CN114256445A - 一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法 - Google Patents
一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114256445A CN114256445A CN202111532873.3A CN202111532873A CN114256445A CN 114256445 A CN114256445 A CN 114256445A CN 202111532873 A CN202111532873 A CN 202111532873A CN 114256445 A CN114256445 A CN 114256445A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lead
- plate
- polar plate
- paste
- acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000011505 plaster Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000006071 cream Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 2
- 229920005552 sodium lignosulfonate Polymers 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008023 solidification Effects 0.000 abstract description 7
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L lead sulfate Chemical compound [PbH4+2].[O-]S([O-])(=O)=O PIJPYDMVFNTHIP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
- H01M4/16—Processes of manufacture
- H01M4/20—Processes of manufacture of pasted electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
- H01M4/16—Processes of manufacture
- H01M4/20—Processes of manufacture of pasted electrodes
- H01M4/21—Drying of pasted electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/14—Electrodes for lead-acid accumulators
- H01M4/16—Processes of manufacture
- H01M4/22—Forming of electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
本发明公开了一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法，步骤一：准备极板铅膏配方：铅粉、化学短纤维、4BS晶种；步骤二：高温和膏；将制作好的铅膏涂覆在板栅上；步骤四：将步骤三中所述的极板进行淋酸，淋酸后的极板送入干燥窑进行表面干燥，极板在干燥窑内干燥到板栅表面铅膏的含水率为9～12％取出；步骤五：极板进行固化，本发明提出的配方增加了4BS晶种，同时在和膏时使用高温和膏工艺，铅膏在高温状态下生成4BS，进而在极板固化时为4BS提供晶核，在固化过程中继续长大，极板铅膏中生成大量4BS、3BS和PbO，4BS结构在化成后形成坚固的骨架，使铅膏和板栅的结合力加强，减缓了极板因为放电深循环导致的板栅铅膏疏松软化速度，增加电池循环寿命。
Description
技术领域
本发明属于阀控铅酸蓄电池极板制作技术领域，具体涉及一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法。
背景技术
目前，小型阀控式铅酸电池主要用于消费类、应急电源等浮充用途，对产品的循环性能要求不高。而部分电池使用特点一般是没有市电供电，使用时由本身配套的电池进行供电，等户外使用完后再做补充电，这种使用方式属于深循环使用，深循环过程中电池铅膏会随着循环次数和循环深度越来越松软，直至脱落，使电池失效。在现有条件下，可以增加极板厚度来实现电池循环寿命的增加，但随着极板的增厚，电池单体极板片数和隔板厚度势必减少，电池反应面积减少，酸量降低，电池性能势必会受到影响。随着电池用途的拓宽，如便携式音箱用途，客户对此类用途电池的循环性能提出了很高的要求，为满足客户需求，必须提高现有电池的循环性能。本发明可以有效解决小型阀控铅酸蓄电池深循环性能不佳问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法，步骤一：准备原料；极板铅膏配方：铅粉、化学短纤维、4BS晶种；
步骤二：高温和膏：将步骤一中的极板铅膏配方置于和膏机内干搅拌5～6min后加入纯水，纯水混入铅粉时间为2～3min；加入纯水结束后加入40～50wt％的稀硫酸；高温和膏需要将和膏温度在加酸步骤中控制在75～80℃；
步骤三：将制作好的铅膏涂覆在板栅上，制作成所需的极板；
步骤四：将步骤三中所述的极板进行淋酸，淋酸后的极板送入干燥窑进行表面干燥，极板在干燥窑内干燥到板栅表面铅膏的含水率为9～12％取出；
步骤五：将步骤四中表面干燥的极板进行固化；高温固化工艺包括：控制固化室温度75℃，湿度95～100％，固化6h后转50℃，湿度65～80％，固化42h即可。
优选的，步骤二中加酸搅拌时间为15～20min，加酸结束继续搅拌10～15min。
优选的，步骤四中的干燥窑的温度为100～120℃。
优选的，步骤三中铅膏涂覆在板栅时，需要保持涂覆的厚度均匀，表面平整。
