[发明专利]铅酸蓄电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池技术领域，具体涉及一种铅酸蓄电池，以及该铅酸蓄电池的制备方法。

背景技术

铅酸蓄电池(VRLA)，是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池荷电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；放电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。

对于铅酸蓄电池而言，电极板是至关重要的部件之一，其质量的好坏直接关系到整个铅酸蓄电池的质量和使用寿命。电极板主要有合金板栅和涂覆在合金板栅的活性涂层构成，其中合金板栅主要为Pb-Ca-Sn合金，而活性涂层主要为含有Sn和Pb的涂层。该电极板虽然具备较好的充放电稳定性，但总体综合性能不佳，比如比能低、使用寿命短和日常维护频繁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对以上现有技术问题的不足，提供一种铅酸蓄电池，该铅酸蓄电池大电流放电的稳定性好，低温启动能力强，耐腐蚀性能优异，循环充放电寿命长，综合性能优良。

本发明所采用的技术方案为：

一种铅酸蓄电池，包括外壳，设置于外壳内部的正极板、负极板、隔板，以及注入于外壳内部的电解液，所述正极板包括正极板栅和覆于正极板栅两面的正极铅酸层，所述正极板栅由以下重量百分比的各组分制备而成：钙0.05-0.2％、锡0.6-1.0％、铝0.01-0.05％、剩余为铅，所述正极铅酸层主要由以下重量份数的各组分制备而成：铅粉950-1050份、水100-110份、1.4g/cm³的硫酸90-100份；所述负极板包括负极板栅和覆于负极板栅两面的负极铅酸层，所述负极板栅由以下重量百分比的各组分制备而成：钙0.05-0.2％、锡0.1-0.5％、铝0.01-0.05％、剩余为铅，所述负极铅酸层主要由以下重量份数的各组分制备而成：铅粉950-1050份、水80-100份、1.4g/cm³的硫酸80-90份。

作为优选，所述正极板栅由以下重量百分比的各组分制备而成：钙0.1％、锡0.8％、铝0.03％、剩余为铅；所述正极铅酸层主要由以下重量份数的各组分制备而成：铅粉1000±1.0份、水105±0.5份、1.4g/cm³的硫酸96.00±0.2份。

作为优选，所述负极板栅由以下重量百分比的各组分制备而成：钙0.11％、锡0.15％、铝0.03％、剩余为铅；所述负极铅酸层主要由以下重量份数的各组分制备而成：铅粉1000±1.0份、水90±0.2份、1.4g/cm³的硫酸84.00±0.2份。

作为优选，所述正极板栅、负极板栅的厚度为1.0-4.4mm，所述正极铅酸层、负极铅酸层的厚度为0.15mm。

本发明进一步提供上述铅酸蓄电池的制备方法，包括极板(包括正极板、负极板)的制备、蓄电池结构的组装、电解液的注入，所述极板的制备包括以下步骤：

(1)板栅浇铸：将配方含量铅锭投入板栅铸片机的熔铅锅，升温至430-470℃(优选为450℃)使铅锭熔化，保持铅液液色为银白色；熔化后形成的铅液经环形槽、铅管进入成型模具浇铸成型，所述成型模具的温度为170-190℃(优选为180℃)，浇注速度为12-17片/分钟，得到板栅，备用。

所述成型模具内喷有喷模剂，所述喷模剂的制备方法如下：每1000g水中加入4g骨胶、1g聚乙烯纤维，煮沸后再加入150g木粉充分搅拌均匀，待冷却后即为喷模剂。

该步中铅锭熔化温度非常重要，不得过高或过低，过低时，铅液阀门及放铅嘴易堵，铅液不易流入环形槽，造成充型不满；过高时，铅液的烧损严重，易造成污染和浪费，还会因铅条冷却过慢造成断条。

浇注环节喷模剂、浇注速度、模具温度对板栅的质量也至关重要，喷模剂中木粉太多，浇铸速度太快，浇铸的板栅易开裂，喷模剂中木粉太少，模温太低，板栅成形质量差。

(2)铅粉制备：将铅块投入铅粉机的滚筒进行磨粉，设置铅粉机滚筒内温度为130-140℃，负荷功率为90kW，风门正风压为2000±150pa，风门负风压为3600±150pa，出粉速度为0.8吨/小时，得到铅粉。

铅粉制造的工艺参数控制非常重要，铅粉机负载量(由负荷功率来反映)、风量、温度等都会影响铅粉质量和产量。