蓄电池固化工艺制造技术

本申请公开了一种蓄电池固化工艺，按下列方式进行：第一阶段保湿：温度控制在60‑80℃，湿度控制在90％‑100％RH，时间控制在0‑4h；第二阶段降湿阶段：温度控制在60‑80℃；湿度由90％‑100％RH在4‑8h内逐渐降低到0‑20％RH；第三阶段干燥阶段：温度控制60‑80℃，湿度控制0‑20％RH，干燥6‑12h。本申请公开的蓄电池固化工艺是一种新型AGM阀控电池极群固化工艺，AGM隔板材料和极板一起固化干燥，极群在固化过程中采用阶梯降湿替代高湿的固化方式，在常规传统高湿固化工艺中引入阶梯降湿工艺，使AGM材料不至于长时间在高湿的碱性环境中溶解而破坏、降低电池内部提高电池性能，并且缩短电池固化干燥时间。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种蓄电池固化工艺，具体涉及一种新型极群固化干燥工艺，属于铅酸蓄电池

技术介绍
卷绕式铅酸蓄电池一般分为两种，一种是用厚0.7mm的纯铅板涂膏，另一种是用厚仅0.05mm的铅箔涂膏。这两种卷绕式铅酸蓄电池均各隔以超细玻璃纤维隔板(AGM隔板)卷绕成圆柱状，电池槽亦为圆柱形。这种卷绕式铅酸蓄电池的特点是可以用很高的内压(300-400KPa)，同时也可采用很大的极板组装压力，因为圆电槽可以经受很大压力而不至于变形。高开闭阀压力可以显著减少电池失水，而且由于电极很薄，内阻很小，可以以极大的功率放电，性能超过镍镉蓄电池。但是由于卷绕式铅酸蓄电池生产工艺的限制，只能采用极群固化，按照传统工艺固化至少存在以下两个问题：1、由于超细玻璃纤维隔板(AGM隔板)在高湿环境中易吸水，整只极群在该环境中不易干透，一般极群至少干燥48h才能干透，整个固化干燥周期达到72h甚至更长。2、AGM隔板和极板一起在中温高湿环境中24h，极板中的PbO会溶解进入隔板，使AGM隔板处于碱性环境，溶解变成胶状物质，图1是AGM玻璃纤维在不同PH条件下的溶解度曲线，据实测数据显示，PbO溶解进隔板后PH可上升到9.3以上，目前常规使用的AGM隔板均为酸性环境设计，耐酸性能好，但却不耐碱，PH9.3以后AGM玻璃纤维大量溶解变成胶状物质，干燥后粉化或变成一层高内阻阻挡层，不仅吸酸保酸能力降低，而且增大了电池内阻，降低电池性能。
技术实现思路
本申请的目的在于解决上述问题，提供一种新型蓄电池固化干燥工艺，该工艺方法可应用于带AGM隔板材料的极群和极板固化干燥，避免AGM隔板在碱性环境中溶解而失效，大大缩短极群或极群组的固化干燥时间，应用范围广。本申请所述的蓄电池固化工艺按下列方式进行；第一阶段保湿：温度控制在60-80℃，湿度控制在90％-100％RH，时间控制在0-4h；第二阶段降湿阶段：温度控制在60-80℃；湿度由90％-100％RH在4-8h内逐渐降低到0-20％RH；第三阶段干燥阶段：温度控制60-80℃，湿度控制0-20％RH，干燥6-12h。所述的第一阶段保湿过程中，参与固化的所述蓄电池的极板的铅膏的含水量维持在7％-9％。所述的第二阶段降湿阶段结束时，参与固化的蓄电池极板中的游离铅小于或等于3％。所述的第三阶段干燥阶段结束时，参与固化的所述蓄电池的正极板的孔隙率维持在53％-57％，负极板的孔隙率维持在58％-62％，铅膏的剩余水分小于或等于1％。所述的第三阶段干燥阶段结束时，参与固化的所述蓄电池的正极板的孔隙率维持在55％，负极板的孔隙率维持在60％。作为另一种实施方式，本申请所述的蓄电池固化工艺按下列方式进行；第一阶段辅湿阶段：温度控制在60-80℃，湿度控制在90％-100％RH，时间控制在0-1h；第二阶段保湿阶段：温度控制在60-80℃，湿度控制在80％-90％RH，时间控制在0-6h；第三阶段降湿阶段：温度控制在60-80℃；湿度由80％-90％RH在4-8h内逐渐降低到0-20％RH；第四阶段干燥阶段：温度控制在60-80℃，湿度控制在0-20％RH，干燥6-12h。与现有技术相比，本申请技术方案的有益效果是：本申请的蓄电池固化工艺消除了固化过程中隔板在碱性环境中形成高内阻的胶状层，不仅降低电池内阻，而且也能大大缩短固化干燥时间。附图说明图1为AGM玻璃纤维在不同PH条件下的溶解度曲线图。图2为卷绕电池极群的立体图。图3为卷绕电池极群的剖面图。图中，1、AGM隔板，2、正极板，3、负极板。具体实施方式下面将结合附图对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本实施例中卷绕式铅酸蓄电池采用AGM阀控电池，AGM阀控电池用极群组中选用的隔板材料为超细玻璃纤维。如图2和3所示，AGM阀控电池卷绕电池和平板电池用正极板2、负极板3的制作工艺和常规生产方式相同；隔板材料选用的是AGM超细玻璃纤维隔板，和常规阀控电池用隔板材料相同。