铅酸蓄电池铅膏及其制备方法、极板及其固化工艺技术

本发明专利技术涉及蓄电池技术领域，公开了铅酸蓄电池铅膏及其制备方法、极板及其固化工艺，铅酸蓄电池铅膏为正极铅膏；正极铅膏包括以下质量百分比的各组分：铅粉70~90%、硫酸溶液3~15%、水5~20%、导电短纤维0.05~2%、胶体石墨0.1~0.4%、硫酸亚锡0.05~0.5%、三氧化二锑0.05~2.5%、气相二氧化硅粉末0.0~2.5%、促进剂0.03~0.30%。本发明专利技术的正极铅膏能够与正极板栅之间形成良好的腐蚀层；正极铅膏与正极板栅界面的内阻减小，充电接收能力提高，能有效抑制铅酸蓄电池使用过程中的PCL

【技术实现步骤摘要】
铅酸蓄电池铅膏及其制备方法、极板及其固化工艺


[0001]本专利技术涉及蓄电池
，特别是涉及铅酸蓄电池铅膏及其制备方法、极板及其固化工艺。

技术介绍

[0002]铅酸蓄电池的传统板栅制造工艺为浇铸，板栅浇铸模具采用软木粉为脱模剂，浇铸的板栅表面粗糙与铅膏的接触面大，极板固化后能够形成良好的界面。现有技术中采用连铸连扎连冲工艺得到的冲网板栅由于切面光滑，比表面积相对较小，在使用时，其与铅膏的接触面积相对较小；另外，采用连铸连扎连冲工艺得到的冲网板栅晶粒更为致密，耐腐蚀性能更为优良，极板固化后倘若铅膏与板栅腐蚀界面的腐蚀层没有达到预期或者不够理想，则会造成电池提前失效。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就在于克服上述不足，提供铅酸蓄电池铅膏及其制备方法、极板及其固化工艺。
[0004]为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：铅酸蓄电池铅膏，所述铅酸蓄电池铅膏为正极铅膏；所述正极铅膏包括以下质量百分比的各组分：铅粉70~90%、硫酸溶液3~15%、水5~20%、导电短纤维0.05~2%、胶体石墨0.1~0.4%、硫酸亚锡0.05~0.5%、三氧化二锑0.05~2.5%、气相二氧化硅粉末0.0~2.5%、促进剂0.03~0.30%。
[0005]优选的，所述铅粉为岛津式铅粉或巴顿式铅粉。
[0006]优选的，所述导电短纤维的长度为2~4mm；所述导电短纤维为聚苯胺导电纤维、聚吡咯导电纤维、聚对亚苯基导电纤维、聚乙炔导电纤维中的至少一种。
[0007]优选的，所述促进剂促进铅膏与板栅的腐蚀界面形成；所述促进剂为过硼酸钾、过硼酸钠、四水过硼酸钠中的至少一种。
[0008]优选的，所述的硫酸溶液的质量百分比浓度为50%。
[0009]优选的，所述气相二氧化硅的比表面积为170 m2/g ~200m2/g。
[0010]本专利技术还提供了铅酸蓄电池铅膏的制备方法，包括以下步骤：S1，将铅粉放入合膏机内；随后依次加入导电短纤维、胶体石墨、硫酸亚锡、三氧化二锑、气相二氧化硅粉末，干混30~480s，和膏机转速为120~200r/min，得到混合干粉；S2，向混合干粉加入水混合，混合时间≤1min，和膏机转速120~200 r/min，得到混合湿料；S3，向混合湿料中加入硫酸溶液进行搅拌混合，硫酸溶液的加料速度为9~13kg/min；S4，硫酸溶液加入完全后，搅拌过程中当和膏机内物料温度在45℃~49℃时，加入促进剂，随后混合4~6min，和膏机转速180~240 r/min；
S5，测量铅膏视密度为4.25~4.50g/cm3，铅膏温度低于45℃时，出膏，得到正极铅膏。
[0011]优选的，正极铅膏制备过程中，铅膏机内温度控制在≤60℃。
[0012]铅酸蓄电池极板，采用本专利技术的制备方法制备获得的正极铅膏，涂布在正极板栅上制备得到铅酸蓄电池正极极板；所述正极板栅为冲网板栅；所述冲网板栅中，Sn含量＞1.2wt%。
[0013]本专利技术还提供了铅酸蓄电池极板的固化工艺，将铅酸蓄电池正极极板经表面烘干整齐码放后，放入固化室内进行固化；固化包括以下阶段：进板保湿阶段，控制固化室温度45℃，相对湿度99％，固化时间≤6h；通风的风机频率为风机额定频率的40%；固化第1阶段，控制固化室温度60℃，相对湿度99％，固化时间≥1h；通风的风机频率为风机额定频率的40%；固化第2阶段，控制固化室温度75℃，相对湿度99％，固化时间≥10h；通风的风机频率为风机额定频率的50%；固化第3阶段，控制固化室温度65℃，相对湿度99％，固化时间≥3h；通风的风机频率为风机额定频率的50%；固化第4阶段，控制固化室温度60℃，相对湿度95％，固化时间≥10h；通风的风机频率为风机额定频率的60%；固化第5阶段，控制固化室温度60℃，相对湿度90％，固化时间≥10h；通风的风机频率为风机额定频率的70%；固化第6阶段，控制固化室温度60℃，相对湿度80％，固化时间≥10h；通风的风机频率为风机额定频率的80%；固化第7阶段，控制固化室温度75℃，相对湿度45％，固化时间≥3h；通风的风机频率为风机额定频率的90%；干燥阶段，控制固化室温度75℃，相对湿度0％，固化时间≥16h；通风的风机频率为风机额定频率的100%。
[0014]优选的，固化各阶段中，最高固化温度为75℃，在相对湿度为99%的条件下固化时间≥10h。
