CN103715397B - 一种板栅表面浸粘液及极板固化工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种板栅表面浸粘液及极板固化工艺方法。板栅浸粘结液的步骤是：纯水加温到45～55℃，然后加入过硼酸钠、三氧化二锑溶解，得溶液，每100公斤纯水，添加8～15公斤过硼酸钠，添加3～5公斤三氧化二锑，保持溶液温度为45～55℃，将板栅浸入，浸入1～5秒，然后自然干燥20-40分钟，所述的纯水导电率≤2μs/cm；本发明的目的是提供一种板栅表面浸粘液及极板固化工艺方法，解决的是板栅与铅膏界面电阻问题。

Description

一种板栅表面浸粘液及极板固化工艺方法
技术领域
本发明涉及一种板栅表面浸粘液及极板固化工艺方法。
背景技术
由于蓄电池铅50次循环容量衰减比较快，这种现象是板栅表面与铅膏粘结不牢，增加产生了界面电阻，此电阻随着充放电的进行会越来越大，很多蓄电池生产厂家为解决此问题是在极板固化上延长时间的办法来解决，其实固化由于后期铅膏氧化发热延长时间会导致有的极板干，有的极板湿，反而影响极板固化一致性，从而并未改善产品质量。也有的厂家在铅膏配方里添加粘合剂，由于是粘性把铅膏与铅膏间的孔也堵死，容易导致铅膏孔率降低从而降低电池容量；也有的添加是氧化剂，目的是使铅膏与板栅表面氧化粘在一起，虽然板栅表面是氧化了，的确与铅膏粘在一起，可是大量的铅膏也被氧化变得疏松，后序充电铅膏强度不够，容易脱落，反而导致电池寿命更短。综合上述，延长固化时间能够改善一部分板栅与铅膏的结合力，但极板固化一致性变差，不能满足蓄电池一致性要求，铅膏里添加配方虽然板栅表面与铅膏粘结良好，可是铅膏的孔率减小或者是疏松脱落问题又产生，所以固化和铅膏配方不是有效改善板栅与铅膏界面电阻问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种板栅表面浸粘液及极板固化工艺方法，解决的是板栅与铅膏界面电阻问题。
本发明的技术方案是，采用板栅浸粘液的方式进行改善，步骤是：纯水加温到45～55℃，然后加入过硼酸钠、三氧化二锑溶解，得溶液(以下又称液态)，每100公斤纯水,添加8～15公斤过硼酸钠，添加3～5公斤三氧化二锑，保持溶液温度为45～55℃，将板栅浸入，浸入1～5秒，然后自然干燥20-40分钟，如果浸液温度低于45℃或者是浸入时间超过5秒，须采用无氧干箱进行干燥，所述的纯水导电率≤2μs/cm，因为电阻率小才能够尽量减少杂质带入污染板栅，才能减小蓄电池自放电问题，纯水的温度不低于45℃，否则板栅在里面浸后不容易干，表面慢慢水解导致板栅表面会氧化变黑，此氧化层与铅膏附在板栅上的氧化速度不一致，并不能提高铅膏与板栅的结合力，还导致界面氧化成成电阻更大，如果低于45℃的液态就必须采用无氧干燥箱，干燥箱进行表面干燥，其实这是不经济的，过硼酸钠温度也不要超过55℃，因为过硼酸钠在60℃以上迅速分解放出过氧化氢，板栅表面也会氧化，这种还未涂膏的板栅就大量氧化不利于界面电阻的减小，所以温度控制在45～55℃最佳，在此温度的板栅浸过此液态在30分钟左右就自然干，板栅浸时间一般控制在1～5秒，不能浸时间太长，因为板栅有很多微孔，既要使板栅表面浸有液态，又不要使板栅孔内有太多的液态，因为此液态一方面不容易干导致板栅氧化层产生，其次是微孔内的液体会把板栅氧化容易导致后序电池的硫酸腐蚀，板栅容易断，所以浸的时间不要超过5秒。尽量不要手工浸板栅，不能保证浸时间一致性，所以一般是板栅放置在快速输送线带上，此输送带快速从液态经过，这样才能确保浸时间的准确性和稳定性。
