{dy}章 极板生产 一 极板生产概述 电动助力车电池发展与八十年代，经历了由探索发展阶段到逐步成熟阶段，可以说，目前电动助力车电池的生产过程，从极板的生产到电池组装都已相对比较成熟。本公司从事蓄电池行业十余年，在生产实践和技术服务过程中总结的一些较好的方法，在这里与同行及有兴趣的人分享，希望大家互相帮助，互相指导！ 纵观电动车电池的发展历程，工艺技术由探索法杖开始至现在，已逐渐成熟、完善。主要体现在以下方面： 多种合金的研制与应用，由原先的低锑多元合金逐渐发展为铅钙合金、铅锑镉合金、铅钙高锑合金等等。 合金的改进，降低了自放电，提高了负极氢过电位，有效的解决了深充放循环下后期的“无锑效应”，使循环寿命得以延长。 各种添加剂的不断出现，为提高电池性能奠定了基础。负极膨胀剂的添加，不仅增加孔率、提高活物质利用率，而且提高化成活物质转换效率、提高初容量。 电解液添加剂的研究成果对提高电池容量、减少极板硫酸盐化等的作用很大。 内化成技术和胶体技术比较成熟。 另外，蓄电池槽改进、隔板性能的提高、橡胶阀的性能的提高使蓄电池的整体性能提高很多。 二 板栅合金 2.1在选择合金方面应着重考虑哪些问题 2.1.1 合金的耐腐蚀性 纯铅的耐腐蚀性很好，一般假如其他合金后，根据加入合金的种类和含量大小，其耐腐蚀性都会有不同程度的下降。 2.1.2 合金的任性与强度：浇铸成型的板栅折弯90度再恢复，连续三次不应断裂，并且板栅要有适当的硬度和强度，保证在生产中不易变形； 2.1.3 合金的导电性（电阻率）要好，以便于大电流放电和低温启动放电； 2.1.4 负极析氢过电位要高，这样才能抑制负极过早析氢，以利于氢氧结合，减少析气量，降低水耗； 2.1.5 电池使用前期和后期（特别是深充放循环后期），板栅与活性物质界面电阻或阻挡层变化不大，以越小越好； 2.1.6 浇铸性能优良；新的板栅设计方案多采用高能设计，板栅的边框和内筋条截面积较小，这样就增加了浇铸难度，因此对浇铸性能（熔点、流动性、收缩率）要求较高； 2.1.7 其他方面，如可焊性、经济性、污染性等因素都应考虑在内。 目前电动车电池极板板栅合金负极为铅钙锡铝合金，正极有铅锑合金和铅钙合金两种，随着环保的要求，将逐渐淘汰含镉合金。 2.2 常用合金及特征 2.2.1 铅锑合金： 铅锑合金是在纯铅中加入金属锑，板栅铸造中，一般锑的加入量为3.5%--5%左右。有些厂家为了改变合金的流动性在合金中加入0.1%--0.2%的锡。锑含量不同合金的特性就有所不同，不同含量的铅锑合金的特性见下表1：
铅锑合金的优点： 1. 抗张强度、延展性、硬度及晶体粒强化作用明显优于纯铅。 2. 熔点及收缩率低于纯铅，浇铸性能好，即在溶化时有良好的流动性，易于充满膜具型腔。 3. 比纯铅热膨胀系数低，浇铸时，板栅不易因收缩而开裂。充放电时，板栅不易变形。 4. 锑对板栅腐蚀膜中的二氧化铅的生长有显著的抑制作用，在电池循环后期和极板活物质结合电阻小。 铅锑合金的缺点： 1. 合金的电阻比纯铅稍大。 2. 合金中的锑易溶于电解液中，移向负极造成电池自放电。 3. 由于锑的存在，降低了氢的析出电位，增加了氢的析出，加大了电解液中水分的损失。失水量随着锑含量的增加而增加。 4. 铅锑合金的耐腐蚀性不如纯铅。 铅锑合金用作普通蓄电池的板栅合金，在电动车电池中不使用。 2.2.2低锑合金： 过去的电池一般都采用锑含量在4.5%---6%范围内的铅锑合金浇铸板栅，由图2可知，随着锑含量的增加，析气量增加很快，只有含锑量＜1.8%以下时才较理想。 低锑合金（锑＜2%）所表现出的突出问题是：浇铸流动性差难成型。浇铸时，板栅收缩严重，过度的收缩造成板栅断裂。 解决浇铸流动性的问题常在合金中加锡（一般0.1%---0.3%）：解决板栅收缩问题常在合金中加入变晶剂，以改变合金的结构。常用的变晶剂有：铜、硫、钠、钡、铋、镉、硒、砷、锶等。由铅、锑、锡（1.8%以下）加变晶剂一种或几种配成低锑多元合金。 低锑多元合金有良好的浇铸性能和较好的韧性和强度。合金中由于锑含量的减少，减低了析气量，减少了电池的自放电，提高了电池的耐腐蚀性能。常用于浇铸少维护电池的正负极板或免维护蓄电池的正板。
气体析出速度与板栅合金中锑含量的关系 图2 低锑多元合金在早期曾用于电动车电池板栅合金，现在已不使用。 |
