談鉛酸蓄電池產(chǎn)品及其工藝的改進（二）

www.yszdbk.com 來源：電動車商情網(wǎng)　　　電動車商情網(wǎng) 作者：俠名類別：電動車維修時間：2005-10-14

三、對幾種新產(chǎn)品與工藝改進的設想 1、改進式拉網(wǎng)板柵蓄電池用拉網(wǎng)板柵制作蓄電池，當前正在我國掀起。為什么這種板柵比鑄造板柵更優(yōu)越，主要是它的合金是壓力成型，金屬結構緊密抗腐蝕能力強（這種板柵制成的蓄電池使用壽命平均提高50％左右），所以板柵筋可以設計較薄，而經(jīng)拉網(wǎng)成形的小筋扭曲后，極板厚度沒減少反而增加，因此鉛膏量不減，這樣就使鉛膏與板柵的重量比要比常規(guī)電池提高，以發(fā)展拉網(wǎng)板柵替代鑄造板柵而言，每只蓄電池合金板柵重量可以平均減輕負18%-20％，因此電池的比能量相對要高約6%-7％，千伏安時耗鉛量降低約8%-12％。經(jīng)粗略估算，合金鉛消耗可從8.3-8.6kg/KVAh下降至7.5-7.8kg/KVAh，節(jié)鉛可達約1.1kg/KVAh。如果達到50萬KVAH／年的規(guī)模產(chǎn)量計，每年節(jié)約合金鉛約600噸左右，所以經(jīng)濟效益會有明顯增長。有這樣好的產(chǎn)品為什么發(fā)展如此緩慢，主要是受設備改造投資費用太貴影響，引進一套最小規(guī)模的拉網(wǎng)及壓帶設備約300萬美元，加上國內(nèi)配套設備費需3000萬元以上，以每年所節(jié)約的合金鉛來償還投資已超過五年，經(jīng)濟效益上受到影響。針對這個問題又需結合中國蓄電池行業(yè)現(xiàn)狀，特提出“壓網(wǎng)板柵”替代“拉網(wǎng)板柵”的設想，它的特點是在現(xiàn)在鑄板柵的基礎上，改進現(xiàn)有鑄板機之后再增加對板柵滾壓及壓網(wǎng)工序來制造網(wǎng)狀板柵目的。這種改進式拉網(wǎng)板柵蓄電池的設想工藝流程是：鑄板（雙片）→沖剪→滾壓→小筋壓彎→板柵修正→涂膏→包紙→固化→分板→初裝電池→電池化成這個工藝流程最大的優(yōu)點是：（1）適合當前我國已有的生產(chǎn)工藝與裝備工藝，改動少投產(chǎn)容易；（2）需新增開發(fā)的設備少，按上流程僅在鑄板機后研發(fā)一臺“壓網(wǎng)機”，在涂板機后用包紙機替代表面干燥機就可以，加上板網(wǎng)模具等所需設備投資費用比引進二套擔網(wǎng)壓帶線節(jié)省很多；（3）這種壓網(wǎng)板柵適合各類蓄電池產(chǎn)品應用；（4）可生產(chǎn)干式荷電池產(chǎn)品出廠，符合我國市場(Rialto)需求。一些已投入生產(chǎn)的拉網(wǎng)板柵起動用蓄電池產(chǎn)品特點有：（1）全免維護型，產(chǎn)品整個壽命周期無需補水。（2）采用鉛鈣合金，自放電小、水損耗平均小于2g/AH，所有制密封性能可提高。（3）采用拉網(wǎng)板柵，電池耗鉛量小，比傳統(tǒng)的重力澆鑄板柵可節(jié)約鉛18%-20％，因此電池的重量比能量相對要高約6%-7％。（4）殼體采用彈性筋，方便電池制造，保證裝配。（5）電池有電量指示，方便使用。（6）由于拉網(wǎng)板柵的合金是壓力成型，金屬密度比澆鑄板柵高，所以抗腐蝕能力強，這種板柵制成的蓄電池使用壽命平均提高50％左右。上述改進式拉網(wǎng)電池（又稱壓網(wǎng)電池）一般用于改造起動用蓄電池較多。 