鉛酸快充電池的高效加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉛酸快充電池的高效加工工藝，將800kg鉛粉與200kg碳混合，干拌均勻，然后加純水100kg，加1.40g/ml的稀硫酸90kg，攪拌，獲取的鉛膏進行濕極板的填涂，對填涂后的濕極板進行開孔、固化干燥、電池化成，再進入鉛酸電池的組裝制造工序。本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種滿足于長途出行、快速連續(xù)充電循環(huán)的交通工具配套的鉛酸蓄電池的工藝技術。
【專利說明】
鉛酸快充電池的高效加工工藝
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及鉛酸電池技術領域，具體涉及一種鉛酸快充電池正負活性物質中加入 碳材和正負極板開孔及其結構的工藝技術。
【背景技術】
[0002] 鉛酸電池已經有100年的歷史，具有性能可靠，生產工藝成熟，目前的電動自行車 絕大多數是采用密封式鉛酸電池。當電池充電時，正板鉛膏轉化成二氧化鉛，負板上的鉛膏 轉化成海綿狀鉛，當電池放電時，正板活性物質轉化成硫酸鉛，負板活性物質也轉化成硫酸 鉛，故電池的循環(huán)充放電是電能與化學能不斷轉換的一個過程，最終實現能量的存儲和釋 放。由于其特性比功率40-50Wh/kg，放電時間在3-4小時，充足電時間需要10-12小時，由此 限制了其在長途旅行中連續(xù)供電的需求。
[0003] 目前隨著新能源電動轎車興起、隨著市場對配套電池價格競爭，鉛酸電池無與倫 比的價格優(yōu)勢顯現，鉛酸電池快充進入挑戰(zhàn)、轉型升級階段，經前期的技術試驗測試效果顯 著，經公司技術部研究，可以按照鉛酸快充電池的工藝技術進行生產并申報專利。
[0004] 鑒于此，提出本申請。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種滿足于長途出行、快速連續(xù)充電循環(huán)的 交通工具配套的鉛酸快充電池的高效加工工藝。
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：
[0007] 一種鉛酸快充電池的高效加工工藝，將800kg鉛粉與200kg碳混合，干拌均勻，然后 加純水l〇〇kg，加1.40g/ml的稀硫酸90kg，攪拌，獲取的鉛膏進行濕極板的填涂，對填涂后的 濕極板進行開孔、固化干燥、電池化成，再進入鉛酸電池的組裝制造工序。
[0008] 具體步驟工藝參數如下：
[0009] (1)按如下重量百分比稱取各原料:碳10-20%、純水5-15%、稀硫酸2-10%、余量 為鉛粉；
[0010] 上述鉛粉的氧化度在72-80%，鉛粉的細度(粒徑）<120目篩網，通過率99.7%; [0011] 上述稀硫酸為1.40g/ml的稀硫酸；
[0012] (2)將上述鉛粉與碳加入和膏機連續(xù)攪拌5-10min，再把純水加入攪拌3min，最后 加入稀硫酸攪拌lOmin，得到鉛膏待用；
[0013] (3)將步驟(2)中攪拌后的鉛膏填涂在極板上，得到涂膏后的濕極板，用1.20g/ml 的稀硫酸噴淋在填涂后的濕極板表面，使?jié)駱O板表面上產生化學反應，產生膨脹，形成"V" 字形微孔結構，噴淋時間控制在2-5秒；"V"字形微孔能使得電化學反應過程中離子的擴散 加快，能減小硫酸鹽膨脹對微孔的堵塞；
[0014] (4)將步驟(3)中的噴酸后的極板送入固化室進行固化干燥處理，固化溫度為80°C 左右，干燥至正負極板水份小于0.5 %以下；
[0015] (5)將步驟(4)中固化完成后極板進行化成處理，然后組裝成電池即可；其中化成 水溫控制在25-50 °C。
