CN110165224A - 一种长寿命极板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长寿命极板及其制备方法,所述极板用于铅酸蓄电池,包括正极板和负极板,所述正极板为涂膏式极板,包括正极板栅及涂覆在正极板栅表面的正极活性物质;所述正极板栅包括带有极耳的竖筋条及塑料网框,所述塑料网框设有边框及纵横交错的网格,两块塑料网框将竖筋条夹持其中形成板栅;所述极板的制备方法包括:铅膏的制备、涂膏、固化、装配。本发明提供的长寿命极板,采用无横筋条的板栅作为正极板,所述板栅具有较稳定的结构,塑料网框能够防止板栅在充放电过程中的变形和腐蚀,且成本低,使用寿命长,使用这种板栅制作的极板,采用较高的视比重的铅膏,具有较较长的寿命,电池的循环耐久性不小于800次,达到管式极板电池的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池技术领域,特别涉及一种长寿命极板及其制备方法。
背景技术
铅酸电池自法国人普兰特于1859年发明以来,已经经历了近150年的发展历史,常用于交通、通信、电力、军事、航海等领域,起到非常重要的作用。在铅酸蓄电池中,电池深放电时,活性物质PbO2的摩尔体积会增加,发生极板膨胀以致变形,而充电时,活性物质体积减小,即发生极板收缩,在极板膨胀和收缩的过程中。由于正极活性物质PbO2导电性能较差,电阻率高,常采用机械性能好、耐腐蚀性强、导电性能好的板栅作为正极板集电器,膏状活性物质PbO2涂覆在板栅的横根条和竖根条表面,在充放电过程中,由于板栅的支撑,可以防止极板因膨胀和收缩引起活性物质的脱落。板栅的作用:一是作为活性物质的载体,保持活性物质的附着,使极板具有一定的形状;二是传导电流,使电流尽可能地均匀分布在活性物质的每一部分,形成相对均匀的导电体。
板栅在铅酸蓄电池中虽然不参加成流反应,但是电池充放电过程中电流的传导主要依靠板栅来实现,板栅的材质、形状、外型尺寸和结构设计直接影响板栅的电阻分布,也是影响蓄电池性能的重要因素,可以说,铅酸蓄电池的容量和寿命很大程度上取决于正极板的设计。优良的板栅设计不但能使电流分布得更加均匀,而且具有最小的电压损失,使电池性能得到提高。
目前较常用的板栅结构主要有放射形和矩形,都是通过纵横交错的横筋条和纵筋条将活性物质固定其上,充放电过程中,横筋条主要用于负载活性物质,纵筋条主要起电流传递作用,这两种结构的板栅充放电次数约300次左右,其中,横筋条在充放电过程中由于铅膏的膨胀收缩,非常容易变形,从而影响板栅的寿命。也有将板栅制作成开有孔径的平板的形态,平板状确实能提高板栅的寿命和导电性能,但是成本高。在电池中,板栅几乎占用了电池成本的30%-40%或以上,其中横筋条和纵筋条数量越多,筋条越粗,面积越大,其成本越高。还有一种管式电极,是由铅芯作为导电体,管内装有活性物质,底部封口,经充电后化成变成极板。管式电极的耐充放电循环次数多,寿命长,耐震性好,但是制造工艺复杂,成本高,且内阻较大。
如何提高板栅与活性物质的接触面积,又降低板栅的成本,且尽量避免板栅变形,提高电池的使用寿命,是影响铅酸蓄电池进一步发展的关键。可见,现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种无横筋条板栅,旨在解决现有技术中板栅成本高,易变形,使用寿命短的缺陷。
为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:
一种长寿命极板,所述极板用于铅酸蓄电池,包括正极板和负极板,若干块正极板、负极板通过隔板间隔拼装形成极群,其中,所述正极板为涂膏式极板,包括正极板栅及涂覆在正极板栅表面的正极活性物质;所述正极板栅包括带有极耳的竖筋条及塑料网框,所述塑料网框设有边框及纵横交错的网格,两块塑料网框将竖筋条夹持其中形成板栅。
