铅酸快充电池的高效加工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种铅酸快充电池的高效加工工艺，将800kg铅粉与200kg碳混合，干拌均匀，然后加纯水100kg，加1.40g/ml的稀硫酸90kg，搅拌，获取的铅膏进行湿极板的填涂，对填涂后的湿极板进行开孔、固化干燥、电池化成，再进入铅酸电池的组装制造工序。本发明所要解决的技术问题在于提供一种满足于长途出行、快速连续充电循环的交通工具配套的铅酸蓄电池的工艺技术。
【专利说明】
铅酸快充电池的高效加工工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及铅酸电池技术领域，具体涉及一种铅酸快充电池正负活性物质中加入 碳材和正负极板开孔及其结构的工艺技术。
【背景技术】
[0002] 铅酸电池已经有100年的历史，具有性能可靠，生产工艺成熟，目前的电动自行车 绝大多数是采用密封式铅酸电池。当电池充电时，正板铅膏转化成二氧化铅，负板上的铅膏 转化成海绵状铅，当电池放电时，正板活性物质转化成硫酸铅，负板活性物质也转化成硫酸 铅，故电池的循环充放电是电能与化学能不断转换的一个过程，最终实现能量的存储和释 放。由于其特性比功率40-50Wh/kg，放电时间在3-4小时，充足电时间需要10-12小时，由此 限制了其在长途旅行中连续供电的需求。
[0003] 目前随着新能源电动轿车兴起、随着市场对配套电池价格竞争，铅酸电池无与伦 比的价格优势显现，铅酸电池快充进入挑战、转型升级阶段，经前期的技术试验测试效果显 著，经公司技术部研究，可以按照铅酸快充电池的工艺技术进行生产并申报专利。
[0004] 鉴于此，提出本申请。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种满足于长途出行、快速连续充电循环的 交通工具配套的铅酸快充电池的高效加工工艺。
[0006] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0007] 一种铅酸快充电池的高效加工工艺，将800kg铅粉与200kg碳混合，干拌均匀，然后 加纯水l〇〇kg，加1.40g/ml的稀硫酸90kg，搅拌，获取的铅膏进行湿极板的填涂，对填涂后的 湿极板进行开孔、固化干燥、电池化成，再进入铅酸电池的组装制造工序。
[0008] 具体步骤工艺参数如下：
[0009] (1)按如下重量百分比称取各原料:碳10-20%、纯水5-15%、稀硫酸2-10%、余量 为铅粉；
[0010] 上述铅粉的氧化度在72-80%，铅粉的细度(粒径）<120目筛网，通过率99.7%; [0011] 上述稀硫酸为1.40g/ml的稀硫酸；
[0012] (2)将上述铅粉与碳加入和膏机连续搅拌5-10min，再把纯水加入搅拌3min，最后 加入稀硫酸搅拌lOmin，得到铅膏待用；
[0013] (3)将步骤(2)中搅拌后的铅膏填涂在极板上，得到涂膏后的湿极板，用1.20g/ml 的稀硫酸喷淋在填涂后的湿极板表面，使湿极板表面上产生化学反应，产生膨胀，形成"V" 字形微孔结构，喷淋时间控制在2-5秒；"V"字形微孔能使得电化学反应过程中离子的扩散 加快，能减小硫酸盐膨胀对微孔的堵塞；
[0014] (4)将步骤(3)中的喷酸后的极板送入固化室进行固化干燥处理，固化温度为80°C 左右，干燥至正负极板水份小于0.5 %以下；
[0015] (5)将步骤(4)中固化完成后极板进行化成处理，然后组装成电池即可；其中化成 水温控制在25-50 °C。
[0016] 上述步骤(2)中稀硫酸保持在15-18min添内加完;上述步骤(3)搅拌过程中和膏机 的内部温度控制在58-65 °C之间。
[0017] 本发明的有益效果是:通过添加大量的碳来实现快速导电，采用喷酸形成"V"形微 孔来实现离子快速扩散，改善反应物质对表面通道的堵塞的技术来实现，具体技术效果如 下：
[0018] 1、充电时间短：由原来的10小时缩短至90分钟。
[0019] 2、充电接受能力强：由原来的1.51电流增加到51电流。
[0020] 3、实用性广:它具有的快充电适用于更多的客户需求。
[0021] 4、容量增大：由原来的放电时间180分钟涨到216分钟(增长率16.7 % )
[0022] 5、寿命延长：由原来的D0D循环330次增长到550次(增长率40%)
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0024] 实施例1
[0025] 一种铅酸快充电池的高效加工工艺，步骤如下：
[0026] (1)取氧化度在72-80%的铅粉800kg，铅粉的细度（粒径）彡120目筛网，通过率 99.7% ；
[0027] (2)取材料碳200kg、纯水100kg和1.40g/ml的稀硫酸90kg，备料待用；
[0028] (3)将上述铅粉与碳材料加入和膏机连续搅拌8min，再把100kg纯水加入搅拌 3min，最后加入稀硫酸搅拌lOmin，待用；
[0029] 上述步骤(3)中稀硫酸保持在15min添内加完;上述步骤(3)搅拌过程中和膏机的 内部温度控制在60°C之间。
[0030] (4)将步骤(3)中搅拌后的铅膏填涂在极板上，并用1.20g/ml的稀硫酸喷淋在填涂 的湿极板表面，使湿极板表面上产生化学反应，产生膨胀，形成"V"字形微孔结构，喷淋时间 控制在2秒；