[0016] 上述步驟(2)中稀硫酸保持在15-18min添內加完;上述步驟(3)攪拌過程中和膏機 的內部溫度控制在58-65 °C之間。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是:通過添加大量的碳來實現快速導電，采用噴酸形成"V"形微 孔來實現離子快速擴散，改善反應物質對表面通道的堵塞的技術來實現，具體技術效果如 下：
[0018] 1、充電時間短：由原來的10小時縮短至90分鐘。
[0019] 2、充電接受能力強：由原來的1.51電流增加到51電流。
[0020] 3、實用性廣:它具有的快充電適用于更多的客戶需求。
[0021] 4、容量增大：由原來的放電時間180分鐘漲到216分鐘(增長率16.7 % )
[0022] 5、壽命延長：由原來的D0D循環(huán)330次增長到550次(增長率40%)
【具體實施方式】
[0023]為了使本發(fā)明實現的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結 合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0024] 實施例1
[0025] 一種鉛酸快充電池的高效加工工藝，步驟如下：
[0026] (1)取氧化度在72-80%的鉛粉800kg，鉛粉的細度（粒徑）彡120目篩網，通過率 99.7% ；
[0027] (2)取材料碳200kg、純水100kg和1.40g/ml的稀硫酸90kg，備料待用；
[0028] (3)將上述鉛粉與碳材料加入和膏機連續(xù)攪拌8min，再把100kg純水加入攪拌 3min，最后加入稀硫酸攪拌lOmin，待用；
[0029] 上述步驟(3)中稀硫酸保持在15min添內加完;上述步驟(3)攪拌過程中和膏機的 內部溫度控制在60°C之間。
[0030] (4)將步驟(3)中攪拌后的鉛膏填涂在極板上，并用1.20g/ml的稀硫酸噴淋在填涂 的濕極板表面，使?jié)駱O板表面上產生化學反應，產生膨脹，形成"V"字形微孔結構，噴淋時間 控制在2秒；
[0031] (5)將步驟(4)中的極板送入固化室進行固化干燥處理，固化溫度為80°C左右，干 燥至正負極板水份小于0.5 %以下；
[0032] (6)將步驟(5)中固化完成后極板進行化成處理，然后組裝成電池即可；其中化成 水溫控制在30°C。
[0033] 實施例2
[0034] 一種鉛酸快充電池的高效加工工藝，步驟如下：
[0035] (1)取氧化度在72-80%的鉛粉800kg，鉛粉的細度（粒徑）彡120目篩網，通過率 99.7% ；
[0036] (2)取材料碳200kg、純水100kg和1.40g/ml的稀硫酸90kg，備料待用；
[0037] (3)將上述鉛粉與碳材料加入和膏機連續(xù)攪拌lOmin，再把100kg純水加入攪拌 3min，最后加入稀硫酸攪拌lOmin，待用；
[0038] 上述步驟(3)中稀硫酸保持在18min添內加完;上述步驟(3)攪拌過程中和膏機的 內部溫度控制在62°C之間。
[0039] (4)將步驟(3)中攪拌后的鉛膏填涂在極板上，并用1.20g/ml的稀硫酸噴淋在填涂 的濕極板表面，使?jié)駱O板表面上產生化學反應，產生膨脹，形成"V"字形微孔結構，噴淋時間 控制在3秒；
[0040] (5)將步驟(4)中的極板送入固化室進行固化干燥處理，固化溫度為80°C左右，干 燥至正負極板水份小于0.5 %以下；
[0041] (6)將步驟(5)中固化完成后極板進行化成處理，然后組裝成電池即可；其中化成 水溫控制在35°C。
[0042] 實施例3
[0043] -種鉛酸快充電池的高效加工工藝，步驟如下：
[0044] (1)取氧化度在72-80%的鉛粉800kg，鉛粉的細度（粒徑）彡120目篩網，通過率 99.7% ；
