高能量全密闭铅酸蓄电池用板栅合金材料
铅酸蓄电池原材料分析
目录一.极板分析1.氧化铅2.硫酸铅3.金属铅4.二氧化铅5.生极板金属铅二.合金分析1.钙含量2.铅含量3.锑含量4.铝含量5.锡含量6.铁含量7.铜含量三.铁分析四.铅粉分析1.氧化铅2.吸酸量3.吸水量五.硫酸分析1.硫酸含量2.铁含量3.氯含量4.还原高锰酸钾六.稀硫酸（电解液）分析1.硫酸含量2.铁含量3.氯含量4.锰含量5.还原高锰酸钾物质6.灼烧残渣7.铜含量七.隔板分析1.氯含量2.铁含量3.PH值的测定4.还原高锰酸钾物质5.水份含量6.锰含量八.腐植酸分析1.铁含量2.水份3.细度九.硫酸钡分析1.铁含量2.水份3.细度十.水质化验1.铁含量2.蒸馏水极板分析1. 氧化铅分析（适用于负极板）原理：试样中氧化铅易溶于醋酸，Pb 2+在PH5~6以六次甲基四胺做缓冲剂，二甲酚橙做指示剂，EDTA 络合滴定。
1.1. 试剂1.1.1. 醋酸：（5%量取5ml 冰醋酸与水混合）1.1.2. 醋酸钠：20%称量醋酸钠20g 溶于是100mlH 2O 中加冰乙酸1ml （此时PH 为5~6）1.1.3. 六次甲基四胺：20%称取六次甲基四胺20g 溶于100mlH 2O 中 1.1.4. 二甲酚橙指示剂：0.5%水溶液加2d 1+1氨水。
1.1.5. EDTA ：0.05M 乙二胺四乙酸二钠盐标准液。
a.配制：称取EDTA 18.6g(0.05M)于1000ml 预先盛有500ml 含有NaOH(0.05M)加热60~80℃水的烧杯中，搅拌溶解冷却至室温，以脱脂棉过滤到1000ml 容量瓶中，以水稀释至刻度。
备标。
b.标定：纯铅(99.99%)0.3g(0.05M)于250ml 三角杯中，加1:2HNO 310ml,低温加热溶解后，蒸发出去大量酸，水洗杯壁，加热赶尽氮的氧化物，取下稍冷加水至10ml 以1:1(醋酸)氨水调整氢氧化铅沉淀产生，但又能溶解为止，加5ml 20%(PH5.5的醋酸钠缓冲液，20%六次甲基四胺3ml ，二甲酚橙做指示剂2d ，以EDTA 标准滴定至溶液由红变为亮黄色。
放久了的铅酸蓄电池修复方法
放久了的铅酸蓄电池修复方法免维护蓄电池简介密封免维护电池采用90年代新设计的全密封结构和现代生产技术。
它性能高、寿命长、无污染、免维护、安全可靠。
一般蓄电池铅酸蓄电池由正、负极板、隔板、外壳、电解液和接线柱等组成。
其放电的化学反应取决于正极板活性物质(二氧化铅和铅)和负极板活性物质(海绵状纯铅)在电解液(稀硫酸溶液)的作用下。
其中，板栅框架采用传统蓄电池的铅锑合金，免维护蓄电池的铅钙合金，前者为锑，后者为钙。
不同的材料会产生不同的现象:传统电池在使用过程中会出现液体减少的现象。
这是因为板栅上的锑会污染负极板上的海绵状纯铅，使充满电后电池内的反电动势减弱，导致水过度分解，大量的氧气和氢气会分别从正负极板上逸出，使电解液减少。
用钙代替锑，可以改变充满电的电池的反电动势，减少过充流量，降低液体的汽化率，从而减少电解液的损失。
由于免维护蓄电池采用铅钙合金板栅框架，充电时水分解和水蒸发的量低，外壳的密封结构使得硫酸气体释放很少。
因此，与传统蓄电池相比，它具有无需添加任何液体、对端子和导线腐蚀小、抗过充能力强、启动电流大、储存时间长等优点。
免维护电池在正常充电电压下电解液中仅产生少量气体，极板具有很强的抗过充能力，且具有内阻小、低温启动性能好、使用寿命比常规电池更长的特点。
因此，整个使用期间不需要添加蒸馏水，正常情况下也不需要拆下充电系统进行补充充电。
但是，在维护过程中应检查电解液的比重。
大多数免维护电池的盖子上都有一个孔状液体(温度补偿型)比重计，它会根据电解液的比重而改变颜色。
它可以指示电池的存储状态和电解液液面的高度。
当比重计的指示眼为绿色时，表示电量充足，电池正常；当指示眼绿点很少或呈黑色时，表示电池需要充电；当指示眼显示浅黄色时，表示电池内部有故障，需要修理或更换。
有条件时，对免维护蓄电池可用具有电流-电压特性的充电设备进行充电。
该设备即可保证充足电，又可避免过充电而消耗较多的水。
一般这种免维护电池从出厂到使用可以存放10个月，电压和电容保持不变。
科技成果——铅蓄电池高效低能耗极板制造技术
