專利名稱：一種鉛酸蓄電池正板鉛膏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉛酸蓄電池正板鉛膏的制作方法。
鉛酸蓄電池廣泛應(yīng)用于汽車、郵電通訊、電力、備用電源等各種領(lǐng)域。鉛酸蓄電池的生產(chǎn)目前有兩種方式，一種是涂膏平板式，一種是管狀灌粉式。涂膏方式生產(chǎn)以其容量大、比能量高等優(yōu)點占整個生產(chǎn)方式的95％以上。涂膏式工藝中鉛膏的和制是蓄電池生產(chǎn)最關(guān)鍵的過程，鉛膏的配方和生產(chǎn)工藝很大程度上決定了鉛酸蓄電池的性能，是鉛酸蓄電池制造的技術(shù)核心。涂膏式工藝是基于用鉛粉、水、硫酸、添加劑和制成鉛膏，將其涂在板柵上，構(gòu)成活性物質(zhì)的基礎(chǔ)材料，然后經(jīng)化成生成活性物質(zhì)。目前及過去和制鉛膏的過程均采用30～45℃的低溫，經(jīng)X光衍射分析發(fā)現(xiàn)，低溫和制的鉛膏成份為三堿式硫酸鉛3PbO·PbSO4，這種鉛膏涂在正板柵上，經(jīng)化成生成的活性物質(zhì)結(jié)合力較差，易軟化脫落，且使用這種鉛膏的蓄電池會出現(xiàn)早期容量衰減問題，使蓄電池壽命提前終止；即使不出現(xiàn)早期容量衰減問題，蓄電池的壽命也短，不能滿足汽車工業(yè)發(fā)展的需要。
本發(fā)明就是克服上述缺點，提供一種鉛酸蓄電池正板鉛膏的制作方法，使采用該生產(chǎn)工藝和制的鉛膏的蓄電池能有效延長壽命。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種鉛酸蓄電池正板鉛膏的生產(chǎn)工藝將技術(shù)指標(biāo)要求PbO含量為73％～85％的鉛粉放入攪拌式合膏機中，同時加入0.02％～0.08％(含量百分比以與鉛粉重量比計算，下同)纖維，攪拌均勻后，加10％～13％的純凈水?dāng)嚢杈鶆?，然后以噴淋狀加入濃度?.40g/cm3的硫酸8％～9.5％，邊加邊攪拌，其特征是加入硫酸后7分鐘以內(nèi)，溫度應(yīng)控制到70～95℃，優(yōu)選溫度范圍為75～85℃，恒溫攪拌15～35分鐘。然后降溫到30～45℃，即可得到這種鉛酸蓄電池正板鉛膏。
由于本發(fā)明生產(chǎn)出的鉛酸蓄電池正板鉛膏除含三堿式硫酸鉛3PbO·PbSO4成份外，還含有適當(dāng)比例的四堿式硫酸鉛4PbO·PbSO4成份，化成后4PbO·PbSO4比3PbO·PbSO4產(chǎn)生更強、更長的針狀晶體，而且互相交錯，構(gòu)成了活性物質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu)，可以增大極板強度，延長蓄電池的循環(huán)使用壽命。涂有此鉛膏的生板成份發(fā)生了變化，結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的改變，化成后，大、小結(jié)晶分布合理。小結(jié)晶有很強的活性，大結(jié)晶可保證極板的強度，且正極板使用此鉛膏的蓄電池極板活性物質(zhì)的利用率高，使電池既具有較高的初始容量，又使其有很好的壽命，能有效的防止蓄電池的早期容量衰減。蓄電池使用壽命的試驗方法(用6-QW-60電池試驗)，在40℃的水浴中，①用15A放電2小時；②用16V恒壓15A限流充電5小時；③上述①②構(gòu)成一個循環(huán)，當(dāng)放電時電壓低于10V時，為壽命終止。按以上試驗方法試驗表明采用高溫和制出的鉛膏比采用低溫和制出的鉛膏的蓄電池壽命可平均延長30％以上，且電池有較高的初始容量。從

圖1所示的高溫合膏與低溫合膏壽命比較圖可看出采用高溫比低溫和制的鉛膏的蓄電池循環(huán)壽命可延長90次。用以下方法試驗①20小時率容量，在27±5℃的環(huán)境中，以3A放電至10.5V，放出的容量。②-18℃的環(huán)境中放置20小時，取出后立即用280A放電，記錄30秒、150秒的放電電壓。試驗結(jié)果表明，采用高溫和制的鉛膏比低溫和制的鉛膏在初期性能上相同。由以上表明采用高溫和制鉛膏的蓄電池能很好地滿足汽車工業(yè)發(fā)展的需要。
下面結(jié)合具體實施例詳述本發(fā)明實施例1將50kg的鉛粉(含PbO73％～84％)放入帶有熱交換器的合膏機中，同時放入0.02kg的纖維，開動攪拌機，在攪拌鉛粉的同時加入6kg的純凈水，攪拌20分鐘，然后以噴淋狀加入濃度為1.40g/cm3的硫酸4.5kg，邊加邊攪拌，加完酸后再攪拌5分鐘，并在合膏機熱交換器控溫下達到70℃，恒溫攪拌35分鐘后，通過熱交換器降溫達到35℃，測量視密度可達到4.1～4.2g/cm3，這時即可從合膏機中出鉛膏，這種鉛膏可進行涂板。與普通負板配組生產(chǎn)6-QW-60電池，采用這種鉛膏的蓄電池測20小時率容量為73.68Ah，然后在-18℃、280A下測放電電壓30s為9.91V；150s為9.4V；再測一個20小時率容量為72.63Ah，之后進行蓄電池的壽命試驗，達到192次。
