[发明专利]一种提高铅酸蓄电池循环寿命的固化方法

说明书

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池制备技术领域，尤其是涉及一种提高铅酸蓄电池循环寿命的固化方法。

背景技术

在铅酸蓄电池电池的生产制造过程中，对使用寿命影响最大的工序是极板的固化工序，即将板栅经过铅膏涂填、快速表面干燥后送到固化室进行固化。固化工序是铅酸蓄电池生产过程中的关键工序，极板的固化方法直接影响极板的质量进而影响电池的使用寿命。

中国发明专利201010181739.9公开了一种通信用阀控式密封铅酸蓄电池正极活性材料及制备和固化方法，其特征是将正极活性材料在50～60℃温度下涂板后分三个阶段进行固化，第一阶段：温度74～82℃，湿度95～100%，固化时间：8～10h；第二阶段：温度64～70℃，湿度75～85%，固化时间：18～25h；第三阶段：温度55～60℃，湿度60～70%，固化时间：10～12h。该固化工艺从进料阶段的50～60℃至固化第一阶段温度差值超过20℃，固化过程中各个固化阶段之间温度差超过10℃、湿度的差值为15～20%。其不足之处在于，其采用三阶段式固化工艺，且各个固化阶段温度和湿度之间是跳跃式的转换，变化幅度，大。由于板栅材料为铅基合金，其导热性能远远优于铅膏，因此在固化阶段的跳跃式转换过程中板栅温度上升较快，而铅膏温度上升较慢，使板栅与铅膏温度之间存在较高的温度差，特别是转高温固化阶段温度差更加明显，导致与板栅筋条接合处的铅膏失水速率加快，造成极板固化后板栅与铅膏之间结合力差，影响极板的强度，并且板栅筋条与活性物质接合处的界面电阻增大，使电池的使用寿命提前终结，同时，在固化过程中湿度的跳跃式转换会造成铅膏内水份的骤然上升或下降，使极板表面产生穿透性裂纹，导致固化效果差而影响电池的使用寿命。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的固化方法易导致板栅与铅膏之间结合力差，极板强度差，易开裂，造成电池循环性能差，使用寿命短的问题，提供了一种工艺步骤简单，可操作性强，能提高极板强度，防止极板开裂，优化电池初始容量的提高铅酸蓄电池循环寿命的固化方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种提高铅酸蓄电池循环寿命的固化方法，包括以下步骤：

（1）将涂有铅膏的正极板送入固化室，控制固化室温度在2~4h内从室温上升至40~50℃，湿度控制在100%。该步骤为缓冲阶段，可避免板栅温度升高过快而造成与板栅筋条接触的铅膏失水速率过快，使板栅筋条与铅膏之间形成良好的腐蚀层，提高了化成后极板的强度及避免正极板在电池使用寿命期间的软化脱落。

（2）控制固化室温度维持在40~50℃，湿度维持在100%，于此条件下对正极板固化4~10h。该阶段为极板的初步固化阶段（中温高湿固化阶段），主要作用为平衡和稳定极板铅膏内水份与固化室内水份的交换，为后续固化提供必要的条件。

（3）控制固化室温度在6~8h内上升至70~80℃，湿度维持在100%。该步骤为缓冲阶段，可避免板栅温度升高过快而造成与板栅筋条接触的铅膏失水速率过快，使板栅筋条与铅膏之间形成良好的腐蚀层，提高了化成后极板的强度及避免正极板在电池使用寿命期间的软化脱落。

（4）控制固化室温度维持在70~80℃，湿度维持在100%，于此条件下对正极板固化4~8h。该阶段（高温高湿固化阶段）在高温高湿环境下使铅膏生成一定结构和数量的四碱式硫酸铅，从而形成正极板活性物质结构的骨架，增强了铅膏之间的胶链强度，同时使铅膏与板栅筋条之间形成良好的腐蚀层，提高了化成后极板的强度及避免正极板在电池使用寿命期间的软化脱落。

（5）控制固化室温度在2~6h内下降至40~50℃，湿度维持在100%。该阶段为缓冲阶段，控制固化室温度的下降速率，以保证铅膏与板栅之间的温度较为一致，避免极板表面产生穿透性裂纹。

（6）控制固化室温度维持在40~50℃，湿度维持在100%，于此条件下对正极板固化6~12h。该阶段（中温高湿固化阶段）目的是稳定和平衡经过高温固化后的铅膏，避免了四碱式硫酸铅的过生成，保证了电池的初始容量。

（7）控制固化室温度维持在40~50℃，湿度在2~4h内由100%下降至70~80%。该步骤通过控制在极板固化期间湿度的缓慢下降，避免固化期间铅膏内水份的聚然下降，使铅膏内物理及化学反应更加充分，避免极板表面产生裂纹，提高了极板强度。

（8）控制固化室温度维持在40~50℃，湿度维持在70~80%，于此条件下对正极板固化4~10h。该阶段（中温中湿固化阶段）的主要作用是通过降低固化湿度，进一步促进铅膏内游离铅的氧化，并促使铅膏与板栅之间的结合更加牢固。