铅酸蓄电池负极活性物质和膏方法技术

本发明专利技术提供一种铅酸蓄电池负极活性物质和膏方法，涉及铅酸电池制作领域。本方法所用添加剂和纯水在和膏前先进行分散处理，再将分散处理后的浆料溶液使用喷淋方式加入到铅粉中进行湿混，再加酸进行酸混。所述分散处理，转速为800～2000转/分，时间为3～10min。此方法可提高负极活性物质中添加剂的混合均匀性，进而提高电池性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铅酸蓄电池负极活性物质和膏方法，属于铅酸蓄电池制造领域。
技术介绍
现如今，碳（炭）材料在铅酸蓄电池中的应用已日渐成熟，在铅酸电池的负极活性物质中，加入适量的特定型号的碳材料，不但可以明显提高铅酸电池的充电接受能力和高倍率放电性能，且由于充电接受性能的提高，蓄电池的寿命也得到大幅提升。在添加碳材料的电池中，碳材料的混合均匀性直接关系到电池的性能。但通过大量试验发现，因和膏工艺及碳材料的不同的原因，部分碳材料添加剂在电池活性物质中极难混合均匀。现有的铅酸蓄电池负极活性物质和膏工艺步骤为：铅粉及添加剂加入-干混-纯水加入-湿混-硫酸加入-酸混-出膏，其每个步骤均有其规定的加入时间和混合时间。使用此方法进行和膏时，其添加剂的添加方式，采用的是直接加入粉末或者颗粒状添加剂，在干混后加水加酸进行和制。其中也有小部分负极活性物质和膏时有个别添加剂呈浆料状加入其中，但前提是添加剂本身呈浆料状态，添加时间也是在纯水加入之前。此方法能够较为均匀的混合某些常规添加剂，如木素、硫酸钡等，但对于现在的蓄电池行业来说，新的材料及添加剂层出不穷，很多添加剂采用此方法已不能很好的混合均匀。如石墨烯材料本身材质太轻，以干粉加入混合时石墨烯材料处于铅粉上层，且很多石墨烯粉末漂浮在和膏仓上层空气中由风冷口排出。又如碳纳米管材料因其容易团聚的特性，在和膏过程中碳纳米管呈团聚状分布，不易混合均匀。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种提高添加剂的混合均匀性的铅酸蓄电池负极活性物质和膏方法。其不改变现有的负极活性物质铅膏的组成配方。本专利技术的技术方案是：本专利技术的技术方案是：铅酸蓄电池负极活性物质和膏方法，将铅粉、添加剂、纯水和硫酸按比例搅拌混合均匀，其改进之处是在活性物质和膏前先对添加剂和纯水进行分散处理，再将分散后的浆料使用喷淋方式加入到铅粉中进行湿混，再加入硫酸进行酸混。进一步的方案是：所述添加剂与纯水的分散处理在分散设备中进行，其分散设备转速为800转～2000转/分钟，分散时间控制在3min～10min；分散后的浆料添加时以高压喷淋的方式加入，其喷淋口数量1～12个，口径φ1mm～6mm，其浆料喷淋速度按照工艺时间要求进行调整，时间控制在0.5min～3min；所述喷淋压力为0.3～0.75kPa；浆料添加后的湿混时间为原工艺要求的干混与湿混的时间之和。本方案中，浆料喷淋口数量和口径根据和膏设备的大小进行设定，喷淋速度按照原工艺中时间要求进行调整。由于将添加剂加入和纯水加入的两步工艺步骤合并，并直接跳过原和膏工艺中的干混步骤，所以，浆料加入铅粉后，其湿混时间需适当延长，为原工艺要求中干混与湿混的时间之和。采用以上技术方案，由于和膏前先对添加剂和纯水进行分散处理，添加剂在纯水中被粉碎搅拌成浆料状态，不管何种添加剂都能均匀分布在浆料中，再进行湿混、酸混时就能大大提高负极活性物质中添加剂的混合均匀性，进而有效提高电池性能和寿命。附图说明图1为使用本专利技术所得铅膏制成的负极板SEM照片。图2为使用原方法所得铅膏制成的负极板SEM照片。具体实施方式下面通过实施例进一步说明本专利技术。本实施例在不改变现有的负极活性物质铅膏的成分配比的基础上，提供提高铅膏中添加剂的混合均匀性的方法。按照此方法进行负极活性物质和膏前需先对和膏设备的储水仓及出水口进行设备改造，如下：①在储水仓上部增加一个进料口，方便添加剂的加入；②在储水仓内增加一个分散设备，其分散搅盘为不锈钢刀片，具备粉碎及搅拌效果，其分散转数范围为0～8000转/分钟；③将原有的储水仓出水口由一个增加至1～12个（数量根据和膏设备的大小进行设定，呈均匀分布），其出水口由直管式改造成喷淋式。在设备改造结束后，按照下述方法进行负极活性物质和膏，按照原有的负极活性物质铅膏的工艺配方，将配方中要求的添加剂由储水仓上部的进料口直接加入，使用分散设备进行分散，其分散设备转数控制在800～2000转/分钟，分散时间3～10min，直至浆料混合均匀。