专利名称：一种铅酸蓄电池正板铅膏的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铅酸蓄电池正板铅膏的制作方法。
铅酸蓄电池广泛应用于汽车、邮电通讯、电力、备用电源等各种领域。铅酸蓄电池的生产目前有两种方式，一种是涂膏平板式，一种是管状灌粉式。涂膏方式生产以其容量大、比能量高等优点占整个生产方式的95％以上。涂膏式工艺中铅膏的和制是蓄电池生产最关键的过程，铅膏的配方和生产工艺很大程度上决定了铅酸蓄电池的性能，是铅酸蓄电池制造的技术核心。涂膏式工艺是基于用铅粉、水、硫酸、添加剂和制成铅膏，将其涂在板栅上，构成活性物质的基础材料，然后经化成生成活性物质。目前及过去和制铅膏的过程均采用30～45℃的低温，经X光衍射分析发现，低温和制的铅膏成份为三碱式硫酸铅3PbO·PbSO4，这种铅膏涂在正板栅上，经化成生成的活性物质结合力较差，易软化脱落，且使用这种铅膏的蓄电池会出现早期容量衰减问题，使蓄电池寿命提前终止；即使不出现早期容量衰减问题，蓄电池的寿命也短，不能满足汽车工业发展的需要。
本发明就是克服上述缺点，提供一种铅酸蓄电池正板铅膏的制作方法，使采用该生产工艺和制的铅膏的蓄电池能有效延长寿命。
本发明的技术解决方案是一种铅酸蓄电池正板铅膏的生产工艺将技术指标要求PbO含量为73％～85％的铅粉放入搅拌式合膏机中，同时加入0.02％～0.08％(含量百分比以与铅粉重量比计算，下同)纤维，搅拌均匀后，加10％～13％的纯净水搅拌均匀，然后以喷淋状加入浓度为1.40g/cm3的硫酸8％～9.5％，边加边搅拌，其特征是加入硫酸后7分钟以内，温度应控制到70～95℃，优选温度范围为75～85℃，恒温搅拌15～35分钟。然后降温到30～45℃，即可得到这种铅酸蓄电池正板铅膏。
由于本发明生产出的铅酸蓄电池正板铅膏除含三碱式硫酸铅3PbO·PbSO4成份外，还含有适当比例的四碱式硫酸铅4PbO·PbSO4成份，化成后4PbO·PbSO4比3PbO·PbSO4产生更强、更长的针状晶体，而且互相交错，构成了活性物质的骨架结构，可以增大极板强度，延长蓄电池的循环使用寿命。涂有此铅膏的生板成份发生了变化，结构发生了很大的改变，化成后，大、小结晶分布合理。小结晶有很强的活性，大结晶可保证极板的强度，且正极板使用此铅膏的蓄电池极板活性物质的利用率高，使电池既具有较高的初始容量，又使其有很好的寿命，能有效的防止蓄电池的早期容量衰减。蓄电池使用寿命的试验方法(用6-QW-60电池试验)，在40℃的水浴中，①用15A放电2小时；②用16V恒压15A限流充电5小时；③上述①②构成一个循环，当放电时电压低于10V时，为寿命终止。按以上试验方法试验表明采用高温和制出的铅膏比采用低温和制出的铅膏的蓄电池寿命可平均延长30％以上，且电池有较高的初始容量。从
图1所示的高温合膏与低温合膏寿命比较图可看出采用高温比低温和制的铅膏的蓄电池循环寿命可延长90次。用以下方法试验①20小时率容量，在27±5℃的环境中，以3A放电至10.5V，放出的容量。②-18℃的环境中放置20小时，取出后立即用280A放电，记录30秒、150秒的放电电压。试验结果表明，采用高温和制的铅膏比低温和制的铅膏在初期性能上相同。由以上表明采用高温和制铅膏的蓄电池能很好地满足汽车工业发展的需要。
下面结合具体实施例详述本发明实施例1将50kg的铅粉(含PbO73％～84％)放入带有热交换器的合膏机中，同时放入0.02kg的纤维，开动搅拌机，在搅拌铅粉的同时加入6kg的纯净水，搅拌20分钟，然后以喷淋状加入浓度为1.40g/cm3的硫酸4.5kg，边加边搅拌，加完酸后再搅拌5分钟，并在合膏机热交换器控温下达到70℃，恒温搅拌35分钟后，通过热交换器降温达到35℃，测量视密度可达到4.1～4.2g/cm3，这时即可从合膏机中出铅膏，这种铅膏可进行涂板。与普通负板配组生产6-QW-60电池，采用这种铅膏的蓄电池测20小时率容量为73.68Ah，然后在-18℃、280A下测放电电压30s为9.91V；150s为9.4V；再测一个20小时率容量为72.63Ah，之后进行蓄电池的寿命试验，达到192次。
