一种铅酸电池用铝铜铅复合极板及铅酸电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种铅酸电池用铝铜铅复合极板及铅酸电池，属于铅酸电池技术领域。
【背景技术】
[0002]铅酸电池自1859年发明以来，已经存在了一百五十多年，在交通、通信、电力、军事等众多领域都有着悠久的应用历史。传统的铅酸电池一直以来都使用铅或者铅合金作为极板，这种铅极板存在诸多缺点:铅密度大，造成铅极板的重量较大，大大降低了铅酸蓄电池的能量密度，对电池能量密度要求较高的电动车辆来说影响非常大;铅的导电性差，铅和铅合金的导电性均较差，会造成电池的内阻增加，降低电池的放电电流，也降低了电池的能量转化效率;另外，传统的铅极板很容易变形且易被腐蚀，影响电池极板的表面的电流效率，并降低了电池的使用寿命，加上传统的铅极板的活性物质利用率非常低，严重影响了铅酸蓄电池在其他领域的应用前景。
[0003]为了提高铅极板的性能，通常采用复合铅极板来替代传统的铅极板。例如，如图1所示的以铜为基体2、铅材料3为覆层的双金属复合材料，铅或者铅合金作为电池活性材料，铜材料作为支撑材料和导电材料，可以提高极板的强度，减小电池内阻，提高电池的寿命。但是由于铜的成本较高，也限制了铜铅复合板电极的应用。为了降低成本，现有技术中有采用铝铅复合板来作为铅酸电池的极板，铝或者铝合金的成本相对较低，而且密度远远小于铅和铜，能够大幅度降低极板的整体密度，大幅提高铅酸电池的能量密度。
[0004]授权公告号为CN203637271U的中国实用新型专利公开了一种轻质导电芯增强型铅基双金属层合板，并具体公开了其在铝或铜导电内芯的外面两侧设置有过渡焊接中间层，在过渡焊接中间层的四周设置铅或者铅合金外层。该双金属层合板，采用铜或者铝作为导电内芯，铅或者铅合金作为外层，能够提高电池的能量密度。但是这种极板的导电内芯采用铜或者铝，无法同时提高电池的导电性和能量密度，又能降低成本。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种导电性能好、能量密度高、成本低的铅酸电池用铝铜铅复合极板。本实用新型的目的还在于提供一种使用上述铝铜铅复合极板的铅酸电池。
[0006]为了实现以上目的，本实用新型的铅酸电池用铝铜铅复合极板的技术方案如下:
[0007]—种铅酸电池用铝铜铅复合极板，包括铝层，所述铝层表面设置有与铝层导电连接的铜层，所述铜层表面设置有与铜层导电连接的铅层。
[0008]所述铜层的厚度小于铅层的厚度及铝层的厚度。
[0009]所述铅层的厚度为0.1-lmm。
[00?0]所述铜层的厚度为0.2-lmm。
[0011]所述铝层的厚度为0.8-5mm。
[0012]所述铅层为铅或者铅合金。
[0013]所述铜层为铜或者铜合金。
[0014]本实用新型的铅酸电池的技术方案如下:
[0015]—种铅酸电池，采用上述的铅酸电池用铝铜铅复合极板。
[0016]本实用新型的铅酸电池用铝铜铅复合极板采用铝层、铜层、铅层复合制得极板，融合了铝的密度小和铜的导电性好的特点，大大降低了复合极板的整体重量和内阻，有利于提高铅酸电池的能量密度并减小电池内阻。另外，采用铝层复合还能大大降低极板的成本，从整体上降低了电池的生产成本，对扩大铅酸电池的应用领域有着重要作用。
[0017]本实用新型的铅酸电池用铝铜铅复合极板采用铝铜铅复合，还具有良好的低温稳定性，提高了铅酸电池的低温放电性能，增强了铅酸电池的环境适应性。
【附图说明】
[0018]图1为现有技术中的铜铅复合极板的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型的铅酸电池的实施例的铝铜铅复合极板结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型的铅酸电池的实施例:
[0021]本实施例的铅酸电池包括阴极板，所述阴极板为铝铜铅复合极板，如图2所示，所述铝铜铅复合极板包括铝层I，铝层表面设置有与铝层导电连接的铜层2，铜层表面设置有与铜层导电连接的铅层3。本实施例中，铝层的一侧表面依次设置所述铜层和铅层，铜层和铅层、铜层和铝层之间均通过热浸镀的方式结合在一起，具体的，先将液态的铝与铜层一个表面接触，形成铜铝复合板带，再将液态的铅与铜层的另一个表面接触，形成铝铜铅复合极板。
