一种用于提高电池极板固化效果的固化室及方法与流程

  1.本发明属于电池生产技术领域，特别是涉及一种用于提高电池极板固化效果的固化室及固化方法。

  2.铅酸蓄电池制作的完整过程中，极板固化是主要核心之一，极板质量决定电池性能指标、常规使用的寿命，目前极板明显问题是极板强度差、极板指标一致性不稳定、固化时间长，影响生产效率等问题。

  4.(1)固化室内空间小，为了更好的提高利用率，极板与极板之间间距较小，氧气进入传输慢、极板氧化放出热量难排除，导致极板氧化速度慢。

  5.(2)为提升电池常规使用的寿命，采用高温高湿固化，固化室密闭性强，在固化阶段进入固化室内的氧气变少，整体氧气浓度大幅度的降低，不利于极板中游离铅的氧化。

  6.(3)目前固化室循环风方向采用“顺时针”流向进行，即通过上部风机的顺时针转动，风从固化室的一边通过上上部风机到达另外一面，易引起固化室内极板上中下、左右、前中后极板在每个固化阶段，失水率和游离铅含量差距大，极板强度达不到工艺技术要求，造成报废率高。

  8.(5)极板在前期结晶阶段和中期氧化阶段都需要纯水的参与，目前采用单侧面面喷水的方式向内部补水，通过循环风使固化室其它位置也有水分，长期验证下来，极板固化一致性较差，极板表面结晶物质形成不均匀，电池后期循环寿命有待提升。

  9.本发明的目的是提供一种用于提高电池极板固化效果的固化室及固化方法，通过增加氧气通道，在保证极板高温高湿度前提下，氧气浓度充足，有利于极板铅膏的重结晶和游离铅的氧化，提高了板栅与铅膏的粘合力、铅膏之间的结合力，提升了极板的抗摔强度。

  11.本发明为一种用于提高电池极板固化效果的固化室，包括：在固化室底部两侧分别设置有补氧管路，所述补氧管路上等间隙设置有若干补气口；在所述固化室内顶侧面设置有喷水雾管道，所述喷水雾管道上沿喷水雾管道的路径方向等间隙设置有若干雾化喷头；所述补氧管路和喷水雾管道的进入端分别设置第一阀门和第二阀门；所述喷水雾管道呈环形结构，所述补氧管路呈直线.作为本发明的一种优选技术方案，所述固化室的顶部设置与循环风机连通的出风口，所述固化室的相对两侧壁上设置进风口；所述出风口和进风口上分别设置出风门和进风门。

  13.作为本发明的一种优选技术方案，所述固化室的开设有水槽，所述水槽内设置有蒸汽供热管道，所述蒸汽供热管道上设置第三阀门。

  15.一阶段：在固化室内温度为40～45℃，相对湿度为95％～100％的条件下固化1h；

  16.二阶段：在固化室内温度为60-65℃，相对湿度为95％～100％的条件下固化1h；

  17.三阶段：在固化室内温度为90-95℃，相对湿度为95％～100％的条件下固化6h；

  18.四阶段：在固化室内温度为70-75℃，相对湿度为95％～100％的条件下固化6h；

  19.五阶段：在固化室内温度为65-70℃，相对湿度为90％-96％的条件下固化8h；

  20.六阶段：在固化室内温度为60-65℃，相对湿度为85％～90％的条件下固化6h；

  21.七阶段：在固化室内温度为55-60℃，相对湿度为80％～85％的条件下固化4h；

  22.八阶段：在固化室内温度为55-60℃，相对湿度为70％～75％的条件下固化4h；

  23.九阶段：在固化室内温度为60-65℃，相对湿度为65％～70％的条件下固化2h；

  24.十阶段：在固化室内温度为75-80℃，相对湿度为20％～25％的条件下固干燥3h；

  25.十一阶段：在固化室内温度为80-85℃，相对湿度为0％～5％的条件下干燥6h；

  26.十二阶段：在固化室内温度为60-65℃，相对湿度为0％～5％的条件下干燥1h；

  27.在所述一阶段、二阶段、五阶段、六阶段和七阶段中，开始第二阀门进行雾化水加湿；

  29.作为本发明的一种优选技术方案，在所述一阶段到十二阶段中，进风门开度依次为30％、40％、50％、60％、60％、70％、80％、80％、80％、90％、100％、100％；出风门开度依次为30％、40％、50％、60％、60％、70％、80％、80％、80％、90％、100％、100％；循环风机的风速风量设定比例依次为30％、40％、50％、60％、60％、70％、80％、80％、80％、90％、100％、100％。

  30.作为本发明的一种优选技术方案，在所述一阶段-九阶段过程中，所述第一阀门的保持每60s保持开启5s；所述第二阀门每10min保持开启20s。

  31.作为本发明的一种优选技术方案，在所述一阶段至十二阶段中，所述固化室内温度依次为45℃、60℃、95℃、75℃、70℃、65℃、55℃、55℃、60℃、75℃、80℃、60℃、。

