1  冲压技术发展
　　
　　冲压技术运用于铅酸蓄电池行业是上世纪80年代，发展至今已有三十多年的历史。Enersys的SBS纯铅电池采用了冲压技术；美国江森自控(JCI)，已将其所有的汽车电池(浇铸板栅生产线)改变为连续铸带/辊压/扩展网板栅。近年来，在此基础上逐步由“扩展网”向“冲压网”板栅过渡。
　　
　　表l中数据来自第1届欧洲铅酸电池会议,其统计结果表明冲压技术是铅酸蓄电池板栅成型技术的大方向。
　　
　　2 冲压技术特点
　　
　　2.1环境友好型技术
　　
　　铅酸蓄电池的污染主要集中在铅的冶炼与极板制造阶段,这是行业共识,极板制造中的污染是电池行业之痛。
　　
　　冲压技术,铅带可以连铸或者连铸连轧,铅带通过冲压成型,这个过程只有铅合金融化时产生铅烟,由于是集中供铅,完全可以在密封的环境中进行,这就能够将污染降低到最小程度。在工信部发布的《电池行业清洁生产实施方案》中明确指出“重点支持铅蓄电池扩展式、冲孔式、连铸连轧式板栅制造工艺”,这是最好的证明。
　　
　　2.2均一性
　　
　　不同于传统浇铸板栅模具的筋条设计,冲压模具完全是一个个的冲针和冲孔,由电脑控制和精密机械加工技术保证的模具,使得每次都能生产出形状完全相同的板栅(见图1)。
　　
　　对冲压极板和常规极板称重分析,冲压极板的一致性明显优于常规极板,重量偏差百分比集中在99.6%～100.4%之间,而常规电池主要集中在98.6%～101.4%(见图2)。
　　
　　2.3 稳定的板栅结构
　　
　　各种板栅结构特点为:

(1)冲压板栅:具有规则的矩形栅格成就了冲压板栅稳定的结构和耐腐蚀能力;
　　
　　(2)拉网板栅:栅格为不稳定的平行四边形。在使用过程中,由于活性物质的膨胀收缩,板栅很容易长大变形,且栅格结合处容易产生应力腐蚀,加速电池失效;
　　
　　(3)浇铸板栅:边框和规则的栅格,受限于其浇铸模具和合金,造成板栅强度和耐腐蚀能力较差。
　　
　　不同合金耐腐蚀能力对比如图3所示。
　　
　　图4是不同板栅结构强度和耐腐蚀能力的对比。
　　
　　3冲压型UPS电池特点
　　
　　3.1大电流性能对比
　　
　　不同板栅技术的UPS电池,对比两者大电流性能,对比情况如图5所示。
　　
　　由图5可知,冲压型UPS电池的大电流性能明显优于浇铸型UPS电池,其原因为冲压型UPS电采用冲压技术,极板厚度足够薄,活性物质利用率高,大电流性能优良。
　　
　　3.2 比能量性能对比
　　
　　不同板栅技术的UPS电池,对比两者的比能量,对比情况如图6所示。
　　
　　由图6可知,冲压型电池与浇铸型电池相比,电池比能量由38.48Wh/kg上升到48.89Wh/kg,上升了27.05%。其原因为冲压型电池采用冲压技术,结合耐腐蚀的板栅合金,稳定的板栅结构、极板厚度薄等优点,因此冲压型UPS电池比能量明显优于浇铸型UPS电池(见图7)。
　　
　　3.3容量一致性对比
　　
　　采用冲压技术,从铸带、冲网、涂板都采用连续的生产方式,板栅和极板的重量偏差更小,每片极板的活性物质分布更均匀,因此电池的容量明显趋于集中。
　　
　　图7结果显示,冲压型电池C10容量终止电压主要集中在11.18～11.30V之间。电池充足电后,做容量一致性对比(容量最大值与最小值的差和平均值的比),冲压型UPS电池容量一致性为1.25%,而传统的浇铸型UPS电池容量一致性为2.33%。由此可见,冲压型UPS电池容量一致性优于传统浇铸型UPS电池。
　　
　　3.4高温加速寿命对比
　　
　　图8为浇铸型UPS电池与冲压型UPS电池的高温浮充性能对比。
　　
　　由图8结果可知,冲压型UPS电池相比浇铸型,冲压型UPS电池高温浮充次数能够达到8次循环,而浇铸型只有6次就已经失效,原因为冲压型UPS电池采用新型板栅合金能够提高板栅耐腐蚀能力,从而提高了电池的浮充寿命。
　　
　　4 结束语
　　
　　将冲压技术运用于UPS电池,不仅能够给生产带来环境友好型技术,而且能够有效提高电池的均一性、比能量、大电流性能等,适应UPS系统稳定、可靠的应用要求。由此可见,冲压技术将是未来UPS电池生产技术的发展趋势。
　　
　　作者简介
　　
　　张巡蒙(1983-),男,浙江南都电源动力股份有限公司技术中心,产品经理。从事冲压技术和冲压型UPS电池开发等。
　　
　　编辑：Harris