2、纖維氈（網(wǎng)）板柵蓄電池眾所周知，活性物質(zhì)（鉛膏）與板柵導電筋的間距越近則極板的內(nèi)阻越小，相應的活性物質(zhì)的利用率就越高，有人測試過如果板柵導電筋與鉛膏間距在0.2mm，活性物質(zhì)的利用率可達90％，將高出常規(guī)極板一倍以上。根據(jù)這個原理，已有廠采用合金鉛的纖維氈（網(wǎng)），并鑄造在板柵中間替代常規(guī)板柵的小筋，制成“纖維氈（網(wǎng)）板柵”，然后再涂上鉛膏制成極板，由于合金鉛纖維是高壓壓鑄形成，金屬緊密度高，抗腐能力不會下降反而提高，因此用纖維氈（網(wǎng)）極板做成的蓄電池容量與壽命一定能提高。纖維氈（網(wǎng)）板柵蓄電池設想工藝流程：合金鉛熔化→擠壓噴絲→纖維切斷→鋪氈壓片→燒結成形→裁剪壓網(wǎng)成片（卷）→鑄造邊框及大筋→形成纖板柵→送入涂板等工序→制成電池為節(jié)約成本，纖維氈（網(wǎng)）最好專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)為宜，蓄電池廠可從協(xié)作配套廠中購得，由于這種板柵的切鉛效果及性能改善明顯，所以完全可以補償購買纖維氈（網(wǎng)）的成本增加。這種板柵更適合制作電動車用小型蓄電池，這將對目前產(chǎn)品在提高重量比能量及性能上會有新的突破。 3、銅網(wǎng)板柵蓄電池銅網(wǎng)板柵蓄電池早在80年代中由德國哈根公司發(fā)明并應用于大型牽引蓄電池中，這種板柵只能用于負極板，因為負極板的活性物質(zhì)電化學變化是從極板表層向內(nèi)部滲透與正極板相反，所以銅網(wǎng)板柵中的銅離子也不會向極板表層滲透，因用它做負極板完全可行，我們知道銅的電阻率為0.01673（Ωmm2/m）比鉛的電阻率小13倍，所以用銅制板柵極板內(nèi)阻小容量也就增加了，加上銅的密度為8.4g/cm3是鉛密度的74％，因此用它做成的板柵比鉛合金板柵重量輕20％以上，電池總?cè)萘恳仓辽偬岣?％。下面再介紹一下十年前筆者曾經(jīng)與廠合作研發(fā)的銅網(wǎng)板柵蓄電池。當時用36Ah塑殼，用外購紫銅網(wǎng)表面經(jīng)電鍍錫后再鍍鉛，并澆鑄板耳與塑料邊框，這種板柵比常規(guī)板輕20％以上，以12Ah／片放入35Ah塑殼內(nèi)，結果36Ah設計容量實達到45Ah以上，這批蓄電池的重量比能量為42kg/wh，后來因當時沒有電動車市場(Rialto)廠方產(chǎn)品轉(zhuǎn)產(chǎn)而沒進一步研發(fā)，但是可以證明“鉛網(wǎng)板柵蓄電池”用于中型電動車用蓄電池中是可行的。銅網(wǎng)板柵蓄電池設想工藝流程：紫銅帶→剪切網(wǎng)縫→橫向拉伸→左右裁剪→壓平去刺→除油清洗→成卷或切片→電鍍錫厚20μ以上→電鍍鉛厚80μ以上→成卷網(wǎng)切成單片→二端鑄板耳及底→二邊包塑形成銅網(wǎng)板柵→送去涂膏制成蓄電池。其實紫銅網(wǎng)完全可外協(xié)從市場(Rialto)購得，這樣對蓄電池廠而言生產(chǎn)工序可簡化，成本可節(jié)約。上述三種方式的“新型板柵”介紹給大家，是因為它的生產(chǎn)工藝都具工業(yè)化運行的可能性，所開發(fā)的新產(chǎn)品適合市場(Rialto)現(xiàn)狀，但仍需要繼續(xù)研發(fā)與投入才能真正成為商品。當前，在新產(chǎn)品項目開發(fā)上，還有許多新課題需共同探討。相信不久一定會有一批具有中國特色的“高效高能新型鉛酸蓄電池”能走向市場(Rialto)進軍世界(Mondi)，讓我們共同努力迎接蓄電池工業(yè)輝煌的明天。■