一种蓄电池板栅的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种蓄电池板栅，包括栅格以及沿栅格周沿设置的边框，所述栅格是由金属合金构成，以重量百分比计，所述金属合金的组成为：铝：86%～90%，镁：3～7%，锡：5～9%，所述栅格表面镀有银。蓄电池板栅的栅格采用铝镁锡合金制成，具有良好的导电性、耐腐蚀性和强度，能和正极活性物质有良好的电接触，有效的改善了“无效界面结构”问题；且铝镁锡合金材料比较轻，同样的极板重量，活性物质较高，提高了深放电性能；对栅格采用镀银工艺，提高了电池的深放电性能，进一步改善“无效界面结构”的问题。通过改善“无效界面结构”的问题，有效的提高了蓄电池的使用寿命。
【专利说明】一种蓄电池板栅
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及蓄电池领域，具体涉及一种蓄电池板栅。
【背景技术】
[0002]科技的发展、人类生活质量的提高，石油资源面临危机、地球生态环境日益恶化，形成了新型二次电池及相关材料领域的科技和产业快速发展的双重社会背景。市场的迫切需求，使新型二次电池应运而生。其中蓄电池具有电压平稳、安全可靠、价格低廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优点，是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池。
[0003]蓄电池是将化学能直接转化成电能的一种装置，是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电，通常是指铅酸蓄电池，它是电池中的一种，属于二次电池。它的工作原理:充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能输出。
[0004]在铅蓄电池【技术领域】，正极板栅与活性物质的界面至关重要，直接关系着电池的寿命和各项电性能；
[0005]板栅与正极活性物质的界面是由板栅合金氧化形成的腐蚀层组成的，当板栅合金是Pb-Ca合金的时候，就会在20— 50次循环的时候出现PCL-1现象，而D.Pavlov把这种现象称为“无效界面结构” ;A.F.Hollenkamp等研究了极板放电过程中活性物质接触电阻Re的变化，开始放电时Rc=50mQ，当增加到200 Ω时，界面限制了容量，证实Pb和Pb-Ca合金电池寿命是由界面导电性决定的，而Pb-Sb和Pb-As极板寿命更多的是由活性物质决定的；D.Pavlov指出，这种现象是由于界面阻抗限制容量而引起的电池容量下降。多年来，铅酸蓄电池领域一直在寻找一种新型的板栅材料来取代Pb-Ca合金，解决“无效界面结构”问题。
【发明内容】
[0006]针对上述问题，本发明提供了一种蓄电池板栅。能有效改善“无效界面结构”问题。
[0007]本发明采取的技术方案如下:
[0008]一种蓄电池板栅，包括栅格以及沿栅格周沿设置的边框，所述栅格是由金属合金构成，以重量百分比计，所述金属合金的组成为，铝:86%?90%，镁:3?7%，锡:5?9%。
[0009]镁元素化学性质活泼，具有一定的延展性和热消散性，而锡、铝元素能够增加合金的流动性、导电性、耐腐蚀性和强度。
[0010]作为优选，所述栅格采用重力浇铸法制成。重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。重力浇铸法工艺简单，成本较低。
[0011 ] 作为优选，所述栅格表面镀有银。表面镀银能增加栅格的导电性，有效改善“无效界面结构”问题。
[0012]作为优选，所述栅格为菱形结构。这样的设计可以使电流在板栅上分布的更加均匀，能有效的降低板栅的电阻。[0013]作为优选，所述边框是由铅锡合金构成，以重量百分比计，所述铅锡合金的组成为，铅:98.5 ?99.5%，锡:0.5 ?1.5%。
[0014]作为进一步优选，所述铅锡合金的组成为:铅:99%，锡:1%。锡元素能够增加合金的流动性、导电性、耐腐蚀性和强度。
[0015]作为优选，所述栅格与所述边框嵌入式配合。嵌入式配合可以有效的保证边框的平整度、均匀度，可以增加板栅的电流传导性能。
[0016]作为优选，所述边框的一个边的背向栅格的一侧设有一个极耳。
[0017]作为优选，所述边框的一个边的背向栅格的一侧设有用于安装极耳的极眼。