若分散后的浆料未能及时投入使用，在其静置时间内需持续进行低速搅拌，其分散设备转速调整至100～200转/分钟，防止浆料中添加剂沉淀。浆料分散后进行负极活性物质和膏，其步骤如下：①加入铅粉；②开始搅拌并同时以喷淋方式加入分散后的添加剂与纯水的混合浆料，其浆料喷淋口数量1～12个（数量根据和膏设备的大小进行设定），口径φ1mm～φ6mm，压力0.3KPa～0.75KPa，时间控制在0.5min～3min；③湿混，时间以原工艺规定的干混与湿混的时间之和设定；④加酸，时间控制按原工艺规定时间为准；⑤酸混，时间控制按原工艺规定时间为准；⑥出膏，和制完成，测量铅膏视比重及观察成品铅膏的色泽均匀性，转序后进行极板涂布。案例一1、配方：铅粉20000g、短纤维（3D×4）30g、炭黑50g、木素70g、硫酸钡350g、纯水800g、硫酸（密度1.15g/cm3）3700g；2、制作过程描述：① 将30g短纤维、50g炭黑、70g木素及350g硫酸钡与800g纯水一起进行分散，其分散转速为800转/分钟，分散时间10min；② 将20000g铅粉加入HQ-20型号和膏机中 ；③和膏机开始搅拌，并以φ1mm口径喷淋口在0.5KPa压力下将添加剂浆料喷淋进铅粉中 ，喷淋时间45s； ④湿混，时间10min；⑤继续搅拌并缓慢加酸，时间11min20s；⑥酸混，时间15min；⑦出膏并测量视比重，铅膏视比重4.29g/cm3，铅膏混合均匀，使用其添加剂均匀分布在铅膏中。案例二1、配方：铅粉120kg、短纤维（3D×4）0.2 kg、木素0.2kg 、硫酸钡2 .2kg 、炭黑0.3kg、活性炭0.6kg、纯水14.5Kg、硫酸（密度1.4g/cm3）12Kg；2、制作过程描述：① 将配方中要求的短纤维、木素、硫酸钡、炭黑、活性炭与纯水一起进行分散，其分散转速为2000转/分钟，分散时间5min；② 将铅粉加入和膏机中，开始搅拌 ；③以平均分布的4个φ3mm口径喷淋口在0.75KPa压力下将添加剂浆料喷淋进铅粉中 ，喷淋时间51s； ④湿混，时间10min ⑤继续搅拌并缓慢加酸，时间11min；⑥ 酸混，时间15min；⑦出膏并测量视比重，铅膏视比重4.22g/cm3，铅膏混合均匀，使用其添加剂均匀分布在铅膏中。案例三1、配方：铅粉870kg、短纤维（3D×4）1.5 kg、木素1.75kg 、硫酸钡16.8 kg 、石墨4.35kg、纯水110Kg、硫酸（密度1.4g/cm3）87Kg；2、制作过程描述：① 将配方中要求的短纤维、木素、硫酸钡、石墨与纯水一起进行分散，其分散转速为1600转/分钟，分散时间10min；② 将铅粉加入和膏机中，开始搅拌 ；③以平均分布的8个φ4mm口径喷淋口在0.75KPa压力下将添加剂浆料喷淋进铅粉中 ，喷淋时间127s； ④湿混，时间10min ⑤继续搅拌并缓慢加酸，时间10min40s；⑥ 酸混，时间15min；⑦出膏并测量视比重，铅膏视比重4.36g/cm3，铅膏混合均匀。使用案例三方法和制的试验铅膏制作一批负极板，极板制造过程工艺与现有和膏极板生产方法一致，在极板制作完成后随机抽取一片极板与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅酸蓄电池负极活性物质和膏方法，将铅粉、添加剂、纯水和硫酸按比例搅拌混合均匀，其特征是在活性物质和膏前先对添加剂和纯水进行分散处理，再将分散后的浆料使用喷淋方式加入到铅粉中进行湿混，再加入硫酸进行酸混。

【技术特征摘要】
1.一种铅酸蓄电池负极活性物质和膏方法，将铅粉、添加剂、纯水和硫酸按比例搅拌混合均匀，其特征是在活性物质和膏前先对添加剂和纯水进行分散处理，再将分散后的浆料使用喷淋方式加入到铅粉中进行湿混，再加入硫酸进行酸混。2.按权利要求1所述的负极活性物质和膏方法，其特征在于所述添加剂与纯水的分散处理在分散设备中进行，其分散设备转速为800转～2000转/分钟，分散时间控制在3min～10min。3.按权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕雪平，王富存，
申请(专利权)人：双登集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32