CN107634187A

CN107634187A - 一种提高生极板铅膏强度的方法

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Publication number: CN107634187A
Application number: CN201710709998.6A
Authority: CN
Inventors: 任建华; 牛冀辉; 王荣军; 张亮东; 甘德祥; 杨炳利; 张冰波; 刘明; 于丽华; 刘洪波
Original assignee: Fengfan Co Ltd
Current assignee: Tangshan Fengfan Hongwen Battery Co ltd
Priority date: 2017-08-18
Filing date: 2017-08-18
Publication date: 2018-01-26
Anticipated expiration: 2037-08-18
Also published as: CN107634187B

Abstract

一种提高生极板铅膏强度的方法，包括铅膏原料配制工序，铅膏原料配制工序中设有纤维配制处理步骤，纤维配制处理步骤按照下述过程进行：a、按照铅膏配比中铅粉含量称取粗、细纤维，其中，直径为10μm～12μm、长度2～4mm的细纤维含量为铅膏中铅粉重量的0.013％～0.017％，直径为18μm～20μm、长度5～7mm的粗纤维含量为铅膏中铅粉重量的0.043％～0.047％；b、纤维混合；c、纤维保湿处理。采用本发明方法和制好的铅膏一致性好，能够有效利用纤维把铅膏可靠固定。以本发明方法制备的生极板，在一米高度自由跌落20次，未出现掉块现象；生极板废品率中掉块缺陷由第一位降至到第五位，达到预期效果。

Description

一种提高生极板铅膏强度的方法

技术领域

本发明涉及一种蓄电池铅膏制造方法，特别是一种可以明显稳定铅膏结构、提高生极板铅膏强度的方法。

背景技术

铅酸蓄电池用于电源已有上百年的历史，作为各种车辆的起动电源获得了广泛的应用。随着工业发展和蓄电池性能的改善，铅酸蓄电池应用范围也在不断扩大。目前铅酸蓄电池在生产过程中存在着生极板活性物质掉块的问题，且活性物质掉块在生极板缺陷中位居第一。生极板活性物质掉块危害较大，主要是因为活性物质经过固化干燥后，块状活性物质硬度较高，在装配电池中往往容易夹在隔板当中，造成隔板被割破，使正负极板造成短路而使电池报废。生极板掉块也容易造成电池容量降低，其原因是生极板掉块使掉块周围产生松动，经过电池化成后，蓄电池在经过多次充放电过程中正板活性物质极容易脱落，容量过早衰减后造成蓄电池报废。

蓄电池的生产过程中铅粉、硫酸、水、添加剂和纤维按照工艺配比进行和制，在和制过程中加入的纤维分散到铅膏当中，片式板栅经过涂板机把铅膏涂在板栅上，经过固化干燥后的生极板进行分板、装配，把生极板焊接成极群组，装入电池槽内。上述多道工序中不可避免的对生极板的铅膏会产生损伤，这是造成生极板掉块主要原因。通常在和膏时加入纤维，对于生极板强度有一定提高，但是如果加入纤维量较多容易造成蓄电池极板内阻较大，对于蓄电池起动和容量有较大影响，而加入纤维量少则无法有效解决极板掉块问题。此外，纤维结团现象造成铅膏强度的不一致性也是导致生极板掉块的重要因素。上述问题，导致生极板掉块问题长期难以解决。分析表明，生极板掉块的主要技术壁垒是纤维没有真正发挥其应有作用，因此提高和充分发挥纤维的作用是解决生极板掉块的有效途径。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种提高生极板铅膏强度的方法，它可以有效解决生极板掉块的缺陷。

本发明所述问题是以下述技术方案解决的：

一种提高生极板铅膏强度的方法，包括铅膏原料配制工序，铅膏原料配制工序中设有纤维配制处理步骤，所述纤维配制处理步骤按照下述过程进行：

a、按照铅膏配比中铅粉含量称取纤维：所述纤维由两种不同规格的纤维组成，其中直径为10μm～12μm、长度2～4mm的细纤维含量为铅膏中铅粉重量的 0.013％～0.017％，直径为18μm～20μm、长度5～7mm的粗纤维含量为铅膏中铅粉重量的0.043％～0.047％；

b、纤维混合：将配比量的两种纤维放入纤维混合装置的纤维罐中采用吹气法充分混合均匀；

c、纤维保湿处理：将保湿乳液均匀的喷淋到混匀后的纤维上，经过保湿处理的纤维收集密封保存待用。

上述提高生极板铅膏强度的方法，所述保湿乳液由净化水和StantexPP602 亲水油剂混配而成，保湿乳液配兑时将StantexPP602亲水油剂缓慢加入30-35 ℃的软水中，边搅拌边加入，加入后继续搅拌30分钟；保湿乳液浓度为2％-8％, 纤维中喷淋保湿乳液的重量为纤维重量的14％～16％。