科技成果——铅蓄电池高效低能耗极板制造技术适用范围轻工行业起动型、固定型、动力型铅蓄电池、卷绕式铅蓄电池、铅炭电池行业现状传统的极板板栅“重力浇铸”工艺需要将铅液保持在一定高温下（450-550℃）进行浇铸板栅，工艺和设备耗能高，生产效率低，同时产生的铅烟和废铅渣需要回收和特殊处理。
板栅铸造是铅蓄电池生产中产生污染的源头之一，也是引起作业工人铅中毒最严重的工序。
铅蓄电池高效低能耗极板制造生产工艺与装备采用“铅带连铸连轧”、“拉网式板栅”、“冲孔（网）式板栅”、“连续和膏”、“连续涂膏”等工艺技术和装备结合，可以降低生产环节能耗30%-50%。
国际上，美、欧、日等国家的先进铅蓄电池制造企业中90%的企业已经采用这种先进的技术和设备，而国内98%以上的铅蓄电池制造企业仍采用传统的“重力浇铸”工艺和设备，采用这种新技术和设备的电池企业不到2%。
目前该技术可实现节能量4万tce/a，减排约11万tCO2/a。
成果简介1、技术原理铅蓄电池极板制造主要工序为冷加工（熔铅除外）。
其中，铅带连铸连轧工艺可以将铅液精确控制在接近熔点的温度范围（327-340℃），然后经快速冷却获得结晶细化的金属结构；后续的连续压轧及拉网、冲孔等加工过程都是在室温下进行。
该工艺避免了采用高温和对铅液的搅动，不会产生铅烟和铅渣，可大幅度减少铅烟、铅渣的产生和排放，同时大大地降低能耗和铅耗。
2、关键技术（1）铅带连铸连轧技术；（2）连续扩展网板栅制造技术；（3）连续冲孔（网）板栅制造技术；（4）实现铅渣、铅烟零排放或微排放的清洁制造设计。
主要技术指标1、铸带宽度：90-400mm；2、轧带宽度：≤380mm；3.、轧带速度：15m/min、20m/min、25m/min（按基本厚度1mm 计算）；4、铅带厚度范围：≥0.6mm；5、拉网速度：≥15m；6、冲孔（网）速度：≥15m；7、涂膏速度：≥15m。
技术水平目前国外从事拉网式、冲孔（网）式、连铸连轧等先进板栅和极板制造工艺和设备的公司约有十余家，比较活跃的公司有意大利Sovema和美国Wirtz，具有三十多年从事该技术研究的历史，在设备成套性、适用电池品种、设备性能等方面都有很大的优势。
高功率阀控式密封铅酸蓄电池设计
第5期2016年10月No.5 October，2016第43卷 第5期Vol.43 No.41 阀控蓄电池的概念阀控蓄电池盖子上设有单向排气阀，也称作安全阀，该阀能够在电池内部气体压力值超过一定数值，即当电池内部气压升高到一定值时，排气阀自动打开，排出气体，然后自动关阀，防止外部空气进入电池内部，因此称为阀控蓄电池。
阀控密封铅酸蓄电池已成为最新一代的产品。
阀控铅酸蓄电池的性能特点能满足目前大多数场合的使用条件和要求，且它的生产制作工艺很成熟，是当前应用最为广泛普及的蓄电池[1]。
2 阀控铅酸蓄电池密封原理铅蓄电池工作原理是电子导体与电解质溶液进行的一种化学变化，有化学反应产生完整的导电体系，其内部化学方程式如下：24422222pb pbO H HSO PbSO H O ++++↔+（1）铅酸蓄电池密封关键技术在于解决充电时水的电解。
对于传统上的铅酸电池来说，当充电电压达到2.30V 时，在蓄电池内部水进行电解，蓄电池的正极上放出氧气，负极上放出氢气。
这些气体会释放到大气中，形成酸雾，从而腐蚀了蓄电池的电极，也带来很大的环境污染问题；与此同时，蓄电池电解液中的水不断减少，需要对电池定期加水维护，增加了维护成本，使用极不方便。
另外，由于电解作用，造成电池的积极老化，减少蓄电池的使用寿命，增加了企业成本。
阀控式铅酸蓄电池成熟应用解决了这些难题。
其主要特点如下：（1）阀控式铅酸蓄电池电极采用多元优质板栅合金，据实验研究分析，阀控蓄电池气体释放过电位发生在其端电压为2.35V ，环境温度在25℃时，气体释放到大气环境中较少，减少了环境污染。
（2）基于电池容量及使用寿命方面，进行了优化设计，利用阴极吸收原理合计数，通过化学反应：2242422022O Pb Pb H SO H O PbSO +→+→+，产生水，减少内部气体释放量。
（3）蓄电池运用新材料为超细玻璃纤维隔板，便于阴极吸收技术的实现，增加吸附硫酸电解液的能力，防止电解液的溢出，从而减少电解液腐蚀电极的概率，降低污染因素影响。
