[发明专利]免维护铅酸电池极群及I形包片工艺

说明书

技术领域

本发明公开一种免维护铅酸电池极群及I形包片工艺，按国际专利分类表(IPC)划分属于免维护铅酸电池制造技术领域。

背景技术

目前，一般的免维护铅酸蓄电池是由正负极板、隔板、壳体、电解液和接线桩头等组成，由于其自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水，具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点，使用寿命一般为普通铅酸蓄电池的两倍，因而得到广泛使用。

免维护铅酸蓄电池放电的化学反应是依靠正极板活性物质(二氧化铅和铅)和负极板活性物质 (海绵状纯铅)在电解液(稀硫酸溶液)的作用下进行，其中极板的栅架，传统铅酸蓄电池用铅锑合金制造，免维护铅酸蓄电池是用铅钙合金制造，前者用锑，后者用钙，这是两者的根本区别点，不同的材料就会产生不同的现象：传统铅酸蓄电池在使用过程中会发生减液现象，这是因为栅架上的锑会污染负极板上的海绵状纯铅，减弱了完全充电后铅酸蓄电池内的反电动势，造成水的过度分解，大量氧气和氢气分别从正负极板上逸出，使电解液减少；用钙代替锑，就可以改变完全充电后的铅酸蓄电池的反电动势，减少过充电流，液体气化速度减低，从而减低了电解液的损失。 免维护电池一般使用超细玻璃纤维隔离板（AGM），对正负极板进行隔离，同时AGM也起到吸附稀硫酸电解液和提供氧气复合通道的作用。因此，在生产工艺中，如何把AGM镶嵌在正负极板之间成为一个重要的工序，同时由于AGM隔离板特性柔软容易卷曲和破裂，给机械化带来一定的难度。目前把AGM镶嵌在正负极板之间的工序俗称“包片工序”或“包板工序”，一般都是通过人工进行作业，传统的包片方法根据AGM的形状主要分为“U形包法”和“W形包法”两种，这两种方法都适合人工作业。

传统的免维护电池装配的U形包片（或包板）工艺，如图1所示，是将超细玻璃纤维隔离板（简称AGM隔板1'）镶嵌在正极板2'和负极板3'之间，由于AGM隔板1'质地柔软，机械强度很小，是适合手工作业有利于保护AGM隔离板不容易损坏，缺点是对作业员的依赖程度很高、包片效率低，目前主要靠人工一片一片进行重叠，才能形成一个集群组，以6-DZM-12的电动车电池为例子，一个熟练的作业员8个小时才能完成150-180只电池的包片工作，并且，作业人员必须与极板近距离接触，不可避免吸入铅粉造成血铅超标或者铅中毒之类的职业病。

传统的W形包片方法与U形包片方法比较相近，其示意如图2所示，其特点是正负极极2'、3'两面都包上AGM隔离板纸(AGM隔板1')，然后重叠，隔离板在一个单体中一般是连续的。W型包片方法也是适合手工作业，但相对于U形包片方法可以减少员工拿隔离板的时间，由于正负极之间总是有两片隔离板，相对降低隔离板技晶短路的机会。

由于包片的工序作业人员需要和极板距离接触，极板的铅粉容易被员工通过鼻子和嘴巴吸入，导致作业人员的血铅升高，造成职业健康的巨大危害。2010年，由于全国血铅事件频发，国家环保部组织九部委对铅酸蓄电池行业进行大力整顿，其主要目的就是尽量避免铅对作业人员和厂房附近居民造成健康的影响。

中国专利文献ZL200620075784.5能实现机械包片叠片和送片过程，但需要手工将极板插入U形的AGM隔离板，对人工的熟练程度和依赖性依然很强，再由于该设备方案只是一个单体一个进行包片，无法进行矩阵的工作方式，效率依然不高；专利号201020269409.0公开一种将U形隔板包好的单元进行重叠的装置，这只是包片复杂工序中的一个步骤，也只能进行单个单体的叠片，不能实现批量单元的包片；专利号201020269440.4公开一种U形包片的设备，只能进行一个单体的包片工作，效率还是有很大的局限性；专利号201120023153.X公开一种转盘式包片机器，主要功能是将单片的极板插进U形的隔离板中，然后半机械的方式组合成单体；专利号201120062482.5公开一种竖直方式包片的设备，也只能实行一个单体的竖直排板，横向叠片的方式，采用的包片方式为U形或W形。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种创新的免维护铅酸电池极群I形包片工艺及包装成品，本发明的主要目的是改变AGM隔离板的包片工艺，用I形的包片方法替代传统的U形包法和W形包法，由于I型包片方法可以实现全机械化的操作，代替传统的手工作业模式，在大幅度提高生产效率的同时最大限度避免员工与铅近距离接触的机会，有效防止铅粉铅尘造成的职业病和环境污染。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：