张林山¹ 肖林²  许月刚³

（浙江天能动力能源有限公司    浙江长兴 313100）

 摘要：本文主要阐述了铅膏制造过程及质量控制，铅膏的类型分为膏型膏和砂型膏，同时介绍了铅膏视密度对极板性能的影响，铅膏稠度表观现象，稠度小铅膏软涂板容易凸膏；稠度大铅膏硬涂板容易导致极板变形。简要介绍了铅膏和制过程工艺控制规程及铅膏和制过程质量控制重点。

关键词：铅膏；视密度；制造过程控制

 Study on manufacturing

process and quality control of lead paste for power battery

                      ZHANG  Lin-shan ¹   XIAO-lin ²   XU Yue-gang ³

(zhejiang Tianneng power Energy Co., LTD.,   Changxing Zhejiang 313100)

 Abstract: This paper mainly expounds the manufacturing process and quality control of lead paste. The types of lead paste are divided into paste type paste and sand type paste. At the same time, it introduces the influence of apparent density of lead paste on the performance of polar plate, apparent phenomenon of lead paste consistency, and easy sticking of soft coated plate with lead paste with small consistency. Hard coating of lead paste with high consistency will easily lead to deformation of polar plates. This paper briefly introduces the control rules of lead paste and its preparation process and the key points of quality control of lead paste and its preparation process.

Key words：Lead paste; Apparent density; Manufacturing process control

中图分类号：TM912.4   文献标识码：A   文章编号：2226-6534(2020)XX-XX-XX

1 前言

铅膏是由铅粉、水和硫酸及添加剂混制而成的可塑性物质，它的性质主要表现为铅膏的视密度和铅膏的稠度。因此，制成的铅膏要有较好的塑性，使涂板时铅膏易粘结在板栅上并涂得均匀而且充满板栅格体，另外还需要有一定的强度，能经受机器涂板后辊压时机械振动和冲击作用。手工涂板时极板拿起时铅膏不易脱落并有一定强度。

2动力电池铅膏类型

    铅膏的类型可分为“膏型膏”(或称软铅膏)和“砂型膏”(或称硬铅膏)二类。

　膏型膏当用手指揉捏时像面团一样滑软，和膏时是采用较低密度的硫酸所致，一般密度为1.150～1.250g/cm3(15℃)，每千克铅粉的含酸量约在20～30g。这种铅膏适用于链式涂板机和手工涂板时应用。

  砂型膏用手指揉捏时有沙沙作响的感觉，铅膏外沙内粘，和膏时是采用较高密度的硫酸所致，一般密度为1.350～1.450g/cm3(15℃)，每千克铅粉的含酸量约为35～45g。这种铅膏适应于带式涂板机时应用。

3、铅膏的视密度      

铅膏的视密度是指铅膏装入测密度专用钢杯内，在一定高度内自然跌落，去除钢杯表面多余部分铅膏，称取重量计算出铅膏密度，即是指铅粉分散在硫酸和水的液体中自然堆积后其总重量与总体积之比，单位为g/cm3。液体量变化铅膏的视密度也随之变化，液体量越多，视密度越低，制成的极板孔隙率也大。因此，铅膏的视密度与铅膏中水和硫酸的含量有直接的关系。

铅膏的视密度是铅膏质量的重要指标，对极板活性物质的孔率的形成状态有很大的影响，而极板活性物质孔率对铅酸蓄电池的容量和使用寿命都影响很大，一般情况下铅膏的视密度低、则极板活性物质孔率大，活性物质利用率高，蓄电池的初期容量有所提高，而在充放电过程中活性物质相对易软化脱落，影响使用寿命；相反，铅膏的视密度高，极板活性物质孔率相对小，活性物质利用率低，蓄电池初期容量下降，同时极板硬，在充放电过程中活性物质易膨胀而造成极板弯曲变形。

一般情况下，正极板用铅膏的视密度要略高些，约为4.5～4.6g/cm3，是为了获得较好活性物质利用率，从而能获得较好的极板放电容量，同时活性物质的脱落也会相对较少并且极板会产生较少的产生弯曲。而负极板用铅膏视密度要略低些，约为4.4～4.5g/cm3，因为负极板在化成后的极板物质是较软的海绵状铅，不会出现极板受到膨胀压力而产生弯曲的现象。同时能相对获得较多的活性物质。