实施例2按实施例1所述的工艺过程和制的铅膏，只是改变其温控温度70℃为80℃，温控时间35分钟为30分钟。与普通负板配组生产6-QW-60电池，检测使用这种铅膏的蓄电池20小时率容量为72.50Ah；-18℃，280A放电电压30s为9.95V；150s为9.45V；再测一个20小时率容量为71.41Ah；进行蓄电池寿命试验达到217次。
实施例3按实施例1所述的工艺过程和制的铅膏，只是改变其温控温度70℃为85℃，温控时间35分钟为25分钟。与普通负板配组生产6-QW-60电池，检测使用这种铅膏的蓄电池20小时率容量为74.32Ah；-18℃，280A放电电压30s为9.83V；150s为9.29V；再测一个20小时率容量为72.56Ah；进行蓄电池寿命试验达到208次。
实施例4按实施例1所述的工艺过程和制的铅膏，只是改变其温控温度70℃为90℃，温控时间35分钟为20分钟。与普通负板配组生产6-QW-60电池，检测使用这种铅膏的蓄电池20小时率容量为75.36Ah；-18℃，280A放电电压30s为9.89V；150s为9.32V；再测一个20小时率容量为74.32Ah；进行蓄电池寿命试验达到203次。
实施例5按实施例1所述的工艺过程和制的铅膏，只是改变其温控温度70℃为95℃，温控时间35分钟为15分钟。与普通负板配组生产6-QW-60电池，检测使用这种铅膏的蓄电池20小时率容量为73.47Ah；-18℃，280A放电电压30s为9.82V；150s为9.25V；再测一个20小时率容量为71.50Ah；进行蓄电池寿命试验达到189次。
权利要求
1.一种铅酸蓄电池正板铅膏的制作方法将技术指标要求PbO含量为73％～85％的铅粉放入搅拌式合膏机中，同时加入0.02％～0.08％(含量百分比以与铅粉重量比计算，下同)的纤维，开始搅拌后，加入10％～13％的纯净水搅拌均匀，然后以喷淋状加入密度为1.40g/cm3的硫酸8％～9.5％，边加边搅拌，其特征是加入硫酸后搅拌，7分钟之内温度应控制到70～95℃，恒温搅拌15～35分钟，然后降温到30～45℃，即可得到这种铅酸蓄电池正板铅膏。
2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正板铅膏的制作方法，其特征是加入硫酸后搅拌7分钟之内温度应控制到75℃～85℃。
3.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正板铅膏的制作方法，其特征是加入硫酸后搅拌5分钟温度应控制70℃，保持这个温度35分钟。
4.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正板铅膏的制作方法，其特征是加入硫酸后搅拌5分钟温度应控制80℃，保持这个温度30分钟。
5.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正板铅膏的制作方法，其特征是加入硫酸后搅拌5分钟温度应控制85℃，保持这个温度25分钟。
6.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正板铅膏的制作方法，其特征是加入硫酸后搅拌5分钟温度应控制90℃，保持这个温度20分钟。
7.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正板铅膏的制作方法，其特征是加入硫酸后搅拌5分钟温度应控制95℃，保持这个温度15分钟。
全文摘要
本发明公开了一种铅酸蓄电池正板铅膏的制作方法，它是在原生产铅膏的工艺中将加入硫酸后温度控制在30～45℃改进为70～95℃。采用本发明制成的正板铅膏涂在正板栅后，蓄电池既具有较高的初始容量，又延长了蓄电池的平均寿命30％以上，且蓄电池的初期性能与使用以前工艺制作铅膏的蓄电池的初期性能相同，且能有效地防止蓄电池的早期容量衰减。采用本发明制成铅膏的蓄电池能很好地满足汽车工业发展的需要。
文档编号H01M4/62GK1395330SQ0112172
公开日2003年2月5日 申请日期2001年7月9日 优先权日2001年7月9日
发明者柴树松, 刘建民 申请人:保定金风帆蓄电池有限公司