铅酸蓄电池板栅
• 存在问题：锑从正极板上溶解，在负极板上累积，增 加析氢
• 改进： ①减小锑在合金中所占的质量分数； ②添加锡 、砷、镉等元素，可消除含锑合金的缺陷而保留其优点 ，增加其抗蠕变和耐腐蚀性能
铅钙合金
• 优点：析氢过电位高、析氢量少。
1 2 板栅的作用 3 4
板栅的作用
1.活性物质的载体
2.集流体
1 2
3 板栅设计 4
将板栅设计成不同的形状、不同的截面积 、不同的横筋与竖筋的结构。
板栅设计的目的
• 使板栅电压降减小
• 使板栅与活性物质结合力
• 使活性物质有最大的有效空间
板栅的结构
极耳 筋条（横筋、竖筋）
板栅设计的工艺
( 1) 板栅不能过厚, 也不能太薄, 适中厚度为1.7～3.0 mm； ( 2) 板栅的高和宽基本上由槽体来确定； ( 3) 正负极厚度比较大；
( 4) 筋条偏疏, 筋条结构偏细。
1 2 3 4 板栅合金
分类
• 主流：低锑铅合金、铅钙合金 • 新型：铅炭板栅合金、铅-稀土多元合金
低锑铅合金
大、中型密封电池的寿命要求较 高蓄电池一般处于浮充状态
( 1) 板栅偏厚, 一般为2.5～4 mm。
( 2) 放射筋结构对电池的性能影响不大；
( 3) 具体设计根据槽体。
( 4) 筋条比较稀疏且偏粗。
电动自行车电池板栅
电动自行车电池的使用寿命适中， 容量要求高, 电池属于深充/深放类
型, 放电电压相对较稳定, 充电状 态良好, 放电状况苛刻。
• 工业用蓄电池，极板厚度可较厚一些，可达到3mm以上。
2）使用寿命
汽车起动用铅酸蓄电池介绍
汽车起动用铅酸蓄电池介绍廖建斌(广州丰田汽车有限公司 511445)[摘要]本文对汽车起动用铅酸蓄电池的结构和工作原理进行了说明，并对其特性进行了分析，最后介绍了免维护铅酸蓄电池的优点。
主题词：铅酸蓄电池、充电、放电Lead Acid Battery for Automobile StaringLiao Jianbin(Guangzhou Toyota Motor CO.,LTD. 511455)[Abstract]：This paper presents the Construction and working principle of Lead Acid Battery，Analyzs the performance of Lead Acid Battery, Finally introduces the virtue of MF Battery.Key words: Lead acid Battery，Charge，Discharge前言：铅酸蓄电池是将电能转换为化学能储存起来，又能将化学能转换为电能释放出来的一种电化装置。
广泛地应用于汽车中的起动用铅酸蓄电池是供汽车起动、点火、照明的电源，其性能的好坏直接关系到汽车是否可以顺利地起动。
1.铅酸蓄电池分类：汽车起动用铅酸蓄电池主要分为以下三类：1）湿荷电蓄电池：极板是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。
主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。
2）干式荷电蓄电池：负极板有较强的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时只需加入电解液，等半小时左右即可使用。
3）免维护蓄电池：免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。
它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点，使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。
2.铅酸蓄电池的结构铅酸蓄电池的结构如图2-1所示，由外壳、正负极板、隔板、电解液等部分组成。
铅酸蓄电池的板栅结构分析及设计注意事项
铅酸蓄电池的板栅结构分析及设计注意事项摘要：在整个铅酸蓄电池中，板栅是极为重要的组成构件，它会对电池的寿命造成直接影响。