[0022]铅层为铅或者铅合金，铅合金为本领域常用的铅合金，如铅锡合金、铅碲合金等。本实施例中铅层为纯铅。铜层为铜或者铜合金，铜合金为铜锌合金、铜铁合金等。本实施例中铜层为纯铜。
[0023]铅层的厚度视铅酸电池的容量决定，一般为0.1-1mm，本实施例中为0.5mm。铜层的厚度为0.2-1mm，本实施例中为0.5mm。铝层的厚度为0.8_5mm，本实施例中为2mm。为了在保证导电性的同时降低成本，铜层的厚度小于铅层的厚度及铝层的厚度。
[0024]为了保证铝铜铅复合极板在电池中仅有铅层与酸液接触，保护内部的铜层和铝层，铝铜铅复合极板四周的侧边上均固定连接有与所述铅层导电连接的铅包边，本实施例中铅包边与所述铅层一体设置。
[0025]本实施例的铅酸电池的铝铜铅复合极板在制备时，采用包括如下步骤的方法:
[0026]将纯铅加热至400°C使其熔融得熔融液，静置，采用机械方式去除熔融液表面的氧化膜，将得到的铅液加入结晶器中待用;将铜带材由开卷机开卷，对铜带表面进行防氧化处理，防氧化处理的具体步骤为:在铜材表面进行打磨，然后在线涂抹松香、氯化铵水溶液和氯化锌水溶液，在防氧化处理后的铜带浸入高温的铅液中，热挂镀的方式镀上一层铅镀层，得到预处理铜带;将预处理铜带传入结晶器中，使镀有铅合金镀层的一面朝向结晶器中的铅液，增加结晶器中铅液的量，提升结晶器中铅液的液面，开启结晶器的阀门，使铅液落至铜带表面，并随铜带进入结晶区进行结晶，在铅液结晶过程中向结晶的铅液表面施加5吨压力，得到铜铅复合板带坯料;将铜铅复合板带坯料通过乳机进行乳制，控制乳制的速率为
0.6m/s，道次加工率为20 %，制得铜铅复合板带，经过裁切加工成所需大小即可。
[0027]本实施例的铅酸电池的其他实施例中，铝层的两个侧面均依次设置有铜层和铅层，形成外部为铅层的夹心结构。
[0028]在其他实施例中，铝铜铅复合极板的侧边上的铅包边与所述铅层焊接在一起。在其他实施例中，也可以不设置铅包边。
[0029]在其他实施例中，铜层和铝层之间、铜层和铅层之间均可以设置过渡焊接层，过渡焊接层可以为铅合金。
[0030]本实用新型的铅酸电池用铝铜铅复合极板的实施例与上述铅酸电池的实施例中的铝铜铅复合极板的结构完全一致，此处不再一一赘述。另外，上述铅酸电池的实施例中的铝铜铅的各种替代形式也均适用于本实用新型的铝铜铅复合极板的实施例。
【主权项】
1.一种铅酸电池用铝铜铅复合极板，包括铝层(I)，其特征在于，所述铝层表面设置有与铝层导电连接的铜层(2)，所述铜层表面设置有与铜层导电连接的铅层(3)。2.如权利要求1所述的铅酸电池用铝铜铅复合极板，其特征在于，所述铜层的厚度小于铅层的厚度及铝层的厚度。3.如权利要求2所述的铅酸电池用铝铜铅复合极板，其特征在于，所述铅层的厚度为0.1-1mm04.如权利要求2所述的铅酸电池用铝铜铅复合极板，其特征在于，所述铜层的厚度为0.2-lmmo5.如权利要求2所述的铅酸电池用铝铜铅复合极板，其特征在于，所述铝层的厚度为0.8_5mm06.如权利要求1所述的铅酸电池用铝铜铅复合极板，其特征在于，所述铅层为铅或者铅I=IO7.如权利要求1所述的铅酸电池用铝铜铅复合极板，其特征在于，所述铜层为铜或者铜I=IO8.—种铅酸电池，其特征在于，采用如权利要求1-7任意一项所述的铅酸电池用铝铜铅复合极板。
【专利摘要】本实用新型涉及一种铅酸电池用铝铜铅复合极板及铅酸电池，属于铅酸电池技术领域。本实用新型的铅酸电池用铝铜铅复合极板，包括铝层，所述铝层表面设置有与铝层导电连接的铜层，所述铜层表面设置有与铜层导电连接的铅层。本实用新型的铅酸电池用铝铜铅复合极板采用铝层、铜层、铅层复合制得极板，融合了铝的密度小和铜的导电性好的特点，大大降低了复合极板的整体重量和内阻，有利于提高铅酸电池的能量密度并减小电池内阻。
【IPC分类】H01M4/14, H01M10/12
【公开号】CN205376641
【申请号】CN201521073502
【发明人】符会文, 尚郑平, 王项, 樊延府, 周肇阳, 范国栋, 张涛, 王丕, 林淋
【申请人】洛阳铜一金属材料发展有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月21日