb 8 4. 75% ；銅Cu :0. 0005 0. 075% ；鉍Bi :0. 002 0. 03% ；鉛Pb 余量，各組分之和為100% ；其具體的取值如表1所示
組分111213141516銻 Sb(% )1. 82. 12. 52. 7534. 75銀 Ag(% )0. 0020. 0020. 0020. 0020. 0020. 002錫 Sn(% )0. 350. 340. 330. 320. 310. 3硫 )0. 0020. 0030. 0350. 0040.00450. 005砷 As(% )0. 090. 110. 20. 250. 30. 4銅 Cu(% )0. 00050. 010. 050. 0750. 060. 04祕(mì) Bi(% )0. 0030. 00350. 00420. 0050.00450. 004
6 S12、將該待用板柵在鍍液中電鍍得到鉛碳鍍合金板，即電池負(fù)極板。上述鍍液具體可以包括鉛Pb、游離氟硼酸、硼酸、動(dòng)物膠、松香、表面活性劑、炭材料和水；各自的質(zhì)量千 分比為Pb 184% ；游離氟硼酸30 42%0 ；硼酸20%0;動(dòng)物膠1 1.5%0;松香1.17%?！砻婊钚詣?5 56%0 ；炭材料18.4 55. 2% ；水余量。上述鍍液溫度為15°C，陰極電流密度為0. 5 5A dm_2，陽(yáng)極電流密度為1 3A dm 20上述表面活性劑可以為烷基酚聚氧乙烯類，具體可以為壬基酚聚氧乙烯醚，辛基 酚聚氧乙烯醚或十二烷基酚聚氧乙烯醚。上述炭材料具體可以為乙炔黑，碳纖維、碳黑、活性炭、碳?xì)饽z或碳納米管中的 一種或多種。本發(fā)明具體實(shí)施方式
提供的方法制造出的電池負(fù)極板替換現(xiàn)有的鉛酸電池的負(fù) 極板后，使得替換后的鉛酸電池具有高倍率放電能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例1 本實(shí)施例提供一種電池負(fù)極板制造方法，該方法如圖2所示，包括S21、將合金材料沖壓成網(wǎng)狀的板柵，將該板柵經(jīng)過(guò)化學(xué)處理沖洗工藝后，進(jìn)入 180°C干燥箱固化20min后，在25°C、濕度80%氧化6小時(shí)后得到待用的板柵；S22、將該待用板柵在鍍液中電鍍得到鉛碳鍍合金板，即電池負(fù)極板。上述鍍液的組成可以包括鉛Pb、游離氟硼酸、硼酸、動(dòng)物膠、松香、壬基酚聚氧乙烯醚、炭材料和水；各自的 質(zhì)量千分比為Pb 184% ；游離氟硼酸30%0 ；硼酸20%0；動(dòng)物膠1%0;松香1.17%?！苫泳垩跻蚁┟?0%0 ；炭材料18.4%0;水余量。上述鍍液溫度為15°C，陰極電流密度為0. 5A dm_2，陽(yáng)極電流密度為lAdm_2。
本發(fā)明具體實(shí)施方式
提供的方法制造出的電池負(fù)極板替換現(xiàn)有的鉛酸電池的負(fù) 極板后，使得替換后的鉛酸電池具有高倍率放電能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例2 本實(shí)施例提供一種電池負(fù)極板制造方法，該方法如圖3所示，包括S31、將合金材料沖壓成網(wǎng)狀的板柵，將該板柵經(jīng)過(guò)化學(xué)處理沖洗工藝后，進(jìn)入 200°C干燥箱固化20min后，在38°C、濕度80%氧化6小時(shí)后得到待用的板柵；S32、將該待用板柵在鍍液中電鍍得到鉛碳鍍合金板，即電池負(fù)極板。上述鍍液的組成可以包括鉛Pb、游離氟硼酸、硼酸、動(dòng)物膠、松香、壬基酚聚氧乙烯醚、炭材料和水；各自的 質(zhì)量千分比為Pb 184%0 ；游離氟硼酸30%0 ；硼酸20%0；動(dòng)物膠1%0;松香1.17%?！苫泳垩跻蚁┟?0%0 ；炭材料18.4%0;水余量。上述鍍液溫度為15°C，陰極電流密度為0. 5A dm_2，陽(yáng)極電流密度為lAdm_2。本發(fā)明具體實(shí)施方式
