铅酸蓄电池极板两种化成工艺的讨论
铅酸电池工艺
铅酸电池工艺铅酸电池是一种常见的蓄电池，其工艺包括制造正极板、负极板、隔板、电解液和外壳等部分。
下面将详细介绍铅酸电池的工艺流程。
1. 制造正极板正极板是铅酸电池中的重要组成部分，其制造需要经过多道工序。
首先，将铅板切割成所需大小，然后在表面涂上活性物质，如氧化铅或氧化铅钙。
接着，将正极板放入炉中进行烘烤，使其表面形成致密的氧化物层，提高电池的性能。
2. 制造负极板负极板的制造与正极板类似，也需要经过多道工序。
首先，将铅板切割成所需大小，然后在表面涂上活性物质，如氧化铅或氧化铅钙。
接着，将负极板放入炉中进行烘烤，使其表面形成致密的氧化物层，提高电池的性能。
3. 制造隔板隔板是铅酸电池中的重要组成部分，其主要作用是隔离正负极板，防止短路。
隔板的制造需要使用特殊的材料，如聚乙烯或玻璃纤维。
首先，将材料切割成所需大小，然后进行压制和烘烤，使其具有良好的隔离性能。
4. 制造电解液电解液是铅酸电池中的重要组成部分，其主要作用是提供离子传导通道，促进电池的反应。
电解液的制造需要使用硫酸和蒸馏水等原料，按照一定比例混合制成。
制造过程中需要注意安全，避免发生化学反应。
5. 制造外壳外壳是铅酸电池中的重要组成部分，其主要作用是保护电池内部结构，防止外界物质的侵入。
外壳的制造需要使用特殊的材料，如聚丙烯或聚氯乙烯。
首先，将材料切割成所需大小，然后进行压制和烘烤，使其具有良好的耐腐蚀性能。
以上就是铅酸电池的工艺流程，其中每个环节都需要严格控制质量，确保电池的性能和安全。
铅酸电池具有成本低、容量大、使用寿命长等优点，在汽车、UPS等领域得到广泛应用。
电动自行车用铅酸蓄电池极板的固化(精品文档)
电动自行车用铅酸蓄电池极板的固化铅蓄电池在制造过程中，生板固化、干燥条件是非常重要的。
生板质量的优劣，对化成后极板质量及电池性能有密切关系。
因此生板固化、干燥过程决不可掉以轻心。
我厂主要是生产Pb-Ca-Sn-Al四元合金免维护铅酸蓄电池极板。
一般铅粉生产时氧化度控制在72%~79%之间，其余为未氧化的游离铅；经过储存一定时间后进行和膏再进行涂填、浸酸后，铅膏中的游离铅含量降到15%~18%左右；在固化室中固化干燥后，铅膏物质中的游离铅含量一般在3%~5%。
固化良好的极板，化成后的极板可获得牢固的活性物质和良好的外观质量，反之由于在不同季节受气候变化等条件的影响，往往使生板固化条件得不到良好的控制，因而造成极板批量废品时有发生。
一般废品现象：负极板裂纹、起泡；正极板活物质疏松、脱粉、顺筋起皮、整格脱落等[1]。
1固化的作用机理极板的固化是指涂好膏的极板在一定的温度和时间等条件下，在铅膏胶凝过程中完成游离铅及板栅筋条表面铅的氧化以及碱式硫酸铅的再结晶和硬化的过程。
铅蓄电池用生极板的固化是一个比较复杂的过程，既有物理变化也有化学变化，要达到的效果有板栅腐蚀层的形成、游离铅的转化、碱式硫酸铅再结晶(脱水形成微孔)。
固化过程按顺序大体也可分为以下不可分割的3个阶段[2]：(1)第一阶段，主要使板栅形成腐蚀层，促使铅膏与板栅有强的附着力，以及使铅膏中3BS(3PbO·PbSO4·H2O)与4BS(4PbO·PbSO4·H2O)生成合适的比例。
板栅的腐蚀层是靠空气中的氧气不断溶进铅膏的水分中，再到达板栅表面形成微电池来完成，水作为催化剂(或介质)，板栅的铅因其活性低，形成腐蚀层相对是比较缓慢的。
因此，这一阶段需要的时间会比较长，固化温度越高，板栅腐蚀的速度越快，但铅膏中3BS也会向4BS转化。
因此，在此阶段应保证铅膏中有较高含量的水分，高的固化湿度和适宜的固化温度是很重要的。
铅酸蓄电池化成工艺流程
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电动车用蓄电池内化成研讨
助动车用蓄电池内化成研讨一般把生极板装配成蓄电池后，再加入电解液充电化成的工艺方法叫做“内化成”。
把先将生极板用化成槽充电化成的工艺方法叫做“外化成”从控制产品质量观点出发，“外化成”工艺多了两道选品工序，这就是下片化成可以把发现有问题而漏检的生极板剔出。
化成好后要经过干燥、修整、分片、刷极耳等工序，再逐片检验剔出熟极板中的不合格品，因为有些极板的质量问题，生极板是看不出来的，例如，极板的弯曲、脱皮、掉粉、疏松、负极板出现铁锈斑等质量问题，只有化成干燥后的熟极板才能看出来，而“内化成”是用极板组装电池，如果发生上述质量问题就不会及时发现，产品在使用中出现的质量问题就更难以追溯找出原因，因此采用“内化成”工艺给技术质量控制，技术工作提出了更严格的要求。
在技术、设备、材料、生产环境、工人素质都还达不到高标准要求的情况下，还是采用传统的“外化成工艺”较好。
通过研究发现，采用大电流化成有利于形成均匀致密的正极活性物质与界面结构，从而使电池在大电流放电的使用条件下，极板软化速度明显放缓，循环寿命大幅度提高，这一特性非常适合电动车电池的使用要求，采用间歇脉冲（秒级的慢脉冲）充电方式可以有效控制大电流充电时的温升，为大电流化成在工业生产中的应用扫除了障碍。
根据电池的具体要求设定包括幅值电流、脉冲频率、脉冲占空比、充电时间在内的脉冲化成工艺参数。
幅值充电部分外特性显示为恒流，实际上是由多种不同频率的高次谐波叠加而成。
化成过程中电解液的欧姆电压降和两极极化必将转化为热，而内化成除电化学反应外还伴随有大量放热的化学反应，且要求充进几倍于额定容量的电量，就使得化成和普通充电相比有更多的热量产生，设法去除和削弱极化是抑制温升的有效办法。
在同样占空比和幅值电流的情况下，采用慢脉冲的方式，其幅值电压虽然会更高，但由于有较为充裕的停充时间，大大减少了析气量，使硫酸和水有充分的时间扩散到极板的底部，减小了化成时电解液的浓差极化，大大提高了极板的化成效率，可以使极板孔隙间的硫酸被充分稀释，离子非线性浓差扩散达到稳态，充电可以反复从较低的电压开始，使充电效率得以提高，同时也消除了欧姆极化和电化学极化。
优化铅酸蓄电池化成工艺参数的研究
优化铅酸蓄电池化成工艺参数的研究随着当今社会的发展，铅酸蓄电池已经在日常生活中得到了广泛的应用，它们既可以作为储能设备，也可以作为电能的临时供应设备。
然而，为了使铅酸蓄电池的性能更好地发挥出来，优化其化成工艺参数是至关重要的。
首先，确定化成溶液的配比是优化铅酸蓄电池化成工艺参数的基础。
传统上，电解液的配比通常是一种可重复使用的水系统，但是由于这种液体总是在铅酸蓄电池出厂后经过一定时间的漂白处理，所以化成溶液的组成成分也会有所变化。
在研究中，经过实验对比，结果发现氢氧化铵的含量较高的化成溶液具有良好的化成效果，可以大大提高铅酸蓄电池的储能量，并且具有良好的冲击耐受性。
其次，研究表明，通过调节电解液的pH值可以改善铅酸蓄电池的化成效果，避免铅酸盐析出现负面影响，从而提高电池的性能。
根据有关研究结果，研究人员认为，在化成溶液中注入一定量的碱性离子可以改善pH值，b并且有助于加快离子的迁移，从而改善铅酸蓄电池的性能。
此外，研究表明，电解液的温度也是优化化成工艺参数的重要因素。
有关研究表明，当溶液温度处于室温时，电池元件的化成速率最快，可以大大加快化成过程的进行，而且提高电池的性能。
因此，在电解液的化成工艺中也应注意温度的控制。
最后，为了有效改善铅酸蓄电池的性能，研究人员提出了一些更加高效的方法，如快速冷却、超声波处理等。
综上所述，由于优化铅酸蓄电池的化成工艺参数可以有效改善电池的性能，因此这一研究领域仍在不断发展和完善。
