[发明专利]电池膏添加剂和生产电池极板的方法

说明书

本申请为中国申请号200580009660.5、发明名称为“电池膏添加剂和生产电池极板的方法”的分案申请。

技术领域

本发明主要涉及电池膏和电池极板固化工艺。具体的，本发明公开了对铅酸电池的电池膏和电池极板的固化工艺的改进。更加具体的，本发明包括微粉化四碱硫酸铅晶体的电池膏添加剂，该添加剂用于促进电池膏和极板中其它的四碱硫酸铅的形成。因此，固化过程得到了加快，最终电池正极板和负极板的性能得到了改善。

背景技术

生产铅酸电池极板的传统方法通常包括混合、固化和干燥工艺，其中电池极板中经过物理和化学变化的活性物质用于形成化学和物理结构，由此形成电池极板必要的机械强度。为了生产典型的电池极板，商业生产的电池膏中的物质按照氧化铅、絮凝物、水和硫酸的顺序加入，然后混合形成均匀的膏。在混合的过程中，膏中进行的化学反应生成了碱性硫酸铅，通常是三碱硫酸铅。最终的膏组合物为碱性硫酸铅、未反应的一氧化铅和残余的铅颗粒。涂膏是用膏混合物制备电池极板的工艺。膏分散到工业电池生产中常用的自动涂膏机中，自动涂膏机将膏涂于铅合金组成的栅格结构。膏分散到涂膏机上的料斗中，并在该处高速涂于栅格上。膏极板通常于工业中常用的隧道式干燥器中进行表面干燥，然后柱状堆积起来或放在架子上。将堆积起来的极板或放在架子上的极板放入固化室中。在这些固化室中，极板放在高湿度的氛围中，温度为70-80℃，从而使极板中的三碱硫酸铅转化为四碱硫酸铅，并使残余的铅得到氧化。最终得到的极板集中放入电池中。

固化工艺中的两个重要的关键因素是通过将膏混合时形成的三碱硫酸铅(TRBLS)转化为四碱硫酸铅(TTBLS)以形成合适的晶体结构，以及通过氧化残余铅金属形成四方铅氧化物。通常，四碱硫酸铅中的高晶体结构可以增加电池的寿命。三碱硫酸铅转化为四碱硫酸铅的通式如下：

3PbO·PbSO₄·H₂O+PbO＞4PbO·PbSO₄+H₂O

传统电池膏组合物和固化方法中的常见问题是得到的极板的化学性能不一致，质量也不同。其它的常见问题包括产品难以重复、固化时间不确定、处理极板时需要大量的固化室，以及成本和能量消耗高。

因此，需要对电池膏进行改进，在可以使用现有膏混合和固化工艺、过程和设备的情况下，可以生产重复性好、质量稳定、性能一致性的正极和/或负极电池极板，同时极板的固化时间短、需要的固化室数目少，成本和能量消耗比传统生产电池正极和/或负极极板的方法低。

本发明克服了现有电池极板固化方法和现有电池膏的缺点和不足，提供了一种具有很大优点的技术方案。

发明内容

本发明公开了含有四碱硫酸铅微粉化晶体的电池膏添加剂，以及生成电池膏添加剂和电池极板的方法。电池膏添加剂加入到电池膏中提高和增加膏混合和固化期间四碱硫酸铅(TTBLS)的形成(formation)。电池膏添加剂可以和膏混合物、膏混合、固化工艺及设备一起使用，从而改善电池极板的生产和最终电池极板的性能。

相应的，本发明的目的是提供一种含有微粉化的四碱硫酸铅晶体的电池膏添加剂。

本发明的另一个目的是提供可以降低膏固化成电池极板的时间的电池膏添加剂。

本发明的另一目的是提供一种可以和传统膏混合物以及传统的混合和固化工艺、设备一起使用的电池膏添加剂。

本发明的另一目的是提供一种可以改善最终电池极板机械和物理强度的电池膏添加剂。

本发明的另一目的是获得物理结构和质量一致的电池极板。

本发明的另一目的是提供允许电池膏和电池极板可以循环使用的电池膏添加剂。

本发明的另一目的是提供一种电池膏添加剂，该电池膏添加剂可以用于电池膏中，电池膏持续固化一定时间后得到电池极板。

本发明的另一目的是提供一种用于生产正极电池极板的电池膏添加剂。

本发明的另一目的是提供一种用于生产负极电池极板的电池膏添加剂。

本发明的另一目的是提供可以降低与传统的固化工艺和固化室相关的固化成本和资金成本的电池膏添加剂。

通过下述的说明以及权利要求书的说明，本发明的特点和优点是显而易见的。

附图说明

图1是汽车电池和工业电池中加入了电池添加剂的正极膏和负极膏混合物的组分列表。

图2是第一样品的1％(占氧化铅的重量百分比)的电池膏添加剂对工业电池膏和极板固化影响的结果列表。

图3是第二样品的1％(占氧化铅的重量百分比)的电池膏添加剂对工业电池膏和极板固化影响的结果列表。