铅膏视密度的测量方法：用小钢铲分几处取适量的铅膏装入容积为100cm3的不锈钢杯内，放在振动器上不断地振动，使铅膏填充钢杯内无空隙和气泡，重复进行直至铅膏充满钢杯后，用刮灰刀沿杯口上沿刮去多余的铅膏，并将钢杯外部擦干净，放在天平秤上，称出其总重量(即铅膏重量与钢杯重量之和)，按下式计算出铅膏的视密度。

　　　　　　　m2－m1

　　　　D＝───────   (g/cm3)

                V

　　式中：D ────  铅膏的视密度(g/cm3)

　　　　　m1────  钢杯的重量(g)

　　　　　m2────　铅膏和钢杯的总重量(g)

　　　　　V ────　钢杯的容积(cm3)

三、铅膏的稠度

铅膏的稠度是表示铅膏粘性的一个重要参数。如果铅膏的稠度小，即膏软，机器涂板时易出现板栅吞膏量少及生极板易出现凹陷、掉膏及板面不平整现象。如果铅膏的稠度大，即膏硬，易产生板栅吞膏量多填充难度大及板栅变形等现象。

铅膏的稠度与加水量、加酸量、添加剂的类型及铅膏搅拌混合的方式、温度有关，一般情况下，加水量过多，稠度降低，硫酸量多，稠度升高。在搅拌过程中由于铅膏温度不同而产生的碱式硫酸铅类型和量也不同，较小的圆柱体形的3PbO.PbSO4.H20结晶体多时，铅膏的稠度较高；较大的棱形的4PbO.PbSO4结晶体较多时，铅膏的稠度较低。

铅膏稠度的测量方法：铅膏的稠度一般用针入度仪来测量，以测定针入度计进入铅膏的深度来表示稠度大小。即在求得表观密度后的铅膏(在钢杯内)，将锥形针入度计的尖头恰好接触到铅膏上平面部位并正对钢杯中心，使针入度计以自由落体的方式进入铅膏内，读出锥形针入度计上进入铅膏深度的刻度值。一般情况下，铅膏的针入度为（21～24）mm。对于铅膏的稠度，在生产中有时用经验来判断，即把铅膏从一定高度跌落到金属板上，通过观察掉在金属板上铅膏的形状来判断铅膏的稠度，形状的直经越大，铅膏越软稠度小；反之，铅膏越硬稠度大。

四、铅膏和制过程

 铅膏和制过程就是在和膏机内将铅粉、纯水、硫酸及一些添加剂均匀地混和成具有塑性的膏状物质的过程，其工艺如下：

五、铅膏和制基本工艺规程

1、将符合质量指标要求的铅粉按工艺文件规定的数量加入到和膏机内，启动和膏机。

2、将符合质量指标要求的各类粉状添加剂按规定的用量加入和膏机内干搅拌3min～      5min。

3、将符合质量要求的短纤维按规定的用量与符合质量要求的定量的去离子水中(具有一定的温度)使其在水中充分均匀分散，然后在3min左右的时间内将水加入到和膏机内，搅拌5min左右。

4、打开和膏机冷却系统，将符合质量要求的稀硫酸按规定的用量在15min～20min的时间内加入到和膏机内，再搅拌20min左右的时间。

5、停机取少量铅膏测量视密度和稠度，如果视密度过高，则加适量的调节水重新开机搅拌5min左右的时间，再停机取样测量，视密度、稠度均符合要求后出膏。

六、铅膏质量控制重点

1、 铅粉氧化度符合工艺标准要求，正极粉氧化度：67%-76%；负极粉氧化度：74%-80%。

2、铅粉视密度符合工艺标准要求：正极粉视密度1.3~1.55 g/cm3 ；负极粉视密度1.25~1.50 g/cm3  。

3、铅膏和制前加纯水时一定要一次性加到位，冷锅要适量减少1KG-3KG,尽量不要在最后出膏前用纯水调节视密度。

4、正极铅膏和制温度最高能达到82℃，保持2-3min；负极铅膏和制温度最高温度不超过58℃。

5、铅膏视密度符合技术要求，正板铅膏标准：4.50～4.60g/cm³ ，标准：4.40～4.50g/cm³。

6、铅膏含水量要符合技术要求，出膏时含水量≥10.2%。 

【参考文献】

[1]柴树松 铅酸蓄电池制造技术[M]  机械工业：机械工业出版社，2017（2）：1--36        

[2]伊晓波  铅酸蓄电池制造与过程控制[M]    机械工业：机械工业出版社，2006（1）：1-32    

作者简介：

     张林山，男    1976年   汉族    湖北荆门   工程师   大专学历

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编辑：中国电源产业网