一種鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板及鉛酸電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板及鉛酸電池，屬于鉛酸電池技術領域。
【背景技術】
[0002]鉛酸電池自1859年發明以來，已經存在了一百五十多年，在交通、通信、電力、軍事等眾多領域都有著悠久的應用歷史。傳統的鉛酸電池一直以來都使用鉛或者鉛合金作為極板，這種鉛極板存在諸多缺點:鉛密度大，造成鉛極板的重量較大，大大降低了鉛酸蓄電池的能量密度，對電池能量密度要求較高的電動車輛來說影響非常大;鉛的導電性差，鉛和鉛合金的導電性均較差，會造成電池的內阻增加，降低電池的放電電流，也降低了電池的能量轉化效率;另外，傳統的鉛極板很容易變形且易被腐蝕，影響電池極板的表面的電流效率，并降低了電池的使用壽命，加上傳統的鉛極板的活性物質利用率非常低，嚴重影響了鉛酸蓄電池在其他領域的應用前景。
[0003]為了提高鉛極板的性能，通常采用復合鉛極板來替代傳統的鉛極板。例如，如圖1所示的以銅為基體2、鉛材料3為覆層的雙金屬復合材料，鉛或者鉛合金作為電池活性材料，銅材料作為支撐材料和導電材料，可以提高極板的強度，減小電池內阻，提高電池的壽命。但是由于銅的成本較高，也限制了銅鉛復合板電極的應用。為了降低成本，現有技術中有采用鋁鉛復合板來作為鉛酸電池的極板，鋁或者鋁合金的成本相對較低，而且密度遠遠小于鉛和銅，能夠大幅度降低極板的整體密度，大幅提高鉛酸電池的能量密度。
[0004]授權公告號為CN203637271U的中國實用新型專利公開了一種輕質導電芯增強型鉛基雙金屬層合板，并具體公開了其在鋁或銅導電內芯的外面兩側設置有過渡焊接中間層，在過渡焊接中間層的四周設置鉛或者鉛合金外層。該雙金屬層合板，采用銅或者鋁作為導電內芯，鉛或者鉛合金作為外層，能夠提高電池的能量密度。但是這種極板的導電內芯采用銅或者鋁，無法同時提高電池的導電性和能量密度，又能降低成本。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種導電性能好、能量密度高、成本低的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板。本實用新型的目的還在于提供一種使用上述鋁銅鉛復合極板的鉛酸電池。
[0006]為了實現以上目的，本實用新型的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板的技術方案如下:
[0007]—種鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板，包括鋁層，所述鋁層表面設置有與鋁層導電連接的銅層，所述銅層表面設置有與銅層導電連接的鉛層。
[0008]所述銅層的厚度小于鉛層的厚度及鋁層的厚度。
[0009]所述鉛層的厚度為0.1-lmm。
[00?0]所述銅層的厚度為0.2-lmm。
[0011]所述鋁層的厚度為0.8-5mm。
[0012]所述鉛層為鉛或者鉛合金。
[0013]所述銅層為銅或者銅合金。
[0014]本實用新型的鉛酸電池的技術方案如下:
[0015]—種鉛酸電池，采用上述的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板。
[0016]本實用新型的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板采用鋁層、銅層、鉛層復合制得極板，融合了鋁的密度小和銅的導電性好的特點，大大降低了復合極板的整體重量和內阻，有利于提高鉛酸電池的能量密度并減小電池內阻。另外，采用鋁層復合還能大大降低極板的成本，從整體上降低了電池的生產成本，對擴大鉛酸電池的應用領域有著重要作用。
[0017]本實用新型的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板采用鋁銅鉛復合，還具有良好的低溫穩定性，提高了鉛酸電池的低溫放電性能，增強了鉛酸電池的環境適應性。
【附圖說明】
[0018]圖1為現有技術中的銅鉛復合極板的結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的鉛酸電池的實施例的鋁銅鉛復合極板結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]本實用新型的鉛酸電池的實施例:
[0021]本實施例的鉛酸電池包括陰極板，所述陰極板為鋁銅鉛復合極板，如圖2所示，所述鋁銅鉛復合極板包括鋁層I，鋁層表面設置有與鋁層導電連接的銅層2，銅層表面設置有與銅層導電連接的鉛層3。本實施例中，鋁層的一側表面依次設置所述銅層和鉛層，銅層和鉛層、銅層和鋁層之間均通過熱浸鍍的方式結合在一起，具體的，先將液態的鋁與銅層一個表面接觸，形成銅鋁復合板帶，再將液態的鉛與銅層的另一個表面接觸，形成鋁銅鉛復合極板。
[0022]鉛層為鉛或者鉛合金，鉛合金為本領域常用的鉛合金，如鉛錫合金、鉛碲合金等。本實施例中鉛層為純鉛。銅層為銅或者銅合金，銅合金為銅鋅合金、銅鐵合金等。本實施例中銅層為純銅。
