一种含有稀土红丹的铅酸蓄电池负极铅膏制造技术

本发明专利技术公开了一种含有稀土红丹的铅酸蓄电池负极铅膏，其特征在于由以下重量的组方制成：石墨30kg、木素1.8kg、硫酸钡7kg、涤纶短纤维0.65kg、腐殖酸2.2kg、纯水110kg、氢氧化铝溶胶0.3kg、硫酸78kg、铅粉1000kg、稀土红丹0.23kg；本发明专利技术在传统组分的基础上，引入稀土红丹，使得铅膏中活性物质强度大、化成难度小，组装成电池后，电池初始容量大，充电时间短，循环寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种含有稀土红丹的铅酸蓄电池负极铅膏
本专利技术涉及红丹生产设施领域，具体涉及一种含有稀土红丹的铅酸蓄电池负极铅膏。
技术介绍
目前红丹产品主要应用于铅酸蓄电池、医药、油漆颜料、电子等领域，但是红丹产品的98％以上应用于铅酸蓄电池，红丹产品在铅酸蓄电池中作为电池正极板删中的活性物质，在正常情况下，红丹在和膏中给出下列反应式转变为：β－PbO2：Pb3O4+H2SO4→β－PbO2+2PbSO4+2H2OPbO2和Pb3O4的关系由下式表述(wt％)：Pb3O4％＝2.8662×PbO2％利用红丹高氧化量的特点应用于铅酸蓄电池中，具有改善固化、缩短化成时间、提高深循环性能、提高电池容量及寿命等功能：①易于控制固化固化是电池极板质量的关键之一。极板弯曲、脱粉、寿命都和固化有关。生产缺陷的直接原因是铅粉(膏)中残存游离铅的数量多。所以，固化的主要目的是把铅膏中残存铅(游离铅)降低到5％以下的最低数。固化温度与生极板质量有关，而新涂成的生极板含金属铅，固化时氧化发热，所以即使固化室温度控制在40～60℃，极板内部将远高于此。所以说真正的固化温度很难掌握。红丹的残存游离铅少于2％，用红丹制膏，不论是单用(即用含量25％的红丹)或掺用，和游离铅相关的额外热被消除，故较易掌握固化。并由于不必考虑氧化，控制温度进而产生的三碱式和稀土红丹(晶体尺寸和形状)易于管理,总的固化时间可以缩短,达到节约、升质的效果。②化成效率较高红丹中的PbO2约占Pb3O4的1/3，在正极板化成时将成为随后生成PbO2的晶核，使整个活性物有效地转变，故能促进化成，使化成时间缩短，化成电耗降低，而所谓“花片”废品率也下降。管式正极板化成较困难，往往充入10倍容量的电量，中间加以放电1～2次，均难使成品的PbO2超过80％，如在铅粉中加入25％的红丹，则易于使成品中PbO2超过80％；涂膏式极板，如果采用电池槽化成，特别是采用AGM，电解液流动受限制，尤宜于铅膏加红丹以利化成。因此红丹的使用，可在化成过程中节约时间和改善极板电能工艺。③蓄电池初期容量较高电池(正极板)放电容量源于PbO2，PbO2主要有两种晶型，一个叫α－PbO2，一个叫β－PbO2。它们的化学组成相同，主要有两点不同：1.β型结晶细小，其尺寸约等于α型结晶的一半，因此β型结晶具有更大的真实表面积；2.β型为正方晶型，α型为斜方晶型，β型与放电产物PbSO4的晶格参数差别较大，PbSO4不能沿着β－PbO2晶格生长，而力图形成自己的晶粒，由于晶体缺乏，于是形成粗大的PbSO4结晶，在粗大晶粒之间有较大缝隙，H2SO4容易透过PbSO4层，达到活性物深处，使极板深处活性物能继续放电，所以活性较高，利用率大，能给出较多电容量。对相同数量的PhO2，在相同的电流密度下放电，β型给出的电容量超过α型给出的电容量1.5～3倍。正极铅膏采用红丹后，化成产生的β－PbO2较多，所以它的使用会改善初期容量，尤其对固定型和工业电池，国际先进铅酸电池联盟(ALABC)2001年已证实了红丹对VRIA电池容量产生有利作用。