CN107275644A - 一种铅酸蓄电池稀土合金极板栅及铅酸蓄电池制作方法 - Google Patents

一种铅酸蓄电池稀土合金极板栅及铅酸蓄电池制作方法 Download PDF

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周志丹
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Abstract

本发明公开了一种电动汽车用铅酸蓄电池稀土合金极板栅及铅酸蓄电池制作方法，采用铅合金制成正极板栅和负极板栅；制作正极板栅和负极板栅的涂膏材料；将板栅铅合金分正、负冶炼锅熔化，然后注入正、负铸板栅模具制成正、负板栅，将膏粉材料放入和膏机中，搅拌好正、负铅膏，将正、负板栅分别输入正、负涂板机的入口；把对应的正、负铅膏分别投入正、负板栅的涂板机中，将铅膏均匀的涂在正、负板栅上，并进行晾干，将极板按正、负分别进入固化室，按一定的湿度，在75℃的高温固化室中进行固化，将固化好的极板进行分片、刷耳、磨边，即制成生极板；本发明工艺简单，制造成本低，减少生产能耗，性能高、稳定，产品使用寿命长，可大力推广。

Description

一种铅酸蓄电池稀土合金极板栅及铅酸蓄电池制作方法
技术领域
本发明涉及一种铅酸蓄电池稀土合金极板栅及铅酸蓄电池制作方法，属于铅酸蓄电池制造技术领域。
背景技术
由于石油资源匮乏，环境污染严重和温室效应等，目前新能源产业和电动汽车产业越来越为人们所注重，作为能量储存和转换的器件——蓄电池更是为人们关注。考量蓄电池的优劣目前有四个重点：电容量、寿命、重量、价格。目前有市售的储能器件——蓄电池各有优势和不足。锂离子电池：重量轻、寿命较长、但价格很高、大容量电池安全性差；镍氢电池：重量轻、寿命中等、但价格高、能量低（主要是单体电压低）；铅蓄电池经历了150多年的发展，具有原材料来源丰富，安全可靠性高，回收利用率高，容量大、价格低等特点，在二次电池领域占据重要地位，但其重量大，寿命不长。新能源产业和电动汽车产业的发展对铅蓄电池的能量密度、低温性能、循环寿命等提出了新的要求。电池在新能源产业和电动汽车产业中应用模式主要是部分荷电状态下的充放电循环，经常深放电或过放电。传统铅蓄电池在这种工况下运行时与常规使用时的失效模式有所不同，其中最典型的失效模式是负极的严重硫酸盐化和阳极板的快速损耗，所以国内外有大量铅酸蓄电池稀土合金极板栅及铅酸蓄电池制作方法的研究，以期冀找出一种合理配方以及先进工艺，可以提高产品的使用寿命，降低在生产过程中的消耗，并且使生产制造成本降低，产品性能良好、稳定等。
发明内容
（一）要解决的技术问题
为解决上述问题，本发明提出了一种工艺简单，制造成本低，减少生产能耗，性能高、稳定，产品使用寿命长的铅酸蓄电池稀土合金极板栅及铅酸蓄电池制作方法。
（二）技术方案
本发明的一种铅酸蓄电池稀土合金极板栅及铅酸蓄电池制作方法，其特征在于：1）采用铅合金制成板栅，所述的板栅铅合金由下列重量百分比的材料熔炼制得正极板栅和负极板栅，所述的正极板栅的重量百分比：钙0.1%～0.12%，锡1.2%～1.6%，锑0.008%，铁0.001%，鉍0.004%～0.005%，锌0.001%，铝0.02%～0.04%，银0.001%，砷0.001%，镁0.001%，铜0.0025%～0.003%，稀土0.005%，其余为铅；所述的负极板栅的重量百分比：钙0.12%～0.14%，铝0.02%～0.04%，银0.008%，铜0.001%，铁0.0005%，鉍0.0008%，锑0.0005%，砷0.0005%，稀土0.002%，其余为铅；
2）正极板栅和负极板栅的涂膏材料的配比制作：
A、正极板栅：铅粉1000kg、硫酸89kg、水112kg、短纤维1.2kg、石墨3kg、Sb2O31kg、四碱式硫酸铅3kg、SnSO41.2kg；