[0045] (2)取材料碳200kg、純水100kg和1.40g/ml的稀硫酸90kg，備料待用；
[0046] (3)將上述鉛粉與碳材料加入和膏機連續(xù)攪拌9min，再把100kg純水加入攪拌 3min，最后加入稀硫酸攪拌lOmin，待用；
[0047] 上述步驟(3)中稀硫酸保持在15-18min添內加完;上述步驟(3)攪拌過程中和膏機 的內部溫度控制在65 °C之間。
[0048] (4)將步驟(3)中攪拌后的鉛膏填涂在極板上，并用1.20g/ml的稀硫酸噴淋在填涂 的濕極板表面，使?jié)駱O板表面上產生化學反應，產生膨脹，形成"V"字形微孔結構，噴淋時間 控制在5秒；
[0049] (5)將步驟(4)中的極板送入固化室進行固化干燥處理，固化溫度為80°C左右，干 燥至正負極板水份小于0.5 %以下；
[0050] (6)將步驟(5)中固化完成后極板進行化成處理，然后組裝成電池即可；其中化成 水溫控制在40°C。
[0051 ]本申請制備的鉛酸快充電池與普通工藝制備的鉛酸電池驗證對比數據：
[0052] (1)電性能對比數據，見表1;
[0053] 表 1
[0056]結論：
[0057] 1、充電時間短，適用于新能源汽車長途旅行是連續(xù)快速充電。
[0058] 2、容量增大16.7%，使得汽車更有單次行駛里程。
[0059] 3、壽命更長提高電池的性價比。
[0060] 4、鉛酸快充電池與其他電池相比有絕對的價格優(yōu)勢。
[0061] 5、鉛酸快充電池與鋰離子電池更安全。
[0062] 6、回收再次利用簡單、方便、環(huán)保。
[0063]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術 人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其 等效物界定。
【主權項】
1. 一種鉛酸快充電池的高效加工工藝，其特征在于步驟如下： (1) 按如下重量百分比稱取各原料:碳10-20%、純水5-15%、稀硫酸2-10%、余量為鉛 粉； (2) 將上述鉛粉與碳加入和膏機連續(xù)攪拌5-1〇111；[11，再把純水加入攪拌31]1；[11，最后加入 稀硫酸攪拌IOmin，得到鉛膏待用； (3) 將步驟(2)中攪拌后的鉛膏填涂在極板上，得到涂膏后的濕極板，用1.20g/ml的稀 硫酸噴淋在填涂后的濕極板表面，使?jié)駱O板表面上產生化學反應，產生膨脹，形成微孔結 構，噴淋時間控制在2-5秒； (4) 將步驟（3)中的噴酸后的極板送入固化室進行固化干燥處理，固化溫度為80°C左 右，干燥至正負極板水份小于0.5 %以下； (5) 將步驟(4)中固化完成后極板進行化成處理，然后組裝成電池即可。2. 根據權利要求1所述的鉛酸快充電池的高效加工工藝，其特征在于，上述步驟(2)中 稀硫酸保持在15_18min添內加完。3. 根據權利要求1所述的鉛酸快充電池的高效加工工藝，其特征在于，上述步驟(3)攪 拌過程中和膏機的內部溫度控制在58-65Γ之間。4. 根據權利要求1所述的鉛酸快充電池的高效加工工藝，其特征在于，上述鉛粉的氧化 度在72-80%，鉛粉的細度<120目篩網，通過率99.7%。5. 根據權利要求1所述的鉛酸快充電池的高效加工工藝，其特征在于，上述稀硫酸為 1.40g/ml的稀硫酸。6. 根據權利要求1所述的鉛酸快充電池的高效加工工藝，其特征在于，上述步驟(3)中 的微孔結構為"V"字形微孔。7. 根據權利要求1所述的鉛酸快充電池的高效加工工藝，其特征在于，上述步驟(5)中 化成工序中水溫控制在25-50 °C。
【文檔編號】H01M4/62GK105958126SQ201610446333
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】張民權, 倪勇, 陳洪昌
【申請人】安徽新能電源科技有限公司