一种低温稳定铅蓄电池的制作方法与流程

本发明属于铅蓄电池制备技术领域，尤其是涉及一种低温稳定铅蓄电池的制作方法。

背景技术：

铅酸蓄电池为提高电池性能，会在正负极中添加不同种类的添加剂，如碳材料、有机膨胀剂、导电剂、稳定剂等，这些添加剂虽在铅膏中占据较小比例，但是却能发挥重要的作用。其中有机膨胀剂是负极不可缺少的一种。木素是有机膨胀剂中应用最广的添加剂，其对电池低温性能、循环寿命等产生重要的影响。不同产地、不同结构的木素(木素磺酸钠)会发挥不同的作用，显著改变负极比表面积和晶体形貌，对电池产生不同的影响。

淋酸工艺作为解决极板粘连、改善固化效果的重要手段，其关键过程为：极板涂填后经过有密度为1.05-1.2g/cm³左右的硫酸溶液进行淋湿的过程。

然而因为现有的木素中大多含有大量的亲水基，在水溶液中具有一定的溶解性，尤其是低分子量的木素，其在硫酸溶液中最大可大1g/l，既其质量分数约为0.1％。且现有技术中基本上所有负极铅膏配方中，木素的含量也仅为0.1-0.5％左右。

故极板经淋酸后，会极板表面的木素会有较大损失，而木素的含量降低，势必会降低电池的低温性能。同时现有技术定期更换循环的淋酸溶液也会导致不同批次的极板木素含量不一致。

为了改善这一局面，公开号为cn105304898a的中国专利文献公开了蓄电池用含改性木素负极铅膏及其制备方法，其中的木素经改性后其溶解度降低，在高温电解液中能最大化保持木素的官能团，在电池中能长效保持。但是对于一般蓄电池厂不可能有能力去改性木素，且投入成本也比较大，故实用性不，此外如果购买改性木素也势必会增加成本。

公开号为cn101330140a的中国专利文献公开了一种车辆用高温铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法，其采用了高温木素替代常规木素，有效提高了负极活性物质在高温状态下的性能，减缓了收缩，有效提高了电池寿命。然而市场上的高温木素价格至少要比常规木素高30％以上，对于当今铅酸行业极大成本压力下，很多公司推行起来有很大困难阻力。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种低温稳定铅蓄电池的制作方法，使极板表面与内部一致性良好，从而改善了对策低温性能及其循环寿命。

本发明的技术方案如下：

一种低温稳定铅蓄电池的制作方法，包括以下步骤：

(1)配置密度为1.05-1.15之间的硫酸溶液；

(2)往硫酸溶液中加入木素磺酸钠，直到木素磺酸钠在硫酸溶液中饱和，配置成用于淋酸的溶液；

(3)将铅膏涂填在负极板栅上制成负极板，将步骤(2)配置的用于淋酸的溶液输送至淋酸压辊上，对负极板进行淋酸；

(4)对淋酸后的负极板进行固化干燥工序，并与固化干燥后的正极板、agm隔板组装成极群，入电池盒制得成品电池；

(5)往成品电池的电池盒中加入电解液后对成品电池进行化成，制得低温稳定的铅蓄电池。

本发明针对现有淋酸工艺对负极板表面造成的木素流失，提供一种新工艺，上述方法采用含有饱和木素的稀硫酸溶液进行淋酸，保证生产出的极板，木素含量稳定，且极板表面与内部一致性良好，从而改善了对策低温性能及其循环寿命。

步骤(1)中，配置密度为1.08～1.12之间的硫酸溶液。

为了使用于淋酸的溶液在温度发生变化时，会使木素磺酸钠溶解或析出，保证淋酸液是木素磺酸钠的饱和溶液，步骤(2)中，往硫酸溶液中加入木素磺酸钠时，控制硫酸溶液的温度为20～40℃。

由于不同产地、不同结构的木素(木素磺酸钠)会发挥不同的作用，本发明的方法中，所述的铅膏和木素磺酸钠中采用同一种木素。

加酸后电池温度会徒增，过高的温度会使负极膨胀剂在硫酸中胶体粒子直径增加，增加负极板孔径，远远大于agm隔板的中值孔径，这样造成agm隔板向负极供酸困难，降低电池的低温性能。因此，本发明采用冷却过的电解液，降低加酸后电池的温度，再结合小电流的化成工艺，进一步控制电池化成过程的温度，使负极板中的膨胀剂很好地吸附在负极活性物质中，综合提升电池的低温性能。