[0018]本发明的有益效果是:本发明提供的蓄电池板栅的栅格采用铝镁锡合金制成，具有良好的导电性、耐腐蚀性和强度，能和正极活性物质有良好的电接触，有效的改善了“无效界面结构”问题；且铝镁锡合金材料比较轻，同样的极板重量，活性物质较高，提高了深放电性能；对栅格采用镀银工艺，提高了电池的深放电性能，进一步改善“无效界面结构”的问题。通过改善“无效界面结构”的问题，有效的提高了蓄电池的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明蓄电池板栅的正视图；
[0020]图2是本发明蓄电池板栅的嵌入式浇铸示意图。
[0021]图中各附图标记为:
[0022]1.边框，2.极耳，3.栅格，4.边框动模，5.边框定模。
【具体实施方式】
[0023]实施例1
[0024]如图1所示，本实施例一种蓄电池板栅，包括栅格3以及沿栅格周沿设置的边框1，栅格是由金属合金构成，以重量百分比计，金属合金的组成为，铝:88%，镁:5%，锡:7%。边框I是由铅锡合金构成，以重量百分比计，铅锡合金的组成为，铅:99%，锡:1%。镁元素化学性质活泼，具有一定的延展性和热消散性，而锡、铝元素能够增加合金的流动性、导电性、耐腐蚀性和强度。栅格采用重力浇铸法制成，自然时效72小时后裁切而成，裁切后的栅格表进行镀银。重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸，重力浇铸法工艺简单，成本较低；栅格表面镀有银，这能增加栅格的导电性，有效改善“无效界面结构”问题。
[0025]栅格为菱形结构,且栅格与边框嵌入式配合,边框的一个边的背向栅格的一侧设有一个极耳2，也可以是边框的一个边的背向栅格的一侧设有用于安装极耳的极眼，S卩加工的时候可以栅格和极耳单独加工。如图2所示，边框通过边框定模5和边框动模4浇注而成。在浇注前，将栅格置于定模和动模之间，然后浇注，使栅格嵌入到边框里。菱形结构可以使电流在板栅上分布的更加均匀，能有效的降低板栅的电阻；嵌入式配合可以有效的保证边框的平整度、均匀度，可以增加板栅的电流传导性能。栅格与边框嵌入式配合。
[0026]常规板栅的栅格，以重量百分比计，钙:0.085%，锡:0.025%，铝:1.2%，其余为铅。常规板栅的边框与本实施例相同。采用常规板栅的正板小片重量为9.5g，而采用本实施例板栅的正板小片只需要7g。在相同体积下，本发明板栅重量比传统板栅轻，这提高了活性物质的重量(极板重量相等情况下)，提升了电池的深放电性能。
[0027]为了进一步证明本发明的效果，对由采用本实施例蓄电池板栅的蓄电池和采用常规板栅生产的蓄电池做循环寿命测试(按照GB/T221992008电动助力车用密封铅酸蓄电池)，蓄电池组循环寿命测试对比数据见表1。其中，容量在循环寿命测试中表述为放电的时间，因为放电时间乘以放电的电流，就是电池的容量，该放电电流是按照额定容量的2h率来确定的，所以放电时间可以代表电池的容量，表格中容量单位为分钟(min)。压差是指蓄电池组放电终止时单只电池最高值与最低值的偏差。
[0028]表1
[0029]
【权利要求】
1.一种蓄电池板栅，包括栅格以及沿栅格周沿设置的边框，其特征在于，所述栅格是由金属合金构成，以重量百分比计，所述金属合金的组成为，铝:86%~90%，镁:3~7%，锡5~9% ο
2.根据权利要求1所述的蓄电池板栅，其特征在于，所述栅格采用重力浇铸法制成。
3.根据权利要求1所述的蓄电池板栅，其特征在于，所述栅格表面镀有银。
4.根据权利要求2或3所述的蓄电池板栅，其特征在于，所述栅格为菱形结构。
5.根据权利要求4所述的蓄电池板栅，其特征在于，所述边框是由铅锡合金构成，以重量百分比计，所述铅锡合金的组成为--铅:98.5~99.5%，锡:0.5~1.5%。
6.根据权利要求1所述的蓄电池板栅，其特征在于，所述栅格与所述边框嵌入式配合。
7.根据权利要求6所述的蓄电池板栅，其特征在于，所述边框的一个边的背向栅格的一侧设有一个极耳。
8.根据权利要求6所述的蓄电池板栅，其特征在于，所述边框的一个边的背向栅格的一侧设有用于安装极耳的极眼。
【文档编号】H01M4/73GK103746120SQ201310730624
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】黄玉清, 高根芳, 陈清元, 朱健, 李丹, 沈旭培, 代飞, 刘清平 申请人:天能电池集团有限公司