上述提高生极板铅膏强度的方法，所述纤维混合装置包括纤维罐和压力气源，纤维罐上部设有上盖，纤维罐底部均布进气孔，纤维罐底部经接头连接吹气管，吹气管连通压力气源。

上述提高生极板铅膏强度的方法，所述吹气压力控制在5～15KPa，吹气时间为3-5分钟。在常温下进行。

上述提高生极板铅膏强度的方法，所述纤维采用聚对苯二甲酸二乙酯纤维。

本发明方法的主要特点如下：1、合理配比原料，将两种不同长度、不同直径的纤维材料严格按照配比添加到铅膏原料中，有效提高铅膏的强度和粘结性能；2、采用混合装置将两种纤维充分混匀，保持铅膏结构的一致性；3、采用保湿乳液对铅膏进行保湿处理，使纤维保持直顺状态，更易分散，避免纤维弯曲缠绕结团。采用本发明方法无需要对和膏机及涂板设备有特殊要求，即可以得到纤维分布均匀的铅膏，和制好的铅膏目测未发现有纤维结团现象，长短不一的纤维在铅膏内分布均匀，一致性好；干燥后的铅膏未出现细小裂纹。经验证，本发明方法制备的生极板，在一米高度自由跌落20次，未出现掉块现象。采用本发明方法，生极板废品率中掉块缺陷由第一位降至到第五位，达到预期效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是纤维混合罐的结构示意图。

图中各标号为：1、上盖，2、纤维罐，3、进气孔，4、接头，5、吹气管， 6、压力气源。

具体实施方式

本发明针对提高铅膏强度解决生极板掉块问题，在传统铅膏原料配制工序中增加了纤维配制处理步骤，其目的在于充分发挥纤维在铅膏中固定结构和稳定剂作用，解决生极板掉块的废品率居高不下问题。传统观点认为，增加纤维的添加比例可以提高铅膏强度，降低掉块。但是随着纤维添加比例的提高容易造成蓄电池极板内阻增大，对于蓄电池起动和容量有较大的影响。针对解决此问题，本发明经过长期摸索、反复试验提出采用两种不同规格纤维混配的方案，具体为：在铅膏中添加直径为10μm～12μm、长度2～4mm的细纤维，细纤维含量为铅膏中铅粉重量的0.013％～0.017％；添加直径为18μm～20μm、长度5～ 7mm的粗纤维，粗纤维含量为铅膏中铅粉重量的0.043％～0.047％。将两种不同规格的纤维添加到铅膏原料中，细纤维可以起到抑制铅膏裂纹作用，粗纤维可以起到抑制铅膏掉块作用。细纤维和粗纤维混配比例使用，加强铅膏自身强度，能更有效防止和降低铅膏裂纹、掉块现象，大幅度提高极板合格率。两种纤维按照比例混合，优势互补、相互协同，在不增加纤维总量的基础上，可以明显提高铅膏强度。所述纤维采用聚对苯二甲酸二乙酯纤维。

铅膏中添加两种纤维后，必需将两种纤维充分混合均匀。为此，本发明专门设计了一种纤维混合装置。参看图1，纤维混合装置包括纤维罐2和压力气源6，纤维罐上部设有上盖1，纤维罐底部均布进气孔3，罐体底部经接头4连接吹气管5，吹气管连通压力气源，压力气源设有压力表。纤维混合时，打开上盖，将配比量的两种纤维放入纤维罐内，盖紧上盖，开启压力气源的阀门，气体将吹气管、接头由纤维罐底部吹入纤维罐，在气体的吹扫作用下，两种纤维被强力搅拌，充分混合。吹气压力控制在5～15KPa，吹气时间一般为3-5分钟即可。

混合后的纤维还需要进行保湿处理，保湿处理是将保湿乳液均匀喷洒到混配过的纤维上，使纤维具有一定的湿度。保湿乳液可以起到使纤维保湿和有利于纤维在溶液中分散的作用。由于细纤维的直径过小，干燥后很容易发生弯曲，而弯曲的纤维极易结团，纤维结团后不但起不到纤维的强固作用，反而会加剧生极板掉块倾向。因此必需利用保湿乳液对纤维进行保湿处理。保湿乳液使用软水和StantexPP602亲水油剂混配，配制时将StantexPP602亲水油剂缓慢加入30-35℃的软水中，边搅拌边加入，加入后继续搅拌30分钟。保湿乳液浓度为2％-8％。喷淋保湿乳液的重量为纤维重量的14％～16％。

