一种铅酸蓄电池用铅膏配置工艺

摘要

本发明公开了一种铅酸蓄电池用铅膏配置工艺，本发明通过对铅膏配置工艺中铅粉、辅料、水、酸等的添加步骤的调整，精准测定每个步骤中的压力、转速、真空度等条件，以及对用到的搅拌结构中搅拌齿的调整，在其余设备不改变的基础上，充分发挥辅料与铅粉优势，使产品初期容量提升3.2％(132分钟提升到136.2分钟)、寿命提升8％(355次提升至384次)。

权利要求

1.一种铅酸蓄电池用铅膏配置工艺，铅膏配置需要在合膏机中，合膏机中包含有搅拌结构，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：首次加铅粉阶段，在合膏机中加入总铅粉重量的60％以及所有的辅料，添加铅粉和辅料使设定搅拌结构的转速为200转/min，合膏机中真空度0，持续搅拌80秒；

步骤S2：干混搅拌，设定搅拌结构的转速为200转/min，合膏机中真空度0，持续搅拌3分钟；

步骤S3：首次加水阶段，在合膏机中加入总水重量的85％的水，此次加水中包含15％前期的冷凝水，持续时间为50秒；

步骤S4：首次湿搅拌，设定搅拌结构的转速为280转/min，合膏机胡总真空度0，持续搅拌4分钟；

步骤S5：二次添加铅粉阶段，在合膏机中加入总铅粉重量的40％的铅粉，设定搅拌结构的转速为300转/min，合膏机中真空度0，持续搅拌时间40秒；

步骤S6：二次加水阶段：在合膏机中加入水总量的15％的水，设定搅拌结构的转速为

300转/min，合膏机中真空度为0，持续搅拌时间为20秒；

步骤S7：二次湿搅拌阶段，设定搅拌结构转速为300转/min，合膏机中真空度为0，持续搅拌时间为2分钟；

步骤S8：一次加酸阶段，首次加酸时，设定搅拌结构的转速为220转/min，合膏机中真空度为370mbar，持续时间为1.5分钟；加酸量为总酸量的25％；一次加酸后设定搅拌结构的转速为200转/min，合膏机中真空度为100mbar，持续时间为1分钟；

步骤S9：二次加酸阶段，二次加酸时，设定搅拌结构的转速为240转/min，合膏机中真空度为350mbar，持续时间为2.3分钟；加酸量为总酸量的30％；二次加酸后设定搅拌结构的转速为150转/min，合膏机中真空度为100mbar，持续时间为1分钟；

步骤S10：三次加酸阶段，三次加酸时，设定搅拌结构的转速为280转/min，合膏机中真空度为320mbar，持续时间为1.5分钟；加酸量为总酸量的25％；三次加酸后设定搅拌结构的转速为120转/min，合膏机中真空度为100mbar，持续时间为1分钟；

步骤S11：四次加酸阶段，四次加酸时，设定搅拌结构的转速为260转/min，合膏机中真空度为280mbar，持续时间为1.2分钟；加酸量为总酸量的10％；四次加酸后设定搅拌结构的转速为120转/min，合膏机中真空度为80mbar，持续时间为1分钟；

步骤S12：五次加酸阶段，五次加酸时，设定搅拌结构的转速为280转/min，合膏机中真空度为200mbar，持续时间为1分钟；加酸量为总酸量的5％；五次加酸后设定搅拌结构的转速为110转/min，合膏机中真空度为80mbar，持续时间为1分钟；

步骤S13：六次加酸阶段，六次加酸时，设定搅拌结构的转速为280转/min，合膏机中真空度为120mbar，持续时间为1分钟；加酸量为总酸量的5％；六次加酸后设定搅拌结构的转速为110转/min，合膏机中真空度为70mbar，持续时间为1分钟；

所述搅拌结构包含：旋转本体、齿一(1)、齿二(2)、齿三(3)、齿四(4)；

所述齿一的长度为35cm、宽度为2.5cm、厚度为1cm，所述齿一与所述旋转本体底部平面的角度为15°，距离所述旋转本体与所述齿一连接处23cm位置的齿一上设置有垂直于齿一上平面的圆柱体，该圆柱体直径为2cm，高度为15cm；

所述齿二的长度为45cm、宽度为2.5cm、厚度为1cm，所述齿二与所述旋转本体底部平面的角度为17°，距离所述旋转本体与所述齿二连接处33cm位置的齿一上设置有垂直于齿一上平面的圆柱体，该圆柱体直径为2cm，高度为15cm；