步骤(5)中，所述电解液温度为-25～10℃。进一步地，所述电解液温度为-10～5℃。

过高的电流密度将会使电池的温度升高，木素磺酸钠形成大的胶粒，增加负极板的孔径，降低电池的性能。过小的电流会使化成时间延长，不能满足生产的要求。步骤(5)中，进行化成时，电流密度控制在2～4ma/cm²。

步骤(5)中，化成时间为50～70h。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的方法采用含有饱和木素的稀硫酸溶液进行淋酸，保证生产出的极板木素含量稳定，极板表面与内部一致性良好，制得的铅蓄电池低温性能稳定。

2、充电化成过程中，采用预先冷却的电解液，同时配合小电流的化成工艺，进一步控制电池化成过程的温度，使负极板中的膨胀剂很好地吸附在负极活性物质中，综合提升电池的低温性能。

附图说明

图1为本发明一种低温稳定铅蓄电池的制作方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，一种低温稳定铅蓄电池的制作方法，包括：

s01，配置密度为1.10的硫酸溶液。

s02，往硫酸溶液中加入木素磺酸钠，直到木素磺酸钠在硫酸溶液中饱和，配置成用于淋酸的溶液。在配置溶液时，控制硫酸溶液的温度为50～80℃。

配置好的溶液中，部分木素磺酸钠在溶液中未溶解，在温度发生变化时，会使木素磺酸钠溶解或析出，保证淋酸液是木素磺酸钠的饱和溶液。

s03，将合制好的铅膏经过涂板机头涂填在负极板栅上制成负极板，将步骤s02配置的用于淋酸的溶液输送至淋酸压辊上，对负极板进行淋酸。铅膏配方的木素与木素磺酸钠中的木素为同种木素。

s04，对淋酸后的负极板经过干燥线使极板表面干燥后进行正常的固化和干燥工序，并与固化干燥后的正极板、agm隔板组装成极群，入电池盒制得60ah成品电池；

s05，往成品电池的电池盒中加入温度为0℃的电解液，采用电流密度为2～4ma/cm²对加电解液后的成品电池进行化成，制得所述的低温稳定的铅蓄电池。

实施例2和实施例3的实施步骤与实施例1一致，区别仅在于是不同时间段生产的极板。

对比例1

步骤1，配置密度为1.10的硫酸溶液，作为用于淋酸的溶液。

步骤2，将合制好的铅膏经过涂板机头涂填在负极板栅上制成负极板，将步骤1配置的用于淋酸的溶液输送至淋酸压辊上，对负极板进行淋酸。

步骤3，对淋酸后的负极板经过干燥线使极板表面干燥后进行正常的固化和干燥工序，并与固化干燥后的正极板、agm隔板组装成极群，入电池盒制得60ah成品电池。

步骤4，往成品电池的电池盒中加入温度为0℃的电解液，采用电流密度为2～4ma/cm²对加电解液后的成品电池进行化成，制得所述的低温稳定的铅蓄电池。

对比例2和对比例3的实施步骤与对比例1步骤一致，区别仅在于是不同时间段生产的极板。

对比例与实施例相比，实施例步骤基本一致，只是淋酸的硫酸溶液无木素。下面对实施例和对比例制成的电池进行低温性能检测，检测结果如表1所示。

表1

表中，u10s指的是大电流放电10s的终止电压，u30s指的是大电流放电30s的终止电压。可以看出，实施例制得的铅蓄电池的u10s和u30s都比对比例要高，且实施例不同批次之间的低温性能极差更小，得到的铅蓄电池低温性能稳定。

本发明的方法，在淋酸的过程中，采用含有饱和木素的稀硫酸溶液进行淋酸，保证生产出的极板木素含量稳定，极板表面与内部一致性良好，制得的铅蓄电池低温性能稳定。上述表1所示的试验结果也验证了本发明的效果。

以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。