所述长寿命极板中,所述塑料网框包括尺寸大小相同的塑料网框A和塑料网框B,所述塑料网框A设有若干通孔,塑料网框B设有与塑料网框A的通孔相对应的钉,通过通孔和钉相互紧密配合,塑料网框A和塑料网框B将竖筋条卡接成一体。
所述长寿命极板中,所述塑料网框的面积大于竖筋条的面积;所述塑料网框的边框的宽度大于网格的宽度。
所述长寿命极板中,所述正极板栅的极耳和竖筋条为添加有银和镧的铅钙锡铝合金,按重量百分比计,包括:钙0.055~0.065%,锡1.4~1.6%,铝0.01~0.03%,银0.02~0.05%,镧0.015~0.02%,其他为铅或铅的杂质。
所述长寿命极板中,所述负极板的板栅为铅钙锡铝合金,按重量百分比计,包括:钙0.07~0.10%,锡0.2~0.3%,铝0.01~0.03%,其他为铅和铅的杂质。
所述长寿命极板中,所述正极活性物按重量份数计包括:铅粉950~1000份,红丹50份~75份,胶体石墨2~4份,短纤维0.8~1.2份,4BS晶种子10~15份 ,50%稀硫酸85~100份,硫酸亚锡0.5~1份,纯水90~11O 份,胶体2~5份;制备的铅膏为高视比重的铅膏。
所述长寿命极板中,所述负极板表面涂覆有负极活性物,按重量份数计,所述负极活性物包括:铅粉1000份,乙炔黑2~4份,短纤维1.0~1.5份,硫酸钡8~12份,挪威木素1~1.5份,腐植酸2~4份,50%稀硫酸90~110份,纯水95~11O份。
所述长寿命极板中,所述隔板为定量较大的AGM隔板,其定量为220~240g/(m2.mm)。
一种长寿命极板的制备方法,其中,所述方法包括以下步骤:
S100.铅膏的制备:正极活性物采用中高温和膏工艺,其中控制高温段温度为70~75℃;负极活性物采用中低温和膏工艺,其中控制高温段温度为60~65℃;
S200.涂板:将铅膏涂覆于板栅的两面及网格中;
S300.固化干燥:正极板采用高温高湿分段固化工艺,负极板采用常规固化工艺;
S400.装配:将步骤S300中制备好的正极板、隔板及负极板,通过组立机装配成极群,然后再气动压入电池槽中,装配压力约在60~75kPa;
S500.化成:采用内化成方式。
有益效果:
本发明提供了一种长寿命极板及其制备方法,所述极板采用无横筋条的板栅制备而成,能够降低成本,提高电池的使用寿命,按“YD/T1360-2005通信用阀控式密封胶体蓄电池”的标准执行,电池的循环耐久性由不小于400次,提高到不小于800次,能够达到管式极板电池的寿命。与现有技术相比,具有以下有益效果:
(1)所述正极板栅设置的塑料网框,取代了传统的铅合金横筋条,塑料网框为ABS材质,不但具有较大的强度,能够防止板栅在充放电过程发生变形而破坏极板结构,而且能够降低电池的成本;
(2)所述塑料网框为耐酸腐蚀的材质,不会像现有的铅合金板栅那样遭到电解液的锈蚀,因此具有更长更稳定的结构;
(3)所述正极板采用高视比重的铅膏制备而成,具有较长使用寿命;
(4)所述板栅的竖筋条采用铅钙锡铝合金,并且正极板栅的竖筋条还添加有银和镧,从而使得极板的导电性能更好,且镧元素能增加竖筋条的强度。
附图说明
图1为采用本发明极板的电池的结构示意图;
图2为本发明提供的无横筋条板栅的结构示意图;
图3为极耳和竖筋条的结构示意图;
图4为塑料网框A的结构示意图;
图5为塑料网框B的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种长寿命极板及其制备方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1,本发明提供一种长寿命极板,所述极板用于铅酸蓄电池,所述铅酸蓄电池包括外壳1以及设置在外壳里的极板2、隔板3及电解液。所述电池外壳1为高强度的电池外壳,材质为ABS塑料,具有较强的耐酸性和强度,能够经受住较大的装配压力,外壳的顶部设有极柱4、端子5及注液孔6;外壳外还套设有金属槽7,用于保护电池外壳在使用或运输过程中受到损坏。