B、负极板栅：铅粉950kg、红丹50kg、硫酸95kg、水110kg、挪威木素2kg、腐植酸3kg、超细BaSO4/12kg、乙炔黑3kg；
A、将所述的板栅铅合金分正、负冶炼锅熔化，然后将熔化的板栅铅合金溶液注入正、负铸板栅模具中，分别制成正、负板栅，待用；
B、将所述膏粉材料放入和膏机中，搅拌好正、负铅膏，待用；
C、将所述的正、负板栅分别输入正、负涂板机的入口；
D、把对应的正、负铅膏分别投入正、负板栅的涂板机中，将铅膏均匀的涂在所述的正、负板栅上，并进行晾干，待用；
E、将所述的极板按正、负分别进入固化室，按一定的湿度，在75℃的高温固化室中进行固化，时间为42小时；
F、将固化好的极板进行分片、刷耳、磨边，即制成本蓄电池用生极板，待装配用。
进一步地，铅酸蓄电池制作方法，其特征在于：选用电动汽车用铅酸蓄电池的合格正极板栅和负极板栅待用；
A、包板：
1）、将电动汽车用铅酸蓄电池正负极板栅按生产型号所需的片数准备好；
2）、按第一片负板栅，第二片包隔板纸的正板，第三片负板栅的顺序交替叠加排列，最后一片是负板栅，按型号所需片数组成极群；
B、极群焊接：
将极群按产品所需规格，装上夹具，极耳部位用板梳夹紧，正负极以压条分开，用焊枪分别将正负极耳熔化焊接成正负汇流排，在每个极群的正负极引出部位焊接上过桥端子，组成一个单体电池组；
C、极群入槽：
将上述单体电池组的各个极群按正负顺序逐个插入电池槽；
D、跨桥焊接：
将电池槽中的极群上的各个端子，用拼接夹具夹紧，再用焊枪熔化联接，最后留出一个正极端子和负极端子（作引线用的正负极）；
E、封盖：
取配套的电池槽盖，注入适量的密封胶，将拼接好极群的电池底槽压上封口，待密封胶固化后，在引线端子的正极点上红色密封胶，负极点上蓝色密封胶，进入固化窑固化；
F、灌酸：
将固化好的半成品电池输送到加酸机，抽四次真空后，定量注入一定比重的硫酸电解液，静置3小时；
G、充电化成：
将灌酸并静置好的电池，按每条充电线20只上线排列，再逐个用导线按正负顺序联接到充电柜，按充电工艺进行充放电化成76小时，按工艺检测标准逐个检测，剔除不合格电池，合格电池清洁、包装即为成品。
（三）有益效果
本发明与现有技术相比较，其具有以下有益效果：本发明工艺简单，制造成本低，减少生产能耗，性能高、稳定，产品使用寿命长，可大力推广。
具体实施方式
实施例1
一种铅酸蓄电池稀土合金极板栅及铅酸蓄电池制作方法，1）采用铅合金制成板栅，所述的板栅铅合金由下列重量百分比的材料熔炼制得正极板栅和负极板栅，所述的正极板栅的重量百分比：钙0.1%，锡1.2%，锑0.008%，铁0.001%，鉍0.004%，锌0.001%，铝0.02%，银0.001%，砷0.001%，镁0.001%，铜0.0025%，稀土0.005%，其余为铅；所述的负极板栅的重量百分比：钙0.12%，铝0.02%，银0.008%，铜0.001%，铁0.0005%，鉍0.0008%，锑0.0005%，砷0.0005%，稀土0.002%，其余为铅；
2）正极板栅和负极板栅的涂膏材料的配比制作：
A、正极板栅：铅粉1000kg、硫酸89kg、水112kg、短纤维1.2kg、石墨3kg、Sb2O31kg、四碱式硫酸铅3kg、SnSO41.2kg；
B、负极板栅：铅粉950kg、红丹50kg、硫酸95kg、水110kg、挪威木素2kg、腐植酸3kg、超细BaSO4/12kg、乙炔黑3kg；
A、将所述的板栅铅合金分正、负冶炼锅熔化，然后将熔化的板栅铅合金溶液注入正、负铸板栅模具中，分别制成正、负板栅，待用；
B、将所述膏粉材料放入和膏机中，搅拌好正、负铅膏，待用；
C、将所述的正、负板栅分别输入正、负涂板机的入口；
