涂板不淋酸新工艺研究

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1、涂板不淋酸新工艺研究0引言铅酸蓄电池生产过程中的环境染污物主要为铅烟、污水和酸雾。为了降低污染物的排放量，目前欧美主要蓄电池生产厂家大都采用拉网板栅和冲网板栅制作极板，国内很多厂家也在采用新技术生产极板，但是有大部分蓄电池生产厂家rh于设备更新速度及能力所限，难以全部采用新工艺新技术生产极板，仍沿用传统重力浇铸式生产技术。重力浇铸式极板生产工艺的主要工序为铸造板栅、制造铅粉、涂板、固化干燥工序山。由于铅膏的粘性偏大，涂填极板的过程中极板之间会出现粘连的状况。通常，涂板时对采拉网式板栅的极板，在表面覆盖涂

2、板纸，而对采用浇铸式板栅的极板，则通过表面淋酸生成硬质硫酸铅來解决涂板收板、固化干燥过程中的极板粘连，以及固化干燥时极板表而生产裂纹的问题⑴。涂板过程中，大量的稀硫酸被淋在极板表面，会产生大量含酸含铅污水，导致生产环境恶为，且外排污水对环境彫响极大。目前，很多工厂尝试以各种方法来解决重力浇铸极板淋酸造成的污染物排放问题，例如采用淋水，提高铅膏表观密度的方法，但是这些方法的实施难度都很大，且会带来程度不一的后续质量问题。笔者经过多年的大量实验，通过系统地改进涂板工艺和极板脱水装置，使工艺与设备充分结合,形

3、成了完善的极板不淋酸生产工艺技术，在不影响极板质量的前提下，达到节能、减排、环保的目的。1传统生产工艺若按照传统生产工艺，通常正极铅膏的表观密度介于3.90〜4.40g/cm3之I'可，负极铅膏的表观密度介于4.10〜4.50g/cn?之间⑵。由于铅膏的粘性大，机器涂板后需要用密度为1.05〜1.15g/cn?的硫酸溶液对极板表面进行淋酸，使极板表层铅膏形成硬质硫酸铅层，降低极板表而的粘结度，避免固化干燥过程屮极板表面粘连。极板经淋酸后方可进入表面干燥机。干燥机的温度被控制在110〜150°C之间，表血

4、干燥吋I'可为40〜60so极板通过表血干燥机后，表血快速失水，形成干燥硬质表面层，失去粘性，因此固化干燥时被码放在一起的极板不会彼此粘连，极板表面也不会生成裂纹⑶。由于需在极板表面淋一定密度的稀硫酸，因此采用淋酸工艺具有以下缺点：(1)淋酸用硫酸溶液密度的波动会造成生极板质量波动。(2)淋酸吋冲落的铅膏中硫酸铅含量过高，因此这些铅膏无法被直接回收使用。(3)淋酸用稀硫酸溶液需要由专用设备配制和人工检测，增加动能消耗和人工成本。(4)淋酸用硫酸溶液造成水资源的浪费和生产成本的增加。(5)生产现场滴落的硫

5、酸溶液污染环境。淋酸产生的含酸含铅污水增加了污水处理工序的负荷,也就增加了环境处理成本。2问题分析淋酸的目的是为了避免极板粘连和防止极板固化干燥时生成裂纹，因此不淋酸工艺首先要实现的是涂板完成后极板不粘连，其次是实现固化干燥时极板不裂纹。针对以上2点，笔者采用了不同的解决方法。2.1针对极板粘连问题极板表面干燥后出现粘连，是由铅膏本身粘性决定的。要想解决此问题，只能通过减少极板表面的水含量，降低极板表面的粘性，达到不粘不裂的状态。如果想达到这种状态，就必须降低极板铅膏中的水含量，然而降低极板水含量意味着

6、铅膏变硬，从而会影响蓄电池性能，以及造成极板涂制困难的状况⑷。因此，既要保证极板屮水含量，使涂板容易进行，又要保证极板进入表面干燥机前极板表面不粘，呈半干燥状态，而且要保证极板出干燥机后表面不裂不粘，只能通过设计辅助装置和降低表面干燥温度来实现⑸。2.2针对固化干燥中极板出现裂纹问题若不对极板淋酸，极板表血就没有致密的硫酸铅层，意味着极板容易失水。当极板表血失水速度过快，极板内外失水速度不一致时，由于内外收缩速度不一致，极板容易产生裂纹⑸。因此，要想避免极板出现裂纹，必须控制固化干燥过程屮极板失水的速度

7、，提高铅膏中纤维的含量，提高铅膏的结合力。3不淋酸极板制造工艺经过对淋酸工艺的问题分析，结合多年实验验证，采取以下措施来实现涂板不淋酸新工艺：（1）将极板铅膏中纤维的含量提高了30%〜50%,使每1000kg铅粉中纤维的质量达到1.2〜1.5kg,从而增加了铅膏的联结性，在一定程度上避免了极板裂纹。（2）设计了极板进表面干燥机之前的极板辅助脱水装置，既可保证铅膏中水充足，使涂板顺利进行，乂可实现常温表面脱水，降低了干燥机表面脱水的负荷，避免极板表面经高温快速干燥脱水而形成裂纹，保证表面干燥后极板不粘不裂

8、。（3）由于采用不淋酸工艺⑹，极板表面无硫酸铅保护层，失水变得更容易。为了延缓失水速度,调整了固化干燥工艺，对温湿度变化速度进行控制，避免了裂纹的产生。具体实施方案如下：3.1调整配方正极铅膏配方：铅粉100kg,短纤维0.12〜0.15kg（增加30%）,水10.5〜12kg,密度为1.4g/cm3的稀硫酸溶液S^lOkgc负极铅膏配方：铅粉100kg,硫酸锁0.6〜0.8kg,腐殖酸0.4〜0.9kg,木素磺酸钠0」〜0.2kg,短纤维