CN108767199B - 一种动力电池内化成生极板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池内化成生极板的方法，包括如下步骤：浸泡步骤，用于对固化后的生极板进行浸泡，至少包括：第一浸泡子步骤：将固化后的生极板浸泡在密度为1.05～1.20g/ml的加二氧化硅胶体的稀硫酸电解液中；第二浸泡子步骤：将在第一浸泡子步骤浸泡后的生极板浸泡在密度为1.25～1.40g/ml的加二氧化硅胶体的稀硫酸电解液中；干燥步骤，用于将浸泡步骤中浸泡后的生极板进行干燥。经过该方法处理过的极板浮粉明显降低，进一步的提升了组装后电池的性能。

Description

一种动力电池内化成生极板的方法
技术领域
本申请涉及内化成电池生极板的方法领域，具体涉及一种动力电池内化成生极板的方法。
背景技术
极板化成是指利用化学和电化学反应使极板转化成具有电化学特性的正、负极板的过程。传统极板化成工艺化成过程中产生大量的酸雾和废水，对环境造成严重污染。随着环境保护意识的增强，电池的内化成工艺成为一种行业发展趋势。但是内化成电池在生产过程中，也陆续发现一些问题，一方面因极板浮粉造成的作业环境的污染，同时易造成单格极群底部铅粉堆积短路；另一方面因化成过程不易控制内部温度，较高的局部温度将会带来诸多不良隐患，例如：铅枝晶的形成、极板铅膏添加剂的析出、以及因温度不均匀使得极板表面给胶体电解液带来的粘稠程度不均匀，即阻抗不均匀，不利于化成效果与胶体电解液的分布。
因此，现有技术有待改进和提高。
发明内容
本申请旨在提供一种动力电池内化成生极板的方法，以降低内化成时浮粉的含量，从而提高了电池容量的一致性及容量合格率。
本申请提供了一种动力电池内化成生极板的方法，包括如下步骤：
浸泡步骤，用于对固化后的生极板进行浸泡，至少包括：
第一浸泡子步骤：将固化后的生极板浸泡在密度为1.05～1.20g/ml的加二氧化硅胶体的稀硫酸电解液中；
第二浸泡子步骤：将在第一浸泡子步骤浸泡后的生极板浸泡在密度为1.25～1.40g/ml的加二氧化硅胶体的稀硫酸电解液中；
干燥步骤，用于将浸泡步骤中浸泡后的生极板进行干燥。
所述的动力电池内化成生极板的方法，其中，所述干燥步骤包括：
第一干燥子步骤：干燥温度设置在40℃～50℃；
第二干燥子步骤：干燥温度设置在60℃～70℃；
第三干燥子步骤：干燥温度设置在70℃～80℃；
第四干燥子步骤：干燥温度设置在40℃～55℃。
所述的动力电池内化成生极板的方法，其中，所述浸泡步骤中，浸泡温度设置在10℃～55℃。
所述的动力电池内化成生极板的方法，其中，所述第一浸泡子步骤和第二浸泡子步骤中，浸泡温度均设置在25℃。
所述的动力电池内化成生极板的方法，其中，所述第一浸泡子步骤，和/或第二浸泡子步骤中，正极板浸泡时间为30～45分钟，负极板浸泡时间为20～40分钟。
所述的动力电池内化成生极板的方法，其中，所述干燥步骤中，干燥温度设置在30～85℃。
所述的动力电池内化成生极板的方法，其中，所述第一干燥子步骤中，干燥时间设置在3～4小时。
所述的动力电池内化成生极板的方法，其中，所述第二干燥子步骤中，干燥时间设置在3～5小时。
所述的动力电池内化成生极板的方法，其中，所述第三干燥子步骤中，干燥时间设置在5～6小时。
所述的动力电池内化成生极板的方法，其中，所述第四干燥子步骤中，干燥时间设置在3～4小时。
本发明的有益效果是：
本申请所提供的动力电池内化成生极板的方法，包括如下步骤：浸泡步骤，用于对固化后的生极板进行浸泡，至少包括：第一浸泡子步骤：将固化后的生极板浸泡在密度为1.05～1.20g/ml的加二氧化硅胶体的稀硫酸电解液中；第二浸泡子步骤：将在第一浸泡子步骤浸泡后的生极板浸泡在密度为1.25～1.40g/ml的加二氧化硅胶体的稀硫酸电解液中；干燥步骤，用于将浸泡步骤中浸泡后的生极板进行干燥。经过该方法处理过的极板浮粉明显降低，进一步的提升了组装后电池的性能。
附图说明
