鉛酸蓄電池加膠工藝

2022-11-23 13:24:07 字數 1376 閱讀 1054

加膠工藝研究

膠體電池生產的關鍵和難點是膠體電解液的製備和灌注。目前製備膠體電解液的原材料有矽溶膠和氣相二氧化矽,採用這兩種材料均可生產出滿意的膠體電池,但生產工藝截然不同。如果採用生極板內化成工藝,氣相二氧化矽比較適合;如果採用熟極板工藝,則矽溶膠比較適合。

採用矽溶膠灌注熟極板電池,可以有兩種途徑:

1. 先加酸後加膠法,電池先加入一定體積的高密度硫酸電解液,然後加入一定二氧化矽含量的矽溶膠,通過一定的充放電工藝,使酸與膠充分混合,達到凝膠狀態;

2. 混合灌入法,用高密度硫酸與矽溶膠混合,然後一起加入電池,進行一定的充放電處理,達到凝膠狀態.』。

兩種工藝各自有自己的優缺點。第一種工藝比較簡單,能保證電池容量,但缺點也很明顯,凝膠中二氧化矽分布會出現不均勻現象,初充電過程有較多水析出,需要進行處理;第二種工藝灌注難度大一些,要考慮的工藝要點較多:合適的凝膠時間、電解質灌注過程氣體如何排出、如何保證電池容量等。

但其優點也很明顯,凝膠中二氧化矽和硫酸分布均勻,電解質填充也較均勻,自放電率低,預計電池壽命也較先加酸工藝製作電池好。為了更好地了解兩種工藝的優缺點,進行了如下的實驗對比。

加膠工藝對膠體電解質分布的影響

解剖電池,觀察隔板中膠體電解質的分布狀況,發現直接灌入法膠體電解質分布均勻,偶有個別位置有塊狀空缺,直接灌入法由於膠體電解質加入電池後發生劇烈化學反應放出大量熱,電池內部溫度迅速上公升,電池隔板中的氣體受到擠壓而逸出,逸出的氣體一方面佔據空間,另一方面會將膠體電解質衝出,故隔板中有些部位缺少電解質1 0 2,因此直接灌入法在實際生產中對工藝要求高,如溫度、凝膠時間的控制等;先加酸後加矽溶膠法隔板中膠體呈上部多下部少分布,這是因為當電池內部硫酸電解液濃度較高時加入矽溶膠,膠體粒子逐漸發生膠凝1 % 2。凝膠顆粒明顯比直接灌入法大,致密度不夠,能見到明顯的水化現象。但先加酸後加膠的工藝方法簡單,生產可操作性好

』1.先加酸後加膠工藝優點:

1.1加膠工藝簡單,對裝置要求低;二氧化矽不受凝膠時間的限制;,

1.2 電池初期容量好;

2.先加酸後加膠工藝缺點:

2.1電解質混合不均勻,因為電解質是靠充電時氣體的攪動進行混合,極板下部有過充電可能,導致下部極板強度變差;

2.2易產生水化分層現象;

2.3在加酸充電過程中極板脫落粉塵積累在電池底部存在較大的短路風險;

2.4迴圈壽命低於混合加膠工藝;

2.5自放電大。

3.酸膠混合灌入工藝優點:

3.1 電解質混合均勻;

3.2 自放電小;,

3.3迴圈壽命較先加酸後加膠工藝長;

4. 酸膠混合灌入工藝缺點:

4.1由於凝膠時間短,膠體電解液灌注困難;

4.2需要控制的工藝點太多,加入過程較複雜,如電池合適凝膠時間、電解質罐注過程氣體如何排出、如何保證電池容量等;

4.3對極板氧化度有一定要求。

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