[0023]鉛層的厚度視鉛酸電池的容量決定，一般為0.1-1mm，本實施例中為0.5mm。銅層的厚度為0.2-1mm，本實施例中為0.5mm。鋁層的厚度為0.8_5mm，本實施例中為2mm。為了在保證導電性的同時降低成本，銅層的厚度小于鉛層的厚度及鋁層的厚度。
[0024]為了保證鋁銅鉛復合極板在電池中僅有鉛層與酸液接觸，保護內部的銅層和鋁層，鋁銅鉛復合極板四周的側邊上均固定連接有與所述鉛層導電連接的鉛包邊，本實施例中鉛包邊與所述鉛層一體設置。
[0025]本實施例的鉛酸電池的鋁銅鉛復合極板在制備時，采用包括如下步驟的方法:
[0026]將純鉛加熱至400°C使其熔融得熔融液，靜置，采用機械方式去除熔融液表面的氧化膜，將得到的鉛液加入結晶器中待用;將銅帶材由開卷機開卷，對銅帶表面進行防氧化處理，防氧化處理的具體步驟為:在銅材表面進行打磨，然后在線涂抹松香、氯化銨水溶液和氯化鋅水溶液，在防氧化處理后的銅帶浸入高溫的鉛液中，熱掛鍍的方式鍍上一層鉛鍍層，得到預處理銅帶;將預處理銅帶傳入結晶器中，使鍍有鉛合金鍍層的一面朝向結晶器中的鉛液，增加結晶器中鉛液的量，提升結晶器中鉛液的液面，開啟結晶器的閥門，使鉛液落至銅帶表面，并隨銅帶進入結晶區進行結晶，在鉛液結晶過程中向結晶的鉛液表面施加5噸壓力，得到銅鉛復合板帶坯料;將銅鉛復合板帶坯料通過乳機進行乳制，控制乳制的速率為
0.6m/s，道次加工率為20 %，制得銅鉛復合板帶，經過裁切加工成所需大小即可。
[0027]本實施例的鉛酸電池的其他實施例中，鋁層的兩個側面均依次設置有銅層和鉛層，形成外部為鉛層的夾心結構。
[0028]在其他實施例中，鋁銅鉛復合極板的側邊上的鉛包邊與所述鉛層焊接在一起。在其他實施例中，也可以不設置鉛包邊。
[0029]在其他實施例中，銅層和鋁層之間、銅層和鉛層之間均可以設置過渡焊接層，過渡焊接層可以為鉛合金。
[0030]本實用新型的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板的實施例與上述鉛酸電池的實施例中的鋁銅鉛復合極板的結構完全一致，此處不再一一贅述。另外，上述鉛酸電池的實施例中的鋁銅鉛的各種替代形式也均適用于本實用新型的鋁銅鉛復合極板的實施例。
【主權項】
1.一種鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板，包括鋁層(I)，其特征在于，所述鋁層表面設置有與鋁層導電連接的銅層(2)，所述銅層表面設置有與銅層導電連接的鉛層(3)。2.如權利要求1所述的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板，其特征在于，所述銅層的厚度小于鉛層的厚度及鋁層的厚度。3.如權利要求2所述的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板，其特征在于，所述鉛層的厚度為0.1-1mm04.如權利要求2所述的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板，其特征在于，所述銅層的厚度為0.2-lmmo5.如權利要求2所述的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板，其特征在于，所述鋁層的厚度為0.8_5mm06.如權利要求1所述的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板，其特征在于，所述鉛層為鉛或者鉛I=IO7.如權利要求1所述的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板，其特征在于，所述銅層為銅或者銅I=IO8.—種鉛酸電池，其特征在于，采用如權利要求1-7任意一項所述的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板。
【專利摘要】本實用新型涉及一種鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板及鉛酸電池，屬于鉛酸電池技術領域。本實用新型的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板，包括鋁層，所述鋁層表面設置有與鋁層導電連接的銅層，所述銅層表面設置有與銅層導電連接的鉛層。本實用新型的鉛酸電池用鋁銅鉛復合極板采用鋁層、銅層、鉛層復合制得極板，融合了鋁的密度小和銅的導電性好的特點，大大降低了復合極板的整體重量和內阻，有利于提高鉛酸電池的能量密度并減小電池內阻。
【IPC分類】H01M4/14, H01M10/12
【公開號】CN205376641
【申請號】CN201521073502
【發明人】符會文, 尚鄭平, 王項, 樊延府, 周肇陽, 范國棟, 張濤, 王丕, 林淋
【申請人】洛陽銅一金屬材料發展有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月21日