传统的正常固化工艺是将极群或极群组在90％-100％RH(RH指相对湿度，Relat iveHumidity,下同)高湿环境下保持24h(h指小时，hour,下同)。固化干燥是为了硬化脱水，涂填后的极板一方面水分过多，另一方面铅膏组织不稳定，需要经过固化干燥工艺使其硬化脱水，在完成铅膏的硬化脱水过程的同时要实现铅膏中游离铅的氧化、铅膏与板栅的腐蚀结合，铅膏中碱式硫酸铅的再结晶以及多孔电极的形成等一系列的物化反应的目的。因此，极板的固化干燥是铅酸蓄电池制造过程中一道重要的工序，其工艺过程是一个复杂的物理、化学变化过程。在这个过程中工艺条件要求极为严格，任何一个工艺参数的变化都需要经过大量的试验进行验证，如果工艺条件不正确或者过程控制不科学都将对极板的质量产生重大的影响，例如造成极板裂纹、脱粉、发酥等严重后果，直接影响蓄电池的容量及使用寿命。通过大量的试验验证，本申请提出的特殊固化工艺中，极群或极群组所处环境从90％-100％RH在4-8h内逐渐降低到20％RH，消除了固化过程中隔板在碱性环境中形成高内阻的胶状层，不仅降低电池内阻而且也能大大缩短固化干燥时间。方法一：特殊固化干燥工艺按下列方式进行：第一阶段保湿：温度控制在60-80℃，湿度控制在90％-100％RH，时间控制在0-4h；第二阶段降湿阶段：温度控制在60-80℃；湿度由90％-100％RH在4-8h内逐渐降低到0-20％RH；第三阶段干燥阶段：温度控制60-80℃，湿度控制0-20％RH，干燥6-12h。用铅粉和膏涂填后的极板，在进行固化干燥前，大约含有15％左右的游离金属铅，这部分游离态的金属铅(Pb)只有被氧化成氧化铅(PbO)后才能转化成活性物质，否则过量的铅会导致正极板在化成过程中，由于Pb(密度11.34g/cm3)到PbSO4(密度6.32g/cm3)再到PbO2(密度9.37g/cm3)的转化过程中体积变化很大，极板内部由于体积膨胀产生的应力会导致极板弯曲、活性物质脱落，同时由于活性物质体积的增加，会使活性物质孔隙率降低，导致正极板化成时产生的氧气不容易传送到极板表面逸出，而是在极板内部积累产生压力，这种带有压力的氧气从极板内部克服孔隙中液体的阻力，向极板表面移动时具有冲刷作用，促进了活性物质的脱落。在负极板中由于过量的游离铅高分散性地隐含在电化反应生成的海绵状铅中，使活性物质不能形成质地均匀的物相，导致活性物质结构松散，强度差，容易脱落。为了将游离态的铅氧化成氧化铅(PbO)，需要有水的催化作用，否则干燥的金属铅很难被氧化成氧化铅(PbO)。传统固化工艺正是考虑这一点，将湿度一直控制在90％-100％RH，极群或极群组在高湿环境下保持24h。这样导致的直接问题是极板中的PbO会溶解进入隔板，使AGM隔板处于碱性环境，溶解变成胶状物质，但是目前常规使用的AGM隔板均为酸性环境设计，耐酸性能好，但却不耐碱，特别是PH值达到9.3以后AGM玻璃纤维大量溶解变成胶状物质，干燥后粉化或变成一层高内阻阻挡层，不仅吸酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电池固化工艺，其特征在于，按下列方式进行：第一阶段保湿阶段：温度控制在60‑80℃，湿度控制在90％‑100％RH，时间控制在0‑4h；第二阶段降湿阶段：温度控制在60‑80℃；湿度由90％‑100％RH在4‑8h内逐渐降低到0‑20％RH；第三阶段干燥阶段：温度控制60‑80℃，湿度控制0‑20％RH，干燥6‑12h。

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池固化工艺，其特征在于，按下列方式进行：第一阶段保湿阶段：温度控制在60-80℃，湿度控制在90％-100％RH，时间控制在0-4h；第二阶段降湿阶段：温度控制在60-80℃；湿度由90％-100％RH在4-8h内逐渐降低到0-20％RH；第三阶段干燥阶段：温度控制60-80℃，湿度控制0-20％RH，干燥6-12h。2.根据权利要求1所述的蓄电池固化工艺，其特征在于，所述的第一阶段保湿过程中，温度控制在70℃-80℃，湿度控制在94％-100％。3.根据权利要求1所述的蓄电池固化工艺，其特征在于，所述的第一阶段保湿过程中，温度控制在72℃，湿度控制在96％。4.根据权利要求3所述的蓄电池固化工艺，其特征在于，所述的第一阶段保湿过程中，参与固化的所述蓄电池的极板的铅膏的含水量维持在7％-9％。5.根据权利要求4所述的蓄电池固化工艺，其特征在于，所述的第二阶段降湿阶段结束的时候，参与固化的蓄电池极...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱彬，张志杰，朱茂文，
申请(专利权)人：镇江奥美机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32