综上所述，在优化铅酸蓄电池化成工艺参数方面，研究人员必须仔细考虑多种因素，如化成溶液的配比、温度和pH值等。
他们要深入研究不同的浓缩方案，并且要求控制电解液的收缩速率，努力实现对铅酸蓄电池性能的优化。
未来可以期待，研究人员将能够利用最新的技术和科学方法来提高铅酸蓄电池性能，为更多的社会需求提供更有效的储能设备。
优化铅酸蓄电池化成工艺参数的研究
优化铅酸蓄电池化成工艺参数的研究近年来，随着新能源技术的发展，铅酸蓄电池屡屡耳闻目睹，并被广泛应用于家用电池、汽车电池和太阳能储能等领域。
然而，根据不同的结构及使用条件，每种铅酸蓄电池的化成工艺参数各不相同，只有正确把握和优化化成工艺参数，才能够达到最佳的使用效果。
因此，有必要对铅酸蓄电池化成工艺参数进行研究，以提高蓄电池性能及使用寿命。
首先，有必要掌握铅酸蓄电池的原理，以便深入了解其化学反应过程，并对其化成工艺参数进行优化。
其次，研究人员可以采用计算机仿真技术，对铅酸蓄电池的化成工艺参数进行优化，以更好地满足使用条件。
此外，研究人员还可以利用适当的实验，验证所得的结论，以确保其准确有效性。
铅酸蓄电池的化成工艺参数有几个主要的因素，包括电解液、电极组成、温度、电解质浓度、水洗时间和冲洗次数等。
由于每种参数都会影响蓄电池的性能和使用寿命，因此，研究人员必须正确把握和优化其参数，以达到最理想的性能。
首先，对电解液和电极组成的研究。
电解液是铅酸蓄电池的核心，电极组成是其性能的关键，而且两者之间相互影响。
因此，研究人员必须正确选择电解液和电极组成，以达到最佳的性能和使用寿命。
其次，对温度、电解质浓度、水洗时间和冲洗次数的研究。
研究表明，温度是影响电解质浓度的主要因素，并且这种浓度与蓄电池的性能直接相关。
因此，研究人员必须恰当调整温度，以确保电解质浓度的最佳稳定性。
此外，水洗时间和冲洗次数也需要恰当的调整，以确保电解液的最佳流动性。
最后，研究人员还可以利用更多的实验，来确认和评估最终的结果，以确保优化的结果是最终可以接受的。
综上所述，优化铅酸蓄电池化成工艺参数是提高其性能和使用寿命的关键，因此必须采取有效的措施进行研究，以达到最佳的使用效果。
研究表明，在正确地选择电解液和电极组成的同时，温度、电解质浓度、水洗时间和冲洗次数也需要恰当的调整，以获得最佳的性能和使用寿命。
而且，研究人员还需要利用计算机模拟技术来优化这些参数，并利用适当的实验，评估所得结果的准确有效性，以达到最佳的性能和使用寿命。
电动自行车用蓄电池极板外化成的探讨
２ 极 板外 化成
电）使 正 、负 电极 的极 板发 生氧 化还 原 反应 ，通 过
外 化成 的转 化 不具 有 电性能 的正 、负生极 板 （ 同 都
时含 有铅 、氧化 铅 、一 碱 式 硫 酸 铅 、三 碱 式 硫 酸
Ｉ ｈｎｓ Ａ Ａ ａ ｉ ｅＬ Ｂ ＴＭ ｎ Ｃ ｅ
电池 一致性 比较 好控 制 。
Ｐ Ｏ・ Ｉ ０ Ｐ ｂ ｐ ｓ 广＋ ｈ的还原 电位 为 一 ．９ １ ０ ９Ｖ； ０ Ｐ ｓ 广＋ ｂ的还 原 电位 为 一 ．５ ｈ０ Ｐ ０３ ６Ｖ；
极 板化 成充 电制 式包 括 电路 连接 方式 、充 电电
流 、充 电电压 、充 电电量 以及充 电时 间等 多方面 内
容 ，文 中主要讨 论充 电 电流对极 板 的影响 。充 电电
Ｔｈｅｆ ｒ ｔｏ ｄ ｏ ｎ ｙ ａｆ ｃｓｔ ａｉｙ ｏ ｌ ｔ ｓ ｂ ｌｏ ａｆ ｃｓｐ ｏ ｃｉ ｎ ｃ ｓｓ ａ ｄ ｅ ｒ ｙ ｃ ｎ— ｏ ｍａｉｎ ｍｏ ｅ ｎ ｔ ｌ ｆｅ ｔ ｈｅｑｕ ｌｔ ｆｐ ａ ｅ ， ｕｔａｓ ｆｅ ｔ ｒ ｄｕ ｔ ｏ ｔ ｎ ｎｅ ｇ ｏ ｏ ｏ
上 又 受极 板化 成 充 电制 式的 影 响 。极 板 化 成 充 电制 式 不仅 影 响 极板 质量 ，还 影 响 生 产成 本 及 能
耗 。根据 作 者 多年 的工作 经验 ，总 结 出 了一 套行 之 有效 的 方法 。
关键 词 ：极板 外 化成 ；质 量 ；能耗 ；成 本
中 图分类 号 ：Ｔ １． Ｍ９ ２６
ｔ ｎ． ｉ ｏ
Ｋ ｅ ｒ ：ｔ ｎ ｏ ｍ ａｉ ｎ ｏ ｌｔ ； ｕａｉｙ ｅ ｒ ｙｃ ｎｓ ｙ ｗｏ ｄｓ ａ ｋ ｆｒ ｔｏ ｆｐ ａｅ ｑ ｌｔ ； ｎｅ ｇ ｏ ｕｍｐ ｉ ｎ ｃ ｓ ｔｏ ； ｏ ｔFra bibliotek１ 前言
铅酸蓄电池极板配方
铅酸蓄电池极板配方铅酸蓄电池作为一种常见的电能储存装置，其极板配方的选择和制备对电池的性能有着直接的影响。
在本文中，我们将详细介绍铅酸蓄电池极板的配方，并探讨其制备过程。
希望通过这篇文章，读者们能够获得对铅酸蓄电池极板配方的全面了解，并在实际应用中取得更好的效果。
首先，让我们来了解一下铅酸蓄电池极板的基本构成。
铅酸蓄电池的极板主要由铅和铅合金组成。
正极板通常使用纯铅材料制作，而负极板则是由铅合金制成。
这是因为纯铅具有良好的电导性能，可以提高正极的放电能力；而铅合金则能降低负极板的自腐蚀倾向，延长电池的使用寿命。
为了确保铅酸蓄电池具有良好的性能，需要合理选择极板的配方。
正极板的配方通常包括纯铅粉、铅酸以及某些添加剂。
纯铅粉是主要的成分，可以提供良好的导电性能。
而铅酸则是为了增加极板的容量和提高电池的充电效率。
添加剂的选择则根据具体需要来定，比如锑、钠、钙等元素的掺入，可以改善电池的耐腐蚀性能和循环寿命。
负极板的配方相对复杂一些，常见的合金成分包括铅、锡、钙以及其他辅助材料。
其中，铅和锡的合金可以提高负极板的耐久性和抵抗硫化物的形成，从而延长电池的使用寿命。
而添加钙或其他辅助材料可以改善负极板的电化学性能，提高电池的循环寿命和充电效率。
铅酸蓄电池极板的制备过程也非常重要。
一般来说，制备过程包括原料的配制、混合、浇铸、烘烤和充电等环节。
其中，混合是非常关键的一步，需要将各种原料充分混合，确保成分均匀分布。
浇铸过程则是将混合均匀的物料倒入铅酸蓄电池容器中，并通过振动或其他方式使其充分填充。
烘烤工艺是为了将浇铸完成的极板在适当的温度下烘干，以提高电池的性能和稳定性。
综上所述，铅酸蓄电池极板配方的选择和制备对电池性能的影响是不可忽视的。
只有根据实际需求合理调配极板的成分，严格控制制备工艺，才能生产出具有良好性能和长寿命的铅酸蓄电池。
希望读者们通过本文的介绍，对铅酸蓄电池极板配方有更清晰的认识，并在实际生产和应用中提升电池的性能和质量。
优化铅酸蓄电池化成工艺参数的研究
优化铅酸蓄电池化成工艺参数的研究摘要：铅酸蓄电池是太阳能储能系统中最常使用的储能方式之一，而其化成工艺参数是影响电池寿命和性能的关键因素。
本研究旨在通过改变电池化成工艺参数，优化铅酸蓄电池的性能，并达到长期稳定的使用寿命。
首先，本研究介绍了铅酸蓄电池的化成工艺参数，包括电解液温度、充放电温度、充放电速率、电解液浓度、添加剂等。
其次，本研究对不同参数梯度下电池容量下降和放电特性进行了分析和研究，并讨论了不同参数对电池性能的影响。
最后，本研究通过实验证明，通过优化铅酸蓄电池的化成工艺参数可以有效提高电池的性能，并实现长期稳定的使用寿命。
关键词：铅酸蓄电池，化成工艺参数，性能，容量下降1.言铅酸蓄电池是当今最常用的蓄电池，在太阳能储能系统中占有重要地位，用来存储太阳能能量并不断释放。
铅酸蓄电池的化成工艺参数是其最核心、最重要的参数，已经被证实是影响电池寿命、容量和放电特性的关键因素。
因此，研究优化铅酸蓄电池的化成工艺参数，以提高电池的性能，实现长期稳定的使用寿命，具有重要的实际意义。