提供的方法制造出的電池負(fù)極板替換現(xiàn)有的鉛酸電池的負(fù) 極板后，使得替換后的鉛酸電池具有高倍率放電能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例3 本實(shí)施例提供一種電池負(fù)極板制造方法，該方法如圖4所示，包括S41、將合金材料沖壓成網(wǎng)狀的板柵，將該板柵經(jīng)過(guò)化學(xué)處理沖洗工藝后，進(jìn)入 180°C干燥箱固化20min后，在25°C、濕度80%氧化6小時(shí)后得到待用的板柵；S42、將該待用板柵在鍍液中電鍍得到鉛碳鍍合金板，即電池負(fù)極板。上述鍍液的組成可以包括鉛Pb、游離氟硼酸、硼酸、動(dòng)物膠、松香、壬基酚聚氧乙烯醚、炭材料和水；各自的 質(zhì)量千分比為Pb 184% ；游離氟硼酸30%0;硼酸20%0;動(dòng)物膠1%。;松香1.17%?！苫泳垩跻蚁┟?0%0 ；炭材料50%0;水余量。上述鍍液溫度為15°C，陰極電流密度為0. 5A dm_2，陽(yáng)極電流密度為lAdm_2?？蛇x的，上述加入壬基酚聚氧乙烯醚和炭材料的方法可以為，將按上述比例承重 定質(zhì)量的壬基酚聚氧乙烯醚和炭材料混合攪拌10分鐘后，加入到鍍液中。本發(fā)明具體實(shí)施方式
提供的方法制造出的電池負(fù)極板替換現(xiàn)有的鉛酸電池的負(fù)極板后，使得替換后的鉛酸電池具有高倍率放電能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例4 本實(shí)施例提供一種電池負(fù)極板制造方法，該方法如圖5所示，包括S51、將合金材料沖壓成網(wǎng)狀的板柵，將該板柵經(jīng)過(guò)化學(xué)處理沖洗工藝后，進(jìn)入 200°C干燥箱固化20min后，在25°C、濕度80%氧化6小時(shí)后得到待用的板柵；S52、將該待用板柵在鍍液中電鍍得到鉛碳鍍合金板，即電池負(fù)極板。上述鍍液的組成可以包括鉛Pb、游離氟硼酸、硼酸、動(dòng)物膠、松香、壬基酚聚氧乙烯醚、炭材料和水；各自的 質(zhì)量千分比為Pb 184% ；游離氟硼酸30%0;硼酸20%0;動(dòng)物膠1%0;松香1.17%?！苫泳垩跻蚁┟?0%0 ；炭材料18.4%0;水余量。上述鍍液溫度為15°C，陰極電流密度為5A dm_2，陽(yáng)極電流密度為3Adm_2?？蛇x的，上述加入壬基酚聚氧乙烯醚和炭材料的方法可以為，將按上述比例承重 定質(zhì)量的壬基酚聚氧乙烯醚和炭材料混合攪拌60分鐘后，加入到鍍液中。本發(fā)明具體實(shí)施方式
提供的方法制造出的電池負(fù)極板替換現(xiàn)有的鉛酸電池的負(fù) 極板后，使得替換后的鉛酸電池具有高倍率放電能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明還提供一種電池負(fù)極板制造裝置，該裝置如圖6所示，包括工藝模塊61，用于將合金材料沖壓成網(wǎng)狀的板柵，將該板柵經(jīng)過(guò)化學(xué)處理沖洗工 藝后，進(jìn)入150 200°C干燥箱固化20 60min后，在25 38°C、濕度80%氧化6小時(shí)后 得到待用的板柵；上述合金材料的具體成份可以參見方法實(shí)施例中的描述。電鍍模塊62，用于將所述待用板柵在鍍液中電鍍得到鉛碳鍍合金板，即電池負(fù)極 板；上述鍍液的具體成份可以參見方法實(shí)施例中的描述，這里不在贅述?？蛇x的，上述裝置還可以包括混合模塊63，用于按質(zhì)量千分比稱取定質(zhì)量的表 面活性劑和炭材料，然后將表面活性劑和炭材料混合攪拌10 60分鐘后加入。本發(fā)明具體實(shí)施方式
提供的裝置制造出的電池負(fù)極板替換現(xiàn)有的鉛酸電池的負(fù) 極板后，使得替換后的鉛酸電池具有高倍率放電能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，本發(fā)明具體實(shí)施方式
提供的技術(shù)方案得到的鉛酸電池具有高倍率放電 能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明實(shí)施例揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或 替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù) 