如图1所示,所述极板2分为正极板2.1和负极板2.2,均为涂膏式极板,若干片正极板2.1、负极板2.2通过隔板3间隔组装形成极群;所述隔板3为AGM隔板,具有较高的吸液量和表面积,且孔径小,能够形成小而高曲径的自由通道,有利于大电流的放电。优选地,所述AGM隔板为定量较大的隔板,更优选地,当AGM隔板定量为220~240g/(m2.mm)时,具有较佳的强度,在长时间的充放电过程中,仍能保持较致密的状态。
如图2、图3所示,上述结构中,所述正极板2.1包括正极板栅8和涂覆在板栅表面的正极活性物,所述正极板栅8为无横筋条的板栅,包括带有极耳9的竖筋条10及塑料网框11,极耳9与竖筋条10为一体成型,用于电池充放电过程电流的传递。竖筋条10包括若干条平行设置的纵向筋条10.1,通过上下设置的横向连接筋条10.2连接,并且纵向筋条的截面为菱形结构,且由靠近极耳端向远离极耳端逐渐变细,这样的结构具有良好的导电作用。所述极耳9设置在纵向筋条较粗的一端的横向连接筋条上,可以位于居中位置,也可以设置在靠边的位置,具体根据铅酸蓄电池的构造进行改变。
如图4所示,所述塑料网框11包括边框12(包括上边框12.1、下边框12.2、左边框12.3和右边框12.4)和设置在边框内的纵横交错的网格13,边框12与网格13的厚度一致,且边框12的宽度较网格13宽,优选地,上边框12.1和下边框12.2较左边框12.3和右边框12.4宽。所述塑料网框主要用于负载活性物质,加宽的边框12具有更稳定的结构,能减少极板在充放电过程由于活性物质的膨胀收缩而发生形变,而纵横交错的网格7,能使活性物质粘附更紧,避免了在充放电过程脱落。
上述结构中,如图4、图5所示,所述塑料网框11为耐酸腐蚀的ABS塑料,塑料网框11的面积大于竖筋条10的面积,能全面覆盖竖筋条10。所述塑料网框11包括尺寸大小相同的塑料网框A和塑料网框B,所述塑料网框A设有若干通孔14,塑料网框B设有与塑料网框的通孔14对应的钉15,通过通孔14和钉15相互紧密配合,塑料网框A和塑料网框B将竖筋条10夹于其中。塑料网框11较铅合金的横筋条的成本低,更重要的是,ABS塑料不会在充放电过程与电解液发生反应,因而不会像传统板栅那样因铅合金的腐蚀而遭到破坏,因此具有更稳定的结构。
所述通孔14包括分布在塑料网框A边框上的通孔及网格中的通孔,其数量不少于5个,通孔的数量1与钉15的数量相同,设置的位置一一对应,数量越多,则二者结合越紧密牢固;通孔14为圆形,钉15为圆柱状,钉15的尺寸较通孔14的尺寸略大,需通过气压压合方可使二者紧密配合。作为一种实施方式,所述通孔14和钉15的数量均为16个,分别均布在左边框12.3、右边框12.4及网格13中
上述长寿命极板中,所述正极板板栅8的极耳9和竖筋条10为铅钙锡铝合金。其中,用于正极板2.1的板栅的竖筋条还添加有银和镧,按重量百分比计,具体包括0.055%~0.65%的钙,1.4%~1.6%的锡,0.01%~0.03%的铝,0.02%~0.05%的银,0.015%~0.02%的镧,其他为铅或铅的杂质。其中银能提高竖筋条的导电性能,镧能提高竖筋条的强度。
上述结构中,所述负极板2.2包括负极板栅和负极活性物,所述负极板栅为含有横筋条和竖筋条的普通结构的板栅,按重量百分比计,所述负极板栅具体包括0.07%~0.10%的钙,0.2%~0.3%的锡,0.01%~0.03%的铝,其他为铅和铅的杂质。上述配比得到的铅合金晶粒细小均匀,具有较佳的塑性、抗压性、抗变形性、机械性能及抗腐蚀性,能够降低电池水分的丢失,提高其免维护性能。