2.献回顾在过去的几年里，科学家们研究了铅酸蓄电池的化成工艺参数，以提高其性能和降低损耗。
Hussman等在2006年首次报道了铅酸蓄电池的化成工艺，着重介绍了在给定温度下电解液浓度和充放电速率对电池性能的影响，证明调节电解液浓度和充放电速率可以有效改善电池的性能。
Zeng等在2008年报道了铅酸蓄电池的化成工艺，设计了不同的化成参数，并对电池放电曲线进行了分析，认为控制充放电速率和充放电温度可以显著提高电池的性能。
近年来，Tamura等介绍了不同添加剂对放电特性的影响，并研究了添加剂对电池性能的影响，提出了一种新的电池优化化成方案，结果表明该方案可以改善电池的性能。
3.究方法3.1验材料本研究采用120Ah铅酸蓄电池，容量为120Ah，电压为12V，电池配置有3个模块，每个模块的电容值为40Ah。
实验中使用电解液电导率为1.180S/cm，pH为1.20，温度为25℃。
铅酸蓄电池化成工艺研究
铅酸蓄电池内化成工艺研究摘要：电池化成和槽化成相比，有着许多优点，其工艺流程简化了极板水洗、干燥和电池补充电以及槽式化成的装片、焊接、取片等工序。
节省了大量工时和能源，不用购置化成槽设备和防酸雾设备，电池成本能得到一定的降低。
并且，极板不易为杂质所污染，能降低电池自放电，电池质量也可得到更好的控制，因此，电池化成值得推广，而制定合理的电池化成工艺，是电池化成的关键。
关键词：电池化成化成制度反充失水量添加剂一、实验方法根据有关资料报道及相关的模拟试验，确定电池化成加酸密度为l.25g/cm3、(25℃)，并添加1%Na2SO4和一定量的2#添加剂(2#添加剂为公司机密在此不便公开)，加酸量按公司现行的加酸量执行，最大充电电流为0.15C~0.3C。
本次试验主要讨不同化成制度对电池化成的影响。
二、试验分析及讨论1、化成电量化成电量是影响电池化成的主要因素之一，化成电量过低，活性物质未能充分转换，二氧化铅含量低，导致电池初期性能能不好。
而化成电量高，除能量损耗增加外，化成过程的温升不易控制，气体对极板冲击也较大，会影响电池寿命。
因此，应选择合适的化成电量。
以RA12-100为例，见表1从表1可以看出，化成电量为5.0C时、二氧化铅含量偏低，化成电量为5.5C时，二氧化铅含量比较合适;化成电量为6.0C时虽二氧化铅含量较高，但充电时间稍长且充电过程电池温升也较大。
化成电量与活性物质富裕量有关，如RA12-100电池正极活性物质为9.8/Ah，活性物质富裕量越大，化成电量宜相应提高。
另外，化成电量与化成电流密度有关，化成电流密度越大，化成效率越低，则化成电量需提高；化成电流密度越小，化成效率越高，则化成电量可适当降低。
从上述分析可以看出，化成电量选用5.5C~6.0C比较合适。
.额定活性物质量低极板较薄的电池，化成电量选用5.5C。
额定活性物质量高极板较厚的电池，化成电量选用6.0C。
2.2化成方式由于电池化成酸量较低，酸比重较高，极化较大，电池反应效率降低，特别是极板深处的活性物质更不易转换。
铅酸蓄电池工艺概述
0.1C10 0.12C10 0.06C10
0
容放
0.1C10
充电
0.12C10
充电 抽酸充电
0.05C10 0.01C10
时间（h） 2—2.5 4 40 8 1 7 8 36 1
放电Байду номын сангаас终止电压
10h 4 1.5-4
四、注酸化成工艺
2、自动清洗及酸循环
铅酸蓄电池工艺概述
1
目录
一、铅酸蓄电池工艺流程图 二、极板制造工艺 三、组装制造工艺 四、注酸化成工艺
一、铅酸蓄电池工艺流程图
铅粉制造 和膏
丝网印刷
板栅制作
涂片 包片 极群焊接 （手工焊、铸 焊）
热封
制水 化成 冲洗
配酸 注酸 二封 配极柱胶
固化干燥 分片打磨 铅件浇铸
端子焊接 检漏 电池编码 极柱封胶 胶液固化 成品电池配组
二、极板制造工艺
2、和膏
正极添加剂主要是红丹、短纤维，负极添加剂主要木素、短纤维、导 电剂、硫酸钡等
干混5min
水混5min
加酸9~13min
酸混15min
干混过程：干混主要是将铅粉和添加剂进行干混，正负极添加剂不同 水混过程：加纯水与粉料混合，加水要快，水混时间要短 加酸、酸混过程：缓慢加入硫酸，控制温度不超过70℃ 铅膏制备后，主要控制表观密度和针入度。
穿壁焊和跨桥焊都将多个极群串并联在一起的过程，穿壁焊工艺首先需要在壳 体上打孔，然后用瞬间大电流通过对焊件将两个极群焊接在一起。跨桥焊则用特制 的小工装将两个汇流排的对焊件加紧，通过烧焊的方式将两个极群焊接在一起。
三、组装制造工艺
5、热封
热封工艺同我们现有工艺类 似，ABS材料壳盖的热封温度在 280~285℃之间，热熔时间和压合 时间在10~13s之间。当环境温度 低于10℃时，在热封前将上盖、 壳体在30-40℃环境中保温6小时 以上，再进行热封生产
铅酸蓄电池极板硫酸化
极板硫酸化故障现象蓄电池放电后，极板上一部分活性物质将变成为硫酸铅，这些硫酸铅应当是细小的结晶体，在充电过程中会逐渐被还原。
在不正常情况下，当硫酸铅结晶体变得粗大而坚硬时，会阻碍电解液与极板上的活性物质进行化学反应，减小活性物质的作用量并使极板电阻变大。
当极板上出现粗大而坚硬的硫酸铅结晶体时，称做极板硫酸化，或称极板硫化。
极板硫酸化的故障表现是：（1）由于极板活性物质的作用量减小，蓄电池的容量减小，使用时容量明显不足，电压下降很快。
（2）由于硫酸铅晶体不能充分还原，使电解液密度降低。
（3）由于蓄电池容量减小，因此在充电时蓄电池电压很快升高，过早析出气泡，放电时蓄电池电压很快降低。
（4）电阻变大，蓄电池充电时，电解液温升很高，很快上升到40℃。
（5）开始充电和充电结束，蓄电池端电压过高。
（6）充电时过早发生气泡或开始充电就有气泡。
故障检修造成极板硫酸化主要原因是：（1）蓄电池长期充电不足，特别是初次充电不足，随环境温度的变化，极板上的部分硫酸铅反复溶解和再结晶，再结晶的晶体则变化得比较粗大而坚硬。
（2）蓄电池经常过放电或过充电。
（3）电解液液面过低，使部分极板外漏与空气接触而氧化，氧化的极板再与电解液接触即会引起极板硫酸化。
（4）电解液密度过大，电解液不纯净和环境温度的急剧变化都会使极板硫酸化。
（5）放电或半放电状态放置时间过长。
故障诊断与排除方法如下：蓄电池产生极板硫酸化时，应根据极板硫酸化的程度，采用不同的方法进行还原处理。
（1）轻微极板硫酸化用初次充电的第二阶段充电电流连续过量充电。
即采用率的充电电流，从单体电池端电压由2．3～2．4V升到2．6～2．7V，并且在2．5h内不再升高，同时电解液产生大量气泡，其相对密度在1．29左右为止。
（2）较重极板硫酸化先用10h放电率放电至终止电压，倒掉电解液，加入蒸馏水。
然后用率的充电电流进行连续充电，待电解液相对密度升至左右时，再用10h率放电至终止电压。
铅酸蓄电池化成各阶段工艺研究
ZHANG Kai, LI Juan*, YANG Yunzhen, LU Chao, XIE Shuang (Chilwee Power Co., Ltd., Changxing Zhejiang 313100, China)
0 引言