D、把对应的正、负铅膏分别投入正、负板栅的涂板机中，将铅膏均匀的涂在所述的正、负板栅上，并进行晾干，待用；
E、将所述的极板按正、负分别进入固化室，按一定的湿度，在75℃的高温固化室中进行固化，时间为42小时；
F、将固化好的极板进行分片、刷耳、磨边，即制成本蓄电池用生极板，待装配用。
其中，铅酸蓄电池制作方法，选用电动汽车用铅酸蓄电池的合格正极板栅和负极板栅待用；
A、包板：
1）、将电动汽车用铅酸蓄电池正负极板栅按生产型号所需的片数准备好；
2）、按第一片负板栅，第二片包隔板纸的正板，第三片负板栅的顺序交替叠加排列，最后一片是负板栅，按型号所需片数组成极群；
B、极群焊接：
将极群按产品所需规格，装上夹具，极耳部位用板梳夹紧，正负极以压条分开，用焊枪分别将正负极耳熔化焊接成正负汇流排，在每个极群的正负极引出部位焊接上过桥端子，组成一个单体电池组；
C、极群入槽：
将上述单体电池组的各个极群按正负顺序逐个插入电池槽；
D、跨桥焊接：
将电池槽中的极群上的各个端子，用拼接夹具夹紧，再用焊枪熔化联接，最后留出一个正极端子和负极端子（作引线用的正负极）；
E、封盖：
取配套的电池槽盖，注入适量的密封胶，将拼接好极群的电池底槽压上封口，待密封胶固化后，在引线端子的正极点上红色密封胶，负极点上蓝色密封胶，进入固化窑固化；
F、灌酸：
将固化好的半成品电池输送到加酸机，抽四次真空后，定量注入一定比重的硫酸电解液，静置3小时；
G、充电化成：
将灌酸并静置好的电池，按每条充电线20只上线排列，再逐个用导线按正负顺序联接到充电柜，按充电工艺进行充放电化成76小时，按工艺检测标准逐个检测，剔除不合格电池，合格电池清洁、包装即为成品。
实施例2
一种铅酸蓄电池稀土合金极板栅及铅酸蓄电池制作方法，1）采用铅合金制成板栅，所述的板栅铅合金由下列重量百分比的材料熔炼制得正极板栅和负极板栅，所述的正极板栅的重量百分比：钙0.12%，锡1.6%，锑0.008%，铁0.001%，鉍0.005%，锌0.001%，铝0.04%，银0.001%，砷0.001%，镁0.001%，铜0.003%，稀土0.005%，其余为铅；所述的负极板栅的重量百分比：钙0.14%，铝0.04%，银0.008%，铜0.001%，铁0.0005%，鉍0.0008%，锑0.0005%，砷0.0005%，稀土0.002%，其余为铅；
2）正极板栅和负极板栅的涂膏材料的配比制作：
A、正极板栅：铅粉1000kg、硫酸89kg、水112kg、短纤维1.2kg、石墨3kg、Sb2O31kg、四碱式硫酸铅3kg、SnSO41.2kg；
B、负极板栅：铅粉950kg、红丹50kg、硫酸95kg、水110kg、挪威木素2kg、腐植酸3kg、超细BaSO4/12kg、乙炔黑3kg；
A、将所述的板栅铅合金分正、负冶炼锅熔化，然后将熔化的板栅铅合金溶液注入正、负铸板栅模具中，分别制成正、负板栅，待用；
B、将所述膏粉材料放入和膏机中，搅拌好正、负铅膏，待用；
C、将所述的正、负板栅分别输入正、负涂板机的入口；
D、把对应的正、负铅膏分别投入正、负板栅的涂板机中，将铅膏均匀的涂在所述的正、负板栅上，并进行晾干，待用；
E、将所述的极板按正、负分别进入固化室，按一定的湿度，在75℃的高温固化室中进行固化，时间为42小时；
F、将固化好的极板进行分片、刷耳、磨边，即制成本蓄电池用生极板，待装配用。
其中，铅酸蓄电池制作方法，选用电动汽车用铅酸蓄电池的合格正极板栅和负极板栅待用；
A、包板：
1）、将电动汽车用铅酸蓄电池正负极板栅按生产型号所需的片数准备好；
2）、按第一片负板栅，第二片包隔板纸的正板，第三片负板栅的顺序交替叠加排列，最后一片是负板栅，按型号所需片数组成极群；
B、极群焊接：