图1为本发明所提供的动力电池内化成生极板的方法的流程图；
图2为本发明所提供的动力电池内化成生极板的方法所形成的极板的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的属于只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文中所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参见图1所示，本实施例提供了一种动力电池内化成生极板的方法，包括如下步骤；
步骤一，浸泡步骤，用于对固化后的生极板进行浸泡，在浸泡过程中，生极板的表面会生成硫酸铅，硫酸铅的体积比铅和氧化铅的体积大，为避免生极板在较高浓度硫酸电解液中体积膨胀剧烈，影响生极板的性能，采用分段式浸泡，包括如下两个子步骤：
第一浸泡子步骤S100：将固化后的生极板浸泡在温度为25℃、密度为1.05～1.20g/ml的加二氧化硅胶体的稀硫酸电解液中。具体的，将已固化的生极板完全浸泡在温度为25℃、密度为1.05～1.20g/ml的加二氧化硅胶体的稀硫酸电解液中，密度1.05～1.20g/ml是指加入了二氧化硅胶体的稀硫酸电解液的密度，配置过程如下：首先，配置质量百分比为10％±1％的二氧化硅胶体溶液；其次，再将配置好的二氧化硅胶体溶液与稀硫酸溶液按照质量比为1/50～1/30配置成密度为1.05～1.20g/ml的电解液。
第二浸泡子步骤S200：将在第一浸泡子步骤浸泡后的生极板浸泡在温度为25℃、密度为1.25～1.40g/ml的加二氧化硅胶体的稀硫酸电解液中。具体的，将生极板完全浸泡在温度为25℃、密度为1.25～1.40g/ml的加二氧化硅胶体的稀硫酸电解液中，密度1.25～1.40g/ml是指加入了二氧化硅胶体的稀硫酸电解液的密度，配置过程如下：首先，配置质量百分比为10％±1％的二氧化硅胶体溶液；其次，再将配置好的二氧化硅胶体溶液与稀硫酸溶液按照质量比为1/25～1/15配置成密度为1.25～1.40g/ml的电解液。
本实施例中，第一浸泡子步骤S100中在配置电解液时，使用质量比为1/50～1/30的二氧化硅胶体溶液与稀硫酸溶液，该质量比有利于二氧化硅胶体溶液渗入到极板内部，具有对电解液良好的吸附作用，从而使得电解液均匀的分布在极板内。在第一浸泡子步骤S100中配置电解液时所使用的稀硫酸的密度为1.24g/ml～1.26g/ml，且稀硫酸的质量比为34％±1％；在第二浸泡子步骤S200中配置电解液时所使用的稀硫酸的密度为1.39g/ml～1.41g/ml，且稀硫酸的质量比为51％±1％。本实施方式中，在第一浸泡子步骤S100的配置过程中和第二浸泡子步骤S200的配置过程中，关于所使用的稀硫酸的密度均为环境温度为25℃下的稀硫酸的密度。在生极板的浸泡过程中，浸泡温度不能过高，过高易导致过浸，使生极板表面物质与稀硫酸发生过渡反应，作为优选的，浸泡温度设置在10℃～55℃。温度在10℃～55℃降低了对温度的控制难度，可实现大型化作业。更优选的，第一浸泡子步骤S100和第二浸泡子步骤S200中，浸泡温度均设置在25℃。一般情况下，负极板比正极板薄，因此，负极板的浸泡时间比正极板的浸泡时间相对较短。可根据实际正极板、负极板的规格大小，确定浸泡时间。作为优选的，第一浸泡子步骤S100和第二浸泡子步骤S200中，正极板浸泡时间为30～45分钟，负极板浸泡时间为20～40分钟。
本实施例中，生极板是化成之前的极板，化成结束后，极板做好了氧化处理，适于储存和运输，将其称为熟极板。
步骤二：干燥步骤，用于将浸泡步骤中浸泡后的生极板进行干燥。具体的，将完成浸泡的生极板进行干燥，干燥温度一般为30～85℃，温度过高会对生极板造成不良影响。为进一步提高生极板的干燥质量和干燥效率，可采用分段式干燥，包括如下子步骤：
第一干燥子步骤S300：干燥温度设置在40℃～50℃，干燥时间设置在3～4小时。
