一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及蓄电池领域，具体设及一种缩短固化时间、提高负极板强度、提高铅酸 蓄电池使用寿命的铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺。
【背景技术】 阳00引铅酸电池化ead-acidbattery)电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶 液的一种蓄电池。自法国人普兰特（G.Plante)于1859年发明铅酸蓄电池，已经历了近150 年的发展历程，铅酸蓄电池在理论研究方面，在产品种类及品种、产品电气性能等方面都得 到了长足的进步，不论是在交通、通信、电力、军事还是在航海、航空各个经济领域，铅酸蓄 电池都起到了不可缺少的重要作用。近年来，随着城市化的加速和城市范围的扩大，交通流 量剧增。虽然汽车等交通工具发展迅速，但受到使用价格相对昂贵和油价上涨等因素的影 响，使电动自行车W其轻捷、方便、价格低廉等优势，在国内市场深受广大消费者的欢迎。铅 酸蓄电池因性价比高、功率特性好，自放电小，价格便宜，近年来在电动自行车中又得到了 应用。
[0003] 在蓄电池生产中，固化是非常关键的一个环节。板栅上刚涂填新鲜的极板仍然很 软很粘，必须进行极板表面快速干燥，然后板间互不粘连，叠片进入一个缓慢干燥过程，在 运一过程中将通过湿度、溫度等的控制生成固化极板（生极板）的组成物质任b〇、PbS〇4、 PbO?PbS〇4、3PbO?化S〇4 ?H2〇、4PbO?化S〇4 ? &0)，运样得到的极板力学性能好、强度高，运 一强化过程叫作"固化"。目前极板固化时间较长，一般要达到60多个小时，时间长，能耗 高；在后续操作过程中容易脱粉，给职业防护造成一定的难度和设备要求、现场操作难度的 加大。
[0004] 铅酸蓄电池内化成从简化操作工艺步骤和节约能耗、减少排放的角度来看值得推 广，而制定合理的电池内化成生产工艺，是做好电池内化成的关键。内化成铅酸蓄电池生产 制造技术发展至今，其化成工艺至今大多仍沿用传统的多阶段直流化成方式，电池化成效 率低，生产周期长，也有少数厂家采用脉冲技术，即正负脉冲或间歇脉冲化成，但至今未得 到推广。对于内化成铅酸蓄电池，由于铅巧合金的特性，为保证其循环寿命，组装工艺要保 证绝对的紧装配，由此导致电池内部的极板、隔板吸酸饱和度都相对较低，在此贫液状态下 化成，内阻较高，不利于电解液和溫度的扩散，电池化成难度大、效率低、化成周期长，而长 时间的高电压充电化成加剧了板栅的腐蚀，缩短了电池的使用寿命。 阳〇化]目前，根据环保部对铅酸蓄电池行业要求，内化成加工蓄电池方式为未来行业的 方向。通讯用铅酸蓄电池主要应用在移动通讯基站、电信、UPS、开关电源等领域。电池使用 寿命大都在3年左右，通讯用铅酸蓄电池用户使用两年左右就需更换。作为蓄电池极板固 化方式及固化效果，对蓄电池的性能影响极大。采用不良的固化方式，将带来极板PCL(早 期容量损失）。给市场需求带来很大的技术障碍。
[0006] 中国专利公开号CN101459258A，公开日2009年6月17日，名称为铅酸蓄电池内化 成反充电化成工艺，该申请案公开了一种铅酸蓄电池内化成反充电化成工艺，包括铅酸蓄 电池的灌酸或灌胶步骤及充电步骤，在灌酸或灌胶步骤完成后及充电步骤前，对电池进行 反向充电。其不足之处在于，该方法虽然会提高板栅与活性物质之间的导电性，但是电池循 环使用寿命低。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于为了解决现有铅酸蓄电池负极板固化时间长，铅酸蓄电池使用 寿命较低的缺陷而提供一种缩短固化时间、提高负极板强度、提高铅酸蓄电池使用寿命的 铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺。
[0008] 为了实现上述目的，本发明采用W下技术方案： 一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺，所述固化工艺包括W下步骤： 1) 溫度45-48°C，湿度100%，固化时间2-化； 2) 溫度55-60°C，湿度100%，固化时间2-地； 3) 溫度55-60°C，固化时间10-1化； 4) 溫度65-70°C，固化时间10-1化；在负极板放入固化室前用0. 91-1. 55g/cm3的酸淋 在负极板表面。在本技术方案中，本发明应用硫酸作为铅酸蓄电池负极板淋酸，在负极板表 面形成一层均匀的硫酸铅结晶层，减少了铅粉的脱落，简化了工艺，缩短了固化时间，只要 一天时间就能固化干燥好，而且又能达到技术指标要求。
[0009] 该方案的目的是将极板水分充分与铅膏接触，使板栅与铅膏之间形成稳定的网络 结构，对极板的强度起到非常关键的作用；W提高室内湿度为首要内容，与室溫更加接近， 提局电池的循环寿命。
[0010] 作为优选，在负极板放入固化室前用1. 08-1. 3g/cm3的硫酸淋在负极板表面。
[0011] 作为优选，步骤1)中，在固化时间达到Ih后通入含有臭氧的水蒸气。
[0012] 作为优选，通入含质量分数为0. 01% -0. 07%含臭氧的水蒸气。
[0013] 作为优选，极板在涂板后，入固化室前，停留在室外时间《15min，负铅膏含水率控 制在> 90g/kg铅膏。
[0014] 作为优选，固化后负极板铅膏游离铅含量《4%。
[0015] 作为优选，步骤2)中，在固化时间达到比后含质量分数为0. 7% -1. 2%含臭氧的 水蒸气。
[0016] 作为优选，水蒸气通入速度为0. 9-1.IL/h。
[0017] 本发明的有益效果是通过本发明固化工艺，制造成的极板，固化时间短，提高负极 板强度，组装成电池，电池耐浮充寿命明显提高，电池初期容量高，使用寿命在5年W上，是 铅酸蓄电池理想的固化方式。
【具体实施方式】