在工业化生产过程中缩短电池化成周期，提高 化成效率是永恒的课题。在化成过程中，既要充入 足够的电量，又要防止过充电后气体的析出，使电 化学反应过程中固相物质与液相物质有效接触，提 高充电效率[1]。化成主要分为 3 个阶段：腐蚀层化 成阶段、活性物质化成阶段、去极化阶段。在腐蚀 层[2]化成阶段，主要完成板栅与活性物质之间腐蚀 层的化成。腐蚀层化成的好坏直接影响电池能量的 输入和输出效率。活性物质的化成分为活性物质聚 集层的化成和活性物质本体的化成。这一阶段，化
时间节点取出电池进行解剖，并做相应的分析。化 成充电过程采用三充两放制式，可分为 5 个阶段： 首次活化阶段、首次去极化阶段、二次活化阶段、 容量检测阶段、化成结束阶段。
由表 2 可知实验工艺在各阶段与现行工艺之间 存在的异同点：① 在首次活化阶段，增加了最大 充电电流值，缩短了化成充电时间，减少了充电电 量。② 在首次去极化阶段，放电电流由大变小， 并且深放电至 1.0 V/单格。③ 在二次活化阶段，增 加了最大充电电流值、化成充电时间和充电电量。 ④ 在容量检测和化成结束阶段实验工艺与现用工 艺相同。
收稿日期：2019-10-23 *通信作者
成电流、温度等参数对化成后活性物质的相组成和 形貌有较大的影响，直接决定了蓄电池活性物质的 寿命[3]。去极化阶段，此阶段主要是降低电池化成 充电过程中的气体析出，确保在电化学过程中固相 物质与电解液有足够的接触。蓄电池在化成后期有 大量的气体产生。由于这些反应是在固液界面完成 的，因此生成的气泡会堵塞多孔活性物质中的孔， 严重阻碍电解液进一步传输到未反应完全的活性物 质表面，影响化成充电的效率。在常规铅酸蓄电池 的内化成工艺后期，通常采用静置或放电方式进行 去极化来提高电化学反应效率，但是针对装配压力 大，铅膏表观密度高，电解液密度较高的深循环蓄 电池来说，效果并不理想[4-5]。本文中，笔者针对深 循环蓄电池的特征，寻找化成各个阶段的最优工艺 参数，尤其是在化成充电去极化过程采用深放电的 方式缩短化成周期，最终提高化成充电效率。
蓄电池极板浅谈
铅酸蓄电池是一种渐变失效性产品,在正常使用过程中,由于极板要随着蓄电池反复充、放电而不断地膨胀和收缩,极板上的活性物质会自行脱落;不过在正常情况下,这种活性物质的脱落是缓慢的,对蓄电池的影响不大,但如果使用不当,则会加快活性物质的脱落而成为故障,使蓄电池早期损坏;因此,了解蓄电池极板的结构特点及其活性物质脱落的原因,减缓其脱落的速度,对延长蓄电池的使用寿命是十分必要的;1.正、负极板的功用结构及化成极板是蓄电池的基本部件,由它接受充入的电能和向外释放电能;极板分正极板和负极板两种,铅蓄电池极板是以铅锑合金为栅架如图1,再在其上涂以活性物质而成的;正极板的活性物质为二氧化铅,呈深棕色,负极板的活性物质为纯铅,呈青灰色;活性物质具有多孔性,电解液能够渗透到极板内部,因而增大了接触面积,使较多的活性物质参加化学反应,提高蓄电池的容量;但活性物质的机械强度较差,且在放电后生成硫酸铅,导电性也降低了,因此用铅锑合金作栅架,就可以在保证活性物质多孔性的情况下,又能提高它的强度和导电性;图41.极柱;2.极群连接板;3.极板为了提高容量,蓄电池每个单格,均按所需容量,配以适当片数的正、负极板,同时分别焊成正、负极板组,并用极柱引出如图2;由于正极板的活性物质二氧化铅的机械强度比负极板的纯铅差,放电后变成硫酸铅时,体积要增大,正极板机械强度较差,而化学反应又较强烈,所以每一单格电池中,负极板总比正极板多一片,这样就可以保证装合后每个正极板都处于两片负极板之间,不会因为两面放电不均匀,而形成拱曲使活性物质大量脱落;因为每一单格电池中负极板比正极板多一片,所以单格电池的容量是以正极板片数的多少来决定的,单格蓄电池中极板数目越多,极板面积越大,多孔性越好,则同时与硫酸起化学反应的活性物质越多,所以容量就越大;但极板片数无论有多少,因为正、负极板组是并联关系,故电压仍为2伏;例如:解放牌汽车蓄电池,每单格极板为13片,其中正极板为6片,每片正极板的额定容量为14安时,单格容量则为14×6=84安时;正、负极板组装合后如图3,各单格电池的正负极板组用铅质连接板互相串联,二端留出两个极柱,以便连接引出线;为便于识别正负极;极柱上常标有“+”、“-”号或在正极柱上涂以红漆;蓄电池极板一般为单数,至少在三片以上;安装时,将正负极板组相互嵌合,中间插入隔板,交错地排列放置的,如图4所示,就成了单格电池;在每个单格电池中,负极板的数量总是比正极板要多一片:例如东风EQ1090汽车所用的6-Q-105型蓄电池,单格电池组共15片极板,其中正极板7片,负极板8片;正极板都处在负极板之间,最外面2片都是负极板;因为正极板活性物质较疏松,机械强度低,这样把正极板都夹在负极板中间,使其两侧放电均匀,保持正极板工作时不易因活性物质膨胀而翘曲,造成活性物质脱落;在极板组合时,最外侧的两块都是负极板,它称为边负极板,边负极板只有一面与正极板起化学作用,所以一般边负极板的厚度仅为中间负极板厚度的一半;由若干片极板焊接成的极群,放在容器中的装置方式,一般可分为三种:一是挂式:开口式蓄电池的极板挂在玻璃缸的缸口上或铅衬木槽的玻璃挂板上;二是垂吊式:封闲式小型蓄电池的极群吊镶在电池槽盖上,利用极群的自重,经软胶垫与容器密闭;三是鞍式:一般移动型蓄电池和中型以上防酸隔爆式蓄电池的极群座落在容器内的鞍子上,电池周围用封口剂封闲;但也有采用吊挂与鞍子并用的,基本上是垂吊式,但容器内也备有小鞍子;同极性极板并联焊接,目前比较常见的方法是手工气焊;对于整体蓄电池槽、整体蓄电池盖,使用了先进的铸焊机,此工艺取消了传统的极桩铸造以及极桩与极板连接的焊接工序;近年来,单格电池间的外连接方式,逐渐被桥式连接和穿壁连接的内连接方式所替代;用对焊装置焊接并检验,可自动鉴别反极、短路的产品,并予以清除出来;蓄电池在充电与放电过程中,电能和化学能的相互转换是依靠极板上活性物质和电解液中疏酸的化学反应来实现的;负极的活性物质为海绵状铅Pb,电位为负,其本身为还原剂,在成流反应即生成电流时进行的氧化还原反应中被氧化;正极的活性物质为二氧化铅PbO2,电位为正,其本身为氧化剂,在成流反应中被还原;从表面看来,化成后的正极极板为暗棕色,负极极板为深灰色;在放电终了时,正、负极的颜色变淡;因此,可以根据颜色区别出正、负极板;在一个铅蓄电池内,其同极性的极板片数为两片以上者,必须使用焊接工具;用铅锑合金焊条把它们焊接在一起;这样焊接在一起的同极性的极板,称为“极板群”;对于型号规格不同的启动用铅蓄电池,其极板群的极板片数的多少,随其容量大小而异;容量大的蓄电池,极板群的极板片数多,容量小的则少这里指的是同型号极板,即尺寸、材料相同的极板;铅蓄电池的极板,依其构造和活性物质化成又称形成方法,可以分成四类:涂膏式极板,管式极板,化成式极板;半化成式极板;所谓化成就是经过干燥后的正、负极板也叫生极板,间隔地放在盛有稀硫酸的容器中,正极板接入电源的正极,负极板接入电源的负极,经过规定时间的充电以后,正极板上的铅膏绝大部分变为二氧化铅,负极板上的铅膏绝大部分变为海绵状铅;这个过程叫做化成;2.