④提高固定型电池的循环寿命现在的红丹生产工艺，能适当调整以保持红丹中PbO2含量较高，铅粉中有较高β－PbO2含量，在固化后能产生大量稀土红丹晶体，有利于电池循环寿命的提高。以上描述的是红丹产品在铅酸蓄电池中的作用和意义。目前铅酸蓄电池的寿命也就是在1年半左右的时间，随着电动车、新能源电动汽车的发展，铅酸蓄电池的市场容量越来越大，人们对蓄电池的续航能力的要求越来越高。这样对新型蓄电池的应用研究的需求越来越紧迫。如何提高蓄电池的续航能力，关键是如何提高蓄电池的储电能力。如果使用稀土红丹产品对红丹产品进行升级换代，可以实现这个目标。因为稀土元素都是很活泼的金属元素，制备的稀土红丹应用于蓄电池易于形成稳定的稀土红丹晶种，进而提高铅酸蓄电池的电容量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种容量大，充电时间短的含有稀土红丹的铅酸蓄电池正极铅膏。一种含有稀土红丹的铅酸蓄电池负极铅膏，由以下重量的组方制成：石墨30kg、木素1.8kg、硫酸钡7kg、涤纶短纤维0.65kg、腐殖酸2.2kg、纯水110kg、氢氧化铝溶胶0.3kg、硫酸78kg、铅粉1000kg、稀土红丹0.23kg；上述稀土红丹的制备方法如下：S1.将原料铅切割成铅块，每块大块铅约重4.5公斤，置于岛津式铅粉机滚筒内，让大块铅不断的刮滚筒内壁，避免了细铅粉粘附在滚筒内壁上，从而增加了铅球与滚筒内壁的碰撞机会，增加铅粉产量，使铅粉的氧化度一致；S2.将岛津式铅粉机内的铅粉取出，送入搅拌设备，再往搅拌设备内加入稀土元素，铅粉与稀土元素的重量比为100:1.8，以130转/分钟的速率进行搅拌，制得含有稀土元素的氧化铅粉；S3.降温除尘：将制备的含有稀土元素的氧化铅粉通过引风机经输送管道，源源不断的引入到布袋除尘器内，除去铅尘，规避职业危害的发生；S4.造粒：将除尘器内的含有稀土元素氧化铅粉送入造粒设备，温度加温至100℃左右，进行造粒，制备200目左右的颗粒状；S5.筛选分离：将制备的含有稀土元素的氧化铅粉颗粒进行筛选，200目左右的颗粒分离出来进入下一道工序，剩下的不符合要求的回到造粒工序重新造粒；S6.煅烧氧化：将筛分出来的含有稀土元素的氧化铅粉投入到红丹煅烧氧化炉内，在600摄氏度左右的高温下进行煅烧氧化，氧化制得的产品既是稀土红丹产品；S7.成品检验：将煅烧氧化制得的稀土红丹，进行抽样化验，既要满足红丹产品的国家行业标准【HG/T4503-2013】，又要满足产品中的稀土含量大于或等于1.5％，否则为不合格产品；S8.成品包装：检验合格的产品使用铁通或者集装袋包装，也可根据客户想需要进行包装，入库待售。所述的稀土元素为镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)及镥(Lu)中的一种或2种以上的组合。所述S2步骤中的搅拌设备为负压搅拌设备，搅拌步骤分为3个阶段完成：第1阶段：负压搅拌设备设定负压为125mbar，稀土元素的加入量为总量的1/3，温度为50℃，混合时间50秒；第2阶段：负压搅拌设备设定负压为105mbar，稀土元素的加入量为总量的1/3，温度为47℃，混合时间50秒；第3阶段：负压搅拌设备设定负压为90mbar，稀土元素的加入量为总量的1/3，温度为44℃，混合时间50秒。负压配制的铅粉氧化度一直，质量稳定可靠，满足生产需要。所述的负压搅拌设备为负压和膏装置。