从铅酸蓄电池的角度考虑，板栅占据其中的1/4，若采用轻型板栅，则会显著提升电池的质量比能量。
对此，本文则围绕铅酸蓄电池中的板栅结构展开探讨，阐明其结构并提出一些设计注意事项。
关键词：铅酸蓄电池；板栅结构；注意事项；在多年的发展下，蓄电池中的板栅重量持续减轻，其中的活性物质利用率得到了进一步的提升，总体来说电池比能量更为良好。
基于连续板栅工艺，能有效的控制生产成本，增强板极的均匀性，同时也能够满足轻量级的使用需求。
板栅发挥出导电体与承载体的作用，它对于蓄电池而言至关重要，所需的成本也占到了总量的20%～30%。
就当前行业现状而言，诸如塑料板栅镀铅、泡沫铅板栅等都是可行的方式，此类型材料的使用能够节省生产成本，减轻整体重量，这为后续的蓄电池研究提供了方向。
1铅酸电池板栅的选择要求板栅能够为活性物质提供载体，并成为电极集流体，所以它必须具有足够优良的综合性能，对此提出了如下几大要求：（1）机械性能好。
兼顾强度与硬度要求，在后续的制造过程中即便受到了外界因素的影响也能够良好的抵御机械应力与形变。
（2）导电能力强。
电阻率应足够小，需要具备优良的导电性，能够降低欧姆电压降，使得电流分布更加均匀。
（3）化学稳定性好，不易腐蚀。
在进行充放电操作或者是长期搁置时，不会受到电解液的影响而出现腐蚀现象，从而确保了电池的耐久性。
（4）浇铸性能良好。
在进行板栅制作时所使用的浇铸方法往往存在差异，为了保障整体质量，应具有高度的浇铸性能，即便是在较低温度环境下也能够带来良好的流动性，使得模腔可以在短时间内被熔融的合金充满。
（5）焊接性能良好。
在展开电池组装作业时，需要借助于极耳将各个板极组合在一期，从而得到板群，这意味着板栅合金应具有优良的焊接性能，在施工过程中不会出现脱落等问题。
（6）成本低，污染小。
出于成本的考虑，在不影响质量的前提下板栅合金的价格需得到控制，在后续的制造环节不允许出现污染问题。
蓄电池板栅用铅合金锑与锡探讨
蓄电池板栅用铅合金锑与锡探讨摘要：研究了锑和锡加入铅合金后对铅基合金的影响，并对腐蚀钝化阻挡层形成过程的工作原理进行对比分析，讨论了锑和锡在钝化层中的存在形式和位置。
铅锑和铅锡合金板栅表面钝化层由Pb、铅氧化物、PbSO4、锑氧化物或锡氧化物构成。
锑在腐蚀钝化层中以复杂氧化物PbSb2O6的形式存在；锡在钝化层中的存在形式有Sn(Ⅱ)氧化物SnO和Sn(Ⅳ)氧化SnO2之;此外，Sn还可以Sn(Ⅲ) 、Sn(Ⅳ)形式嵌入到PbO/PbO×.和PbO×晶格中。
Sn在钝化层中既可以沉积在氧化物晶界位，同时又能渗入到晶格内部。
关键词:铅酸蓄电池；板栅；铅合金目前铅酸蓄电池的板栅材料主要是各种铅基合金，包括铅锑合金和铅锡合。
铅锑板栅合金具有循环寿命和使用命长、机械性能好、硬度高、铸造性能好、制适工艺简单优点，但在充放电过中正极板中的锑能迁移到负极板上，以金属锑的形式沉积，降低析氢过电位，而使电解液损耗加剧，加大了电池的自放电现象。
此外，铅锑合金正板栅的总腐蚀速率随合金中锑含量的增加而提高。
铅锡板栅合金具有良好的浇铸性能和机械强度，锡的加入能防止活性物质二二氧化铅临界面上阻挡层的形成，改善深放电后的再充电能力。
锡可在合金面生成一层二氧化锡保护层，防止合金的氧化损失;但是，过高的锡含量会使结晶颗粒增大，晶间腐蚀敏感性增加，同时有助于电池的自放电。
且增加成本。
本文作者主要针对锑和锡加入铅合金后对铅基合金的影响和由此引发的腐蚀钝化阻挡层形成过程工作原理进行对比分析，这对进一步提高铅酸蓄电池板栅材料性能、提高铅酸蓄电池的循环使用寿命和板栅耐腐蚀性非常重要。
1、铅锑合金根据锑的含量分为高锑合金和低锑合金。
高锑合金中锑含量为4%-l2%，具有良好的浇铸和深循环性能，但存在负极锑中毒现象；低锑合金中锑含量为0.75%~3%.浇铸性能、机械强度和耐蚀性有所下降，但能满足免维护的要求[1]。
铅锑合金抗拉强度、延展性、硬度及晶粒细化作用明显优于纯铅极板，板栅在制造中不变形;其熔点和收缩率低于纯铅，具有优良的铸适性能; Pb~Sb合金比纯铅具有低的热膨胀系数，在充电循环使用期间，板栅不易变形。
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