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时间:2020-03-15
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1、VRLA蓄电池的极板铅膏配方及和膏工艺对蓄电池性能的影响1 概述 阀控式密封铅酸蓄电池在中国迅速发展,只有近十几年的时间,正如吴寿松老前辈指出的那样,中国的阀控式密封铅蓄电池,是放大了的起动型蓄电池。不论是工艺、配方,还是结构设计都有相当大的继承性,只不过是采用了高纯度的材料及铅钙或低锑多元合金的板栅材料。不论是容量、规格大小,一般的生产厂家在生极板铅膏配方及和膏工艺方面大同小异,而不同的厂家由于生产条件、环境及工人素质等因素差别较大,为了保证产品质量,采取了不同的配方工艺。这都是在不断改进,试验优选的基础上确定的。现将本人近15
2、年来在这方面的实践体会,写出来供业界同仁参考。2铅膏配方及生极板制造2.1 配方1及其特点正极铅膏配方:铅粉100kg(表观密度1.75~1.95g/cm3,氧化度70%~80%)纯水11~12kg 化学短纤维50g 密度1.400(25℃)的硫酸10.5kg 负极铅膏配方:铅粉100kg 沉淀硫酸钡600g 木素磺酸钠250g 炭黑200g 化学短纤维50g 密度1.400(25℃)的硫酸10.5kg 纯水9~11kg
3、 以上配方,是以西欧国家汽车用蓄电池的铅膏配方,和制成砂型膏,机械涂片。但是用这一配方来和成手工涂板的半砂型铅膏,涂成正极板5mm厚、负极板4mm厚的阀控式密封蓄电池极板就会 出现难以化成透的问题。为使蓄电池有好的初容量,在化成槽化成时,充入10倍额定容量的电量也没有化成透。实践证明配方中50g纯硫酸/kg铅粉以上,不适宜用于厚型极板。不但化成费电费时,初容量也不好。而把铅膏含酸量减至31g纯硫酸/kg铅粉,其他料量不变,并且把硫酸溶液密度减小至1.250(25℃)时,不但和膏工艺便于操作,而且化成时只要6~7倍额定容量的电量即可使同
4、样厚度极板化成好,正极板表面无白斑,蓄电池初容量也能达到设计要求。在和膏工艺方面,同样的水量如果加酸前加水量不足,加酸后和制一段时间,再加水成膏,这后来加的水几乎不与铅粉反应,铅膏表观密度较高,表面看硬度大,但水容易散失,不但造成涂片时困难,而且固化,干燥中往往会出现掉粉、裂纹等现象。如果和膏过程中是在加酸之前加足了水,加酸后就成为符合涂片的铅膏,或加很少量的调整水。这种铅膏表观密度不大,稠度适宜。不论是和制粘性、半砂型或砂型铅膏都应如此。和膏时的温度控制非常重要,有时温度过高,超过了70℃会使铅膏发硬,甚至不能涂片,勉强涂片,也往往会造成生
5、极板疏松、掉粉、脱皮等质量问题。2.2 配方2及其特点 正极铅膏配方:铅粉100kg 化学短纤维240g 纯水14.3kg 乙炔黑0.5kg 密度1.400(25℃)的硫酸8.4kg(纯酸42g/kg铅粉) 负极铅膏配方:铅粉100kg 硫酸钡560g 木素磺酸钠330g 半补强炭黑220g 化学短纤维200g 密度1.400的硫酸(25℃)6.44kg(纯酸32.2g/kg铅粉) 纯水11~12kg 此配方的特点是在正极铅膏内添加了乙炔黑
6、和加大了化学短纤维的量,和膏工艺也注意了温度, 在夏天高温季节采取了加水和加酸相间的办法,使和膏温度不高于70℃。纯硫酸含量适中,再加上正负板栅厚度比例设计合理等因素,因此配方被许多厂采用,初容量和高倍率放电性都比较理想。但 是正极铅膏中加了乙炔黑,机械强度有所影响,如能做到紧装配,也就是将100kPa压力测定的公称 厚度的玻棉隔板,再压缩15%~20%,这样夹紧装配,则不存在正极板机械强度的问题。多加了化学短纤维也弥补了强度较差的不足。2.3 配方3及其特点 正极铅膏配方: 铅粉100kg(氧化度65%~75%;表观密度1.6%~1
7、.8%g/cm3) 化学短纤维150g 试剂(高纯)石墨1kg 聚四氟乙烯乳液100g 纯水7~8kg(含3kg氧化水) 密度1.200(25℃)的硫酸14kg(38g/kg铅粉) 调整水1~2kg (铅膏表观密度4.0~4.2g/cm3) 负极铅膏配方: 铅粉100kg 化学短纤维50g 硫酸钡400g 腐殖酸700g 纯水6~7kg 炭黑200g 密度1.200(25℃)的硫酸14kg 调整水1~2kg (铅膏表观密度4.2~4.4g/cm3) 此配方特点是正极铅膏中
8、添加了高纯石墨和聚四氟乙烯乳液,在保证极板机械强度的情况下,提 高了大电流放电性能,使GFM—300型蓄电池1小时率放电提高近10%。由于含酸量不高,化成时 较容易
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