铅粉(制造极板活性物质的原料之一)
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更新时间:2023-05-20
铅粉
制造极板活性物质的原料之一
基本信息
中文名 | 铅粉 |
外文名 | lead power |
结构 | 鳞片瓣状和团状结构 |
组成 | 氧化铅和铅的混合物 |
用途 | 制造极板活性物质 |
质量指标
铅粉的质量指标。铅粉的质量指标有铅粉的氧化度、视密度、吸水率、分散度和铅粉的结构几项,其中视密度与氧化度是主要的。氧化度是铅粉中氧化铅含量的百分数,表明了氧化铅和铅的组成关系。铅粉的颗粒越小,氧化度越高,而氧化度是影响极板孔率的一个因素,氧化度的增加将使电池的初容量增加,反之初容量减小。但氧化度过高,会造成负极板在干燥时由于体积收缩较大而发生龟裂,正极活性物质在充放循环中也容易脱落,缩短电池的寿命。铅粉的氧化度一般控制在60%~80%。铅粉的视密度是铅粉颗粒自然堆积起来的表观密度,用g/cm表示,是铅粉粗细和氧化度的综合指标,生产上一般控制视密度为1.8~2.1g/cm。由铅粉的视密度可以计算铅粉的孔率。铅粉的吸水率是表示一定量铅粉吸水多少的量,通常用百分率表示。表明了铅粉在和膏过程中吸水能力的大小。铅粉的吸水率与铅粉的氧化度和颗粒大小有关。
制造方法
铅粉的制造方法有两种:一是用类似球磨机的铅粉机,铅在机内氧化的同时被磨碎,这是大多数国家采用的。二是坩埚法,用喷气气流把熔融铅在吹散的同时进行氧化。铅粉机一般是滚筒式的,当其工作时,贴在转筒内壁的铅球(块),随着离心力的作用在转筒内回转,带至一定高度,然后利用重力下降。加上筒内高温和一定湿度的空气作用下,铅的表面特别是发生形变的边缘,受到空气的氧化,形成了铅的氧化物。氧化铅在摩擦与冲击力的作用下从铅球表面脱落下来并被磨碎,这样就可以得到铅粉,靠吹入的空气把铅粉带走。带出颗粒的大小和空气的流速有关。
铅粉机转速
铅粉机的转速在生产过程中是一定的。确定转速时应考虑到生产效率与铅粉的质量。若转速太快,所生产的离心力大于铅球本身的重力,则铅球随着转筒旋转而不下落,也就不能产生对铅球的冲击作用,使铅球机磨碎效率大大降低。反之如果转速太低,则铅球会因重力作用而随筒体上升的高度不够,使铅球下落时产生的冲击力小,也会降低铅粉的生产效率。临界转速是指转速增至某值时,开始发生铅球不下落且随筒体一起转动的速度。一般情况下,铅粉机的适宜转速是临界转速的75%~80%。在临界转速时,铅球在筒内的离心力正好等于铅球本身的重力。目前在蓄电池的生产中使用的铅粉机转速大约为0.43~0.48rad/s。
影响
铅粉的生产工艺对铅粉质量的影响
铅粉的生产工艺对铅粉质量的影响如下:
(1)铅球量的影响,铅球量减小,则铅粉机的转速增加,铅球之间的摩擦力减小,铅粉颗粒偏大,视密度偏高,温度过低,氧化度也会减少。铅粉机效率不高。反之,则情况相反。因此,对加球量应严格控制。
(2)筒体温度的影响,若筒体温度过高,达到铅的熔点,使铅球熔化成团,便不能制成铅粉。若筒内温度过低,则降低氧化作用。筒体外壁的温度一般控制在160~180℃,随季节加以调整上下10℃。
(3)鼓风机的影响,空气有氧化和调节筒内温度的作用。量大,产量高,但筒体温度不易保持。量小,筒体温度容易升高。空气湿度对铅粉的氧化也有一定的影响,吹入的空气湿度大,由于水有介质作用,铅粉的氧化度就高。
(4)气候条件的影响,铅粉的生产有很强的季节性,铅粉的质量随气候条件的变化波动很大。为了保持稳定的铅粉质量,就必须控制气流的温度和湿度以及铅粉机工作环境的温度。一般控制气流温度为15~25℃,相对湿度为70%~80%,在冬季,工作场所的气温也不能低于15℃。
参考资料
[1]
王明华,李在元,代克化.《新能源导论》.北京:冶金工业出版社,2014.[引用日期2019-05-18]