在铅蓄电池化成的过程中，氢氧化铝溶胶利于支撑起海绵状纯铅，避免负极板铅膏因收缩过大、孔隙过小而导致活性物质的利用率变低；另一方面，相比于现有技术中海绵状的纯铅结构，氢氧化铝溶胶促使在板栅表面形成的网格状的孔隙结构，极大的提高了活性物质的比表面积，有效的提高了铅蓄电池在快速充电的大电流接受能力。本专利技术的有益效果是：本专利技术在传统组分的基础上，引入稀土红丹和氢氧化铝溶胶，使得铅膏中活性物质强度大、化成难度小，组装成电池后，电池初始容量大，充电时间短，循环寿命长。具体实施方式了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有稀土红丹的铅酸蓄电池负极铅膏，其特征在于由以下重量的组方制成：石墨30kg、木素1.8kg、硫酸钡7kg、涤纶短纤维0.65kg、腐殖酸2.2kg、纯水110kg、氢氧化铝溶胶0.3kg、硫酸78kg、铅粉1000kg、稀土红丹0.23kg；上述稀土红丹的制备方法如下：S1.将原料铅切割成铅块，每块大块铅约重4.5公斤，置于铅粉机滚筒内，制备铅粉；S2.将铅粉机内的铅粉取出，送入搅拌设备，再往搅拌设备内加入稀土元素，铅粉与稀土元素的重量比为100:1.8，以130转/分钟的速率进行搅拌，制得含有稀土元素的氧化铅粉；S3.降温除尘：将制备的含有稀土元素的氧化铅粉通过引风机经输送管道，源源不断的引入到布袋除尘器内，除去铅尘，规避职业危害的发生；S4.造粒：将除尘器内的含有稀土元素氧化铅粉送入造粒设备，温度加温至100℃，进行造粒，制备200目的颗粒状；S5.筛选分离：将制备的含有稀土元素的氧化铅粉颗粒进行筛选，200目左右的颗粒分离出来进入下一道工序，剩下的不符合要求的回到造粒工序重新造粒；S6.煅烧氧化：将筛分出来的含有稀土元素的氧化铅粉投入到红丹煅烧氧化炉内，在600摄氏度左右的高温下进行煅烧氧化，氧化制得的产品既是稀土红丹产品；S7.成品检验：将煅烧氧化制得的稀土红丹，进行抽样化验，既要满足红丹产品的国家行业标准【HG/T4503‑2013】，又要满足产品中的稀土含量大于或等于1.5％，否则为不合格产品；S8.成品包装：检验合格的产品使用铁通或者集装袋包装，也可根据客户想需要进行包装，入库待售。...

【技术特征摘要】
1.一种含有稀土红丹的铅酸蓄电池负极铅膏，其特征在于由以下重量的组方制成：石墨30kg、木素1.8kg、硫酸钡7kg、涤纶短纤维0.65kg、腐殖酸2.2kg、纯水110kg、氢氧化铝溶胶0.3kg、硫酸78kg、铅粉1000kg、稀土红丹0.23kg；上述稀土红丹的制备方法如下：S1.将原料铅切割成铅块，每块大块铅约重4.5公斤，置于铅粉机滚筒内，制备铅粉；S2.将铅粉机内的铅粉取出，送入搅拌设备，再往搅拌设备内加入稀土元素，铅粉与稀土元素的重量比为100:1.8，以130转/分钟的速率进行搅拌，制得含有稀土元素的氧化铅粉；S3.降温除尘：将制备的含有稀土元素的氧化铅粉通过引风机经输送管道，源源不断的引入到布袋除尘器内，除去铅尘，规避职业危害的发生；S4.造粒：将除尘器内的含有稀土元素氧化铅粉送入造粒设备，温度加温至100℃，进行造粒，制备200目的颗粒状；S5.筛选分离：将制备的含有稀土元素的氧化铅粉颗粒进行筛选，200目左右的颗粒分离出来进入下一道工序，剩下的不符合要求的回到造粒工序重新造粒；S6.煅烧氧化：将筛分出来的含有稀土元素的氧化铅粉投入到红丹煅烧氧化炉内，在600摄氏度左右的高温下进行煅烧氧化，氧化制得的产品既是稀土红丹产品；S7.成品检验：将煅烧氧化制得的稀土红...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾正玄，
申请(专利权)人：孟婷婷，
类型：发明
国别省市：安徽,34