[0031] (5)将步骤(4)中的极板送入固化室进行固化干燥处理，固化温度为80°C左右，干 燥至正负极板水份小于0.5 %以下；
[0032] (6)将步骤(5)中固化完成后极板进行化成处理，然后组装成电池即可；其中化成 水温控制在30°C。
[0033] 实施例2
[0034] 一种铅酸快充电池的高效加工工艺，步骤如下：
[0035] (1)取氧化度在72-80%的铅粉800kg，铅粉的细度（粒径）彡120目筛网，通过率 99.7% ；
[0036] (2)取材料碳200kg、纯水100kg和1.40g/ml的稀硫酸90kg，备料待用；
[0037] (3)将上述铅粉与碳材料加入和膏机连续搅拌lOmin，再把100kg纯水加入搅拌 3min，最后加入稀硫酸搅拌lOmin，待用；
[0038] 上述步骤(3)中稀硫酸保持在18min添内加完;上述步骤(3)搅拌过程中和膏机的 内部温度控制在62°C之间。
[0039] (4)将步骤(3)中搅拌后的铅膏填涂在极板上，并用1.20g/ml的稀硫酸喷淋在填涂 的湿极板表面，使湿极板表面上产生化学反应，产生膨胀，形成"V"字形微孔结构，喷淋时间 控制在3秒；
[0040] (5)将步骤(4)中的极板送入固化室进行固化干燥处理，固化温度为80°C左右，干 燥至正负极板水份小于0.5 %以下；
[0041] (6)将步骤(5)中固化完成后极板进行化成处理，然后组装成电池即可；其中化成 水温控制在35°C。
[0042] 实施例3
[0043] -种铅酸快充电池的高效加工工艺，步骤如下：
[0044] (1)取氧化度在72-80%的铅粉800kg，铅粉的细度（粒径）彡120目筛网，通过率 99.7% ；
[0045] (2)取材料碳200kg、纯水100kg和1.40g/ml的稀硫酸90kg，备料待用；
[0046] (3)将上述铅粉与碳材料加入和膏机连续搅拌9min，再把100kg纯水加入搅拌 3min，最后加入稀硫酸搅拌lOmin，待用；
[0047] 上述步骤(3)中稀硫酸保持在15-18min添内加完;上述步骤(3)搅拌过程中和膏机 的内部温度控制在65 °C之间。
[0048] (4)将步骤(3)中搅拌后的铅膏填涂在极板上，并用1.20g/ml的稀硫酸喷淋在填涂 的湿极板表面，使湿极板表面上产生化学反应，产生膨胀，形成"V"字形微孔结构，喷淋时间 控制在5秒；
[0049] (5)将步骤(4)中的极板送入固化室进行固化干燥处理，固化温度为80°C左右，干 燥至正负极板水份小于0.5 %以下；
[0050] (6)将步骤(5)中固化完成后极板进行化成处理，然后组装成电池即可；其中化成 水温控制在40°C。
[0051 ]本申请制备的铅酸快充电池与普通工艺制备的铅酸电池验证对比数据：
[0052] (1)电性能对比数据，见表1;
[0053] 表 1
[0056]结论：
[0057] 1、充电时间短，适用于新能源汽车长途旅行是连续快速充电。
[0058] 2、容量增大16.7%，使得汽车更有单次行驶里程。
[0059] 3、寿命更长提高电池的性价比。
[0060] 4、铅酸快充电池与其他电池相比有绝对的价格优势。
[0061] 5、铅酸快充电池与锂离子电池更安全。
[0062] 6、回收再次利用简单、方便、环保。
[0063]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【主权项】
1. 一种铅酸快充电池的高效加工工艺，其特征在于步骤如下： (1) 按如下重量百分比称取各原料:碳10-20%、纯水5-15%、稀硫酸2-10%、余量为铅 粉； (2) 将上述铅粉与碳加入和膏机连续搅拌5-1〇111；[11，再把纯水加入搅拌31]1；[11，最后加入 稀硫酸搅拌IOmin，得到铅膏待用； (3) 将步骤(2)中搅拌后的铅膏填涂在极板上，得到涂膏后的湿极板，用1.20g/ml的稀 硫酸喷淋在填涂后的湿极板表面，使湿极板表面上产生化学反应，产生膨胀，形成微孔结 构，喷淋时间控制在2-5秒； (4) 将步骤（3)中的喷酸后的极板送入固化室进行固化干燥处理，固化温度为80°C左 右，干燥至正负极板水份小于0.5 %以下； (5) 将步骤(4)中固化完成后极板进行化成处理，然后组装成电池即可。2. 根据权利要求1所述的铅酸快充电池的高效加工工艺，其特征在于，上述步骤(2)中 稀硫酸保持在15_18min添内加完。3. 根据权利要求1所述的铅酸快充电池的高效加工工艺，其特征在于，上述步骤(3)搅 拌过程中和膏机的内部温度控制在58-65Γ之间。4. 根据权利要求1所述的铅酸快充电池的高效加工工艺，其特征在于，上述铅粉的氧化 度在72-80%，铅粉的细度<120目筛网，通过率99.7%。5. 根据权利要求1所述的铅酸快充电池的高效加工工艺，其特征在于，上述稀硫酸为 1.40g/ml的稀硫酸。6. 根据权利要求1所述的铅酸快充电池的高效加工工艺，其特征在于，上述步骤(3)中 的微孔结构为"V"字形微孔。7. 根据权利要求1所述的铅酸快充电池的高效加工工艺，其特征在于，上述步骤(5)中 化成工序中水温控制在25-50 °C。
【文档编号】H01M4/62GK105958126SQ201610446333
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】张民权, 倪勇, 陈洪昌
【申请人】安徽新能电源科技有限公司