CN106129338A - 正极和膏工艺 - Google Patents

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Abstract

正极和膏工艺，涉及蓄电池技术领域，包括以下步骤：（1）干搅拌：将原料混合并搅拌5‑7min；（2）湿搅拌：加入纯水，继续搅拌4‑5min；（3）加酸：加入硫酸，并持续搅拌；（4）水冷：当膏温为55‑58℃时，启动循环水降温；（5）风冷：当膏温为65‑75℃之间时，启动风冷却；（6）出膏：加酸之后的搅拌时间大于等于7min，出膏温度小于等于48℃，出膏时的铅膏密度为4.4‑4.5g/cm3。本发明提供了正极和膏工艺，采用该工艺生产的正极吸酸值增加，使得正极不易软化，从而增加了铅酸蓄电池的使用寿命。

Description

正极和膏工艺
技术领域
本发明涉及蓄电池技术领域，尤其涉及正极和膏工艺。
背景技术
目前的铅酸蓄电池，其寿命一般仅为350次深循环或15-18个月左右的使用寿命，除了制造缺陷外，更多的都是极板软化导致的电池失效。而极板的软化，在铅酸蓄电池使用这么长久的时间中，此项原因导致的市场退回仍然为第一大项，很多研究团队均在研究此问题的失效模式及改善方法，但得到普遍认可的没有。
我公司通过大量的解剖分析后认为电池的含酸量是对正板软化有很大影响的原因之一。而电池含酸量主要由隔板和极板的吸酸值构成，而目前铅酸蓄电池较普遍的采用AGM玻璃纤维棉隔板，其含酸量的差异不大，但因各公司的生产制造工艺、铅膏配方等的不同导致极板的吸酸值及孔率差异较大。
发明内容
本发明为了解决上述的现有技术的缺点，提供正极和膏工艺，采用该工艺生产的正极不易软化，从而能够增加铅酸蓄电池的使用寿命。
发明是这样实现的：正极和膏工艺，包括以下步骤：（1）干搅拌：将重量份为1039.2-1076的原料混合并搅拌5-7min；（2）湿搅拌：加入重量份为112.2-132.6的纯水，继续搅拌4-5min；（3）加酸：加入重量份为90.5-91.0，密度为1.4g/cm3（25℃）的硫酸，加酸时间为11-13min，并持续搅拌；（4）水冷：当膏温为55-58℃时，启动循环水降温；（5）风冷：当膏温为65-75℃之间时，启动风冷却；（6）出膏：加酸之后的搅拌时间大于等于7min，出膏温度小于等于48℃，出膏时的铅膏密度为4.4-4.5g/cm3。
所述的步骤（1）中的原料由以下重量份的组分组成：铅粉990-1010份、添加剂4.7-5.0份、四氧化三铅1.4-2份、生粉20-24份、淋酸粉8-10份，固体改性二氧化硅15-25份。
所述的固体改性二氧化硅的粒径为9-11纳米。
所述的生粉是回收的正铅膏或废正生板烘干粉碎过筛制成的铅粉。
所述的淋酸粉由40%-60%的硫酸铅组成，其余成分为铅。
所述的添加剂为短纤维、三氧化二锑、硫酸亚锡和纳米石墨。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
本发明与现有技术相比，提供了正极和膏工艺，采用该工艺生产的正极吸酸值增加，使得正极不易软化，从而增加了铅酸蓄电池的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的电池循环寿命曲线。
具体实施方式
实施例1
正极和膏工艺，包括以下步骤：（1）干搅拌：将重量份为1039.2-1076的原料混合并搅拌5-7min；（2）湿搅拌：加入重量份为112.2-132.6的纯水，继续搅拌4-5min；（3）加酸：加入重量份为90.5-91.0，密度为1.4g/cm3的硫酸，加酸时间为11-13min，并持续搅拌；（4）水冷：当膏温为55-58℃时，启动循环水降温；（5）风冷：当膏温为65-75℃之间时，启动风冷却；（6）出膏：加酸之后的搅拌时间大于等于7min，出膏温度小于等于48℃，出膏时的铅膏密度为4.4-4.5g/cm3。
所述的步骤（1）中的原料由以下重量份的组分组成：铅粉990-1010份、添加剂4.7-5.0份、四氧化三铅1.4-2份、生粉20-24份、淋酸粉8-10份，固体改性二氧化硅15-25份。
所述的固体改性二氧化硅的粒径为9-11纳米。