经过上述处理的纤维分散均匀、直顺，不易弯曲结团，配置铅膏时可以直接加入铅粉中使用，也可以加入和膏的配方水中使用。

以下给出几个具体的实施例：

实施例1：称取直径为10μm～12μm、长度为2～4mm的聚对苯二甲酸二乙酯纤维0.13kg，称取直径为18μm～20μm、长度5～7mm的聚对苯二甲酸二乙酯纤维0.43kg；将上述两种纤维放入纤维罐中采用吹气法充分混合均匀，吹气气压力控制在15KPa，吹气时间为3分钟；将混合均匀的纤维取出摊平，采用保湿乳液雾状喷淋均匀，保湿乳液采用净化水和StantexPP602亲水油剂混配而成，保湿乳液浓度为4％，保湿乳液用量为0.078kg；称取铅粉10kg，石墨粉 0.3kg、硫酸钠0.2kg和经保湿处理的纤维加入和膏机中搅拌均匀，然后加入1kg的净化水，湿态混合均匀后，淋入密度为1.4g/cm³(25℃)的硫酸溶液0.7kg 和膏；将按上述方法制备的铅膏涂在板栅上，经固化、干燥工序制造出正生板。

实施例2：称取直径为10μm～12μm、长度为2～4mm的聚对苯二甲酸二乙酯纤维0.17kg，称取直径为18μm～20μm、长度5～7mm的聚对苯二甲酸二乙酯纤维0.45kg；将上述两种纤维放入纤维罐中采用吹气法充分混合均匀，吹气气压力控制在10KPa，吹气时间为4分钟；将混合均匀的纤维取出摊平，采用保湿乳液雾状喷淋均匀；保湿乳液采用净化水和StantexPP602亲水油剂混配而成，保湿乳液浓度为2％，保湿乳液用量为0.093kg；称取铅粉10kg，石墨粉0.3kg、硫酸钠0.2kg和经保湿处理的纤维加入和膏机中搅拌均匀，然后加入1kg的净化水，湿态混合均匀后，淋入密度为1.4g/cm³(25℃)的硫酸溶液0.7kg和膏；将按上述方法制备的铅膏涂在板栅上，经固化、干燥工序制造出正生板。

实施例3：称取直径为10μm～12μm、长度为2～4mm的聚对苯二甲酸二乙酯纤维0.15kg，称取直径为18μm～20μm、长度5～7mm的聚对苯二甲酸二乙酯纤维0.47kg；将上述两种纤维放入纤维罐中采用吹气法充分混合均匀，吹气气压力控制在15KPa，吹气时间为3分钟；将混合均匀的纤维取出摊平，采用保湿乳液雾状喷淋均匀，保湿乳液采用净化水和StantexPP602亲水油剂混配而成，乳液浓度为8％，保湿乳液用量为0.1kg；称取铅粉10kg，石墨粉0.3kg、硫酸钠0.2kg和经保湿处理的纤维加入和膏机中搅拌均匀，然后加入1kg的净化水，湿态混合均匀后，淋入密度为1.4g/cm³(25℃)的硫酸溶液0.7kg和膏。将按上述方法制备的铅膏涂在板栅上，经固化、干燥工序制造出正生板。

取上述实施和制好的铅膏，目测未发现有纤维结团现象，长短不一的纤维在铅膏内分布均匀。取上述实施例制备的生极板，在一米高度处自由跌落20次，未出现掉块现象。

Claims

1.一种提高生极板铅膏强度的方法，包括铅膏原料配制工序，其特征在于，铅膏原料配制工序中设有纤维配制处理步骤，所述纤维配制处理步骤按照下述过程进行：

a、按照铅膏配比中铅粉含量称取纤维：所述纤维由两种不同规格的纤维组成，其中直径为10μm～12μm、长度2～4mm的细纤维含量为铅膏中铅粉重量的0.013％～0.017％，直径为18μm～20μm、长度5～7mm的粗纤维含量为铅膏中铅粉重量的0.043％～0.047％；

c、纤维保湿处理：将保湿乳液均匀的喷淋到混匀后的纤维上，经过保湿处理的限位收集密封保存待用。

2.根据权利要求1所述的提高生极板铅膏强度的方法，其特征在于：所述保湿乳液由净化水和StantexPP602亲水油剂混配而成，保湿乳液配兑时将StantexPP602亲水油剂缓慢加入30-35℃的软水中，边搅拌边加入，加入后继续搅拌30分钟；保湿乳液的浓度为2％-8％，纤维中喷淋保湿乳液的重量为纤维重量的14％～16％。

3.根据权利要求2所述的提高生极板铅膏强度的方法，其特征在于：所述纤维混合装置包括纤维罐(2)和压力气源(6)，纤维罐上部设有上盖(1)，纤维罐底部均布进气孔(3)，纤维罐底部经接头(4)连接吹气管(5)，吹气管连通压力气源。

4.根据权利要求3所述的提高生极板铅膏强度的方法，其特征在于：所述吹气压力控制在5～15KPa，吹气时间为3-5分钟。

5.根据权利要求4所述的提高生极板铅膏强度的方法，其特征在于：所述纤维采用聚对苯二甲酸二乙酯纤维。