[0015]优选的，固化包括以下阶段：进板保湿阶段，控制固化室温度45℃，相对湿度99％，固化时间6h；通风的风机频率为风机额定频率的40%；固化第1阶段，控制固化室温度60℃，相对湿度99％，固化时间1h；通风的风机频率为风机额定频率的40%；固化第2阶段，控制固化室温度75℃，相对湿度99％，固化时间10h；通风的风机频率为风机额定频率的50%；固化第3阶段，控制固化室温度65℃，相对湿度99％，固化时间11h；通风的风机频率为风机额定频率的50%；固化第4阶段，控制固化室温度60℃，相对湿度95％，固化时间10h；通风的风机频率为风机额定频率的60%；
固化第5阶段，控制固化室温度60℃，相对湿度90％，固化时间10h；通风的风机频率为风机额定频率的70%；固化第6阶段，控制固化室温度60℃，相对湿度80％，固化时间10h；通风的风机频率为风机额定频率的80%；固化第7阶段，控制固化室温度75℃，相对湿度45％，固化时间3h；通风的风机频率为风机额定频率的90%；干燥阶段，控制固化室温度75℃，相对湿度0％，固化时间16h；通风的风机频率为风机额定频率的100%。
[0016]固化室通风采用风机，在通风过程中以风机的额定频率为准，通过控制不同阶段的通风的风机的运行频率，来控制进入固化室的风量。
[0017]本专利技术的作用原理：本专利技术的正极铅膏的配方组分中含有促进剂，该促进剂能够促进正极铅膏与正极板栅的腐蚀界面形成。该促进剂为过硼酸钾、过硼酸钠、四水过硼酸钠中的至少一种。在正极铅膏的制备过程中，促进剂均匀的分散于正极铅膏中，使得正极极板过表干窑及极板固化期间，游离铅氧化，正极极板内部温度升高，其分解释放氧气促进正极铅膏与正极板栅的接触面氧化，形成良好的腐蚀层。
[0018]利用本专利技术的正极铅膏以及固化工艺制备得到的正极极板，组装成铅酸蓄电池在使用过程中服役期内，正极铅膏中的锡离子和锑离子能够促进正极板栅界面的PbO
n
（n≤1.4，高电阻）氧化，形成PbO
n
（1.6＜n＜2.0，低电阻），致使正极铅膏与正极板栅界面的内阻减小，充电接收能力提高，能有效抑制铅酸蓄电池使用过程中的PCL
‑
1效应。冲网板栅合金中Sn含量＞1.2%，合金中的Sn加强PbO2颗粒间的连接，从而有效的抑制铅酸蓄电池使用过程中的PCL
‑
2效应。
[0019]通过本专利技术的固化工艺，固化后的正极极板内，正极铅膏与冲网板栅的腐蚀层很均匀，采用本专利技术的配方和工艺生产的正极极板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.铅酸蓄电池铅膏，其特征在于：所述铅酸蓄电池铅膏为正极铅膏；所述正极铅膏包括以下质量百分比的各组分：铅粉70~90%、硫酸溶液3~15%、水5~20%、导电短纤维0.05~2%、胶体石墨0.1~0.4%、硫酸亚锡0.05~0.5%、三氧化二锑0.05~2.5%、气相二氧化硅粉末0.0~2.5%、促进剂0.03~0.30%。2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池铅膏，其特征在于：所述铅粉为岛津式铅粉或巴顿式铅粉；所述导电短纤维的长度为2~4mm；所述导电短纤维为聚苯胺导电纤维、聚吡咯导电纤维、聚对亚苯基导电纤维、聚乙炔导电纤维中的至少一种。3.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池铅膏，其特征在于：所述促进剂促进铅膏与板栅的腐蚀界面形成；所述促进剂为过硼酸钾、过硼酸钠、四水过硼酸钠中的至少一种。4.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池铅膏，其特征在于：所述的硫酸溶液的质量百分比浓度为50%。5.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池铅膏，其特征在于：所述气相二氧化硅的比表面积为170 m2/g ~200m2/g。6.如权利要求1
‑
5任一项所述的铅酸蓄电池铅膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将铅粉放入合膏机内；随后依次加入导电短纤维、胶体石墨、硫酸亚锡、三氧化二锑、气相二氧化硅粉末，干混30~480s，和膏机转速为120~200r/min，得到混合干粉；S2，向混合干粉加入水混合，混合时间≤1min，和膏机转速120~200 r/min，得到混合湿料；S3，向混合湿料中加入硫酸溶液进行搅拌混合，硫酸溶液的加料速度为9~13kg/min；S4，硫酸溶液加入完全后，搅拌过程中当和膏机内物料温度在45℃~49℃时，加入促进剂，随后混合4~6min，和膏机转速180~240 r/min；S5，测量铅膏视密度为4.25~4.50g/cm3，铅膏温度低于45℃时，出膏，得到正极铅膏。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝皎皎，梁天宝，张余霞，王欢，
申请(专利权)人：河南超威正效电源有限公司，
类型：发明
国别省市：