1、鉛酸蓄電池極板生產的固化與干燥技術生極板的固化、干燥是鉛酸蓄電池極板制造過程中的一道關鍵工序，它直接影響到化成后極板的機械強度和電性能，關系到鉛酸蓄電池的容量大小和壽命長短。一、極板固化干燥的目的1、控制游離金屬鉛的含量2、堿式硫酸鉛的再結晶程度3、內在結構強度4、板柵表面的腐蝕程度二、固化與干燥的現有技術工藝1、常溫固化、干燥涂添后的極板在固化室溫濕度下放置48h72h，在此過程中要防止極板失水過多造成極板開裂，影響極板固化，同時要完成極板板柵的表面腐蝕（板柵在30下24h后開始表面腐蝕）。此固化其溫度為室溫，基本上不加以控制，受室外環境溫度的影響較大，季節將給室內固化帶來較大的影響，且極板

2、的干燥基本上是靠陽光曬和風干，其生極板的含水量更難以控制，其他組分的含量均不能達到技術指標要求，使得蓄電池容量、壽命均難得以保持。2、蒸汽固化、干燥用水蒸氣加熱固化稱為蒸汽固化。蒸汽固化期間鉛膏含水量不變，其原因：蒸汽固化用蒸汽直接加熱，它既控制了溫度又控制了濕度。在rh接近100%時，鉛膏中水分向外擴散的速度v擴很大，同時，室內的熱水蒸汽向鉛膏內部滲透，其速度v滲也很大，兩者速度均會隨溫度升高而加快。因此，鉛膏含水量就會很快維持在一定的動態平衡中。三、專利固化全自動蒸汽、水、熱風固化干燥經研究發現：1、涂添后的極板在固化的水分擴散滲透期間，一方面使合膏形成的尚未穩定的堿式硫酸鉛再結晶，提高活

3、性物質粒子間的內聚力，使鉛膏物質形成牢固的膠體網狀結構，此過程在自然固化時需48h72h，蒸汽固化可以縮短至24h以內。2、再結晶條件：再結晶作用發生在鉛膏含水量大于5%時，為了達到較高的再結晶速率，必需使鉛膏能在較長的時間間隔內保持5%以上。其最佳的再結晶條件是：溫度4045；濕度rh接近100%；鉛膏含水量11%；再結晶時間17h。在水分維持動態平衡中，由于室內的熱水汽溶有氧氣，此熱水汽向內部滲透，當滲透到板柵表面時使板柵氧化，發生微電化學反應如下：陽極：板柵pbpb2+2epb(oh)2pbo+h2o(擴散出去)陰極：1/2o2+h2o2oh-2e板柵由于真實表面積小，反應速度較慢，生成

4、的pbo與鉛膏中的pbo及堿式硫酸鉛中的pbo形成共價鍵，從而增加了板柵與活性物質的附著力。在此過程中熱水汽滲同時透到鉛膏內的游離鉛小顆粒上使其氧化，由于鉛膏含水量大（h2o=11%）反應速度也較慢。干燥固化：此時往固化室內鼓入熱風加熱，加熱溫度應小于115。為確保再結晶形成的膠體網狀結構不被破壞，此過程應控制極板蒸發水分的速度，在v擴稍大于v滲的條件下進行，這樣水分蒸發較緩慢，保存了膠體網狀結構，使極板孔率均勻，活性物質堅固，極板不會產生裂紋。干燥固化過程中，蒸發是從表面開始的。極板表面的水分蒸發了，表面的水分含量就比內部的低，內部的水分就向表面擴散，同時，空氣中的氧氣也順著這個通道向極板內

5、部擴散。由于游離鉛外面包有堿式硫酸鉛的膠體層，空氣中的氧氣溶于水中，借助于水膜通過膠體層使鉛氧化。干燥固化結束后，鉛膏中游離鉛含量達到正極板2%、負極板5%。由于高溫氣體會使固化室內溫度上升很快，為了使擴散速度跟得上蒸發速度，同時控制蒸發速度，干燥固化采取分階段控溫、控濕供熱，即使水分多次按“內部擴散表面蒸發固化室內凝結成水滴或排到固化室外”。以上是該專利的固化室及工作原理圖，該固化室可以使用磚砌、澆注的平房，也可以是鋼結構的隔熱房，根據固化工藝的需要和進板時間的限制，采用尺寸為長7m;寬3.5m;高2.8m；體積70m35m3,長、寬可在維持高度2.8m的基礎上適當調整。工藝要求：（1）保濕