极板活性物质的主要原料蓄电池正负极板上的活性物质分别充填在铅锑合金铸成的栅架上,铅锑合金中,铅占94%,锑占6%,加入少量的锑是为了提高栅架的机械强度并改善浇铸性能;但是铅锑合金耐电化学腐蚀性能较差,含锑不利之处有几个方面:水分解电压降低,使电池中的水消耗量大,向蓄电池中加水的维护量大;随锑含量的增加,板栅电阻增加,在高倍率放电时不利;腐蚀速率随锑含量的增加而加速,因为锑容易从正极板栅架中解析出来, 引起板栅膨胀损坏;在要求高倍率放电和提高重量比能量,而采用薄形极板时,高锑含量板栅势必导致使用寿命的降低,因此,采用低锑合金就十分重要了;目前板栅含锑量大约为2～3%;铅粉是极板活性物质的主要原料,一般采用在低于铅熔点的温度下进行研磨氧化的方法生产,将铅块送入滚筒中,当滚筒旋转时,铅块摩擦撞击,使铅块表面生成氧化铅,氧化层被破坏而成粉状铅,并从铅块表面脱落;然后在铅粉中加入稀疏酸和各种添加剂,调和成铅膏;添加剂分负极添加剂和正极添加剂;负极添加剂;在充放电循环过程中,负极活性物质海绵状纯铅有容积缩小的趋势,使孔率降低,活性表面缩小,降低蓄电池的容量;为此,在负极活性物质中加入膨胀剂;无机膨胀剂有:一是硫酸钡;充电时,防止负极的收缩;放电时,推迟负极的钝化,从而提高负极容量;二是炭黑;可以提高负极活性物质的分散性和导电性;有机膨胀剂有:一是腐殖酸;它吸附在铅晶体表面,使其保持高度分散性,显著改善了低温性能;二是木质素磺酸盐;可以减少负极的收缩和钝化现象,显著降低自放电,提高大电流的放电特性;正极添加剂;在板栅合金中加入%～%的砷,可减缓板栅的腐蚀速度,提高其硬度与机械强度,增强其抗变形能力,延长蓄电池的使用寿命;故目前国内外已使用锑砷Pb-Sb-As合金作板栅;玻璃丝管式正极板活性物质中加入一定量的活性炭,可以提高电极孔率与导电性,也提高了蓄电池容量;正极活性物质中加入磷酸盐及硅化物,可以使容量增加10%左右;铅膏中加入合成纤维,例如加入聚丙烯纤维,丙烯睛-氯乙烯共聚物纤维,可以增加极板强度,减少正极活性物质脱落,延长蓄电池使用寿命;将铅膏涂在栅架上,极板固化后,铅膏中的氧化铅和碱性硫酸铅通过电化学反应,正极板转化成棕红色的二氧化铅,负极板转化成青灰色的海绵状铅;经验证明,化学方法制备的二氧化铅和铅,用于蓄电池时,只能给出很小的利用率;而用电化学方法形成的活性物质可以保证蓄电池的良好电特性和较长的循环寿命;铅蓄电池正、负极板活性物质的利用率因素:活性物质利用率与极板的厚薄、极板片数多少、容量的大小有关,一定体积的蓄电池,容量越大,利用率越高;活性物质利用率与极板的孔率大小也有直接关系,极板孔率大,与电解液的接触面积大,电化学极化减小、内阻小,蓄电池端电压下降速度慢,容量提高,利用率亦高;活性物质利用率还与其真实表面积大小有关;活性物质颗粒小,表面积大,电极的反应面积增大,故容量增大,利用率提高;一般情况下,负极板比正极板利用率高23%;为了提高正极板的利用率,可通过添加活性剂的办法来促进;3.极板的活性物质性能特点板栅式极板的活性物质图5 放射式板栅;汽车蓄电池传统的板栅结构,一般采用矩形结构;汇集电流的极耳位于板栅的一侧,板栅的横筋条密而细,竖筋条疏而粗,这些筋条都是与四条边垂直的;近年来,出于对高倍率放电的考虑,有减小板栅高度、极耳靠中、竖筋条呈倾斜并直接指向极耳的辐射状的趋势;这些措施缩短了电流的流程,从而减小了极板电压降的损失,提高了蓄电池的放电性能;放射式板栅见图5;出于对使用期限的考虑,正极活性物质脱落和板栅腐蚀通常是决定蓄电池使用期限的主要原因,因此正极板栅设计得比负极板栅厚,负极板栅厚度一般是正极板栅厚度的70%～80%;近年来我国汽车蓄电池负极板的厚度为～,也有薄至～的;正极板的厚度为～,也有薄至～的;薄形极板的使用能改善汽车的启动性能,提高蓄电池的比能量;为了增大蓄电池的容量,通常将多片正极板4～13片和多片负极板5～14片分别并联,再用横板焊接,组成正极板组和负级板组;板栅式极板是用含锑5～6%的铅锑合金铸成板栅见图6,再在板栅的小格中涂以用铅粉、添加剂和稀硫酸化合成的铅膏,干燥后,经过充电化成变成极板,正极板变成深棕色的二氧化铅PbO2,负极板变成深灰色的绒状铅Pb;在极板无任何标记的情况下,我们可以按照极板的颜色来区分正、负极板;这种极板多孔性好,重量轻,能适应大电流起动放电,但寿命较短;玻璃丝管式极板的活性物质; 图1该种极板是由数条铅芯作为导电体,外套编织玻璃丝管,管内装有氧化铅、木炭混合成的粉子,底部用塑料封口,经充电化成后变成极板见图7;这种管式极板多用作电池正极板;主要优点是耐充放电循环次数多,寿命长,而且耐震性能好;但制造工艺比较复杂,成本高,且内阻较大;铅蓄电池正、负极板活性物质量;由法拉第定律得知:一个克当量物质,发生反应能放出96500库伦的电量;知道正、负极板活性物质的电化当量,可以计算出两极活性物质的需要量;表1列出一只蓄电池中所有参加反应的物质所需的电化学当量,供计算参照;4.锑在负极活性物质上的严重积累当使用铅锑合金作为正极板板栅时,在充电期间锑以5价形式进入溶液,其中一部分穿过隔板到达负极,一部分原为3价,进一步还原为金属锑沉积在海绵状铅的表面;由于氢离子H+在锑上还原比在铅上过电位低2OOmV,于是使充电电压降低,并且大部分电流用于水的分解,使电池不能正常充电而失效;锑在负极海绵状铅表面积累的现象是:在充电时充电电压过低,而气体大量析出;有人对充电电压只有的已失效蓄电池负极活性物质的锑含量作过分析,发现在负极活性物质表层中锑的含量达～%;标准规定,汽车启动型蓄电池的运行寿命,用过充电耐久能力和循环耐久能力来表示;过充电耐久能力试验,是将蓄电池放在40±2℃的恒温水浴中,用的恒定电流充电1OOh,然后开路放置68h,再用启动电流放电到单格电压,放电时间不低于240s,这样即为一个过充电单元;这样的试验,循环若干次就是若干个单元;我国标准规定过充电耐久能力为3个单元;循环耐久能力试验也是将蓄电池放在40±2℃的恒温水浴中,用的电流放电lh,然后立即以相同的电流充电5h,这样即为一个循环;反复充电放电36个循环之后,将蓄电池开路放置96h,再以启动电流放电到单格电压作为一个循环耐久单元;从第3个单元开始,作完36个循环并开路放置96h之后,作低温-18℃启动放电,至单格电池电压,其放电持续时间不得低于60s;国际电工委员会IEC标准和我国标准都规定,蓄电池的循环耐久能力不得少于3个单元;5.正极活性物质的脱落极板板栅线性扩大会引起活性物质脱落,还存在正极板活性物质二氧化铅粒子的软化和脱落;二氧化铅颗粒之间相互结合不牢,随着每一次充放电,活性物质都要反复的膨胀和收缩,促使二氧化铅颗粒间的移动而逐渐使结合松弛,随着充放电反复地进行发生软化而从板栅上脱落下来;随着正极板活性物质的软化、脱落速度因极板的制造条件而不同;铅粉的粒度,铅膏的配方工艺,极板的固化干燥以及化成条件,都对正极板活性物质脱落有较大的影响;图8图9正极活性物质的脱落是铅蓄电池过早损坏的原因之一,这个问题的实质在于PbO2的最小晶体和颗粒小于微米从极板上脱落下来;脱落现象主要发生在充电末期和发电终期;研究发现:当充电时,电解液的温度和电流密度对活性物质的使用寿命没有任何靠响;而对电极活性物质的使用寿命影响最大的是放电条件,特别是在放电的最后阶段;在放电时,减小电解液的浓度,升高温度和降低电流密度,能大大降低活性物质被破坏的速度;电解液的浓度和放电条件电流密度和温度对活性物质破坏速度的影响,从下面的实验数据可以得到证明;当电解液浓度从1ON减到2N时,活性物质的使用寿命增加到8～10倍,这是最重要的作用因素;当放电电流密度从安/分米²减少到安/分米²时;使用寿命增加50%;当放电的温度从25℃提高到5O℃时,活性物质的使用寿命增加到2～倍以上;因此,正极活性物质的使用寿命决定于放电时硫酸铅的结晶条件;疏松的硫酸铅的形成应该促使活性物质破坏速度减慢;因为在充电时,这样的硫酸铅将转变为主要由粗晶粒PbO2所组成的坚固活性物质;而在另一种情况下,即在放电时,电极表面被硫酸铅的紧密层所覆盖时,则在充电时生成的PbO2