一种实验室用电池铅膏合制方法及其专用装置

以及 不 同的合 膏 — 】 艺 ，都 会对 铅膏 的物相 组成 、湿比 重 、粘度 等特 性产 生 不同 的影响 。在 日常 的
合膏 工艺 分析 研究 当 中 ，通常 是在 生产线 或 小型合 膏机 上 完成操 作 ，会 给 生产带 来一 定的麻 烦或 引 入一 些不确 定 的因素 ，从而 影响 实验 结论 的准确 性 ，同时 还会 增加 研发成 本 ，造成 不必要 的浪 费 。因 此 ，文 章介 绍了一 种实 验室 合膏 的方法 及其 专 用装置 。
１实 验室 铅膏 合制 专用 装置 介绍
本 专用 装 置 主要 由以下 几 部分 组 成 ： 反应釜 主体 、支 架 、可调 式 辅 助加 热器 、温 度 传 感器 及温 度记 录仪 、可 调速 定时搅 拌器 、带 刻度 酸水 玻璃 容器 等 。其 中主体 反应釜 、磨 口瓶 塞 、酸水
容器 、搅 拌器 转杆 、搅拌 器 两层桨 叶都 为透 明玻璃 材 质 ，耐腐性 能优 良 、易于清 洁并便 于 观察 。
关键 词 ：合膏方法 ；实验室 ；铅膏物相 ；合膏工艺研究
０ 前言
在 铅膏 合制 过程 当中 ，会 有许 多 因素影 响铅膏 的物 相组 成 、密度与稠 度 等各项特 性 。比如 ， 合 膏 的温度 、搅拌 时 间 、铅 粉特性 、添加 剂类 型 、加 入 的酸水 比例等 等 。在和膏 过程 的 不同阶 段 都 伴 随有相 应 的物 理变 化和 化学 变化 。也就 是说 ，和 膏过 程 中 ，铅膏 始终 处于 一个动 态 的非均 质 的变 化过程 当中。在 实际 生产 当 中 ，由于 物料 、设 备 、工艺 参数等 方面 的不稳 定 因素 ，生产 出的
物料加 水 完毕 ，打 开硫酸 电解 液 阀门加入 酸液 并控 制流速 ，设定 搅拌速 度 与时 间 ， 继 续搅拌 。
中 间如 要 测试 铅膏相 关特 性 ，可 由加料 口取 铅膏 测试 ，亦 可通 过此 口加水 调节 铅膏 湿密度 。合 膏 完毕 ，通过 支架 立杆上 提酸 水搅拌 器 固定横 杆及 大 口塞 ，松 开 反应釜 固定夹 具旋钮 ，倾斜 反应 釜 ， 将 铅膏 取 出进 行下 一步 的物相 组成 、微 观结 构 、湿比 重等项 目的分析 测试 及实 验研究 ，纯 水冲 洗
主 体 反应 釜 为球 形设 计 ，总 容积 为 ２ Ｌ ，瓶 口都 为磨 口塞设计 ，外部 中下 部 位带 有 凹槽 ，用于 嵌
入精 密温度 传感 器 ，外接温 度记 录仪 ，便 于随时 记 录合膏 过程温 度 的变化 。 反应釜 主体除 了加 料
口外还 设 有预 留 口，可以根 据工 艺需 要在预 留 口处连 接真 空泵 ，对合 膏环境 进行 抽真 空操 作 。 酸 水容 器 各带有 计量刻 度 、开 关阀 ，容积 为 ２ ０ ０ ｍｌ ，酸水容 器与 大瓶 口塞 为一体 化设 计 ，以
铅膏 一致性 相对 较差 ，从而对 后 序的 固化 、化成 极板 的特性 造成 不 利的 影响 ．极板 性能 差异 加大 ，
进而对 电池的最 终性 能产 生严 重的影 响 。因此 ， 生产 出质量 稳定 的铅膏 是铅 酸蓄 电池 制备 的关键 。 在实 际的铅 膏配 方实 验 、 工艺 分析 研究 当中 ， 常规 的做 法是 上生产 线或 使用 小型和 膏机 操作 ， 造成 大量 资源 浪费 ，无形 中也 增加 了试验 成本 。 另外 ，合膏 过程 中系统 的偶 然因 素也往 往会使 结 论 出现 偏 差 。： ［ 艺参 数 的不 完善 、重现性 差等 缺陷 必然 会给 大生产 及产 品质量 的稳 定性带 来 严重 的影 响 。所以 ，在技 术 、研发 、工艺 分析 过程 当 中 ，有 一种控 制严 密精 确 、方 便 实用 、经济 型的 合膏 方法 及装 置就 显得 非常 必要 。
图 １ 实验室 合膏 装置 示意
２ 合 膏操 作说 明
打 开 主体 反应釜投 料 口 ，加入 定量 铅粉及 辅料 配料 ， 打 开搅 拌器 开关 ， 设 定转速 及搅 拌时 间 ，
先对物 料进 行 干预 混 ５ 分 钟 。打 开纯 水 开关加 入定 量水 ，边 加水 边搅拌 ，设 定搅 拌速 度与搅 拌 时
Байду номын сангаас
５ Ｏ 电动 亩行 车
便 于开 、关釜操 作 。主体 反应 釜底 部还 带 有凹槽 式可 调温辅 助 配套加 热装 置 ，以便于 根据技 术 工
艺 需要 随时 改变 釜体 内温度 条件 ，同 时也起 到 对 釜体 的 固定作 用 。搅拌 器 转速 在 （ ０～ ５ ０ ０ ） 转
／分钟 量程 内可 调 ，搅 拌 时 间亦可 设 定 。搅 拌 器桨 叶为 吊 坠式双 层 、双 片可活 动玻 璃材 质 ，随搅 拌 器 转速 的变化 两桨 叶张 开的 角度 也随之 变化 ，这样 可改 善搅拌 的效 果 ， 提 高铅膏 的混合 均 匀性 。 支架 固定横 杆均 可以 沿立柱 上下 滑动 并可 定位锁 紧 ，主体 反应 釜夹具 横杆 在松开 锁紧 旋钮时 可 随反应釜 主体 转动 角度 ，以方 便铅 膏 的取 出和 釜体 清洗 。整个 装置 的组 配方式 见 图 １ 。
一
种实验 室 用 电池铅膏 合 制方法
及 其 专 用 装 置
王杜 友 ，陈志 平 ，郭志 刚 ，陈跃武 （ 天能 集 团 ， 浙 江长 兴 ３ １ ３ １ ０ ０）
摘 要：铅膏的合制是铅酸蓄电池制造过程中的一个非常关键的工艺过程 ， 它是由铅粉、 纯水 、
稀硫 酸溶 液 、各种 添加 剂混合 （ 搅 拌 ）制取 的膏状 物 。合膏 工艺 过程 的重要 目的是使 各种物 料混 合均 匀 ，有合 适 的湿比 重 、粘 度及 物相组 成 ，以确 保 电池具 有高容 量和 长寿 命 。不 同的铅膏 配方
间 。此时 ，可打 开可 调温 式 电热器 对 反应釜进 行辅 助加 热 ，以保 持设 定 的合膏 工艺温 度要 求 ，打 开温 度记 录仪 可随 时调整 并记 录 釜体 内温度 。当铅膏 温度 超过 工艺要 求 时 ，也 可打 开投料 口，由 预 留 口通人 压缩 空气 进行 风冷降 温 。