6、固化此階段溫度溫度4045；濕度rh接近100%；24h。此階段將完成堿式硫酸鉛再結晶，完成板柵部分氧化、游離鉛部分氧化。工藝要求：極板進入固化室前，固化室的地面、墻面應臨水濕潤，確保濕度接近100%，此保濕固化以蒸汽加熱為主，通過固化室頂部兩側面的霧化噴嘴噴入水蒸汽，通過鼓風機將固化室內的水蒸氣由固化室頂部抽出，從底部鼓入，反復循環，使得固化室內的極板均勻接觸蒸汽，噴入水蒸氣的量以固化室溫度在4045為標準，固化室內的濕度可用安裝在固化室頂部的排濕風機調節。此保濕固化階段優選的：分2個階段，工藝流程和技術指標如下表：保濕固化溫度濕度時間第一階段4099%10h第二階段4599%14h技術指標

7、極板板柵腐蝕率堿式硫酸鉛再結晶率游離鉛含量正極板負極板40%50%5%8%（2）氧化固化降濕/熱風氧化階段，在此階段加熱方式由蒸氣過度到熱風，濕度由99%降至75%，使得水份蒸發速度變快，氧化過程加快，放出的熱量大，隨氧化的進行其氧化速度越來越放緩，為達到鉛膏因板柵氧化發熱失水與固化室內蒸汽補水的平衡度，使生極板緩慢失水，其室內濕度應逐漸降低。在此階段可以看到極板的板面、極耳明顯的發黃，從固化室門口往里即可看到杏黃色。待干燥完成后極耳變為暗灰色。氧化固化溫度濕度時間第一階段4599%95%8h第二階段5595%85%8h第三階段6585%75%10h技術指標極板板柵腐蝕率堿式硫酸鉛再結晶率游離

8、鉛含量正極板負極板60%50%2%5%（3）干燥固化階段干燥固化主要控制鉛膏水份的蒸發速率，以保證膠體網狀結構由濕態逐步過渡到干態，板柵表面腐蝕程度進一步加強，極板游離鉛含量逐步下降到工藝值（含水量愈高，游離鉛含量相對也較高）。要求生板鉛膏含水量低于0.5%，高于這個數值化成比較難熟，負板脫皮、氣泡、正板花片、掉膏等，使蓄電池初期容量下降。干燥固化溫度濕度時間第一階段4575%55%4h第二階段650%4h第三階段751150%16h技術指標極板板柵腐蝕率堿式硫酸鉛再結晶率水分游離鉛含量正極板負極板0%0%0.5%2%5%注：干燥固化的第一階段是極板固化的關鍵階段，經研究發現此階段如不經本發明

9、的工藝處理，將會給極板強度帶來很大影響，輕則造成極板裂紋、極板活性物質疏松，使極板的壽命降低。重則造成極板脫粉蓄電池短路報廢。此階段的關鍵是停溫保濕，目的是在極板進入干燥階段前，使極板內外水分自然平衡。四、本發明的關鍵技術1、固化室的結構及為達到高質量極板的固化要求，使用噴入水霧、熱蒸汽、熱風和合理的抽濕。2、發明合理的固化工藝完成極板堿式硫酸鉛再結晶、游離鉛的要求指標、極板板柵的腐蝕與鉛膏中的pbo及堿式硫酸鉛中的pbo形成共價鍵，使鉛膏活性物質結構致密，強度最大，增大蓄電池的容量和壽命。固化干燥全過程工藝如下表：階段段數溫度濕度時間理想膏含水量加熱方式風機轉速保濕階段140991010%蒸汽80024599149%以上蒸汽1000氧化階段34599%95%8h9%以上蒸汽100045595%85%8h9%7%蒸汽熱風120056585%75%10h7%5%蒸汽熱風1800干燥階段64575%55%4h7%5%熱風20007650%4h5%熱風28008751150%16h0%熱風2800五、現有固化與專利固化的性能比較（以12v100ah蓄電池為例）極 板極板板柵腐蝕率堿式硫酸鉛再結晶率游離鉛含量強度（