过硼酸钠(PBS)是一个无味的白色固体，可溶于水，化学式为NaBO3。它有三种水合物：一水NaBO3.H2O、四水NaBO3.4H2O及三水NaBO3.3H2O。过硼酸钠与水反应水解，生成过氧化氢和硼酸钠。过硼酸钠在60℃以上迅速分解放出过氧化氢，因此只有此温度上过硼酸钠才能充分体现漂白活性。过硼酸钠是有机合成中的氧化剂，过硼酸钠与同为过氧化物的过碳酸钠和过磷酸钠不同，它不是由过氧化氢形成的加合物，而是含有由两个过氧链组成的环状过硼酸根阴离子(B2O8H4 2-)，不含BO3 -离子。
三氧化二锑：锑离子可以促进正活物保持α-PbO2和β-PbO2之间的晶键结合，同时Sb的腐蚀产物为β-PbO2的成核催化剂，附着在板栅表面，使板栅界面的PbO2颗粒得到细化，从而提高电化学容量及深循环寿命。
极板固化工艺方法：将上述干燥的板栅，按照常规方法涂上湿铅膏，然后把涂上湿铅膏的极板运到加湿加温的固化室进行固化，保湿阶段：温度为45～55℃，湿度为97～100％，铅膏水分在8～11％，时间为15～24小时，湿度不要太低，否则失水过快，铅膏被快速干，板栅表面的过硼酸钠溶液由于低温条件下不能有效的分解放出过氧化氢，就不能使铅膏与板栅表面氧化粘结；极板在保湿转到干燥的阶段实际是铅膏氧化阶段(也是板栅表面氧化阶段)：铅膏水分控制在2～5％，温度控制在60～65℃，湿度在85～95％，时间控制在10～20小时，因为板栅表面的过硼酸钠液在60℃以上迅速分解放出过氧化氢，使铅膏与板栅表面同时氧化，这样两者相互生长，相互包裹，达到紧粘在一起的效果；最后也必须要使此板栅表面的过硼酸钠液完全干，如果为干就装配成电池，它又慢慢渗透到铅膏，把大量铅膏氧化会疏松脱落，所以最后极板的干燥阶段也比较重要：湿度≤40％，温度65～75℃，时间控制在10～20小时，极板最终含水量≤0.5％。
本发明为抑制铅酸蓄电池前期容量衰减及板栅界面电阻问题，发明了一种浸粘溶液以及板栅浸液方法，并针对此极板设计了专用的固化参数，经反复测试，使用本发明有效解决了板栅与铅膏界面电阻的问题，减小了界面电阻，采用本发明处理的电池容量比常规方法处理的提高4％，电池最终寿命比常规方法处理的要多50次，多大约为16％，以下以6-DZM-12电池为例，将用本发明方法处理的电池和常规方法处理的电池进行比较：
电池充放电循环寿命情况(以6-DZM-12电池为例)
具体实施方式
以下进一步说明本发明的具体实施情况。
实施例1：采用板栅浸粘液的方式进行改善，步骤是：纯水加温到45℃，然后加入过硼酸钠、三氧化二锑溶解，得溶液(以下又称液态)，每100公斤纯水,添加8公斤过硼酸钠，添加3公斤三氧化二锑，保持溶液温度为45℃，将板栅浸入，浸入2秒，然后自然干燥20分钟，所述的纯水导电率≤2μs/cm；
极板固化工艺方法：将上述干燥的板栅，按照常规方法涂上湿铅膏，然后把涂上湿沿膏的极板运到加湿加温的固化室进行固化，保湿阶段：温度为45℃，湿度为97％，铅膏水分在8％，时间为15小时；铅膏氧化阶段：铅膏水分控制在2％，温度控制在60℃，湿度在85％，时间控制在10小时，极板的干燥阶段：湿度10％，温度65℃，时间控制在10小时，极板最终含水量0.1％。
实施例2：采用板栅浸粘液的方式进行改善，步骤是：纯水加温到50℃，然后加入过硼酸钠、三氧化二锑溶解，得溶液(以下又称液态)，每100公斤纯水,添加11公斤过硼酸钠，添加4公斤三氧化二锑，保持溶液温度为50℃，将板栅浸入，浸入3秒，然后自然干燥30分钟，所述的纯水导电率≤2μs/cm；
极板固化工艺方法：将上述干燥的板栅，按照常规方法涂上湿铅膏，然后把涂上湿沿膏的极板运到加湿加温的固化室进行固化，保湿阶段：温度为50℃，湿度为98％，铅膏水分在9％，时间为19小时；铅膏氧化阶段：铅膏水分控制在3％，温度控制在62℃，湿度在90％，时间控制在15小时，极板的干燥阶段：湿度25％，温度70℃，时间控制在15小时，极板最终含水量0.3％。
实施例3采用板栅浸粘液的方式进行改善，步骤是：纯水加温到55℃，然后加入过硼酸钠、三氧化二锑溶解，得溶液(以下又称液态)，每100公斤纯水,添加15公斤过硼酸钠，添加5公斤三氧化二锑，保持溶液温度为55℃，将板栅浸入，浸入5秒，然后自然干燥40分钟，所述的纯水导电率≤2μs/cm；