所述齿三的长度为35cm、宽度为2.5cm、厚度为1cm，所述齿三与所述旋转本体底部平面的角度为15°，距离所述旋转本体与所述齿三连接处23cm位置的齿三上设置有垂直于齿三上平面的圆柱体，该圆柱体直径为2cm，高度为15cm；

所述齿四的长度为45cm、宽度为2.5cm、厚度为1cm，所述齿四与所述旋转本体底部平面的角度为17°，距离所述旋转本体与所述齿四连接处33cm位置的齿四上设置有垂直于齿四上平面的圆柱体，该圆柱体直径为2cm，高度为15cm。

2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池用铅膏配置工艺，其特征在于，所述齿一(1)、齿二(2)、齿三(3)、齿四(4)都设置在所述旋转本体底部边缘；所述齿一(1)、齿二(2)、齿三(3)、齿四(4)均匀设置。

3.根据权利要求2所述的铅酸蓄电池用铅膏配置工艺，其特征在于，所述齿一(1)、齿二(2)、齿三(3)、齿四(4)都设置在所述旋转本体底部边缘；所述齿一(1)与所述齿三(3)相对设置；所述齿二(2)与所述齿四(4)相对设置。

说明书

一种铅酸蓄电池用铅膏配置工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及铅酸蓄电池生产技术领域，具体为一种铅酸蓄电池用铅膏配置工艺。

背景技术

[0002] 在铅酸蓄电池生产过程中，铅膏配制工序被称为电池的制造核心步骤，因其质量的好坏不是通过现有手段及在短时间内就可以判定的，因此该工序被称为关键工序。其重要指标是均匀性和充分发挥配方材料与铅粉之间的融合，从而保证在配制过程中的化学反应的一致性、可控性，使其达到设定的物象比。

[0003] 因铅膏配制工序属于核心关键工序，其不同的配制工艺可以产生不同的产品物象从而影响产品终极性能，再此背景下我们对不同的铅膏配制工艺对比，发现如权利要求书所述的条件下配制出的产品性能最为理想。

[0004] CN201210537017一种动力型铅酸蓄电池用负极板铅膏配制方法，涉及铅酸蓄电池。目前，国内铅酸蓄电池在技术上面临比能量低、寿命短的困境。一种动力型铅酸蓄电池用负极板铅膏配制方法，其特征在于负极板铅膏配方是：铅粉100kg、短纤维0.05kg、硫酸钡0.8kg、乙炔黑0.5kg、活性炭1.5kg、酚-苯胺磺酸-甲醛缩合物0.3kg、导电石墨0.2kg、气相二氧化硅粉末100g、去离子水1.1kg、硫酸1.30-1.40g/cm3(25℃)的硫酸6000-8000ml、羧甲基纤维素钠(CMC)6-15g、聚四氟乙烯乳液(PTFE)20-60ml。本发明的有益效果是：本发明一种动力型铅酸蓄电池用负极板铅膏配制方法，存在比能量高、大电流放电能力强、循环寿命长的优点。

[0005] CN201410099529一种内化成电池极板冬季合膏工艺，具体包括以下步骤：按照配方计量分别向铅粉计量斗、硫酸计量桶、水计量桶中加入相应物料；将按照配方计量的辅料加入合膏锅内，然后，在不断搅拌过程中向合膏锅内加入计量好的铅粉，铅粉加入后继续干拌8-10分钟；在不断搅拌过程中向合膏锅内加入水，且加入过程持续时间为1-2min，加水后再搅拌5-7分钟，且按照水的使用量全部加完，当环境温度≤20℃时，将水的温度预先加热到30-50℃；在不断搅拌过程中向合膏锅内均匀加入计量好的硫酸，且加入过程持续时间为13-15min，当环境温度≤20℃时，将硫酸的温度预先加热到20-40℃；同时控制合膏锅内温度≤60℃；加酸结束再搅拌10-25min，测试铅膏视密度达标后出锅。