将极群按产品所需规格，装上夹具，极耳部位用板梳夹紧，正负极以压条分开，用焊枪分别将正负极耳熔化焊接成正负汇流排，在每个极群的正负极引出部位焊接上过桥端子，组成一个单体电池组；
C、极群入槽：
将上述单体电池组的各个极群按正负顺序逐个插入电池槽；
D、跨桥焊接：
将电池槽中的极群上的各个端子，用拼接夹具夹紧，再用焊枪熔化联接，最后留出一个正极端子和负极端子（作引线用的正负极）；
E、封盖：
取配套的电池槽盖，注入适量的密封胶，将拼接好极群的电池底槽压上封口，待密封胶固化后，在引线端子的正极点上红色密封胶，负极点上蓝色密封胶，进入固化窑固化；
F、灌酸：
将固化好的半成品电池输送到加酸机，抽四次真空后，定量注入一定比重的硫酸电解液，静置3小时；
G、充电化成：
将灌酸并静置好的电池，按每条充电线20只上线排列，再逐个用导线按正负顺序联接到充电柜，按充电工艺进行充放电化成76小时，按工艺检测标准逐个检测，剔除不合格电池，合格电池清洁、包装即为成品。
实施例3
一种铅酸蓄电池稀土合金极板栅及铅酸蓄电池制作方法，1）采用铅合金制成板栅，所述的板栅铅合金由下列重量百分比的材料熔炼制得正极板栅和负极板栅，所述的正极板栅的重量百分比：钙0.11%，锡1.5%，锑0.008%，铁0.001%，鉍0.0045%，锌0.001%，铝0.03%，银0.001%，砷0.001%，镁0.001%，铜0.0028%，稀土0.005%，其余为铅；所述的负极板栅的重量百分比：钙0.13%%，铝0.03%，银0.008%，铜0.001%，铁0.0005%，鉍0.0008%，锑0.0005%，砷0.0005%，稀土0.002%，其余为铅；
2）正极板栅和负极板栅的涂膏材料的配比制作：
A、正极板栅：铅粉1000kg、硫酸89kg、水112kg、短纤维1.2kg、石墨3kg、Sb2O31kg、四碱式硫酸铅3kg、SnSO41.2kg；
B、负极板栅：铅粉950kg、红丹50kg、硫酸95kg、水110kg、挪威木素2kg、腐植酸3kg、超细BaSO4/12kg、乙炔黑3kg；
A、将所述的板栅铅合金分正、负冶炼锅熔化，然后将熔化的板栅铅合金溶液注入正、负铸板栅模具中，分别制成正、负板栅，待用；
B、将所述膏粉材料放入和膏机中，搅拌好正、负铅膏，待用；
C、将所述的正、负板栅分别输入正、负涂板机的入口；
D、把对应的正、负铅膏分别投入正、负板栅的涂板机中，将铅膏均匀的涂在所述的正、负板栅上，并进行晾干，待用；
E、将所述的极板按正、负分别进入固化室，按一定的湿度，在75℃的高温固化室中进行固化，时间为42小时；
F、将固化好的极板进行分片、刷耳、磨边，即制成本蓄电池用生极板，待装配用。
其中，铅酸蓄电池制作方法，选用电动汽车用铅酸蓄电池的合格正极板栅和负极板栅待用；
A、包板：
1）、将电动汽车用铅酸蓄电池正负极板栅按生产型号所需的片数准备好；
2）、按第一片负板栅，第二片包隔板纸的正板，第三片负板栅的顺序交替叠加排列，最后一片是负板栅，按型号所需片数组成极群；
B、极群焊接：
将极群按产品所需规格，装上夹具，极耳部位用板梳夹紧，正负极以压条分开，用焊枪分别将正负极耳熔化焊接成正负汇流排，在每个极群的正负极引出部位焊接上过桥端子，组成一个单体电池组；
C、极群入槽：
将上述单体电池组的各个极群按正负顺序逐个插入电池槽；
D、跨桥焊接：
将电池槽中的极群上的各个端子，用拼接夹具夹紧，再用焊枪熔化联接，最后留出一个正极端子和负极端子（作引线用的正负极）；
E、封盖：
取配套的电池槽盖，注入适量的密封胶，将拼接好极群的电池底槽压上封口，待密封胶固化后，在引线端子的正极点上红色密封胶，负极点上蓝色密封胶，进入固化窑固化；
F、灌酸：
将固化好的半成品电池输送到加酸机，抽四次真空后，定量注入一定比重的硫酸电解液，静置3小时；
G、充电化成：