第二干燥子步骤S400：干燥温度设置在60℃～70℃，干燥时间设置在3～5小时。
第三干燥子步骤S500：干燥温度设置在70℃～80℃，干燥时间设置在5～6小时。
第四干燥子步骤S600：干燥温度设置在40℃～55℃，干燥时间设置在3～4小时。
采用本实施例中所描述的方法对生极板进行再处理时，生极板表面浮粉或与稀硫酸发生反应生成化合物吸附在极板表面，或脱落沉降在稀硫酸中，降低了浮粉的含量。同时，含有二氧化硅胶体的稀硫酸中的二氧化硅附着在极板的表面，经过干燥后，形成一种网格状的胶体薄膜包覆极板(如图2所示)，进一步的降低了极板的浮粉量。使得极板在周转和包板过程中基本无粉尘，从而提高了极板的均匀性。使用该极板组装的电池在加酸充电过程中电池的温度稳、不易失控，成品电池一致性好。
对经过本方法处理过的极板表面铅膏粉尘测试，其测试过程如下:将极板底部边框垂直距地面30cm，自由落体三次测得铅膏粉尘脱落重量，结果见表1：
表1：
Figure BDA0001634620600000051
由表1的测试结果可知，对比普通极板经过处理的极板表面铅膏粉尘量，在经过浸酸、干燥后得到极大的改善。
由以上测试结果可知，采用本发明的方法处理后的极板表面浮粉量相对于未经处理的普通极板得到了极大的降低，极板周转和包板过程中基本无粉尘，使得极板的均匀性提高。极板表面的二氧化硅薄膜，在电池加酸化成时能吸附电解液使电解液均匀分布，减少电池在使用过程中电解液产生浓度分层造成的浓差极化，提高了电池性能，电池的均一性也得以提升。
综上所述，本实施例所提供的动力电池内化成生极板的方法，经过本方法处理过的极板浮粉明显降低，并且含有二氧化硅胶体的稀硫酸中的二氧化硅附着在极板的表面，经过干燥后形成一种网格状的胶体薄膜包覆极板，进一步降低了极板的浮粉量。将内化成后的极板组装电池后极板表面的二氧化硅胶体薄膜有利于稀硫酸电解液的均匀分布，提升了电池的性能，从而延长了电池的使用寿命。
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (8)

1.一种动力电池内化成生极板的方法，其特征在于，包括如下步骤：
浸泡步骤，用于对固化后的生极板进行浸泡，所述浸泡步骤中，浸泡温度设置在10℃～55℃；所述浸泡步骤至少包括：
第一浸泡子步骤：将固化后的生极板浸泡在密度为1.05～1.20g/ml的加入了二氧化硅胶体的稀硫酸电解液中；
第二浸泡子步骤：将在第一浸泡子步骤浸泡后的生极板浸泡在密度为1.25～1.40g/ml的加入了二氧化硅胶体的稀硫酸电解液中；
干燥步骤，用于将浸泡步骤中浸泡后的生极板进行干燥；所述干燥步骤中，干燥温度设置在30～85℃。
2.如权利要求1所述的动力电池内化成生极板的方法，其特征在于，所述干燥步骤包括：
第一干燥子步骤：干燥温度设置在40℃～50℃；
第二干燥子步骤：干燥温度设置在60℃～70℃；
第三干燥子步骤：干燥温度设置在70℃～80℃；
第四干燥子步骤：干燥温度设置在40℃～55℃。
3.如权利要求1所述的动力电池内化成生极板的方法，其特征在于，所述第一浸泡子步骤和第二浸泡子步骤中，浸泡温度均设置在25℃。
4.如权利要求3所述的动力电池内化成生极板的方法，其特征在于，所述第一浸泡子步骤，和/或第二浸泡子步骤中，正极板浸泡时间为30～45分钟，负极板浸泡时间为20～40分钟。
5.如权利要求2所述的动力电池内化成生极板的方法，其特征在于，所述第一干燥子步骤中，干燥时间设置在3～4小时。
6.如权利要求2所述的动力电池内化成生极板的方法，其特征在于，所述第二干燥子步骤中，干燥时间设置在3～5小时。
7.如权利要求2所述的动力电池内化成生极板的方法，其特征在于，所述第三干燥子步骤中，干燥时间设置在5～6小时。
8.如权利要求2所述的动力电池内化成生极板的方法，其特征在于，所述第四干燥子步骤中，干燥时间设置在3～4小时。
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