[0006] CN201310571665一种内化成电池合膏工艺，依次包括以下步骤：步骤一、加水制作预备液、步骤二、预热铅粉、步骤三、铅粉与预备液混合、步骤四、加稀硫酸合膏等四个步骤。本发明将短纤维及添加剂预先和纯水剪切搅拌，使其高度分散；然后以水为分散载体的方式，将铅粉加入预先分散好的分散体系中，实现湿法加料，可使各种物料均匀分散，提高铅膏中各组分的均匀一致性，湿法添加的工艺，同时避免了粉体材料添加时的粉尘对环境造成的污染，而且由其制成的蓄电池自放电明显减少，大电流循环寿命明显提高。

[0007] 上述三种专利代表现在专利大体思路，一是通过材料的变更达到预期目标；二是通过温度提升或降低，使用于不同季节，以此配制出理想的铅膏；三是通过对添加剂溶解、添加，从而达到材料均匀的目的。

[0008] 在行业不断压缩生产成本时，关键工序的生产方法没有随之提升，最终影响产品使用性能。目前的生产设备和工艺，已无法驾驭不断降本下的高性能产品需求。

发明内容

[0009] 本发明提供了一种区别于现有技术的铅酸蓄电池用铅膏配置工艺，通过不同的搅拌速度、配合阶段压力、剪切刀角度长度，从而达到均匀的目的。

[0010] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0011] 一种铅酸蓄电池用铅膏配置工艺，铅膏配置需要在合膏机中，合膏机中包含有搅拌结构，包括以下步骤：步骤S1：首次加铅粉阶段，在合膏机中加入总铅粉重量的60％以及所有的辅料，添加铅粉和辅料使设定搅拌结构的转速为200转/min，合膏机中真空度0，持续搅拌80秒；步骤S2：干混搅拌，设定搅拌结构的转速为200转/min，合膏机中真空度0，持续搅拌3分钟；步骤S3：首次加水阶段，在合膏机中加入总水重量的85％的水，此次加水中包含15％前期的冷凝水，持续时间为50秒；步骤S4：首次湿搅拌，设定搅拌结构的转速为280转/min，合膏机胡总真空度0，持续搅拌4分钟；步骤S5：二次添加铅粉阶段，在合膏机中加入总铅粉重量的40％的铅粉，设定搅拌结构的转速为300转/min，合膏机中真空度0，持续搅拌时间40秒；步骤S6：二次加水阶段：在合膏机中加入水总量的15％的水，设定搅拌结构的转速为300转/min，合膏机中真空度为0，持续搅拌时间为20秒；

[0012] 步骤S7：二次湿搅拌阶段，设定搅拌结构转速为300转/min，合膏机中真空度为0，持续搅拌时间为2分钟；步骤S8：一次加酸阶段，首次加酸时，设定搅拌结构的转速为220转/min，合膏机中真空度为370mbar，持续时间为1.5分钟；加酸量为总酸量的25％；一次加酸后设定搅拌结构的转速为200转/min，合膏机中真空度为100mbar，持续时间为1分钟；步骤S9：二次加酸阶段，二次加酸时，设定搅拌结构的转速为240转/min，合膏机中真空度为
350mbar，持续时间为2.3分钟；加酸量为总酸量的30％；二次加酸后设定搅拌结构的转速为
150转/min，合膏机中真空度为100mbar，持续时间为1分钟；步骤S10：三次加酸阶段，三次加酸时，设定搅拌结构的转速为280转/min，合膏机中真空度为320mbar，持续时间为1.5分钟；
加酸量为总酸量的25％；三次加酸后设定搅拌结构的转速为120转/min，合膏机中真空度为
100mbar，持续时间为1分钟；步骤S11：四次加酸阶段，四次加酸时，设定搅拌结构的转速为
260转/min，合膏机中真空度为280mbar，持续时间为1.2分钟；加酸量为总酸量的10％；四次加酸后设定搅拌结构的转速为120转/min，合膏机中真空度为80mbar，持续时间为1分钟；步骤S12：五次加酸阶段，五次加酸时，设定搅拌结构的转速为280转/min，合膏机中真空度为
200mbar，持续时间为1分钟；加酸量为总酸量的5％；五次加酸后设定搅拌结构的转速为110转/min，合膏机中真空度为80mbar，持续时间为1分钟；步骤S13：六次加酸阶段，六次加酸时，设定搅拌结构的转速为280转/min，合膏机中真空度为120mbar，持续时间为1分钟；加酸量为总酸量的5％；六次加酸后设定搅拌结构的转速为110转/min，合膏机中真空度为
70mbar，持续时间为1分钟；所述搅拌结构包含：旋转本体、齿一、齿二、齿三、齿四；所述齿一的长度为35cm、宽度为2.5cm、厚度为1cm，所述齿一与所述旋转本体底部平面的角度为15°，距离所述旋转本体与所述齿一连接处23cm位置的齿一上设置有垂直于齿一上平面的圆柱体，该圆柱体直径为2cm，高度为15cm；所述齿二的长度为45cm、宽度为2.5cm、厚度为1cm，所述齿二与所述旋转本体底部平面的角度为17°，距离所述旋转本体与所述齿二连接处33cm位置的齿一上设置有垂直于齿一上平面的圆柱体，该圆柱体直径为2cm，高度为15cm；所述齿三的长度为35cm、宽度为2.5cm、厚度为1cm，所述齿三与所述旋转本体底部平面的角度为
15°，距离所述旋转本体与所述齿三连接处23cm位置的齿三上设置有垂直于齿三上平面的圆柱体，该圆柱体直径为2cm，高度为15cm；所述齿四的长度为45cm、宽度为2.5cm、厚度为
1cm，所述齿四与所述旋转本体底部平面的角度为17°，距离所述旋转本体与所述齿四连接处33cm位置的齿四上设置有垂直于齿四上平面的圆柱体，该圆柱体直径为2cm，高度为
15cm。

