一種電池極板的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種電池極板的制作方法，包括：使用鉛鈣合金澆鑄制成板柵；在預(yù)定的溫度和預(yù)定的濕度下對(duì)板柵進(jìn)行氧化處理；將氧化處理后的板柵進(jìn)行干燥處理；冷卻板柵后進(jìn)行涂板。在本申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】中，由于包括在預(yù)定的溫度和預(yù)定的濕度下對(duì)板柵進(jìn)行氧化處理的步驟，板柵表面由于氧化腐蝕生成氫氧化腐蝕產(chǎn)物而變粗糙，和鉛膏中經(jīng)氧化作用產(chǎn)生的鉛的氫氧化物的粘結(jié)變得牢固，增強(qiáng)了鉛鈣板柵與活性物質(zhì)間的結(jié)合力，改善了閥控式密封鉛酸蓄電池的PCL現(xiàn)象，本申請(qǐng)的方法，投入成本低，操作簡便，可與板柵快速時(shí)效硬化同步進(jìn)行，能有效提高蓄電池性能和壽命。
【專利說明】一種電池極板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及鉛酸蓄電池生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池極板的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]閥控式密封鉛酸蓄電池(Valve Regulated Lead Acid Battery,以下簡稱VRLA)的早期容量損失(premature capacity loss,以下稱PCL)現(xiàn)象,是以低鋪或鉛I丐合金為板柵的VRLA電池在運(yùn)行的初期，特別是在深放電情況下，容量過早地大幅度下降的一種現(xiàn)象。
[0003]對(duì)于鉛鈣合金板柵制成的電池極板，在其生產(chǎn)過程中，板柵澆鑄后放置48?72小時(shí)或經(jīng)過快速時(shí)效處理后即可進(jìn)行極板涂板，制得極板。這種極板，在使用過程中極易造成板柵與活性物質(zhì)之間結(jié)合的不牢靠，形成鈍化層，使得蓄電池的容量發(fā)生衰減，濕極板固化干燥后敲掉極板表層的鉛膏，板柵上附著的鉛膏約占總膏量的0.2?0.4%，電池也易產(chǎn)生PCL現(xiàn)象，影響了電池的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電池極板的制作方法。
[0005]本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案加以解決:
[0006]一種電池極板的制作方法，包括:
[0007]使用鉛鈣合金澆鑄制成板柵；
[0008]在預(yù)定的溫度和預(yù)定的濕度下對(duì)板柵進(jìn)行氧化處理；
[0009]將氧化處理后的板柵進(jìn)行干燥處理；
[0010]冷卻板柵后進(jìn)行涂板。
[0011]上述方法中，所述預(yù)定溫度為65?80°C。
[0012]上述方法中，所述預(yù)定濕度為70?90%。
[0013]上述方法中，所述氧化處理的時(shí)間為20?30h。
[0014]上述方法中，所述干燥的溫度為40?50°C。
[0015]上述方法中，所述干燥的時(shí)間為12?16h。
[0016]由于采用了以上技術(shù)方案，使本申請(qǐng)具備的有益效果在于:
[0017]在本申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】中，由于包括在預(yù)定的溫度和預(yù)定的濕度下對(duì)板柵進(jìn)行氧化處理的步驟，板柵表面由于氧化腐蝕生成氫氧化腐蝕產(chǎn)物而變粗糙，和鉛膏中經(jīng)氧化作用產(chǎn)生的鉛的氫氧化物的粘結(jié)變得牢固，增強(qiáng)了鉛鈣板柵與活性物質(zhì)間的結(jié)合力，改善了閥控式密封鉛酸蓄電池的PCL現(xiàn)象，本申請(qǐng)的方法，投入成本低，操作簡便，可與板柵快速時(shí)效硬化同步進(jìn)行，能有效提高蓄電池性能和壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】[0018]圖1為本申請(qǐng)電池極板的制作方法在一種實(shí)施方式中的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]如圖1所示，本申請(qǐng)的電池極板的制作方法，其一種實(shí)施方式，包括以下步驟:
[0021]步驟102:使用鉛鈣合金澆鑄制成板柵。
[0022]步驟104:在預(yù)定的溫度和預(yù)定的濕度下對(duì)板柵進(jìn)行氧化處理。預(yù)定溫度可以是65?80°C，預(yù)定濕度可以是70?90%，氧化處理的時(shí)間可以是20?30h。
[0023]鉛鈣合金板柵澆鑄后，如迅速冷卻，在冷卻過程中以熱轉(zhuǎn)移方向?yàn)閷?dǎo)向形成尺寸較大的帶有平滑邊界的粗大晶粒，且晶粒與晶粒之間形成較厚的晶間層，隨后在大多數(shù)晶界處形成一個(gè)單獨(dú)的相，此相富含鈣，具有高的親氧性易于被氧化，因此在板柵存儲(chǔ)于空氣中時(shí)易于被氧化成CaO或CaCO3,同時(shí)在晶粒邊界發(fā)生鈣偏析形成電池使用中易于被腐蝕的Pb3Ca或金屬化合物(Pb (1_x)Snx) 3Ca (合金中含錫時(shí)偏析生成的化合物)及a_固溶物。這就導(dǎo)致板柵具有高的晶間層腐蝕速率，降低了電池使用壽命。
[0024]而使用本申請(qǐng)的電池極板的制作方法，在預(yù)定的溫度和預(yù)定的濕度下對(duì)板柵進(jìn)行氧化處理，首先可以使得板柵具有較慢的冷卻速度，在重結(jié)晶過程中形成均勻致密而細(xì)小的晶粒和較薄的晶間層，板柵達(dá)到一定的硬度，又具有穩(wěn)定的晶相結(jié)構(gòu)。有效減少鈣、錫偏析現(xiàn)象的發(fā)生，極大降低板柵的晶間腐蝕速率。另外，板柵與活性物質(zhì)的粘結(jié)是發(fā)生在晶界而不在于晶粒本身，因而通過上述氧處理的步驟，可以提高微觀結(jié)構(gòu)的晶粒細(xì)化，產(chǎn)生體積分?jǐn)?shù)均勻的晶界，從而獲得良好的粘結(jié)性，活性物質(zhì)和板柵的粘合更好，使得活性物質(zhì)利用率更佳，電池壽命更長。其次，板柵經(jīng)過在預(yù)定的溫度和預(yù)定的濕度下的氧化處理后，表面形成含水的腐蝕層(包含PbO和Pb (OH)2),氫氧化鉛腐蝕層在涂板后易于與鉛膏中的堿式硫酸鉛形成較好的結(jié)合，有效減緩鈍化層的形成，也就是減輕了 PCL現(xiàn)象，使得活性物質(zhì)利用率更佳，電池壽命更長。極板敲掉表層的鉛膏后，板柵上附著的鉛膏約占總膏量的0.5?
