固化条件对极板质量的影响

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1、固化条件对极板质量的影响王有山1王有林2王海森1（1.南通宏博电源有限公司，江苏南通226600；2.江苏新亿能蓄电池厂，江苏泰州225300）摘要：阐述了极板生产中的固化参数及对极板质量的影响机理，对新老固化室控制进行了对比，强调了老式固化室的改造，并提出了较详细的改造方案。关键词：极板极板固化固化参数固化室改造前言蓄电池的质量问题主要表现在两个方面看，那就是容量和寿命，在目前市场激烈竞争的严峻形势下，电池寿命显得更重要，达不到三包期就意味着企业赔钱。从多年的生产经验来看，影响电池寿命的主要材料极板的循环寿命主要受两个方面影响，一，材料；

2、二，工艺参数及控制。前者不提，单从工艺参数控制方面说，铅粉生产工艺、合膏工艺、化成工艺这些都较直观，厂家容易控制。对于极板固化工艺来说，就不那么容易，原因有：Ø固化时间长（从固化至干燥全过程50-70h），漫长的固化过程中容易出现控制纰漏；Ø固化工艺参数设置和固化室温湿度控制系统控制后的实际参数有差值，温湿度变化曲线前沿和后沿有坡度；Ø固化室内温湿度一致性差。以上指的是带有温湿度控制系统的固化室，如果是老式的固化室，单控制一个温度值，不可能达到较好的效果，所以极板质量极不稳定。因此了解固化参数对极板质量的影响并控制好固化工艺参数十分重要。1

3、.极板固化过程中的理化变化涂膏后的极板，在一定的温度、湿度、时间下，会发生一系列的变化，这些变化对极板的质量影响很大，这些变化简单的可分为物理变化与化学变化，具体如下：1.1极板活物质（铅膏）的失水涂膏后的极板，经淋酸、轧板后，含水量约12％，在固化过程中，水分失去的多少对极板质量影响较大。一方面，失水过快，极板内外失水率相差较大，表面因失水过快而急剧收缩，受内外张力不同的影响而开裂；另一方面，极板中游离铅的氧化、板栅表面的氧化、硫酸铅的形成都与极板的含水量有关，在前期进行化学反应的时间，保持极板的含水量至关重要。1.2铅膏中金属铅的进一步

4、氧化固化前极板铅膏中铅含量10％上下，在固化的前15个小时内，游离铅进一步的氧化至一定的程度，有利于极板活物质的结合强度，这个反应过程需要合适的温度、湿度与时间。1.3铅膏中碱式硫酸铅的生成固化中生成的硫酸盐分为：3PbO·PbSO4·H2O（三碱式硫酸铅简称3BS）、4PbO·PbSO4（四碱式硫酸铅简称4BS），固化条件不一样，生成的这些物质的比例就不一样，极板的容量、寿命也不一样。1.4板栅表面的氧化固化过程中板栅表面的氧化有利于板栅与活物质的结合，降低极板使用后期活物质与板栅间的电阻，防止电池容量早期衰退。2.极板的固化条件及对极板

5、性能的影响2.1固化温度温度是极板固化的一个主要条件，温度的变化会引起化学反应速度的变化，一般情况下，温度增加，化学反应速度增加。然而铅膏中金属铅的氧化速度在30℃左右和较高的湿度（100％）条件下，氧化速度最快〖1〗。固化温度的不同，铅膏中生成物也不同，在75-80℃温度下，主要生成４ＢＳ（4PbO·PbSO4），在较低温度下主要生成３ＢＳ（3PbO·PbSO4·H2O），4BS有利于极板的循环寿命，3BS有利于极板的初容量〖2〗。同时温度对铅膏失水速度也影响较大，在湿度相同的条件下，温度越高铅膏的失水就越快。铅膏含水量的多少与氧化速度也

6、有一定的关系。在固化的过程中，如果温度高，湿度保证不了，铅膏中的水分就会很快失去，除造成极板开裂外，铅膏中的金属铅氧化就会受到影响。这就是无温湿度控制系统的固化室不宜采取高温固化的原因。综合上述的各种因素，铅膏的固化温度应根据不同的固化阶段进行不同的设置。既要保证铅膏中铅的正常氧化、又要保证3ＢＳ和４ＢＳ的生成比例，还要保证铅膏在固化过程中不开裂（和湿度控制配合）。在固化室内，上面的温度高，下面的温度低。42.2固化湿度固化湿度同样是极板固化的一个主要条件，控制湿度的目的有两个，一，保证铅膏中铅的进一步氧化和板栅表面的氧化，较好的湿度有利于

7、铅的氧化；二，保证铅膏在合适的湿度环境中不开裂。固化中，只有控制铅膏的失水速度，才能控制铅膏的开裂，而控制失水速度主要控制环境湿度。在极板的固化过程中，湿度是由大逐渐减小的，前期接近100％，随着时间的进行，逐渐减小。在固化室内，上面的相对湿度低，下面的相对湿度高。2.3固化时间根据固化过程中的化学反应和失水情况制定每个固化阶段的时间。2.4固化室温湿度的一致性由以上的简单分析我们知道，极板的性能主要与温度和湿度有关，由此可想，如果我们的固化室内的温湿度不够均匀，势必会造成极板的一致性出现问题，具体表现在：2.4.1高温（≥80℃）固化的极

8、板初容量较小，不易化成，在电池生产过程中同样的充电电量会造成容量的差异，配好组的电池前期容量不能充分发挥，后期经过循环后逐渐恢复。2.4.2低温（≤35℃）固化的极板，易化成、初