CN103137947A - 一种铅酸动力电池用极板的固化工艺 - Google Patents

一种铅酸动力电池用极板的固化工艺 Download PDF

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闫智刚
沈维新
周丽娜
杨海涛
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Abstract

本发明公开了一种铅酸动力电池用极板的固化工艺，包括固化和干燥两步骤，其特征在于：采用高温高湿加压固化。本发明的优点是：固化一步完成，简化了工艺，缩短了固化时间，提高了固化效果，固化后的极板经检测游离铅和水分都在1%以下。

Description

一种铅酸动力电池用极板的固化工艺
技术领域
本发明涉及一种铅酸动力电池用极板的固化工艺，属于密封铅酸蓄电池技术领域。
背景技术
在铅酸电池生产过程中，固化是一个非常重要的生产过程，固化分为固化和干燥两个阶段。固化过程主要完成：（1）游离铅的氧化，提高活性物质的容量；（2）板栅筋条表面铅的氧化，增加板栅栅筋与活性物质之间的结合力；（3）碱式硫酸铅的再结晶，提高极板的强度。干燥过程主要完成极板的干燥，增强极板强度和形成多孔电极。
固化后极板中的游离铅含量要降到5％以下，最好是不超过1％，这部分游离铅只有被氧化成氧化铅后才能转变成活性物质。由于Pb（密度为11.34 g/cm3）                                                
Figure 2013100683827100002DEST_PATH_IMAGE001
  PbSO4（密度为6.32 g/cm3）    PbO2（密度为9.37 g/cm3）的转化过程中体积变化很大，经过现有固化工艺固化后的极板在化成过程中由于极板内部体积膨胀产生的应力会导致极板弯曲、活性物质脱落。同时由于活性物质体积的增加，会使活性物质的孔隙率降低，导致正极板化成时产生的氧气不容易传送到极板表面而溢出，并且在极板内部积累产生压力，这种带有压力的氧气从极板内部克服空隙中液体的阻力，向极板表面移动时具有冲刷作用，致使活性物质脱落，缩短电池的使用寿命。
另外，现有的铅酸动力电池极板的固化工艺一般是中低温常压固化，固化步骤复杂，固化时间长，一般在48—72h。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备铅酸动力电池极板的固化工艺。
本发明的技术方案是：采用高温高湿加压固化，固化的温度为70—90℃，湿度为95%—100%，压力为0.5—1MPa。
本发明采用高温高湿加压固化工艺，可提高板栅表面形成腐蚀层的速度和厚度，从而提高板栅与活性物质之间的结合力，减缓活性物质的软化和脱落，延长电池的使用寿命。
由于铅的氧化需要空气中的氧，O2 要溶解在水分子中并扩散到Pb表面，才能起反应。加压固化可以提高O2 在水中的扩散速度，使其迅速扩散到Pb表面，提高Pb氧化速度和氧化率，缩短固化时间，固化可以在5－10h完成。
另外，固化时为了保证湿度，需采用喷淋装置，加压时可以将喷淋出的去离子水雾化，并且迅速扩散到固化箱的各个角落，使得湿度分布更加均匀，固化后极板的游离铅分布更加均匀，提高固化效果。
本发明的优点是：固化一步完成，简化了工艺，缩短了固化时间，提高了固化效果，固化后的极板经检测游离铅和水分都在1%以下。
具体实施方式
实施例1
将涂好的极板放入压力固化箱中，固化箱内的温度控制在75℃，湿度控制在98%，压力控制在0.8MPa，固化3h后，再将湿度降到30%以下，压力降到常压，在75℃的环境中干燥5h。固化后的极板经检测游离铅和水分都在1%以下。
实施例2
将涂好的极板放入压力固化箱中，固化箱内的温度控制在90℃，湿度控制在100%，压力控制在1MPa，固化2h后，再将湿度降到30%以下，压力降到常压，在90℃的环境中干燥3h。固化后的极板经检测游离铅和水分都在1%以下。
实施例3
将涂好的极板放入压力固化箱中，固化箱内的温度控制在70℃，湿度控制在95%，压力控制在0.5MPa，固化4h后，再将湿度降到30%以下，压力降到常压，在70℃的环境中干燥6h。固化后的极板经检测游离铅和水分都在1%以下。
将上述固化好的极板按现在的阀控式密封铅酸蓄电池的生产工艺组装成12V12Ah的电动自行车用阀控式密封铅酸蓄电池进行性能测试，6A的放电时间在135分钟，100％DOD循环寿命达到了500次，其余各项性能指标均满足GB/T22199－2008《电动助力车用密封铅酸蓄电池》中的规定。结果证明，采用本发明的固化工艺制备的阀控式密封铅酸动力电池完全满足电动自行车的要求，同时缩短了固化时间，与采用配普通固化的相比，可节省40h～60h的时间。

Claims (4)

1.一种铅酸动力电池用极板的固化工艺，包括固化和干燥两步骤，其特征在于：采用高温高湿加压固化。
2.按权利要求书1所述的铅酸动力电池用极板的固化工艺，其特征在于：固化时的温度为70—90℃。
3.按权利要求书1所述的铅酸动力电池用极板的固化工艺，其特征在于：固化时的湿度度为95%—100%。
4.按权利要求书1所述的铅酸动力电池用极板的固化工艺，其特征在于：固化时的压力为0.5—1MPa。
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