一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及蓄電池領(lǐng)域，具體設(shè)及一種縮短固化時間、提高負(fù)極板強(qiáng)度、提高鉛酸 蓄電池使用壽命的鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝。
【背景技術(shù)】 陽00引鉛酸電池化ead-acidbattery)電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶 液的一種蓄電池。自法國人普蘭特（G.Plante)于1859年發(fā)明鉛酸蓄電池，已經(jīng)歷了近150 年的發(fā)展歷程，鉛酸蓄電池在理論研究方面，在產(chǎn)品種類及品種、產(chǎn)品電氣性能等方面都得 到了長足的進(jìn)步，不論是在交通、通信、電力、軍事還是在航海、航空各個經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，鉛酸蓄 電池都起到了不可缺少的重要作用。近年來，隨著城市化的加速和城市范圍的擴(kuò)大，交通流 量劇增。雖然汽車等交通工具發(fā)展迅速，但受到使用價格相對昂貴和油價上漲等因素的影 響，使電動自行車W其輕捷、方便、價格低廉等優(yōu)勢，在國內(nèi)市場深受廣大消費(fèi)者的歡迎。鉛 酸蓄電池因性價比高、功率特性好，自放電小，價格便宜，近年來在電動自行車中又得到了 應(yīng)用。
[0003] 在蓄電池生產(chǎn)中，固化是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。板柵上剛涂填新鮮的極板仍然很 軟很粘，必須進(jìn)行極板表面快速干燥，然后板間互不粘連，疊片進(jìn)入一個緩慢干燥過程，在 運(yùn)一過程中將通過濕度、溫度等的控制生成固化極板（生極板）的組成物質(zhì)任b〇、PbS〇4、 PbO?PbS〇4、3PbO?化S〇4 ?H2〇、4PbO?化S〇4 ? &0)，運(yùn)樣得到的極板力學(xué)性能好、強(qiáng)度高，運(yùn) 一強(qiáng)化過程叫作"固化"。目前極板固化時間較長，一般要達(dá)到60多個小時，時間長，能耗 高；在后續(xù)操作過程中容易脫粉，給職業(yè)防護(hù)造成一定的難度和設(shè)備要求、現(xiàn)場操作難度的 加大。
[0004] 鉛酸蓄電池內(nèi)化成從簡化操作工藝步驟和節(jié)約能耗、減少排放的角度來看值得推 廣，而制定合理的電池內(nèi)化成生產(chǎn)工藝，是做好電池內(nèi)化成的關(guān)鍵。內(nèi)化成鉛酸蓄電池生產(chǎn) 制造技術(shù)發(fā)展至今，其化成工藝至今大多仍沿用傳統(tǒng)的多階段直流化成方式，電池化成效 率低，生產(chǎn)周期長，也有少數(shù)廠家采用脈沖技術(shù)，即正負(fù)脈沖或間歇脈沖化成，但至今未得 到推廣。對于內(nèi)化成鉛酸蓄電池，由于鉛巧合金的特性，為保證其循環(huán)壽命，組裝工藝要保 證絕對的緊裝配，由此導(dǎo)致電池內(nèi)部的極板、隔板吸酸飽和度都相對較低，在此貧液狀態(tài)下 化成，內(nèi)阻較高，不利于電解液和溫度的擴(kuò)散，電池化成難度大、效率低、化成周期長，而長 時間的高電壓充電化成加劇了板柵的腐蝕，縮短了電池的使用壽命。 陽〇化]目前，根據(jù)環(huán)保部對鉛酸蓄電池行業(yè)要求，內(nèi)化成加工蓄電池方式為未來行業(yè)的 方向。通訊用鉛酸蓄電池主要應(yīng)用在移動通訊基站、電信、UPS、開關(guān)電源等領(lǐng)域。電池使用 壽命大都在3年左右，通訊用鉛酸蓄電池用戶使用兩年左右就需更換。作為蓄電池極板固 化方式及固化效果，對蓄電池的性能影響極大。采用不良的固化方式，將帶來極板PCL(早 期容量損失）。給市場需求帶來很大的技術(shù)障礙。
[0006] 中國專利公開號CN101459258A，公開日2009年6月17日，名稱為鉛酸蓄電池內(nèi)化 成反充電化成工藝，該申請案公開了一種鉛酸蓄電池內(nèi)化成反充電化成工藝，包括鉛酸蓄 電池的灌酸或灌膠步驟及充電步驟，在灌酸或灌膠步驟完成后及充電步驟前，對電池進(jìn)行 反向充電。其不足之處在于，該方法雖然會提高板柵與活性物質(zhì)之間的導(dǎo)電性，但是電池循 環(huán)使用壽命低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于為了解決現(xiàn)有鉛酸蓄電池負(fù)極板固化時間長，鉛酸蓄電池使用 壽命較低的缺陷而提供一種縮短固化時間、提高負(fù)極板強(qiáng)度、提高鉛酸蓄電池使用壽命的 鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案： 一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝，所述固化工藝包括W下步驟： 1) 溫度45-48°C，濕度100%，固化時間2-化； 2) 溫度55-60°C，濕度100%，固化時間2-地； 3) 溫度55-60°C，固化時間10-1化； 4) 溫度65-70°C，固化時間10-1化；在負(fù)極板放入固化室前用0. 