范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種電池負(fù)極板制造方法，其特征在于，所述方法包括將合金材料沖壓成網(wǎng)狀的板柵，將該板柵經(jīng)過(guò)化學(xué)處理沖洗工藝后，進(jìn)入150～200℃干燥箱固化20～60min后，在25～38℃、濕度80％氧化6小時(shí)后得到待用的板柵；所述合金材料為，鉛Pb、銀Ag、錫Sn、硫S、砷As、銻Sb、銅Cu和鉍Bi合金；其中各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為銀Ag0.002％、錫Sn0.3～0.35％；硫S0.002～0.005％；砷As0.09～0.40％；銻Sb1.8～4.75％；銅Cu0.0005～0.075％；鉍Bi0.002～0.03％；鉛Pb余量，各組分之和為100％；將所述待用板柵在鍍液中電鍍得到鉛碳鍍合金板，即電池負(fù)極板；所述鍍液包括鉛Pb、游離氟硼酸、硼酸、動(dòng)物膠、松香、表面活性劑、炭材料和水；各成分的質(zhì)量千分比為Pb184‰；游離氟硼酸30～42‰；硼酸20‰；動(dòng)物膠1～1.5‰；松香1.17‰‘表面活性劑15～56‰；炭材料18.4～55.2‰；水余量；所述鍍液的溫度為15℃，陰極電流密度為0.5～5A dm-2，陽(yáng)極電流密度為1～3A dm-2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯類，包 括壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚或十二烷基酚聚氧乙烯醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述炭材料為乙炔黑，碳纖維、碳黑、活性炭、碳?xì)饽z或碳納米管中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑和所述炭材料的加入方 法為，按質(zhì)量千分比稱取定質(zhì)量的表面活性劑和炭材料，然后將表面活性劑和炭材料混合 攪拌10 60min后加入。
5.一種電池負(fù)極板制造裝置，其特征在于，所述裝置包括工藝模塊，用于將合金材料沖壓成網(wǎng)狀的板柵，將該板柵經(jīng)過(guò)化學(xué)處理沖洗工藝后，進(jìn) 入150 200°C干燥箱固化20 60min后，在25 38°C、濕度80%氧化6小時(shí)后得到待用 的板柵；所述合金材料為，鉛Pb、鈣Ca、錫Sn、鋁AL合金；電鍍模塊，用于將所述待用板柵在鍍液中電鍍得到鉛碳鍍合金板，即電池負(fù)極板； 所述鍍液包括鉛Pb、游離氟硼酸、硼酸、動(dòng)物膠、松香、表面活性劑、炭材料和水；各成分的質(zhì)量千分 比為Pb 184% ；游離氟硼酸30 42%0 ； 硼酸20% ； 動(dòng)物膠1 1. 5%0 ； 松香1.17%。‘ 表面活性劑15 56% ； 炭材料18. 4 55. 2%0 ； 水余量；所述鍍液的溫度為15°C，陰極電流密度為0. 5 5A dm"2,陽(yáng)極電流密度為1 3Adm 20
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯類。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯類包括壬基酚聚氧 乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚或十二烷基酚聚氧乙烯醚。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述炭材料為乙炔黑，碳纖維、碳黑、活性炭、碳?xì)饽z或碳納米管中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，混合模塊，用于按質(zhì)量千分比稱取定質(zhì)量的表面活性劑和炭材料，然后將表面活性劑 和炭材料混合攪拌10 60分鐘后加入。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施方式提供了一種電池負(fù)極板制造方法及裝置，該方法及裝置屬于化學(xué)電源領(lǐng)域，該方法包括將合金材料沖壓成網(wǎng)狀的板柵，將該板柵經(jīng)過(guò)化學(xué)處理沖洗工藝后，進(jìn)入150～200℃干燥箱固化20～60min后，在25～38℃、濕度80％氧化6小時(shí)后得到待用的板柵；將所述待用板柵在鍍液中電鍍得到鉛碳鍍合金板，即電池負(fù)極板。使用該方法及裝置生產(chǎn)出的鉛酸電池具有高倍率放電能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01M4/16GK101877403SQ200910093358
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者孫紅梅, 舒東, 謝正義, 陳紅雨 申請(qǐng)人:華南師范大學(xué)