将主要以树枝状的晶体形式生长,这种树枝状的晶体,在充电末期和放电开始时会脱落;为了增加活性物质的使用寿命,对硫酸铅的结晶过程施加活化作用的可能性之一,是往电解液中加入表面活性物质添加剂;但在这种情况下,选择表面活性物质是很受限制的;因为有机物质通常会在阳极上被氧化;通过实验已经确定,添加克分子/升的偏钒酸铵和重铬酸铵,可使活性物质的寿命约增加一倍见图8、图9;而其他杂质,如硫酸钡则产生极坏的影响;由于硫酸钡的结晶与硫酸铅的结晶是类质同晶的,就促使硫酸铅紧密层的形成;当充电时,硫酸铅紧密层生成疏松的易于破坏的二氧化铅;仅在这种情况下,即硫酸钡杂质是处于与电解液交界的电极表面上时,硫酸钡杂质的有害作用才会出现;在放电过程中,硫酸钡晶体的周围生长出硫酸铅的晶簇;它们虽然是由活性物质生成的,但实际上是在活性物质范围之外;因此在电极放电时,将从活性物质,不可逆的带出一些物质;当电极充电时,硫酸铅晶簇就转变为二氧化铅晶簇;但这个二氧化铅晶簇与活性物质表面已没有紧密的联系,因而容易从电极表面上脱落下来;另外,将与硫酸铅是类质同晶的另一化合物硫酸锶加到活性物质中,也对电极具有强烈的破坏作用,而在相同的条件下加入与硫酸铅不是类质同晶的物质—CaSO4,则就没有什么作用,如图10所示;这些事实有力地说明了上述理论的正确性;图10最后必须指出的是,我们说的活性物质的脱落并不是二氧化铅自然的和不可避免的陈化过程;看来,要提高活性物质使用寿命的方法之一,是在蓄电池中加入～%的还原剂在使用到保证寿命的70～100%之后,例如硫酸羟氨;还原剂的作用是将PbO2化学还原,形成粗晶粒的硫酸铅;当随后充电时,从粗晶粒的硫酸铅形成结构牢固的活性物质;用此法来加固活性物质还有待于广泛的实践验证;6.使用中极板活性物质非正常性脱落的预防蓄电池极板的活性物质脱落,完全是由于一些不正确的使用方法所造成的,只要克服上述错误的使用方法,活性物质脱落所造成的蓄电池早期损坏是完全可以避免的;减少蓄电池在使用中极板活性物质非正常性脱落的主要措施有：必须按技术标准调整发电机调节器的限额电压;充电电流不宜过大,恒流充电时间不宜过长,只要端电压升起稳定即可;温度不宜过高,减少气体析出量,预防活性物质被冲击;如果限额电压调得过高,在蓄电池亏电情况下,将会使充电电流过大,以及过度充电而加速活性物质脱落;不过放电,以防硫酸铅大量生成、过分膨胀,失去活性物质结合力;蓄电池在使用中,要考虑到留有一定电量,不要放电过量;冬季不要使蓄电池放电过多,亏电情况下,将会使充电电流过大以及过度充电而加速活性物质脱落;电池放电过多,放电程度超过25%时,就应及时充电以防结冰;电解液密度不宜过低,一般不超过克/立方厘米,密度高,加重活性物质腐蚀,出现泥浆脱落;但严寒季节,密度低于克/立方厘米易结冰,导致活性物质被冰晶胀裂;防止蓄电池内部进入碱类或醇类物质,否则,会促使两极活性物质脱落;充电时,选择合理的充电电流,温度不能太高,充足电后及时停止充电,防止过充电;以防活性物质过度氧化、疏松,失去结合力;在用充电机对蓄电池进行定电流充电时,第二阶段的充电电流应控制在蓄电池额定容量的1/20以内;如果蓄电池没有硫化征候,充电终了以后不要继续过分地“过充”,否则也会加速活性物质脱落;充电中温度不宜过高,超过5O℃,正极板栅腐蚀,二氧化铅易软化脱落;新蓄电池初充电要有降温措施;蓄电池在车上必须可靠的固定,拆装蓄电池接线不要乱用工具敲打;蓄电池安装在车辆上,要有防震垫,以防过分震动,加重活性物质脱落;严禁大电流放电,使用启动机一次不得超过5秒,待第二次启动应间歇15秒以上,不要连续启动;不要连续使用启动机,特别是冬季发动冷车,事先必须做好一切准备,保证不让蓄电池连续强烈的放电,以免极板拱曲;准确掌握生板涂填铅膏的稠厚度;稠厚度是指铅膏制造后的视密渡;密度低,极板的质量低,易脱落;一般铅膏视密渡在克/厘米'为宜;严格控制生板固化条件;室内固化温度不应低于25℃,不高于40℃,相对湿度在70%以上;生板在这样的条件下固化,铅膏能充分地进行氧化,可确保极板的牢固性和较好的机械强度;实践证明,正极板活性物质的脱落主要发生在放电过程中,而影响活性物质脱落的放电条件是:放电电流电流密度的大小,电解液比重和温度的高低;所以,启动用铅蓄电池在使用过程中,对上述条件,在规定的范围内,放电电流和电解液比重可控制在最低值,而放电温度可控制在最高值,这是防止正极板活性物质脱落既易行又可靠的措施;采用新工艺制作的极板,采用超细玻璃丝隔板,以及在蓄电池装配工艺中采用紧装配,也可有效地防止极板活性物质脱落;7.结束语蓄电池在长期使用中,蓄电池不断充电和放电,极板活性物质进行氧化还原反应,体积发生变化,膨胀、收缩反复进行,活性物质逐渐变得松软脱落,特别是正极板更为明显,应视为正常;有的蓄电池出现早期大量活性物质脱落,则是一种不正常现象;涂浆式极板的活性物质,在使用中逐渐少量脱落是不可避免的,若是迅速地大量脱落,则是蓄电池的一种致命的故障,它将使蓄电池容量下降,甚至完全失去工作能力,而且除非更换极板,否则无法修复;。
铅酸蓄电池两种化成工艺的简述和比较
目录摘要-------------------------------------------------------------11 前言----------------------------------------------------------12 槽化成----------------------------------------------------------1 2.1不焊接化成 -----------------------------------------------------2 2.2 焊接化成 ------------------------------------------------------2 2.3 化成充电 ------------------------------------------------------3 2.4 化成电解液密度的确定-------------------------------------------32.5 化成电流控制---------------------------------------------------33 电池化成-------------------------------------------------------3 3.1 电池化成细节---------------------------------------------------43.2 电池化成的优缺点-----------------------------------------------54 结束语-----------------------------------------------------------5 参考文献-----------------------------------------------------------5铅酸蓄电池两种化成工艺的简述和比较李越南摘要:在铅酸蓄电池的生产过程中，极板化成是一个关键环节，在这工序中将完成非活性物质铅膏向荷电活性物质的转变, 使正、负极板达到所期望的荷电状态, 即有预期的电极电位正极板、负极板。
铅酸蓄电池极板化成行为的研究
原因可能是：
1.部分化成极板与母线接触不良，解决方法--充电前先小电流反充电几分钟，或者采用焊接化成。