  32.作为本发明的一种优选技术方案，在所述一阶段至十二阶段中，所述固化室内相对湿度依次为100％、100％、100％、100％、96％、90％、85％、75％、70％、25％、0％、和0％。

  33.作为本发明的一种优选技术方案，在进行所述一阶段前，向水槽加满水至淹没所述蒸汽管道。

  35.本发明通过增加氧气通道，在保证极板高温高湿度前提下，氧气浓度充足，有利于极板铅膏的重结晶和游离铅的氧化，提高了板栅与铅膏的粘合力、铅膏之间的结合力，提升了极板的抗摔强度。

  36.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

  37.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的

  附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够准确的通过这些附图获得其他的附图。

  40.图3为电池使用寿命曲线所示，一种用于提高电池极板固化效果的固化室，包括：在固化室1底部两侧分别设置有补氧管路11，补氧管路11上等间隙设置有若干补气口；在固化室1内顶侧面设置有喷水雾管道13，喷水雾管道13上沿喷水雾管道13的路径方向等间隙设置有若干雾化喷头14；补氧管路11和喷水雾管道13的进入端分别设置第一阀门和第二阀门；喷水雾管道13呈环形结构，补氧管路11呈直线杆状结构。顶部雾化喷头14的增加，保证了高温情况极板的湿度，有利于极板铅膏的结晶，降低极板因为高温情况快速失水产生分层和浮粉大现象。

  43.如图2，固化室1的顶部设置与循环风机17连通的出风口，固化室1的相对两侧壁上设置进风口；出风口和进风口上分别设置出风门和进风门，从而改变了固化室1内循环风方向，风向由固化室两侧进入，然后从上部出去形式，提高固化室各个角落风量和氧气浓度的一致性；固化室1的开设有水槽15，水槽15内设置有蒸汽供热管道16，蒸汽供热管道16上设置第三阀门。

  44.实施例2,如下表一所示，采用上述实施例1的固化室进行电池极板的固化，电池极板固化方法具体包括如下：

  57.在进行一阶段前，向水槽15加满水至淹没蒸汽供热管道16，在高温固化95摄氏度时，通过蒸汽输入，提供固化室内的湿度，取消前期的湿度加湿；

  58.在一阶段、二阶段、五阶段、六阶段和七阶段中，开始第二阀门进行雾化水加湿；在一阶段至七阶段中，开启第三阀门进行蒸汽加湿，向固化室1内部增加蒸汽量，保证固化室1内极板受热均匀，降低水份散失；在一阶段-九阶段过程中，第一阀门的保持每60s保持开启

  59.固化阶段采用超高温(95℃、6h)，高湿(100％相对湿度)工艺；时间减少24h；，提高了极板内部4bs的形成，提高了极板循环寿命；同时氧气充足、湿度充足、循环风量均匀，固化过程氧化速度提升，固化时间由三天缩短至两天，生产效率提升快。

  60.在所述一阶段到十二阶段中，进风门开度依次为30％、40％、50％、60％、60％、70％、80％、80％、80％、90％、100％、100％；出风门开度依次为30％、40％、50％、60％、60％、70％、80％、80％、80％、90％、100％、100％；循环风机的风速风量设定比例依次为30％、40％、50％、60％、60％、70％、80％、80％、80％、90％、100％、100％。

  取极板6组，每组2块，组号用a和b表示，分别标记a1-a6；b1-b6；将a1-a6按照实施例2进行固化；将b1-b6按照对比实施例进行固化；取出产品检验测试极板强度、游离铅及腐蚀层参数如下：

  极板作为电池的核心组成部分，极板的性能决定了电池的容量、低温性能、循环寿命等，极板的关键三大指标是游离铅、腐蚀层、强度，所有工艺的变化和设备上的创新技改都是围绕三者进行，syi为创新新型工艺，从游离铅、腐蚀层、强度等三个关键指标对比，都明显优于sy2传统工艺；sy1工艺下极板强度平均损失率为0.3％，sy2工艺下极板强度平均损失率为0.77％，sy2极板损失率高出sy1极板损失率0.47％；极板腐蚀层效果，syi没有不合格项，sy2有3个不符合项；游离铅指标，sy1极板游离铅平均值2.86％，sy2极板游离铅平均值3.53％，sy1明显优于sy2；从以上数据对比上看，在极板的性能上，sy1工艺较sy2工艺有明显的优势；

  syi工艺的极板性能要优于sy2配方，腐蚀层、强度、游离铅指标都是影响电池低温性能，从上述数据对比看，sy1工艺低温放电时间均值为89.75min，sy2工艺低温性能平均放电时间为84.49min,sy1工艺超出sy2工艺5min时间，优势明显；

  如图3为sy1(新工艺)与sy2(传统工艺)极板电池的循环寿命曲线；syi平均寿命次数比sy2平均寿命次数多70次，syi工艺极板的性能提升明显，导致sy1电池内阻变小，活性物质因使用的高温高湿工艺生成特殊的比例的4bs，提高了电池的放电能力和降低了活性物质软化的风险，延长了电池的循环寿命次数。

  在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书里面，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

  以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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