动力电池正极板及其制备方法与流程

本发明涉及正极板，具体涉及动力电池正极板及其制备方法。

背景技术：

1、在正生极板化成过程中，正生极板进入硫酸电解液中浸泡，铅膏中的pbo、碱式硫酸铅与硫酸电解液发生化学反应，生成pbso4。开始充电后，化成第一阶段以化学反应为主，pbo、碱式硫酸铅继续与硫酸电解液反应生成pbso4，同时发生电化学反应，生成α-pbo2和少量的β-pbo2；化成第二阶段以电化学反应为主，浸酸和第一阶段形成的pbso4被氧化成β-pbo2。化成过程中比较重要的工艺参数是电解液温度，温度不能超过50℃，也不能低于15℃，正生极板浸酸和化成期间公认的最佳温度范围是25~50℃。当硫酸电解液的温度偏低，如温度在15~20℃之间时，硫酸电解液中的h+离子和so42-离子迁移需要克服的动力学阻碍变大，影响了第一阶段硫酸盐化反应的进程，使得pbo、碱式硫酸铅与硫酸电解液反应不彻底，进而影响第二阶段的电化学反应，最终导致正极活性物质中的pbo2含量偏低。而15~20℃的化成温度在北方冬季较为常见，此时要达到较好的化成效果，得到理想的pbo2含量，通常需要采用对电池槽水浴加热或在电池槽中放入加温专用板等方式使硫酸电解液升温，但这两种方法会消耗大量的人力、电能等。因此，需要优化一种适用于该低温条件下的正极板化成工艺，使得正极活性物质中的pbo2含量达到gb/t 23636-2009铅酸蓄电池用极板要求的70wt.%以上。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供动力电池正极板及其制备方法，适用于环境温度较低（15~20℃）时的正极板化成，不仅可保证正极活性物质中的pbo2含量在70wt.%以上，有效解决天气寒冷时化成效果差的问题，同时相比于传统方法，还可减少人力和能源的消耗。

2、本发明的技术方案为：

3、一方面，本发明提供了动力电池正极板的制备方法，包括以下步骤：

4、s1在正极板栅的两面涂覆铅膏，经辊压、表面干燥后进行固化干燥，得到正生极板；

5、s2将正生极板在硫酸电解液中浸泡，硫酸电解液密度为1.03~1.035g/cm3；

6、s3正生极板浸泡结束后开始化成，化成包括两个阶段，第一阶段的温度为15~20℃，时间为8~10.5h，第一阶段结束时，α-pbo2与β-pbo2的质量比为（1.02~1.12）:1；第二阶段的时间为23~25h；

7、s4化成结束后，将正极板用蓄电池用水冲洗，随后进行干燥，即得动力电池正极板。

8、优选的，步骤s2中，正生极板在硫酸电解液中浸泡的时间为1~3h。

9、优选的，步骤s3中，化成第一阶段分为以下两个阶段进行：

10、1）充电：电流密度为4.1~6.8ma/cm2，时间为1.5~2.5h；

11、2）充电：电流密度为7.9~10.8ma/cm2，时间为6.5~8h。

12、优选的，步骤s3中，化成第二阶段分为以下四个阶段进行：

13、1）充电：电流密度为11.2~13.6ma/cm2，时间为6~8h；

14、2）放电：电流密度为-6.8~-4.1ma/cm2，时间为0.5h；

15、3）充电：电流密度为16.1~19.8ma/cm2，时间为6~7.5h；

16、4）充电：电流密度为8.6~11.8ma/cm2，时间为9~10.5h。

17、优选的，步骤s4中，将正极板用蓄电池用水冲洗表面10~15s。

18、优选的，步骤s4中，干燥温度为50~70℃，干燥时间为40~48h。

19、另一方面，本发明提供了动力电池正极板，通过上述动力电池正极板的制备方法制备得到。

20、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

21、1.本发明的动力电池正极板的制备方法，适用于环境温度较低（15~20℃）时的正极板化成，不仅可保证正极活性物质中的pbo2含量在70wt.%以上，有效解决天气寒冷时化成效果差的问题，同时相比于传统方法，还可减少人力和能源的消耗。

22、2.本发明采用低密度硫酸电解液对低温环境下的正极板进行化成，可延长化成第一阶段的时间，使得pbo、碱式硫酸铅与硫酸电解液反应彻底，化成第一阶段结束后，正极板中α-pbo2与β-pbo2的质量比相对较高，有利于提高电池的循环性能。

23、3.采用传统化成工艺化成正极板的时间为42h，而采用本发明制备方法时的化成时间最长为34.5h，节约超过17%的化成时间，缩短了生产周期。

技术特征：

1.动力电池正极板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的动力电池正极板的制备方法，其特征在于，步骤s2中，正生极板在硫酸电解液中浸泡的时间为1~3h。

3.如权利要求1所述的动力电池正极板的制备方法，其特征在于，步骤s3中，化成第一阶段分为以下两个阶段进行：

4.如权利要求1所述的动力电池正极板的制备方法，其特征在于，步骤s3中，化成第二阶段分为以下四个阶段进行：

5.如权利要求1所述的动力电池正极板的制备方法，其特征在于，步骤s4中，将正极板用蓄电池用水冲洗表面10~15s。

6.如权利要求1所述的动力电池正极板的制备方法，其特征在于，步骤s4中，干燥温度为50~70℃，干燥时间为40~48h。

7.动力电池正极板，其特征在于，通过如权利要求1-6任一项所述的动力电池正极板的制备方法制备得到。

技术总结本发明公开了动力电池正极板及其制备方法，涉及正极板技术领域。其技术方案为：包括以下步骤：S1制备正生极板；S2将正生极板在硫酸电解液中浸泡，硫酸电解液密度为1.03~1.035g/cm3；S3分两阶段化成，第一阶段温度为15~20℃，时间为8~10.5h，第一阶段结束时，α‑PbO2与β‑PbO2质量比为（1.02~1.12）:1；第二阶段时间为23.5~25.5h；S4水洗干燥得动力电池正极板。本发明的制备方法适用于低温环境（15~20℃）时的正极板化成，保证正极活性物质中PbO2含量在70wt.%以上，解决天气寒冷时化成效果差的问题，同时相比于传统方法，还可减少人力和能源的消耗。技术研发人员：李敏,战祥连,陈龙霞,靳树峰,吴涛,徐加民,张杰,王玉莹,唐慧芹,董林受保护的技术使用者：淄博火炬能源有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29