[发明专利]一种高温高湿极板固化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池领域，尤其是阀控式密封铅酸蓄电池板固化工艺。

背景技术

涂膏式极板在一定工艺条件下失水，可塑性的铅膏定型凝结成具有良好机械特性和化学特性的固体，这一过程称为固化。

电池极板的固化是制造电池中一个极为重要的工艺过程，板栅在涂填铅膏后，只有通过固化工艺，才能使铅膏粒子互相联结形成连续坚实的骨架，并紧紧地附着在板栅上。极板固化的好坏, 直接影响蓄电池的电气性能。固化工序对极板质量的影响非常重要, 是电池生产中的重要环节, 它关系到铅酸蓄电池的容量大小和寿命长短。

固化工艺一般分为中温固化和高温压力固化。中温固化存在生产时间长，铅膏黏着力、与板栅的结合强度较低的弱点，铅膏中的3BS(三碱式硫酸铅)转化为4BS(四碱式硫酸铅)不充分，电池循环寿命短；高温压力固化需要压力容器、加压设备，投资大、成本高，而且在固化过程中氧气供应不充足，还存在极板变形开裂等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种固化时间短、铅膏与板栅结合牢固、无变形开裂的高温高湿固化工艺，本工艺不但能提高生产效率，而且能提高极板质量，从而在根本上提高电池综合性能。

本发明的技术方案是：

1、将生极板送入固化室，控制温度为150～180℃，相对湿度为20～30%，进行表面干燥，使生极板干燥后的含水量为7.5～8.5%（重量百分比）；

2、调整固化室内的温度和湿度，使固化温度保持为90～95℃，相对湿度保持为100%，对生极板进行固化，固化时间为24h。

第一阶段是表面干燥阶段：先对生极板进行表面干燥，可以防止板与板之间互相粘连。表面干燥后，生极板含水量为7.5～8.5%，有利于下一步固化的进行。实验表明，当含水量7.5～8.5%，铅膏的氧化速率最高。若含水量低于7%，铅的氧化进行得非常慢，而且极板很快变干，固化过程完成得很不好。若含水量大于8.5%，同样氧化速率很低，需要固化时间较长。

第二阶段是高温高湿固化阶段：固化温度和湿度高可以增加4BS的成核速率，缩短固化时间，有利于3BS转化成4BS，使极板具有很好的容量和循环寿命；高温高湿条件，可以加速金属铅的氧化，使板栅表面形成氧化铅层，氧化后的氧化铅沉积在板栅表层，生长进入铅膏，使铅膏与板栅表面之间建立一个非常牢固的联接，确保铅膏紧密附着在板栅上，使固化后的极板具有良好的机械强度。

综上所述，采用本发明所提供的固化工艺，不但可以缩短生产周期，提高生产率，而且能提高固化后的极板质量，从而在根本上提高电池综合性能。

与中温固化工艺相比，高温高湿固化工艺可以减少固化时间约23个小时，可以大幅缩短电池的生产周期，提高生产速度。

具体实施方式

实施例一：

下面以50Ah生极板固化为例，进一步说明本发明的具体实施方法。

设备：采用带自动控制温度和湿度的固化室。

1、将涂膏后的50Ah生极板挂在晾干架上，每片生极板间距1mm。然后将挂满生极板的晾干架推进固化室。将固化室的温度控制在180℃，相对湿度为20～30%，进行表面干燥，干燥时间为6min左右，使生极板干燥后的含水量为8%（重量百分比）；2、将固化室温度控制在90～95℃，相对湿度保持为100%，对生极板进行固化，固化时间为24h。

完成以上固化处理后，经测试，极板的4BS含量为86%。

用以上固化后的极板组装成2V500Ah电池、化成、充电。按照行业标准《YD/T 799-2002通信用阀控式密封铅酸蓄电池》检测电池过充电寿命，其结果为：电池循环300天，折合浮充寿命10年。

实施例二：下面以25Ah生极板固化为例，进一步说明本发明的具体实施方法。

设备：采用带自动控制温度和湿度的固化室。

1、将涂膏后的25Ah生极板挂在晾干架上，每片生极板间距1mm。然后将挂满生极板的晾干架推进固化室。将固化室的温度控制在150℃，相对湿度为20～30%，进行表面干燥，干燥时间为4min左右，使生极板干燥后的含水量为8%（重量百分比）；2、将固化室温度控制在90～95℃，相对湿度保持为100%，对生极板进行固化，固化时间为24h。

完成以上固化处理后，经测试，极板的4BS含量为88%。

用以上固化后的极板组装成2V500Ah电池、化成、充电。按照行业标准《YD/T 799-2002通信用阀控式密封铅酸蓄电池》检测电池过充电寿命，其结果为：电池循环330天，折合浮充寿命11年。