具体地,所述正极板2.1表面涂覆有正极活性物,按重量份数计,所述正极活性物包括:铅粉950~1000份,红丹50份~75份,胶体石墨2~4份,短纤维0.8~1.2份,4BS晶种子10~15份 ,50%稀硫酸85~100份,硫酸亚锡0.5~1份,纯水90~11O 份,胶体2~5份。通过添加4BS晶种子,使制备的铅膏具有较大配比的粗大的4BS晶体,从而化成后的能得到较多的α-PbO2晶体,具有较好的循环寿命。
具体地,所述负极板2.2表面涂覆有负极活性物,按重量份数计,所述负极活性物包括:铅粉1000份,乙炔黑2~4 份,短纤维1 .0~ 1.5份,硫酸钡8~12 份,挪威木素1~1.5份,腐植酸2~4份,50%稀硫酸90 ~110 份,纯水95 ~11O份。
一种如上所述长寿命极板的制备方法,包括以下步骤:
S100.铅膏的制备:包括正极用铅膏和负极用铅膏的制备,具体步骤如下:S110正极用铅膏的制备,包括:于和膏机中自动加入铅粉400~500kg及正极添加剂,再加入剩余的铅粉,干混10分钟,然后快速加水后继续混合3分钟,将搅拌杆表面和锅壁粘附的硬膏清理干净,水混时间5分钟,然后边搅拌边淋酸,淋酸时间约12~18分钟,控制最高温度在70~75OC,高温时间持续约10~15分钟,淋酸及搅拌时间为25分钟,继续搅拌7分钟,然后加胶体并调节视比重,然后继续搅拌3分钟后出膏,出膏温度小于45℃,搅拌和调整视比重约10分钟,和膏总时间约50分钟,得视重比为4.5g/cm3的铅膏。需要注意的是,正极活性物采用中高温和膏工艺,其中控制高温段温度为70~75℃,能得到4BS晶体的比重较大,能提高电池的使用寿命;
S120负极用铅膏的制备,采用中低温和膏工艺,具体包括:在搅拌的状态下自动加入铅粉400~500kg及负极添加剂,然后再加入其余铅粉,干混10分钟,然后快速加水,混合3分钟后,将搅拌杆表面和锅壁粘附的硬膏清理干净,水混时间5分钟,然后边搅拌边淋酸,淋酸时间约14~18分钟,控制最高温度在60~65OC,中温时间持续约10~15分钟,淋酸及搅拌时间为25分钟,继续搅拌7分钟,然后加胶体并调节视比重,然后继续搅拌3分钟,搅拌和调整视比重约10分钟,和膏总时间约50分钟,小于45℃出膏。负极板的膏视比重也是4.50g/cm3;
S200.涂板:将铅膏涂覆于板栅的两面及网格中;制备好的铅膏应在2小时内进行涂膏工艺,本发明中的无横筋条的正极板栅不但能够将铅膏既涂覆在网格的表面,还能将网格的孔径填满,形成平板极板,正极板栅负载的活性物质较多,同时由于铅膏的视比重较大,因此具有较长的使用寿命。
S300.固化干燥:正极板采用高温高湿分段固化工艺,具体包括:先于温度50OC、湿度99%以上,固化16小时;然后于温度70OC、湿度99%以上,固化14小时;再在温度50OC、湿度99%以上,固化24小时;然后在温度45OC,湿度90%,固化18小时;最后于75OC烘干;
负极板采用常规固化工艺。
S400.装配:将步骤S300中制备好的正极板、隔板及负极板,通过组立机装配成极群,然后再气动压入电池槽中,装配压力约在60~75kPa。由于本发明所采用的正极板、负极板均为高视重比的极板,所述AGM隔板为高定量的隔板,因此,正极板、AGM板及负极板在装配过程中需采用较大的装配压力进行装配,优选地,所述装配压力为60~75kPa时,装配的极群具有比较致密紧凑的结构,得到的电池具有较长的使用寿命。具体实施过程中,需使用组立机先把极群压缩,再气动压入槽中。由于装配压力较大,因此要求电池外壳强度较大,本发明中采用加强的ABS塑料外壳,并且在电池外壳外还套设有金属外壳。
S500.化成:采用内化成方式。所述正、负极板均采用内化成工艺,内化成工艺为现有技术,因此不作详细说明。