极板固化工艺方法：将上述干燥的板栅，按照常规方法涂上湿铅膏，然后把涂上湿沿膏的极板运到加湿加温的固化室进行固化，保湿阶段：温度为55℃，湿度为100％，铅膏水分在11％，时间为24小时；铅膏氧化阶段：铅膏水分控制在5％，温度控制在65℃，湿度在95％，时间控制在20小时，极板的干燥阶段：湿度40％，温度75℃，时间控制在20小时，极板最终含水量0.5％。

Claims (4)

1.一种板栅表面浸粘液及极板固化工艺方法，其特征在于，板栅浸粘液的步骤是：纯水加温到45～55℃，然后加入过硼酸钠、三氧化二锑溶解，得溶液，每100公斤纯水,添加8～15公斤过硼酸钠，添加3～5公斤三氧化二锑，保持溶液温度为45～55℃，将板栅浸入，浸入1～5秒，然后自然干燥20-40分钟，所述的纯水导电率≤2μs/cm；极板固化工艺方法：将上述干燥的板栅，按照常规方法涂上湿铅膏，然后把涂上湿沿膏的极板运到加湿加温的固化室进行固化，保湿阶段：温度为45～55℃，湿度为97～100%，铅膏水分在8～11%，时间为15～24小时；铅膏氧化阶段：铅膏水分控制在2～5%，温度控制在60～65℃，湿度在85～95%，时间控制在10～20小时；极板的干燥阶段：湿度≤40%，温度65～75℃，时间控制在10～20小时，极板最终含水量≤0.5%。
2.根据权利要求1所述的板栅表面浸粘液及极板固化工艺方法，其特征在于，板栅浸粘液的步骤是：纯水加温到45℃，然后加入过硼酸钠、三氧化二锑溶解，得溶液，每100公斤纯水,添加8公斤过硼酸钠，添加3公斤三氧化二锑，保持溶液温度为45℃，将板栅浸入，浸入2秒，然后自然干燥20分钟，所述的纯水导电率≤2μs/cm；极板固化工艺方法：将上述干燥的板栅，按照常规方法涂上湿铅膏，然后把涂上湿沿膏的极板运到加湿加温的固化室进行固化，保湿阶段：温度为45℃，湿度为97%，铅膏水分在8%，时间为15小时；铅膏氧化阶段：铅膏水分控制在2%，温度控制在60℃，湿度在85%，时间控制在10小时，极板的干燥阶段：湿度10%，温度65℃，时间控制在10小时，极板最终含水量0.1%。
3.根据权利要求1所述的板栅表面浸粘液及极板固化工艺方法，其特征在于，板栅浸粘液的步骤是：纯水加温到50℃，然后加入过硼酸钠、三氧化二锑溶解，得溶液，每100公斤纯水,添加11公斤过硼酸钠，添加4公斤三氧化二锑，保持溶液温度为50℃，将板栅浸入，浸入3秒，然后自然干燥30分钟，所述的纯水导电率≤2μs/cm；极板固化工艺方法：将上述干燥的板栅，按照常规方法涂上湿铅膏，然后把涂上湿沿膏的极板运到加湿加温的固化室进行固化，保湿阶段：温度为50℃，湿度为98%，铅膏水分在9%，时间为19小时；铅膏氧化阶段：铅膏水分控制在3%，温度控制在62℃，湿度在90%，时间控制在15小时，极板的干燥阶段：湿度25%，温度70℃，时间控制在15小时，极板最终含水量0.3%。
4.根据权利要求1所述的板栅表面浸粘液及极板固化工艺方法，其特征在于，板栅浸粘液的步骤是：纯水加温到55℃，然后加入过硼酸钠、三氧化二锑溶解，得溶液，每100公斤纯水,添加15公斤过硼酸钠，添加5公斤三氧化二锑，保持溶液温度为55℃，将板栅浸入，浸入5秒，然后自然干燥40分钟，所述的纯水导电率≤2μs/cm；极板固化工艺方法：将上述干燥的板栅，按照常规方法涂上湿铅膏，然后把涂上湿沿膏的极板运到加湿加温的固化室进行固化，保湿阶段：温度为55℃，湿度为100%，铅膏水分在11%，时间为24小时；铅膏氧化阶段：铅膏水分控制在5%，温度控制在65℃，湿度在95%，时间控制在20小时，极板的干燥阶段：湿度40%，温度75℃，时间控制在20小时，极板最终含水量0.5%。
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