将灌酸并静置好的电池，按每条充电线20只上线排列，再逐个用导线按正负顺序联接到充电柜，按充电工艺进行充放电化成76小时，按工艺检测标准逐个检测，剔除不合格电池，合格电池清洁、包装即为成品。
本发明工艺简单，制造成本低，减少生产能耗，性能高、稳定，产品使用寿命长，可大力推广。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范分围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (2)

1.一种铅酸蓄电池稀土合金极板栅及铅酸蓄电池制作方法，其特征在于：1）采用铅合金制成板栅，所述的板栅铅合金由下列重量百分比的材料熔炼制得正极板栅和负极板栅，所述的正极板栅的重量百分比：钙0.1%～0.12%，锡1.2%～1.6%，锑0.008%，铁0.001%，鉍0.004%～0.005%，锌0.001%，铝0.02%～0.04%，银0.001%，砷0.001%，镁0.001%，铜0.0025%～0.003%，稀土0.005%，其余为铅；所述的负极板栅的重量百分比：钙0.12%～0.14%，铝0.02%～0.04%，银0.008%，铜0.001%，铁0.0005%，鉍0.0008%，锑0.0005%，砷0.0005%，稀土0.002%，其余为铅；
2）正极板栅和负极板栅的涂膏材料的配比制作：
A、正极板栅：铅粉1000kg、硫酸89kg、水112kg、短纤维1.2kg、石墨3kg、Sb2O31kg、四碱式硫酸铅3kg、SnSO41.2kg；
B、负极板栅：铅粉950kg、红丹50kg、硫酸95kg、水110kg、挪威木素2kg、腐植酸3kg、超细BaSO4/12kg、乙炔黑3kg；
A、将所述的板栅铅合金分正、负冶炼锅熔化，然后将熔化的板栅铅合金溶液注入正、负铸板栅模具中，分别制成正、负板栅，待用；
B、将所述膏粉材料放入和膏机中，搅拌好正、负铅膏，待用；
C、将所述的正、负板栅分别输入正、负涂板机的入口；
D、把对应的正、负铅膏分别投入正、负板栅的涂板机中，将铅膏均匀的涂在所述的正、负板栅上，并进行晾干，待用；
E、将所述的极板按正、负分别进入固化室，按一定的湿度，在75℃的高温固化室中进行固化，时间为42小时；
F、将固化好的极板进行分片、刷耳、磨边，即制成本蓄电池用生极板，待装配用。
2.一种铅酸蓄电池制作方法，其特征在于：选用电动汽车用铅酸蓄电池的合格正极板栅和负极板栅待用；
A、包板：
1）、将电动汽车用铅酸蓄电池正负极板栅按生产型号所需的片数准备好；
2）、按第一片负板栅，第二片包隔板纸的正板，第三片负板栅的顺序交替叠加排列，最后一片是负板栅，按型号所需片数组成极群；
B、极群焊接：
将极群按产品所需规格，装上夹具，极耳部位用板梳夹紧，正负极以压条分开，用焊枪分别将正负极耳熔化焊接成正负汇流排，在每个极群的正负极引出部位焊接上过桥端子，组成一个单体电池组；
C、极群入槽：
将上述单体电池组的各个极群按正负顺序逐个插入电池槽；
D、跨桥焊接：
将电池槽中的极群上的各个端子，用拼接夹具夹紧，再用焊枪熔化联接，最后留出一个正极端子和负极端子（作引线用的正负极）；
E、封盖：
取配套的电池槽盖，注入适量的密封胶，将拼接好极群的电池底槽压上封口，待密封胶固化后，在引线端子的正极点上红色密封胶，负极点上蓝色密封胶，进入固化窑固化；
F、灌酸：
将固化好的半成品电池输送到加酸机，抽四次真空后，定量注入一定比重的硫酸电解液，静置3小时；
G、充电化成：
将灌酸并静置好的电池，按每条充电线20只上线排列，再逐个用导线按正负顺序联接到充电柜，按充电工艺进行充放电化成76小时，按工艺检测标准逐个检测，剔除不合格电池，合格电池清洁、包装即为成品。
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