所述的生粉是回收的正铅膏或废正生板烘干粉碎过筛制成的铅粉。
所述的淋酸粉由40%-60%的硫酸铅组成，其余成分为铅。
所述的添加剂为短纤维、三氧化二锑、硫酸亚锡和纳米石墨。
实施例2
正极和膏工艺，包括以下步骤：（1）干搅拌：将重量份为1039.2的原料混合并搅拌5min；（2）湿搅拌：加入重量份为112.2的纯水，继续搅拌4min；（3）加酸：加入重量份为90.5，密度为1.4g/cm3的硫酸，加酸时间为11min，并持续搅拌；（4）水冷：当膏温为55℃时，启动循环水降温；（5）风冷：当膏温为65℃时，启动风冷却；（6）出膏：加酸之后的搅拌时间等于7min，出膏温度等于43℃，出膏时的铅膏密度为4.4g/cm3。
所述的步骤（1）中的原料由以下重量份的组分组成：铅粉990份、添加剂4.7份、四氧化三铅1.4份、生粉20份、淋酸粉8份，固体改性二氧化硅15份。
所述的固体改性二氧化硅的粒径为9纳米。
所述的生粉是回收的正铅膏或废正生板烘干粉碎过筛制成的铅粉。
所述的淋酸粉由40%的硫酸铅组成，其余成分为铅。
所述的添加剂为短纤维、三氧化二锑、硫酸亚锡和纳米石墨。
实施例3
正极和膏工艺，包括以下步骤：（1）干搅拌：将重量份为1076的原料混合并搅拌7min；（2）湿搅拌：加入重量份为132.6的纯水，继续搅拌5min；（3）加酸：加入重量份为91.0，密度为1.4g/cm3的硫酸，加酸时间为13min，并持续搅拌；（4）水冷：当膏温为58℃时，启动循环水降温；（5）风冷：当膏温为75℃之间时，启动风冷却；（6）出膏：加酸之后的搅拌时间等于17min，出膏温度等于48℃，出膏时的铅膏密度为4.5g/cm3。
所述的步骤（1）中的原料由以下重量份的组分组成：铅粉1010份、添加剂5.0份、四氧化三铅2份、生粉24份、淋酸粉10份，固体改性二氧化硅25份。
所述的固体改性二氧化硅的粒径为11纳米。
所述的生粉是回收的正铅膏或废正生板烘干粉碎过筛制成的铅粉。
所述的淋酸粉由60%的硫酸铅组成，其余成分为铅。
所述的添加剂为短纤维、三氧化二锑、硫酸亚锡和纳米石墨。
实施例4
正极和膏工艺，包括以下步骤：（1）干搅拌：将重量份为1057.5的原料混合并搅拌6min；（2）湿搅拌：加入重量份为122.6的纯水，继续搅拌4.5min；（3）加酸：加入重量份为90.75，密度为1.4g/cm3的硫酸，加酸时间为12min，并持续搅拌；（4）水冷：当膏温为57℃时，启动循环水降温；（5）风冷：当膏温为73℃时，启动风冷却；（6）出膏：加酸之后的搅拌时间等于10min，出膏温度等于45℃，出膏时的铅膏密度为4.4g/cm3。
所述的步骤（1）中的原料由以下重量份的组分组成：铅粉1000份、添加剂4.8份、四氧化三铅1.7份、生粉22份、淋酸粉9份，固体改性二氧化硅20份。
所述的固体改性二氧化硅的粒径为10纳米。
所述的生粉是回收的正铅膏或废正生板烘干粉碎过筛制成的铅粉。
所述的淋酸粉由50%的硫酸铅组成，其余成分为铅。
所述的添加剂为短纤维、三氧化二锑、硫酸亚锡和纳米石墨。
其他实施例
正极和膏工艺，包括以下步骤：
表1
按照表1中的各变量的实施例任意组合实施以下步骤：
（1）干搅拌：将重量份为1039.2-1076的原料混合并搅拌5-7min；（2）湿搅拌：加入重量份为112.2-132.6的纯水，继续搅拌4-5min；（3）加酸：加入重量份为90.5-91.0，密度为1.4g/cm3的硫酸，加酸时间为11-13min，并持续搅拌；（4）水冷：当膏温为55-58℃时，启动循环水降温；（5）风冷：当膏温为65-75℃之间时，启动风冷却；（6）出膏：加酸之后的搅拌时间大于等于7min，出膏温度小于等于48℃，出膏时的铅膏密度为4.4-4.5g/cm3。
所述的步骤（1）中的原料由以下重量份的组分组成：铅粉990-1010份、添加剂4.7-5.0份、四氧化三铅1.4-2份、生粉20-24份、淋酸粉8-10份，固体改性二氧化硅15-25份。
所述的固体改性二氧化硅的粒径为9-11纳米。
所述的生粉是回收的正铅膏或废正生板烘干粉碎过筛制成的铅粉。
所述的淋酸粉由40%-60%的硫酸铅组成，其余成分为铅。
所述的添加剂为短纤维、三氧化二锑、硫酸亚锡和纳米石墨。