[0018] 为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，运些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求 的限制。
[0019] 实施例1 一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺，所述固化工艺包括W下步骤： I)溫度45°C，湿度100%，固化时间化；在固化时间达到Ih后通入含质量分数为 0.Ol%含臭氧的水蒸气；水蒸气通入速度为0.化A; 。溫度55°C，湿度100%，固化时间化；在固化时间达到比后含质量分数为0. 7%含 臭氧的水蒸气；水蒸气通入速度为0.化A; 3) 溫度55°C，固化时间IOh; 4)溫度65°C，固化时间IOh;在负极板放入固化室前用1.08g/cm3的硫酸淋在负极板表 面；极板在涂板后，入固化室前，停留在室外时间《15min，负铅膏含水率控制在> 90g/kg 铅膏；固化后负极板铅膏游罔铅含量《4%。
[0020] 实施例2 一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺，所述固化工艺包括W下步骤： 1) 溫度46°C，湿度100%，固化时间2. 5h;在固化时间达到比后通入含质量分数为 0. 05%含臭氧的水蒸气；水蒸气通入速度为ILA; 2) 溫度58°C，湿度100%，固化时间化；在固化时间达到比后含质量分数为1 %含臭 氧的水蒸气；水蒸气通入速度为ILA; 3) 溫度58 °C，固化时间Ilh; 4) 溫度67°C，固化时间IOlh;在负极板放入固化室前用1. 25g/cm3的硫酸淋在负极板 表面；极板在涂板后，入固化室前，停留在室外时间《15min，负铅膏含水率控制在> 90g/ kg铅膏；固化后负极板铅膏游罔铅含量《4%。 阳OW 实施例3 一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺，所述固化工艺包括W下步骤： 1)溫度48°C，湿度100%，固化时间化；在固化时间达到Ih后通入含质量分数为 0. 07%含臭氧的水蒸气；水蒸气通入速度为1.ILA; 。溫度60。湿度100%，固化时间地；在固化时间达到比后含质量分数为1. 2%含 臭氧的水蒸气；水蒸气通入速度为1.ILA; 3) 溫度60°C，固化时间12h; 4) 溫度70°C，固化时间12h;在负极板放入固化室前用1. 3g/cm3的硫酸淋在负极板表 面；极板在涂板后，入固化室前，停留在室外时间《15min，负铅膏含水率控制在> 90g/kg 铅膏；固化后负极板铅膏游罔铅含量《4%。
[0022] 对比例1，根据传统极板固化工艺制备的极板。
[0023] 将实施例1-3得到的极板与对比例1得到的极板经现有工艺组装成电池，对其进 行检测，检测结果如下：（W6-FM-100为例）
注：按照YDT799-2010《通信用阀控式铅酸蓄电池》过充电寿命标准：每30天折合寿 命为1年。实例1-3折合寿命在6-7年。
【主权项】
1. 一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺，其特征在于，所述固化工艺包括以下 步骤： 1)温度45-48°C，湿度100%，固化时间2-3h ; 2)温度55-60°C，湿度100%，固化时间2-4h ; 3)温度55-60°C，固化时间10_12h ; 4) 温度65-70°C，固化时间10_12h;在负极板放入固化室前用0. 91-1. 55g/cm3的酸淋 在负极板表面。2. 根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺，其特征在于， 在负极板放入固化室前用1.08-1. 3g/cm3的硫酸淋在负极板表面。3. 根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺，其特征在于， 步骤1)中，在固化时间达到lh后通入含有臭氧的水蒸气。4. 根据权利要求3所述的一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺，其特征在于， 通入含质量分数为〇. 〇1%_〇. 07%含臭氧的水蒸气。5. 根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺，其特征在于， 极板在涂板后，入固化室前，停留在室外时间< 15min，负铅膏含水率控制在多90g/kg铅 膏。6. 根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺，其特征在于， 固化后负极板铅膏游离铅含量< 4%。7.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺，其特征在于， 步骤2)中，在固化时间达到lh后含质量分数为0. 7%-1. 2%含臭氧的水蒸气。8. 根据权利要求3或4或7所述的一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺，其特 征在于，水蒸气通入速度为0. 9-1.lL/h。
【专利摘要】一种铅酸蓄电池负极板减少固化时间的工艺，所述固化工艺包括温度45-48℃，湿度100%，固化时间2-3h；温度55-60℃，湿度100%，固化时间2-4h；温度55-60℃，固化时间10-12h；温度65-70℃，固化时间10-12h；在负极板放入固化室前用0.91-1.55g/cm3的酸淋在负极板表面。本发明固化工艺，制造成的极板，固化时间短，提高负极板强度，组装成电池，电池耐浮充寿命明显提高，电池初期容量高，使用寿命在5年以上，是铅酸蓄电池理想的固化方式。
【IPC分类】H01M4/21
【公开号】CN105428605
【申请号】CN201510881245
【发明人】朱溢慧, 吴秋菊
【申请人】超威电源有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月3日