优选的，所述极板为正极板，也可以为负极板，当为负极板时，负极板铅膏配方：铅粉、化学短纤维、硫酸钡、炭黑、木素磺酸钠。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法中的配方较之前配方增加了4BS晶种，同时在和膏时使用高温和膏工艺，铅膏在高温状态下生成4BS，进而在极板固化时为4BS提供晶核，在固化过程中继续长大，改进之后的固化工艺是在70～90℃高温下，极板铅膏中生成大量4BS、3BS和PbO，4BS结构在化成后形成坚固的骨架，增强极板的机械结构，使铅膏和板栅的结合力加强，减缓了极板因为放电深循环导致的板栅铅膏疏松软化速度，增加电池循环寿命；在兼顾电池性能的同时，通过改进铅膏配方、和膏工艺和固化工艺提升电池的循环寿命，改善了电池因为极板变厚导致的性能不足的缺点，也可为之后的电池循环寿命提升增加可行性方案，并将固化时间由原先72h缩短至48h，节省了能耗，缩短极板生产时间。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法，步骤一：准备原料；极板铅膏配方：铅粉、化学短纤维、4BS晶种；
步骤二：高温和膏：将步骤一中的极板铅膏配方置于和膏机内干搅拌5min后加入纯水，纯水混入铅粉时间为2min；加入纯水结束后加入40wt％的稀硫酸；高温和膏需要将和膏温度在加酸步骤中控制在75℃；
步骤三：将制作好的铅膏涂覆在板栅上，制作成所需的极板；
步骤四：将步骤三中所述的极板进行淋酸，淋酸后的极板送入干燥窑进行表面干燥，极板在干燥窑内干燥到板栅表面铅膏的含水率为9％取出；
步骤五：将步骤四中表面干燥的极板进行固化；高温固化工艺包括：控制固化室温度75℃，湿度95％，固化6h后转50℃，湿度65％，固化42h即可。
本实施例中，优选的，步骤二中加酸搅拌时间为15，加酸结束继续搅拌10min。
本实施例中，优选的，步骤四中的干燥窑的温度为100℃。
本实施例中，优选的，步骤三中铅膏涂覆在板栅时，需要保持涂覆的厚度均匀，表面平整。
1.验证和膏配方以及和膏温度；
准备两组现有极板的和膏配方一：铅粉、化学短纤维；和一组本发明提出的极板的铅膏配方二：铅粉、化学短纤维、4BS晶种，在保证极板厚度与之前极板相同的情况下，同时将和膏温度增加至75℃，使铅膏在和膏过程中生成4BS；从更改和配方前后的进行的循环寿命试验中可以看出，使用配方二和高温和膏的电池循环寿命有所增加。
表1实验编号及参数
同时，对固化后的极板铅膏进行XRD分析，可以看出使用配方二的铅膏在高温和膏工艺下生成了较多4BS晶体，这可能是影响电池循环寿命的因素，具体数据见下表2：
表2生极板样品XRD成分分析及含量对比
2.验证极板固化温度；
极板固化阶段分为碱式硫酸铅重结晶过程、游离铅氧化过程、板栅筋条腐蚀过程以及极板干燥过程，因此固化条件主要指：温度和湿度、固化时间、供氧(送风)，对固化效果的影响；将使用高温和膏的不同配方的极板分别于50℃、75℃下进行固化48h，其余固化条件不发生改变。
将使用新配方铅膏的极板按照表3的固化条件分为四组分别进行固化，固化后对样品分别进行XRD分析；再用相同的工艺对固化后的极板化成后进行分刷，并组装成电池进行深循环寿命检测。
表3实验编号及参数
XRD检测分析，从表4的结果分析看，50℃固化极板3BS较多，4BS较少；75℃固化极板4BS较多，3BS较少；75℃固化极板的铅膏结合力强度较好，这种结果的出现可能与3BS或者4BS和PbO连接，形成坚固的骨架有关。
表4生极板样品XRD成分分析及含量对比
3.验证电池循环寿命测试；
不同固化温度极板组装电池后对电池进行100％DOD检测；75℃固化电池循环性能明显优于50℃固化电池；75℃固化的电池循环寿命较好，这可能与高温固化生成大量的4BS有关，并与3BS和PbO形成坚固的骨架，增强极板的机械强度，避免活性物质过早的软化脱落，增加了电池的循环寿命。
表5电池循环寿命测试结果
通过以上结果可以看出，由于温度对Pb氧化的影响，随着固化温度升高，铅氧化速率增加；我们常采用50℃的温度固化，这样生产出来的铅酸蓄电池初始容量较高，但循环寿命较短；极板铅膏在固化过程中，铅膏中的小晶体颗粒发生溶解，大晶体颗粒长大，3BS或4BS晶体与PbO颗粒互连，形成坚固的骨架，保证极板的机械强度，增加极板的循环寿命。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法，其特征在于：步骤一：准备原料；极板铅膏配方：铅粉、化学短纤维、4BS晶种；
步骤二：高温和膏：将步骤一中的极板铅膏配方置于和膏机内干搅拌5～6min后加入纯水，纯水混入铅粉时间为2～3min；加入纯水结束后加入40～50wt％的稀硫酸；高温和膏需要将和膏温度在加酸步骤中控制在75～80℃；
步骤三：将制作好的铅膏涂覆在板栅上，制作成所需的极板；
步骤四：将步骤三中所述的极板进行淋酸，淋酸后的极板送入干燥窑进行表面干燥，极板在干燥窑内干燥到板栅表面铅膏的含水率为9～12％取出；
步骤五：将步骤四中表面干燥的极板进行固化；高温固化工艺包括：控制固化室温度75℃，湿度95～100％，固化6h后转50℃，湿度65～80％，固化42h即可。
2.根据权利要求1所述的一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法，其特征在于：步骤二中加酸搅拌时间为15～20min，加酸结束继续搅拌10～15min。
3.根据权利要求1所述的一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法，其特征在于：步骤四中的干燥窑的温度为100～120℃。
4.根据权利要求1所述的一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法，其特征在于：步骤三中铅膏涂覆在板栅时，需要保持涂覆的厚度均匀，表面平整。