[0013] 其中，所述齿一、齿二、齿三、齿四都设置在所述旋转本体底部边缘；所述齿一、齿二、齿三、齿四均匀设置。

[0014] 其中，所述齿一、齿二、齿三、齿四都设置在所述旋转本体底部边缘；所述齿一与所述齿三相对设置；所述齿二与所述齿四相对设置。

[0015] 与现有技术相比，本发明改变了搅拌装置的结构，然后通过不同的搅拌速度、配合阶段压力、剪切刀角度长度，充分发挥辅料与铅粉优势，从而使铅膏配置材料混合更加均匀，进而使产品初期容量提升、寿命提升8％。

附图说明

[0016] 图1为本发明搅拌结构示意图；

[0017] 图2为实验2的结果比对图。

具体实施方式

[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0019] 一种铅酸蓄电池用铅膏配置工艺，铅膏配置需要在合膏机中，合膏机中包含有搅拌结构，包括以下步骤：步骤S1：首次加铅粉阶段，在合膏机中加入总铅粉重量的60％以及所有的辅料，添加铅粉和辅料使设定搅拌结构的转速为200转/min，合膏机中真空度0，持续搅拌80秒；步骤S2：干混搅拌，设定搅拌结构的转速为200转/min，合膏机中真空度0，持续搅拌3分钟；步骤S3：首次加水阶段，在合膏机中加入总水重量的85％的水，此次加水中包含15％前期的冷凝水，持续时间为50秒；步骤S4：首次湿搅拌，设定搅拌结构的转速为280转/min，合膏机胡总真空度0，持续搅拌4分钟；步骤S5：二次添加铅粉阶段，在合膏机中加入总铅粉重量的40％的铅粉，设定搅拌结构的转速为300转/min，合膏机中真空度0，持续搅拌时间40秒；步骤S6：二次加水阶段：在合膏机中加入水总量的15％的水，设定搅拌结构的转速为300转/min，合膏机中真空度为0，持续搅拌时间为20秒；