2.在和铅膏过程搅拌，冷却不均，局部温度高，有“死铅膏”产生，不易化成。
3.涂生极板后的淋酸比重太高，或浸的时间太常，导致生极板表面有“死铅膏”，化成不易转化。
至于反充时间，可根据反充电流大小而订，最好不要超过半小时。否则，问题就大了---实验显示，反充时间过长的极板表面很正常，可内部（尤其是板栅与活物质接触的地方）出现灰青或灰白色。电池容量严重不足，其他性能也很差，原因不说大家也明白。
其实，还有另外一种无负载充电也可称作反充。也就是在极板放入化成槽之前，母线要经过一定时间的无负载充电—活化母线。充一段时间之后，正母线放负极板，负母线放正极板，再开始充电。。。。。。
铅酸蓄电池提高极板的质量，对化成过程和结果进行了研究。试验用TS1。5Ah的极板，分别在15℃、25℃、35℃、40℃、45℃和化成电流分别为1．4A、1．8A、2．0A、2．4A、2．8A、3．2A的条件下化成，对化成过程进行了分析和探讨。用化成的正极板进行了极板的外观目测、PbO2含量化验、初期性能和循环寿命测试。结果表明：①较小电流和在40℃左右化成，对蓄电池的循环寿命更有利；②25℃时化成的容量较高；③PbO2含量在35℃以下，随温度的升高而增加；但随电流的增加，PbO2含量有降低的趋势。
若是这样的话，需要改变工艺。
4.生极板熟成有问题，或者熟成后水分高且放置时间过长，导致极板中有碳酸铅产生。若是这样的
话，也需要从工艺上入手。具体症状需具体对待。。。。
前面我已经说过：充电前先用小电流反充电几分钟的目的主要为了解决部分化成极板与母线的接触不良，它只是减少白斑生成的手段之一。大家应该都知道，化成极板的耳部经常被氧化甚至粘附铅膏，容易与母线接触不良。通过反充电，可使氧化部分和铅膏转化成铅，增强导电性。
铅酸蓄电池化成讨论
铅酸蓄电池化成讨论1、在开始化成时正负极板内外部化成的先后顺序？答：正极板在开始化成时，由于极板浸在硫酸中，此时极板表面和极板孔内表面的铅膏物质 与硫酸发生中和反应，铅膏物质的氧化是从板栅筋条最接近电解液的部位开始，然后向极板内部，以不规则的网络形状扩散，最后达到极板表面, 即正极板的化成是由内向外进行的。
负极板在化成时是由外部向内部反应。
2、2PbO -α和2PbO -β结构和对电池的影响？答：2PbO -α和2PbO -β是2PbO的两种形态，2PbO -α属斜方晶系，结晶粗大，晶体尺寸约为1微米，而2PbO -β为四方晶型，其晶体尺寸约为2PbO -α的一半，因此2PbO -β结晶要比2PbO -α有更大的真实表面积，从而具有较高的放电容量。
另外，由于2PbO -α颗粒粗大而使得颗粒之间结合较紧密，使用的期限较长，而松软的、细小的2PbO -β颗粒之间的结合较差，故在充放电过程中易脱落，即较多的2PbO -α可提高电池的使用寿命，较多的2PbO -β可提高电池的容量。
3、2PbO -α和2PbO -β的生成条件？答：溶液的PH 值较高极板呈弱碱性，较高的+2Pb 和较低的电流密度均是促使2PbO -α生成的条件，而在强酸性溶液中4PbSO 的氧化是生成2PbO -β的条件。
4、温度对化成的影响？答：过程中，电解液的温度对极板化成质量影响很大，电解液温度低于+5℃时，负极板活性物质从板栅上脱落。
正极板也会出现脱皮，起层现象，如果电解液温度超过45℃以上，气体析出及板栅的腐蚀会加剧，活性物质之间及活性物质与板栅之间的粘合力降低。
从而降低了极板的机械强度。
使活性物质容易脱落。
因此化成电解液的温度一般应控制在+10～45℃之间。
科技成果——节水型无镉铅蓄电池多阶段内化成工艺
科技成果——节水型无镉铅蓄电池多阶段内化成工艺适用范围铅酸蓄电池电池极板制造及组装生产过程技术原理化成是蓄电池制造十分关键的一道工序，其技术原理是利用化学和电化学反应使极板转化成具有电化学特性的正、负极板的过程，其转化过程的好坏将直接影响蓄电池的性能。
化成有外化成和内化成两种工艺，外化成工艺是把固化后的生极板置于带硫酸的化成槽内充电化成为熟极板，然后组装电池，最后再补充充电；内化成是把固化后的生极板直接组装电池，然后充电化成。
相比外化成工艺，内化成工艺省略了生极板在化成槽内充电化成为熟极板的过程，其优点是节约了化成槽用水，以及外化成完成后极板清洗用水。
工艺流程工艺流程图关键技术（1）板栅合金材料优选技术内化成电池广泛采用铅钙合金方案，其最大优点是具有优异的免维护性能。
但由于钙元素的存在，铅钙合金板栅与活性物质界面易生成硫酸铅、硫酸钙或半导体性质的氧化物阻挡层，增加电池内阻，出现“早期容量衰减严重和深循环寿命性能差”。
该项目研究一种铅钙基铅蓄电池板栅合金材料优选技术，解决内化成铅钙电池容量衰减和循环寿命短等问题。
（2）新型板栅结构设计技术板栅是活性物质的导电体和承载体，其结构设计对蓄电池的性能影响较大。
对于动力型铅蓄电池，在设计时应考虑板栅的厚度要适中、板栅的尺寸根据容量大小、筋条粗细、筋条布局等几个方面的问题。
其中筋条布局对电池的导电性和大电流充放电性能有着较大影响。
该项目研究一种新型板栅结构，以提高电池的大电流充放电性能。
（3）铅膏方法和新型添加剂技术铅膏相组成决定极板的容量和寿命。
该项目选择合适的和膏温度范围和添加剂，以提高铅膏中4BS含量，提高极板循环性能。
（4）固化工艺技术固化工艺控制对极板的容量、寿命、化成难易程度都有较大的影响。
该项目研究较合理的温度、湿度控制方案，以提高极板质量。
（5）内化成充放电技术化成是蓄电池制造十分关键的一道工序，其转化过程的好坏都将直接影响到蓄电池的性能。
该项目研究一种内化成充放电技术，以提高活性物质转化率，提高电池初始容量和使用寿命。
多步间歇脉冲化成工艺在密封铅酸蓄电生产中的应用
多步间歇脉冲化成工艺在密封铅酸蓄电生产中的应用摘要：在铅酸蓄电池生产过程中，化成是生产周期最长、设备投入最大、厂房占用面积最多的工序。
本文从工艺和设备两方面论述了脉冲化成工艺在实际生产过程中的可行性，认为通过有效合理的脉冲化成工艺，可以大幅度缩短化成时间，从而减少固定资产投资，降低生产成本。
关键词：脉冲化成，充电，极化概述：铅酸电池的化成是指应用电化学方法在正极上生成二二氧化铅，在负极上生成海绵状铅过程。
化成方式主要有两种，一为槽式化成，又称外化成，即将极板放在专门的化成槽，多片正、负极板相间地连接起来，灌入电解液后通以直流电进行充电:另一种为电池化成，又称内化成，即不需要专门的化成槽，而是用生极板装配成电池，灌入电解液后通以直流电进行充电。
以目前已经形成规模的电动车电池为例，如果采用外化成的话，其化成的全部工艺时间(包括清洗，烘干和补充电)在60-70小时之间，而内化成的全部工艺间在120小时左右，在整个电池生产过程中，化成是生产周期最长、设备投入最大、厂房占用面积最多的工序。
如何缩短化成时间，就成为了减少固定资产投资，提高生产效率的键。
本文对脉冲化成工艺和脉冲化成设备的技术要求两方面进行了论述。
一脉冲化成的作用化成过程中电解液的欧姆电压降和两极极化必将转化为热，而内化成除电化学反应外伴随有大量放热的化学反应，且要求充进几倍于额定容量的电量，就使得化成和普通充电相比有更多的热量产生，为了避免大量的热量造成的电池内部温升过大，传统做法都是小电流、多阶段、长时间的充电工艺。
在短时间内仍然充进相同的电量，同时有效控制温升的障碍就是电池的极化，包括欧姆极化、电化学极化和浓差极化，去除极化现象，普遍认为脉冲充电是一种为实践所证明的有效的选择。