91-1. 55g/cm3的酸淋 在負(fù)極板表面。在本技術(shù)方案中，本發(fā)明應(yīng)用硫酸作為鉛酸蓄電池負(fù)極板淋酸，在負(fù)極板表 面形成一層均勻的硫酸鉛結(jié)晶層，減少了鉛粉的脫落，簡化了工藝，縮短了固化時間，只要 一天時間就能固化干燥好，而且又能達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。
[0009] 該方案的目的是將極板水分充分與鉛膏接觸，使板柵與鉛膏之間形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)，對極板的強(qiáng)度起到非常關(guān)鍵的作用；W提高室內(nèi)濕度為首要內(nèi)容，與室溫更加接近， 提局電池的循環(huán)壽命。
[0010] 作為優(yōu)選，在負(fù)極板放入固化室前用1. 08-1. 3g/cm3的硫酸淋在負(fù)極板表面。
[0011] 作為優(yōu)選，步驟1)中，在固化時間達(dá)到Ih后通入含有臭氧的水蒸氣。
[0012] 作為優(yōu)選，通入含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 01% -0. 07%含臭氧的水蒸氣。
[0013] 作為優(yōu)選，極板在涂板后，入固化室前，停留在室外時間《15min，負(fù)鉛膏含水率控 制在> 90g/kg鉛膏。
[0014] 作為優(yōu)選，固化后負(fù)極板鉛膏游離鉛含量《4%。
[0015] 作為優(yōu)選，步驟2)中，在固化時間達(dá)到比后含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 7% -1. 2%含臭氧的 水蒸氣。
[0016] 作為優(yōu)選，水蒸氣通入速度為0. 9-1.IL/h。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是通過本發(fā)明固化工藝，制造成的極板，固化時間短，提高負(fù)極 板強(qiáng)度，組裝成電池，電池耐浮充壽命明顯提高，電池初期容量高，使用壽命在5年W上，是 鉛酸蓄電池理想的固化方式。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為了進(jìn)一步了解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，運(yùn)些描述只是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求 的限制。
[0019] 實(shí)施例1 一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝，所述固化工藝包括W下步驟： I)溫度45°C，濕度100%，固化時間化；在固化時間達(dá)到Ih后通入含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.Ol%含臭氧的水蒸氣；水蒸氣通入速度為0.化A; 。溫度55°C，濕度100%，固化時間化；在固化時間達(dá)到比后含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 7%含 臭氧的水蒸氣；水蒸氣通入速度為0.化A; 3) 溫度55°C，固化時間IOh; 4)溫度65°C，固化時間IOh;在負(fù)極板放入固化室前用1.08g/cm3的硫酸淋在負(fù)極板表 面；極板在涂板后，入固化室前，停留在室外時間《15min，負(fù)鉛膏含水率控制在> 90g/kg 鉛膏；固化后負(fù)極板鉛膏游罔鉛含量《4%。
[0020] 實(shí)施例2 一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝，所述固化工藝包括W下步驟： 1) 溫度46°C，濕度100%，固化時間2. 5h;在固化時間達(dá)到比后通入含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0. 05%含臭氧的水蒸氣；水蒸氣通入速度為ILA; 2) 溫度58°C，濕度100%，固化時間化；在固化時間達(dá)到比后含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1 %含臭 氧的水蒸氣；水蒸氣通入速度為ILA; 3) 溫度58 °C，固化時間Ilh; 4) 溫度67°C，固化時間IOlh;在負(fù)極板放入固化室前用1. 