5.根据权利要求1所述的一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法，其特征在于：所述极板为正极板，也可以为负极板，当为负极板时，负极板铅膏配方：铅粉、化学短纤维、硫酸钡、炭黑、木素磺酸钠。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111532873.3A CN114256445A (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111532873.3A CN114256445A (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114256445A true CN114256445A (zh) | 2022-03-29 |
Family
ID=80795210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111532873.3A Pending CN114256445A (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114256445A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114976040A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-08-30 | 双登集团股份有限公司 | 一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107221651A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-09-29 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | 铅晶电池正极板加工工艺及铅晶电池 |
| CN113506859A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-10-15 | 江苏理士电池有限公司 | 一种高寿命阀控式铅酸蓄电池湿铅膏极板的固化干燥方法 |
-
2021
- 2021-12-15 CN CN202111532873.3A patent/CN114256445A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107221651A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-09-29 | 深圳市雄韬电源科技股份有限公司 | 铅晶电池正极板加工工艺及铅晶电池 |
| CN113506859A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-10-15 | 江苏理士电池有限公司 | 一种高寿命阀控式铅酸蓄电池湿铅膏极板的固化干燥方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 朱松然主编: "《蓄电池手册》", 天津：天津大学出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114976040A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-08-30 | 双登集团股份有限公司 | 一种铅酸蓄电池板栅及极板的制作方法 |
| CN114976040B (zh) * | 2022-05-16 | 2023-07-18 | 双登集团股份有限公司 | 一种铅酸蓄电池极板的制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110690454B (zh) | 一种蓄电池正极板的生产工艺 | |
| CN107221651B (zh) | 铅晶电池正极板加工工艺及铅晶电池 | |
| CN109273716B (zh) | 一种长寿命铅蓄电池及其制备方法 | |
| CN106601974A (zh) | 一种动力电池用碳纤维板栅及其应用 | |
| CN105680004B (zh) | 一种长寿命型铅酸蓄电池正极极板的高温固化工艺 | |
| CN109698324A (zh) | 一种铅酸电池用生极板固化干燥工艺 | |
| CN105720266A (zh) | 高性能铅酸蓄电池铅膏 | |
| CN110931892A (zh) | 一种12V20~150Ah铅酸蓄电池注酸和化成方法 | |
| CN114944478A (zh) | 钠离子电池正极材料及其制备方法和应用 | |
| CN108987825B (zh) | 一种耐低温铅蓄电池的制作工艺 | |
| CN111180677B (zh) | 一种干荷起动用铅蓄电池正极板的制造方法 | |
| CN110311095B (zh) | 一种铅蓄电池极板固化方法 | |
| CN109873124A (zh) | 一种动力铅酸蓄电池高温固化工艺 | |
| CN114256445A (zh) | 一种深循环小型阀控铅酸蓄电池极板制作方法 | |
| CN107658430B (zh) | 一种动力型铅酸蓄电池高温内化成方法 | |
| CN110190204A (zh) | 一种耐高温阀控式铅酸蓄电池及其正极板的制作方法 | |
| CN111416126B (zh) | 一种铅钙合金正极板的制备方法 | |
| WO2023029736A1 (zh) | 一种耐低温铅蓄电池用负极铅膏及其制备方法 | |
| CN111540906A (zh) | 一种蓄电池板栅用的表面涂层、深循环用蓄电池正极板栅制备方法 | |
| CN106169565A (zh) | 铅碳胶体电池极板铅膏配方及其制备方法 | |
| CN110364770A (zh) | 一种克服早期容量衰减的铅蓄电池及其制备方法 | |
| CN113178574A (zh) | 铅酸蓄电池正极铅膏及含有其的双极性水平蓄电池 | |
| CN112582586B (zh) | 一种适合高温使用的铅酸电池制备工艺 | |
| CN114373896A (zh) | 一种铅酸生极板电池的加工工艺 | |
| WO2022174585A1 (zh) | 一种正极板的制备方法、铅蓄电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220329 |