综上所述,本发明提供的长寿命极板,采用无横筋条的正极板栅,所述板栅具有较稳定的结构,塑料网框能够防止板栅在充放电过程中的变形和腐蚀,且成本低,使用寿命长,使用这种板栅制作的正极板,采用较高的视比重的铅膏,具有较长的使用寿命,按“YD/T1360-2005通信用阀控式密封胶体蓄电池”的条件执行,电池的循环耐久性不小于800次,达到管式极板电池的寿命。
实施例1
请参阅图1、图2、图3、图4、图5,一种长寿命极板,所述电池包括外壳1以及设置在外壳1内的正极板2.1、负极板2.2、隔板3及电解液,所述电池外壳1材质为ABS塑料,外壳外还套设有金属槽7,外壳1的顶部设有极柱4、端子5及注液孔6;所述正极板2.1和负极板2.2均为涂膏式极板,多片正极板2.1和负极板2.2通过隔板3相隔组装形成极群,各正极板2.1的极耳和负极板2.2的极耳通过设置的正极极群连接板和负极极群连接板分别连接正极柱和负极柱;所述隔板3为定量220g/(m2.mm)的AGM隔板。
所述正极板包括正极板栅8和涂覆在板栅上的正极活性物,所述正极板栅8为无横筋条的板栅,包括带有极耳9的竖筋条10及塑料网框11,所述极耳9与竖筋条10为一体成型,竖筋条10包括若干条平行设置的纵向筋条10.1,通过上下设置的横向连接筋条10.2连接,所述纵向筋条10.1的截面为菱形结构,且由靠近极耳端向远离极耳端逐渐变细,所述极耳9设置在纵向筋条较粗的一端的横向连接筋条上,位于靠边的位置。
如图3所示,所述塑料网框11包括边框12(包括上边框12.1、下边框6.2、左边框6.3和右边框6.4)和设置在边框12内的纵横交错的网格13,边框12与网格13的厚度一致,且边框12的宽度较网格13宽,上边框12.1和下边框12.2较左边框12.3和右边框12.4宽。所述塑料网框11为耐酸腐蚀的ABS塑料,塑料网框11的面积大于竖筋条10的面积,能全面覆盖竖筋条10。
所述塑料网框11包括尺寸大小相同的塑料网框A和塑料网框B,所述塑料网框A设有若干通孔14,包括分布在塑料网框A边框上的通孔及网格中的通孔,塑料网框B设有与塑料网框的通孔对应的钉15,通孔14为圆形,钉15为圆柱状,钉15的尺寸较通孔14的尺寸略大,通孔14和钉15的数量均为16个,通过通孔14和钉15相互紧密配合,塑料网框A和塑料网框B将竖筋条10夹于其中,制得无横筋条板栅8。
所述正极板板栅为铅钙锡铝合金,按重量百分比计,所述正极板栅的竖筋条包括:钙0.055%,锡1.4%,铝0.01%,银0.02%,镧0.015%,其他为铅或铅的杂质。所述负极板栅为设有横筋条和竖筋条的普通板栅,按重量百分比计,所述负极板栅包括:钙0.07%,锡0.2%,铝0.01%,其他为铅和铅的杂质。
所述正极板2.1表面涂覆有正极活性物,按重量份数计,所述正极活性物包括:铅粉950份,红丹50份,胶体石墨2份,短纤维0.8份,4BS晶种子10份 ,50%稀硫酸85份,硫酸亚锡0.5份,纯水110份,胶体2份。
所述负极板2.2包括负极板栅及涂覆在负极板栅表面的负极活性物,所述负极板栅为带有横筋条和竖筋条的普通板栅,按重量份数计,所述负极活性物包括:铅粉1000份,乙炔黑2份,短纤维1.0份,硫酸钡8份,挪威木素1份,腐植酸4份,50%稀硫酸90份,纯水110份。
所述极板的制备工艺包括以下步骤:
S100.铅膏的制备:
S110.所述正极活性物质采用和膏机进行中高温和膏工艺,具体为:于和膏机中自动加入铅粉400kg及正极添加剂,再加入剩余的铅粉,干混10分钟,然后快速加水后继续混合3分钟,将搅拌杆表面和锅壁粘附的硬膏清理干净,水混时间5分钟,然后边搅拌边淋酸,淋酸时间约12分钟,控制最高温度在75OC,高温时间持续约15分钟,淋酸及搅拌时间为25分钟,继续搅拌7分钟,然后加胶体并调节视比重,然后继续搅拌3分钟,搅拌和调整视比重约10分钟,和膏总时间约50分钟,小于45℃出膏,得视重比为4.5g/cm3的铅膏;