实验例
对比组为普通电池，其正极和膏工艺为：包括以下步骤：（1）干搅拌：将重量份为1032.7的原料混合并搅拌6min；（2）湿搅拌：加入重量份为122.6的纯水，继续搅拌4.5min；（3）加酸：加入重量份为90.75，密度为1.4g/cm3的硫酸，加酸时间为12min，并持续搅拌；（4）水冷：当膏温为57℃时，启动循环水降温；（5）风冷：当膏温为68℃时，启动风冷却；（6）出膏：加酸之后的搅拌时间等于10min，出膏温度等于45℃，出膏时的铅膏密度为4.4g/cm3。
所述的步骤（1）中的原料由以下重量份的组分组成：铅粉1000份、四氧化三铅1.7份、生粉22份、淋酸粉9份。
所述的生粉是回收的正铅膏或废正生板烘干粉碎过筛制成的铅粉。
所述的淋酸粉由50%的硫酸铅组成，其余成分为铅。
实验组的正极和膏工艺为：（1）干搅拌：将重量份为1057.5的原料混合并搅拌6min；（2）湿搅拌：加入重量份为122.6的纯水，继续搅拌4.5min；（3）加酸：加入重量份为90.75，密度为1.4g/cm3的硫酸，加酸时间为12min，并持续搅拌；（4）水冷：当膏温为57℃时，启动循环水降温；（5）风冷：当膏温为73℃时，启动风冷却；（6）出膏：加酸之后的搅拌时间等于10min，出膏温度等于45℃，出膏时的铅膏密度为4.4g/cm3。
所述的步骤（1）中的原料由以下重量份的组分组成：铅粉1000份、添加剂4.8份、四氧化三铅1.7份、生粉22份、淋酸粉9份，固体改性二氧化硅20份。
所述的固体改性二氧化硅的粒径为10纳米。
所述的生粉是回收的正铅膏或废正生板烘干粉碎过筛制成的铅粉。
所述的淋酸粉由50%的硫酸铅组成，其余成分为铅。
所述的添加剂为短纤维、三氧化二锑、硫酸亚锡和纳米石墨。
将对比组的普通电池与实验组的电池做对比，测定干电池重量、电池充放电结束后重量、电池吸酸量和吸酸值比例，其结果如表2所示：
表2
将对比组和实验组进行XRD物相定性定量分析，每组进行4次测定，其结果如表3所示：
表3
将对比组和实验组进行电池循环寿命测定，绘制电池循环寿命曲线（图1）。
通过表2、表3和图1，可看出本发明（实验组）与普通铅酸蓄电池（对比组）相比，本发明的吸酸值由原来的11%提高至13.5%，极板孔率由37%提高至45%左右，电池吸酸净增重月1.1%左右，正板4BS 含量由4%左右提升至10%左右，电池寿命增加约100次。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包括在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.正极和膏工艺，其特征在于：包括以下步骤：（1）干搅拌：将重量份为1039.2-1076的原料混合并搅拌5-7min；（2）湿搅拌：加入重量份为112.2-132.6的纯水，继续搅拌4-5min；（3）加酸：加入重量份为90.5-91.0，密度为1.4g/cm3的硫酸，加酸时间为11-13min，并持续搅拌；（4）水冷：当膏温为55-58℃时，启动循环水降温；（5）风冷：当膏温为65-75℃之间时，启动风冷却；（6）出膏：加酸之后的搅拌时间大于等于7min，出膏温度小于等于48℃，出膏时的铅膏密度为4.4-4.5g/cm3。
2.根据权利要求1所述的正极和膏工艺，其特征在于：所述的步骤（1）中的原料由以下重量份的组分组成：铅粉990-1010份、添加剂4.7-5.0份、四氧化三铅1.4-2份、生粉20-24份、淋酸粉8-10份，固体改性二氧化硅15-25份。
3.根据权利要求2所述的正极和膏工艺，其特征在于：所述的固体改性二氧化硅的粒径为9-11纳米。
4.根据权利要求2所述的正极和膏工艺，其特征在于：所述的生粉是回收的正铅膏或废正生板烘干粉碎过筛制成的铅粉。
5.根据权利要求2所述的正极和膏工艺，其特征在于：所述的淋酸粉由40%-60%的硫酸铅组成，其余成分为铅。
6.根据权利要求2所述的正极和膏工艺，其特征在于：所述的添加剂为短纤维、三氧化二锑、硫酸亚锡和纳米石墨。
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