[0020] 步骤S7：二次湿搅拌阶段，设定搅拌结构转速为300转/min，合膏机中真空度为0，持续搅拌时间为2分钟；步骤S8：一次加酸阶段，首次加酸时，设定搅拌结构的转速为220转/min，合膏机中真空度为370mbar，持续时间为1.5分钟；加酸量为总酸量的25％；一次加酸后设定搅拌结构的转速为200转/min，合膏机中真空度为100mbar，持续时间为1分钟；步骤S9：二次加酸阶段，二次加酸时，设定搅拌结构的转速为240转/min，合膏机中真空度为
350mbar，持续时间为2.3分钟；加酸量为总酸量的30％；二次加酸后设定搅拌结构的转速为
150转/min，合膏机中真空度为100mbar，持续时间为1分钟；步骤S10：三次加酸阶段，三次加酸时，设定搅拌结构的转速为280转/min，合膏机中真空度为320mbar，持续时间为1.5分钟；
加酸量为总酸量的25％；三次加酸后设定搅拌结构的转速为120转/min，合膏机中真空度为
100mbar，持续时间为1分钟；步骤S11：四次加酸阶段，四次加酸时，设定搅拌结构的转速为
260转/min，合膏机中真空度为280mbar，持续时间为1.2分钟；加酸量为总酸量的10％；四次加酸后设定搅拌结构的转速为120转/min，合膏机中真空度为80mbar，持续时间为1分钟；步骤S12：五次加酸阶段，五次加酸时，设定搅拌结构的转速为280转/min，合膏机中真空度为
200mbar，持续时间为1分钟；加酸量为总酸量的5％；五次加酸后设定搅拌结构的转速为110转/min，合膏机中真空度为80mbar，持续时间为1分钟；步骤S13：六次加酸阶段，六次加酸时，设定搅拌结构的转速为280转/min，合膏机中真空度为120mbar，持续时间为1分钟；加酸量为总酸量的5％；六次加酸后设定搅拌结构的转速为110转/min，合膏机中真空度为
70mbar，持续时间为1分钟；所述搅拌结构包含：旋转本体、齿一1、齿二2、齿三3、齿四4；所述齿一的长度为35cm、宽度为2.5cm、厚度为1cm，所述齿一与所述旋转本体底部平面的角度为
15°，距离所述旋转本体与所述齿一连接处23cm位置的齿一上设置有垂直于齿一上平面的圆柱体，该圆柱体直径为2cm，高度为15cm；所述齿二的长度为45cm、宽度为2.5cm、厚度为
1cm，所述齿二与所述旋转本体底部平面的角度为17°，距离所述旋转本体与所述齿二连接处33cm位置的齿一上设置有垂直于齿一上平面的圆柱体，该圆柱体直径为2cm，高度为
15cm；所述齿三的长度为35cm、宽度为2.5cm、厚度为1cm，所述齿三与所述旋转本体底部平面的角度为15°，距离所述旋转本体与所述齿三连接处23cm位置的齿三上设置有垂直于齿三上平面的圆柱体，该圆柱体直径为2cm，高度为15cm；所述齿四的长度为45cm、宽度为
2.5cm、厚度为1cm，所述齿四与所述旋转本体底部平面的角度为17°，距离所述旋转本体与所述齿四连接处33cm位置的齿四上设置有垂直于齿四上平面的圆柱体，该圆柱体直径为
2cm，高度为15cm。

[0021] 需说明的是，在制作正极铅膏时，添加的辅料为红丹2％、短纤维0.0002％、石墨0.001％、三氧二化锑0.001％、硫酸亚锡0.001％，正极铅膏的其余成分为铅粉。在制作负极铅膏时，添加的辅料为石墨0.0012％、短纤维0.0002％、腐殖酸0.0022％、木素0.002％、碳黑0.003％，其余成分为铅粉。

[0022] 具体的，所述齿一1、齿二2、齿三3、齿四4都设置在所述旋转本体底部边缘；所述齿一1、齿二2、齿三3、齿四4均匀设置。

[0023] 具体的，所述齿一1、齿二2、齿三3、齿四4都设置在所述旋转本体底部边缘；所述齿一1与所述齿三3相对设置；所述齿二2与所述齿四4相对设置。

[0024] 需要说明的是，正极铅膏和负极铅膏均可使用本发明专利的工艺。

[0025] 实验1：

[0026] 对比实验为现有技术制作铅膏的电池，样品实验为本发明专利铅膏配置工艺的电池，实验条件：以10.00(A)电流放电至单体电压为10.5V/只，再以端电压15.00V±0.10V，限流0.6I2(A)的恒定电压连续充电20h，以上为一个循环。共检测三次，按照最大容量计算初期容量。实验结果如下表所示：

[0027]

[0028]

[0029] 由上表可知，通过本发明专利铅膏配置工艺的电池相比于现有技术制作铅膏的电池初期容量提升了3.2％(即初期容量从132分钟提升到136.2分钟)。

[0030] 实验2：对比实验(即附图2中的常规寿命曲线)为现有技术制作铅膏的电池，样品实验(样品试验为两个，即附图2中的实例1和实例2)为本发明专利铅膏配置工艺的电池，实验条件：对比实验和样品实验选择的电池的初期容量都为126，在相同条件下，对比实验的电池寿命为355次，对比实验的寿命为384，详情见附图2。相比可知，本发明专利铅膏制作的电池的寿命相比于现有技术制作铅膏的电池寿命提升了8％。

[0031] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。