0.8%。而未經(jīng)氧化處理的板柵，敲掉表層鉛膏檢查板柵腐蝕層一般只能達(dá)到板柵表面積的80?90%，且板柵與干膏的結(jié)合不是非常緊密。而經(jīng)過氧化處理的板柵其表面腐蝕層可達(dá)100%,固化時(shí)鉛膏中的游離鉛氧化生成的氧化鉛繼續(xù)沉積在板柵表面，生長入鉛膏內(nèi)，板柵的氫氧化腐蝕層與鉛膏中的堿式硫酸鉛也有較好的粘結(jié)，鉛膏與板柵之間創(chuàng)建了一個(gè)非常牢固的聯(lián)接，結(jié)合就非常緊密。所以板柵上附著的鉛膏就多。
[0025]當(dāng)使用Pb-Ca合金板柵時(shí)，在靠近板柵表面形成的PbSO4晶體具有半透膜性質(zhì)的絕緣體，它使PbSO4半透膜內(nèi)層具有堿性環(huán)境，從而生成高阻抗的a -Pbo2，這層高阻層阻礙了電子傳輸，同時(shí)，板柵腐蝕層在無銻時(shí)出現(xiàn)較大應(yīng)力產(chǎn)生裂隙，消弱了活性物質(zhì)與板柵之間的聯(lián)接，從而發(fā)生早期容量衰減。另Pb-Ca合金易產(chǎn)生鈣偏析導(dǎo)致板柵在使用中產(chǎn)生晶間腐蝕從而縮短電池使用壽命。當(dāng)鉛鈣合金板柵經(jīng)過上述氧化處理后會(huì)重新溶解晶界附近的Pb3Ca晶粒，因而減小合金的腐蝕速度，再加上上述板柵與活性物質(zhì)的牢固粘結(jié)機(jī)理，既減輕了 PCL現(xiàn)象，又延長了電池的使用壽命，更利于循環(huán)壽命。
[0026]步驟106:將氧化處理后的板柵進(jìn)行干燥處理。干燥的溫度為40?50°C，干燥的時(shí)間為12?16h。
[0027]停止加濕，在溫度為40?50°C條件下干燥12?16h。板柵表面附有水份，易與空氣中二氧化碳反應(yīng)，在板柵表面生成高阻抗的碳酸鉛阻擋層，不利于后續(xù)化成和導(dǎo)電，另有水或是溫度較高就涂板，會(huì)嚴(yán)重影響板柵與鉛膏的結(jié)合力。
[0028]步驟108:冷卻板柵后進(jìn)行涂板。
[0029]取出靜置待板柵溫度降到常溫后即可涂板。板柵未降到常溫即涂板會(huì)影響板柵與活性物質(zhì)間的結(jié)合力。
[0030]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本申請(qǐng)的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本申請(qǐng)所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請(qǐng)構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。
【權(quán)利要求】
1.一種電池極板的制作方法,其特征在于,包括: 使用鉛鈣合金澆鑄制成板柵； 在預(yù)定的溫度和預(yù)定的濕度下對(duì)板柵進(jìn)行氧化處理； 將氧化處理后的板柵進(jìn)行干燥處理； 冷卻板柵后進(jìn)行涂板。
2.如權(quán)利要求1所述的電池極板的制作方法，其特征在于，所述預(yù)定溫度為65?80。。。
3.如權(quán)利要求1所述的電池極板的制作方法，其特征在于，所述預(yù)定濕度為70?90%。
4.如權(quán)利要求1所述的電池極板的制作方法，其特征在于，所述氧化處理的時(shí)間為20 ?30h。
5.如權(quán)利要求1所述的電池極板的制作方法，其特征在于，所述干燥的溫度為40?50。。。
6.如權(quán)利要求5所述的電池極板的制作方法，其特征在于，所述干燥的時(shí)間為12?16h0
【文檔編號(hào)】H01M4/20GK103490043SQ201310309337
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月22日
【發(fā)明者】熊正林, 方亮 申請(qǐng)人:理士電池私人有限公司