S120.负极用铅膏的制备,采用中低温和膏工艺,具体包括:在搅拌的状态下自动加入铅粉400kg及负极添加剂,然后再加入其余铅粉,干混10分钟,然后快速加水,混合3分钟后,将搅拌杆表面和锅壁粘附的硬膏清理干净,水混时间5分钟,然后边搅拌边淋酸,淋酸时间约18分钟,控制最高温度在60OC,中温时间持续约15分钟,淋酸及搅拌时间为25分钟,继续搅拌7分钟,然后加胶体并调节视比重,然后继续搅拌3分钟,搅拌和调整视比重约10分钟,和膏总时间约50分钟,小于45℃出膏。负极板的膏视比重也是4.50g/cm3;
S200.涂覆:制备好的铅膏采用自动涂膏方式进行涂膏,将铅膏既涂覆在板栅的两面,同时将网格的孔径填满,形成平板极板。
S300.固化:采用中高温、高湿固化工艺,分多段温度进行固化,具体如下:先于温度50OC、湿度99%以上,固化16小时;然后与温度70OC、湿度99%以上,固化14小时;然后在温度50OC、湿度99%以上,固化24小时;然后在温度45OC,湿度90%,固化18小时;最后于75OC烘干。
S400装配:通过组立机装配成极群,然后再气动压入电池槽中,装配压力约在60kPa。
S500.化成:采用内化成方式。
经检测,本发明制备的极板组装后得到的电池,具有较长的使用寿命和较高的充放电性能,按“YD/T1360-2005通信用阀控式密封胶体蓄电池”的条件下,电池的循环耐久性达到管式极板的标准,由普通极板的不小于400次,提高到不小于800次。
实施例2
本实施例中电池及板栅的结构与实施例1相同,可参阅实施例1,在此不作详述,只将与实施例1不同的地方列出,具体如下:
(1)正极用板栅的竖筋条组成:0.065%的钙,1.6%的锡,0.03%的铝,0.05%的银,0.02%的镧,其他为铅或铅的杂质;
(2)负极用板栅的组成:0.10%的钙,0.3%的锡,0.03%的铝,其他为铅和铅的杂质;
(3)正极活性物的组成:铅粉975份,红丹60份,胶体石墨4份,短纤维1.2份,4BS晶种子15份 ,50%稀硫酸100份,硫酸亚锡1份,纯水95份,胶体5份;
(4)负极活性物的组成:铅粉1000份,乙炔黑4 份短纤维 1.5份,硫酸钡12 份,挪威木素1.5份,腐植酸2份,50%稀硫酸110 份,纯水95份。
上述极板的制备工艺中具体步骤与实施例1相同,在此不做详述,只将有差别的参数列出,具体如下:
(1)正极用铅膏的制备过程中,淋酸时间约18分钟,控制最高温度在70OC,高温时间持续约10分钟;
(2)负极用铅膏的制备过程中,加酸时间控制14分钟,其中高温段温度控制在65OC,高温搅拌时间约10分钟;
(3)装配过程中:装配压力为75kPa。
经检测,本发明制备的极板组装后得到的电池,具有较长使用寿命和较高的充放电性能,按“YD/T1360-2005通信用阀控式密封胶体蓄电池”的条件下,电池的循环耐久性达到管式极板的标准,由普通极板的不小于400次,提高到不小于800次。
实施例3
本实施例中电池及板栅的结构与实施例1相同,可参阅实施例1,在此不作详述,只将与实施例1不同的地方列出,具体如下:
(1)正极用板栅的竖筋条组成:0.60%的钙,1.5%的锡,0.02%的铝,0.04%的银,0.018%的镧,其他为铅或铅的杂质;
(2)负极板栅的组成:0.08%的钙,0.3%的锡,0.02%的铝,其他为铅和铅的杂质;
(3)正极活性物的组成:铅粉1000份,红丹75份,胶体石墨3份,短纤维1.0份,4BS晶种子13份 ,50%稀硫酸95份,硫酸亚锡0.8份,纯水110 份,胶体3份;
(4)负极活性物的组成:铅粉1000份,乙炔黑3 份短纤维1 .2份,硫酸钡10 份,挪威木素1.3份,腐植酸3份,50%稀硫酸100份,纯水100份。
上述极板的制备工艺中具体步骤与实施例1相同,在此不做详述,只将有差别的参数列出,具体如下:
(1)正极用铅膏的制备过程中,淋酸时间约15分钟,控制最高温度在72OC,高温时间持续约13分钟;
(2)负极用铅膏的制备过程中,加酸时间控制15分钟,其中高温段温度控制在63OC,高温搅拌时间约13分钟;
(3)装配过程中:装配压力为70kPa。
经检测,本发明制备的极板组装后得到的电池,具有较长的使用寿命和较高的充放电性能,按“YD/T1360-2005通信用阀控式密封胶体蓄电池”的执行,电池的循环耐久性达到管式极板的标准,由普通极板的不小于400次,提高到不小于800次。
可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种长寿命极板,所述极板用于铅酸蓄电池,包括正极板和负极板,若干块正极板、负极板通过隔板间隔拼装形成极群,其特征在于,所述正极板为涂膏式极板,包括正极板栅及涂覆在正极板栅表面的正极活性物质;所述正极板栅包括带有极耳的竖筋条及塑料网框,所述塑料网框设有边框及纵横交错的网格,两块塑料网框将竖筋条夹持其中形成板栅。
2.根据权利要求1所述的长寿命极板,其特征在于,所述塑料网框包括尺寸大小相同的塑料网框A和塑料网框B,所述塑料网框A设有若干通孔,塑料网框B设有与塑料网框A的通孔相对应的钉,通过通孔和钉相互紧密配合,塑料网框A和塑料网框B将竖筋条卡接成一体。
3.根据权利要求1所述的长寿命极板,其特征在于,所述塑料网框的面积大于竖筋条的面积;所述塑料网框的边框的宽度大于网格的宽度。
4.根据权利要求1所述的长寿命极板,其特征在于,所述正极板栅的极耳和竖筋条为添加有银和镧的铅钙锡铝合金,按重量百分比计,包括:钙0.055~0.065%,锡1.4~1.6%,铝0.01~0.03%,银0.02~0.05%,镧0.015~0.02%,其他为铅或铅的杂质。
5.根据权利要求1所述的长寿命极板,其特征在于,所述负极板的板栅为铅钙锡铝合金,按重量百分比计,包括:钙0.07~0.10%,锡0.2~0.3%,铝0.01~0.03%,其他为铅和铅的杂质。
6.根据权利要求1所述的长寿命极板,其特征在于,所述正极活性物按重量份数计包括:铅粉950~1000份,红丹50~75份,胶体石墨2~4份,短纤维0.8~1.2份,4BS晶种子10~15份 ,50%稀硫酸85~100份,硫酸亚锡0.5~1份,纯水90~11O 份,胶体2~5份;制备的铅膏为视比重高的铅膏。
7.根据权利要求1所述的长寿命极板,其特征在于,所述负极板表面涂覆有负极活性物,按重量份数计,所述负极活性物包括:铅粉1000份,乙炔黑2~4份,短纤维1.0~1.5份,硫酸钡8~12 份,挪威木素1~1.5份,腐植酸2~4份,50%稀硫酸90~110 份,纯水95~11O份。
8.根据权利要求1所述的长寿命极板,其特征在于,所述隔板为定量较大的AGM隔板,其定量为220~240g/(m2.mm)。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的长寿命极板的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S100.铅膏的制备:正极活性物采用中高温和膏工艺,其中控制高温段温度为70~75℃;负极活性物采用中低温和膏工艺,其中控制高温段温度为60~65℃;
S200.涂板:将铅膏涂覆于板栅的两面及填充于网格中;
S300.固化干燥:正极板采用高温高湿分段固化工艺,负极板采用常规固化工艺;
S400.装配:将步骤S300中制备好的正极板、隔板及负极板,通过组立机装配成极群,然后再气动压入电池槽中,装配压力约在60~75kPa;
S500.化成:采用内化成方式。
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