二．负脉冲与间歇脉冲负脉冲和间歇脉冲是两种常用的脉冲形式，负脉冲是指在充电过程中加入瞬问的大电流放电，而间歇脉冲则只是在充电过程中加入停顿，而没有负向电流产生。
理论上采用负脉冲的充电速度要快于间歇脉冲，其影响主要体现在对浓差极化的去除上。
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粉，内化成时加人的密度为１．２３０（２５０Ｃ）硫酸溶 液，添加量按额定容量计算１４～１５ ｒｒ・Ｌ／Ａ｝ｌ（其中 一般也添加１％的无水硫酸钠）；采用第二种内化 成制度，电池内温度也控制在２０～４５℃，夏天用 水浴冷却，由于电流较大，水分损耗，但因添加量 较大，密度较低，充电时问较长，最后电液密度可 上升至１．２８５～１．２９（）（２５℃）。 ２两种“内化成”工艺的效果比较与分析
表１
贫液状态。而且充电电流较大，一亢两放耗电比较 多，但化成较彻底，仪有ｏ．ｔ％～Ｏ．５％的初容量不 合格的情况。浮充运行中如果长期允电不足也有早 期容量衰减严重的现象，一般浮光运行３年后也有 容量下降甚至不能使用的情况，但比前一种“化 成”工艺的产品要少，因此质量成本较低一些，
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２
１从化成质量来看，第二种工艺由于耗电量大、
时间长，二充两放时间共需１３０ ｈ，化成较为彻底。 初容量水合格的在ｏ．１％以下。而采用第一种“内 化成”＿［艺的除了铅膏配方上有些差异外，就是充 电电量较少、时间较短，共需１０３ ｈ，但化成不够 彻底，初容量不合格的往往为２％一５％，而且解 剖观察正极板有花白的现象严重。如果用深循环的 办法充放试验，则会出现容量明显衰减的情况。多 年的生产实践表明．采用“内化成”工艺，如果第 一次化成不透，以后就再难以补救，在深循环使用 的情况下，早期容量衰减现象十分突出。尽管只有 ２％～５％不合格，但严重影响质量成本。从实际使
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冲：第二种化成制度为三充两放，第二状放电与第一次相同，第三次允电与第二次充电相同
３引进的“内化成”工艺与国内上述两种“内化成” 工艺比较 ３．１引进的“内化成”１二艺是美国某公司的技术，估 计铅膏内含酸量在５０∥ｋ铅粉以上，而且铅粉是用 “氧化法”生产的．铅粉晶形结构也与国内・般机械 法生产的不同，砂型铅膏机械涂片，固化设备工艺与 国内一般厂家采用的粘型铅膏手工涂片及固化工艺 条件等等有很大差别，而且能严格控制化成时的电 池温度，充电设备也是引进的，能做到稳压、稳流及 自动程序控制．并在注液口上加ｊ：一个柱式漏斗，定 量加液设备比较准确，在富液状态下进行充电化成 较为彻底曾解剖观察．正极板花自现象很少，负极 扳色泽正常，初容量也看１ｉ出衰减现象，但极板较 嗥， ３．２过充电寿命试验结果表明＋“内化成”与“外化 成”工艺生产的产品并没有很大的差别，而在实际使 用中却出现了较大的差别，如果大批量生产就会造 成质量成本的增加．因此近午来只剩下少数厂家仍 采用“内化成”的工艺，多数厂家则采用“外化成”的 工艺一有的广原来采用“Ｉ＾ｊ化成”工艺，由于质量成 本较高．且影响产品声誉．不得已改为“外化成”工 艺＝ ４两种化成工艺的优缺点爰选择意见
对大型阀控铅酸蕾电池极板两种化成工岂的讨论
交流与探讨
对大型阀控铅酸蓄电池极板两种化成工艺的讨论
胡耀东
长江电源厂（武汉４３００３４）
摘要
对大型阀控式铅酸蓄电池极板的内化成（两种制度）及外化成工艺进行了比较，二者在
产品质量上并无明显的差别．但在生产过程中的质量控制方面，外化威能及时发现质量问题。 关键词 阀控式铅酸蓄电池 内化成 外化成 文章编号：１００６—０８４７（２０（１１）一【）ｌ一０２１一０２ ｆｏｒ ｌａｒｇｅ ＶＲＬＡ ｂａｔｔｅｒｙ ｐＩａｔｅｓ 文献标识码：Ｂ
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一殷把生极板装配成蓄电池后，再加入电解液 充电化成的工艺方法叫做“内化成”。把先将生极 板用化成槽充电化成的工艺方法叫做“外化成”。 中国在８０年代末开始发展大型阀控式密封铅酸蓄 电池．同时从国外引进和国内某专业研究所技术转 让的“内化成”技术，开始用于生产。这种技术经 过了这十几年的生产实践．尽管在不断改进提高， 但从产品质量保证系数和质量成本等方面综合分 析，“内化成”上艺仍值得进一步改进和探讨。现 就近十几年来的生产技术工作实践体会发表一些意 见，以供同行参考。 １两种“内化成”工艺（表１） １．１生极板铅膏内含酸量为３０ ｇ（纯硫酸）／ｋｇ铅 粉，内化成时加入密度为１．２５０～１．２５５（１５℃）的 硫酸溶液，加量按额定容量１２ ｕ－Ｌ／Ａｈ（电液内有 的添加ｌ％的无水硫酸钠）。因为灌液时间较长． 有的厂工艺规定不是灌注后立即通电，而是要浸泡
（收稿日期：２０００．１ｌ一２２
１从电能的消耗来看，如果要求较好的初容量，
“内化成”三充两放所用的电能与“外化成”］二艺加补
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充电两充一放所耗电量基本相同。所需时间也一
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ｈ，并采用表中第一种化成制度。化成过程中
电池内极群上面温度为２０～４５０Ｃ。 １．２生极板铅膏内吉酸量为４０ ｇ（纯硫酸）／ｋｇ铅
《蓄电池》２００１年第１期
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用情况来看，浮充运行３年，就有容量下降至４ｉ能 中期都在富液状态下进行充电，只有到最后才达到 继续使』Ｈ的现象，更换下来解剖观察。正极板表面 有一层较厚的白色硫酸铅层，有个别电池干涸，或 伴有内部活性物质软化，也有呈稀泥状的。 ２．２对于第二种“内化成”工艺的产品．质量情 况比较好一些，由于铅膏配方中含酸量比前者要高 ～些，化成时加的电液密度较低，电液的总添加量 较多，又是分期逐步加入，而且化成过程的前期甜
化成ｊ二艺”较好。对于２００汕以下的小型阀控式铅
蓄电池来说，由于极板薄，结构紧密，采用“内化成” 工艺呵节约投资，但需采取一些必要的技术措施，如
板栅合金采用多元低钙高锡合金，或铅一锑一镉超
钙合金，铅膏配方采用ｃＭ（：、多向异性向石墨等添 加剂以及在正极铅膏中加人红丹。没备卜必须采用 自控充电设备及降温设备，当然还必须严格控制各 上序的纯洁及均匀性能等，否则从质量和成本上都 不如采用“外化成”工艺可靠，．
４
样，不同的只是“外化成”需较多的一次性厂房及没 备的投资。 ４．２从控制产品质量观点出发，“外化戚”工艺多了 两道选品工序，这就是下片化成可以把发现有问题 而漏检的生极板剔出，，化成好后要经过干燥、修整， 分片、刷极耳等工序。再逐片检验剔出熟极板中的不 合格品，因为有些极板的质量问题，牛极板是看不出 来的，例如，极板的弯曲、脱皮、掉粉、疏松、负极板出 现铁锈斑等质量问题，只彳『化成干燥后的熟极板才 能看出来。而“内化成”是用极板组装电池，如果发 生上述质量问题就不会及时发现，产品在使用中出 现的质量问题就更难以追溯找出原因，冈此采用”内 化成”工艺给技术质量控制．技术工作提出了更严格 的要求。在技术、没备、材料、生产环境、工人素质都 还达不到高标准要求的情况下，还是采用传统的“外