25g/cm3的硫酸淋在負(fù)極板 表面；極板在涂板后，入固化室前，停留在室外時間《15min，負(fù)鉛膏含水率控制在> 90g/ kg鉛膏；固化后負(fù)極板鉛膏游罔鉛含量《4%。 陽OW 實(shí)施例3 一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝，所述固化工藝包括W下步驟： 1)溫度48°C，濕度100%，固化時間化；在固化時間達(dá)到Ih后通入含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0. 07%含臭氧的水蒸氣；水蒸氣通入速度為1.ILA; 。溫度60。濕度100%，固化時間地；在固化時間達(dá)到比后含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 2%含 臭氧的水蒸氣；水蒸氣通入速度為1.ILA; 3) 溫度60°C，固化時間12h; 4) 溫度70°C，固化時間12h;在負(fù)極板放入固化室前用1. 3g/cm3的硫酸淋在負(fù)極板表 面；極板在涂板后，入固化室前，停留在室外時間《15min，負(fù)鉛膏含水率控制在> 90g/kg 鉛膏；固化后負(fù)極板鉛膏游罔鉛含量《4%。
[0022] 對比例1，根據(jù)傳統(tǒng)極板固化工藝制備的極板。
[0023] 將實(shí)施例1-3得到的極板與對比例1得到的極板經(jīng)現(xiàn)有工藝組裝成電池，對其進(jìn) 行檢測，檢測結(jié)果如下：（W6-FM-100為例）
注：按照YDT799-2010《通信用閥控式鉛酸蓄電池》過充電壽命標(biāo)準(zhǔn)：每30天折合壽 命為1年。實(shí)例1-3折合壽命在6-7年。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝，其特征在于，所述固化工藝包括以下 步驟： 1)溫度45-48°C，濕度100%，固化時間2-3h ; 2)溫度55-60°C，濕度100%，固化時間2-4h ; 3)溫度55-60°C，固化時間10_12h ; 4) 溫度65-70°C，固化時間10_12h;在負(fù)極板放入固化室前用0. 91-1. 55g/cm3的酸淋 在負(fù)極板表面。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝，其特征在于， 在負(fù)極板放入固化室前用1.08-1. 3g/cm3的硫酸淋在負(fù)極板表面。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝，其特征在于， 步驟1)中，在固化時間達(dá)到lh后通入含有臭氧的水蒸氣。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝，其特征在于， 通入含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為〇. 〇1%_〇. 07%含臭氧的水蒸氣。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝，其特征在于， 極板在涂板后，入固化室前，停留在室外時間< 15min，負(fù)鉛膏含水率控制在多90g/kg鉛 膏。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝，其特征在于， 固化后負(fù)極板鉛膏游離鉛含量< 4%。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝，其特征在于， 步驟2)中，在固化時間達(dá)到lh后含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 7%-1. 2%含臭氧的水蒸氣。8. 根據(jù)權(quán)利要求3或4或7所述的一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝，其特 征在于，水蒸氣通入速度為0. 9-1.lL/h。
【專利摘要】一種鉛酸蓄電池負(fù)極板減少固化時間的工藝，所述固化工藝包括溫度45-48℃，濕度100%，固化時間2-3h；溫度55-60℃，濕度100%，固化時間2-4h；溫度55-60℃，固化時間10-12h；溫度65-70℃，固化時間10-12h；在負(fù)極板放入固化室前用0.91-1.55g/cm3的酸淋在負(fù)極板表面。本發(fā)明固化工藝，制造成的極板，固化時間短，提高負(fù)極板強(qiáng)度，組裝成電池，電池耐浮充壽命明顯提高，電池初期容量高，使用壽命在5年以上，是鉛酸蓄電池理想的固化方式。
【IPC分類】H01M4/21
【公開號】CN105428605
【申請?zhí)枴緾N201510881245
【發(fā)明人】朱溢慧, 吳秋菊
【申請人】超威電源有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月3日