[發明專利]一種提高正極板柵與鉛膏結合力的極板制備方法

在審

• 申請號: 201911275211.5
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN111129438A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 楊寶峰;蔡先玉;李恩雨;尹鴿平
• 申請（專利權）人: 雙登集團股份有限公司
• 主分類號: H01M4/21
• 分類號: H01M4/21;H01M10/06
• 代理公司: 常州唯思百得知識產權代理事務所(普通合伙) 32325
• 代理人: 周穎潔

本發明提供一種提高正極板柵與鉛膏結合力的極板制備方法，其包括以下步驟：板柵高溫時效階段；生極板固化1、2、3階段；生極板干燥階段。本發明對正極板柵進行高溫時效處理，有效的提升了板柵的機械強度，促進了板柵合金的再結晶，使得板柵表面生成一層均勻的腐蝕層。將鉛膏填涂在時效后的板柵上，制成生極板，生極板在固化房中進行三段式高溫固化，再進行干燥脫水處理。本發明不僅可以有效地減緩正極板柵，板柵與鉛膏間生成致密、均勻的腐蝕層，極大地提升了板柵與鉛膏間的結合力和導電性，同時改善了鉛膏活性物質的組分，有效地提升正極板的性能，進而極大地提高電池的循環使用壽命。

技術領域

本發明涉及鉛酸蓄電池領域，具體涉及一種提高正極板柵與鉛膏結合力的極板制備方法。

背景技術

近年來。我國可再生能源產業發展取得了很大進展，但還遠遠不能適應我國能源發展戰略的要求。可再生能源發展緩慢客觀上是因為風力發電、太陽能發電的成本較高，此外還緣于這二者發電的間歇性和不穩定性，以及儲能的問題尚未得到很好的解決。具體來說，風能、太陽能和海洋能等可再生能源發電受季節、氣象和地域條件的影響，具有明顯的不連續、不穩定性。發出的電力波動較大，可調節性差。當電網接入的風電發電容量過多時，電網的穩定性將受到影響。目前，可再生能源發電的大規模電網接入是制約其發展的瓶頸。配套大規模高效儲能裝置，可以解決發電與用電的時差矛盾及間歇式可再生能源發電直接并網對電網沖擊，調節電能品質。因此，大規模儲能技術在離網的太陽能、風能等可再生能源發電應用中具有不可或缺的重要作用。

大規模儲能技術被認為是支撐可再生能源普及的戰略性技術，得到各國政府和企業界的高度關注。電化學儲能作為一種重要的儲能技術近年來發展迅猛。其中，鉛酸蓄電池以其技術成熟、安全性高、成本低、回收效率高等優勢，在眾多電化學儲能電池中，仍然占據著重要地位。

鉛碳電池的出現，解決了負極硫酸鹽化的問題，使得鉛酸電池的壽命得到了極大地提升，然而正極板柵的腐蝕成為限制鉛碳電池使用壽命的重要因素，行業內通過對正極板柵合金成分的優化有效地提升了板柵的耐腐蝕性，隨著板柵耐蝕性的提升，帶來了板柵與鉛膏間的結合較差的問題，導致板柵與鉛膏間的電阻升高，電池容量快速的衰減，因此提高板柵與鉛膏間的結合力是保證提升正極性能和電池壽命的關鍵。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種提高正極板柵與鉛膏結合力的極板制備方法，改善板柵的理化性能，優化板柵與鉛膏界面腐蝕層的組成和結構，增強板柵與鉛膏間結合力和導電性，從而達到提高鉛酸蓄電池壽命的目的。

實現本發明目的的技術方案是：一種提高正極板柵與鉛膏結合力的極板制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，板柵高溫時效階段：將澆鑄好的板柵放入板柵高溫時效房8～16小時，控制溫度為55～75℃，濕度為0～50％，得到高溫時效后的板柵；此階段為澆鑄好的板柵的高溫時效階段，其主要作用在于促進板柵合金晶粒的沉積和再結晶，提升板柵的機械強度，同時可以保證板柵表面生成一層厚度較薄、結構均勻、成分穩定的腐蝕層。其中，高溫時效房為不帶濕度調節的固化房，保證低濕度下進板柵合金晶粒的沉積和再結晶。

步驟二，生極板高溫固化1階段：將鉛膏涂覆于高溫時效后的板柵上制成生極板，將生極板送入固化房中進行高溫預固化0～6小時，控制固化房溫度為40～60℃，濕度≥90％；此階段為生極板的預固化階段，其主要作用為平衡鉛膏的溫度，減少鉛膏中水份損失，為后續高溫固化階段做好準備

步驟三，生極板高溫固化2階段：控制固化房溫度為80～90℃，濕度≥99％，于此條件下對生極板固化4～8小時；此階段為生極板的鉛膏轉化階段，其主要作用為促進鉛膏中四堿式硫酸鉛的形成，促進電池化成過程中鉛膏活性物質中骨架α-PbO₂的形成。