實施例2按實施例1所述的工藝過程和制的鉛膏，只是改變其溫控溫度70℃為80℃，溫控時間35分鐘為30分鐘。與普通負板配組生產(chǎn)6-QW-60電池，檢測使用這種鉛膏的蓄電池20小時率容量為72.50Ah；-18℃，280A放電電壓30s為9.95V；150s為9.45V；再測一個20小時率容量為71.41Ah；進行蓄電池壽命試驗達到217次。
實施例3按實施例1所述的工藝過程和制的鉛膏，只是改變其溫控溫度70℃為85℃，溫控時間35分鐘為25分鐘。與普通負板配組生產(chǎn)6-QW-60電池，檢測使用這種鉛膏的蓄電池20小時率容量為74.32Ah；-18℃，280A放電電壓30s為9.83V；150s為9.29V；再測一個20小時率容量為72.56Ah；進行蓄電池壽命試驗達到208次。
實施例4按實施例1所述的工藝過程和制的鉛膏，只是改變其溫控溫度70℃為90℃，溫控時間35分鐘為20分鐘。與普通負板配組生產(chǎn)6-QW-60電池，檢測使用這種鉛膏的蓄電池20小時率容量為75.36Ah；-18℃，280A放電電壓30s為9.89V；150s為9.32V；再測一個20小時率容量為74.32Ah；進行蓄電池壽命試驗達到203次。
實施例5按實施例1所述的工藝過程和制的鉛膏，只是改變其溫控溫度70℃為95℃，溫控時間35分鐘為15分鐘。與普通負板配組生產(chǎn)6-QW-60電池，檢測使用這種鉛膏的蓄電池20小時率容量為73.47Ah；-18℃，280A放電電壓30s為9.82V；150s為9.25V；再測一個20小時率容量為71.50Ah；進行蓄電池壽命試驗達到189次。
權(quán)利要求
1.一種鉛酸蓄電池正板鉛膏的制作方法將技術(shù)指標(biāo)要求PbO含量為73％～85％的鉛粉放入攪拌式合膏機中，同時加入0.02％～0.08％(含量百分比以與鉛粉重量比計算，下同)的纖維，開始攪拌后，加入10％～13％的純凈水?dāng)嚢杈鶆?，然后以噴淋狀加入密度?.40g/cm3的硫酸8％～9.5％，邊加邊攪拌，其特征是加入硫酸后攪拌，7分鐘之內(nèi)溫度應(yīng)控制到70～95℃，恒溫攪拌15～35分鐘，然后降溫到30～45℃，即可得到這種鉛酸蓄電池正板鉛膏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正板鉛膏的制作方法，其特征是加入硫酸后攪拌7分鐘之內(nèi)溫度應(yīng)控制到75℃～85℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正板鉛膏的制作方法，其特征是加入硫酸后攪拌5分鐘溫度應(yīng)控制70℃，保持這個溫度35分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正板鉛膏的制作方法，其特征是加入硫酸后攪拌5分鐘溫度應(yīng)控制80℃，保持這個溫度30分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正板鉛膏的制作方法，其特征是加入硫酸后攪拌5分鐘溫度應(yīng)控制85℃，保持這個溫度25分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正板鉛膏的制作方法，其特征是加入硫酸后攪拌5分鐘溫度應(yīng)控制90℃，保持這個溫度20分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正板鉛膏的制作方法，其特征是加入硫酸后攪拌5分鐘溫度應(yīng)控制95℃，保持這個溫度15分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鉛酸蓄電池正板鉛膏的制作方法，它是在原生產(chǎn)鉛膏的工藝中將加入硫酸后溫度控制在30～45℃改進為70～95℃。采用本發(fā)明制成的正板鉛膏涂在正板柵后，蓄電池既具有較高的初始容量，又延長了蓄電池的平均壽命30％以上，且蓄電池的初期性能與使用以前工藝制作鉛膏的蓄電池的初期性能相同，且能有效地防止蓄電池的早期容量衰減。采用本發(fā)明制成鉛膏的蓄電池能很好地滿足汽車工業(yè)發(fā)展的需要。
文檔編號H01M4/62GK1395330SQ0112172
公開日2003年2月5日 申請日期2001年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月9日
發(fā)明者柴樹松, 劉建民 申請人:保定金風(fēng)帆蓄電池有限公司