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铅粉的性质和差异对比

时间:2017-06-20 17:03 来源:manbetx手机版注册 作者:admin 点击:
铅粉的性能指标有铅粉的粒度、氧化度、表观密度、吸水性、吸酸值、铁含量、筛析剩余物重量等。铅粉的粒径可通过激光粒度仪测量,也可通过 SEM 观测或拍照。铅粉的氧化度、吸水性、吸酸值、铁含量可通过化验室测量。铅粉的表观密度、筛析剩余物在生产现场测量

铅粉的性能指标有铅粉的粒度、氧化度、表观密度、吸水性、吸酸值、铁含量、筛析剩余物重量等。铅粉的粒径可通过激光粒度仪测量,也可通过SEM观测或拍照。铅粉的氧化度、吸水性、吸酸值、铁含量可通过化验室测量。铅粉的表观密度、筛析剩余物在生产现场测量。随着蓄电池设备的不断进步,目前的球磨铅粉机或巴顿铅粉机一般在正常的生产中只将铅粉的氧化度、表观密度和筛析剩余物纳入工艺参数,其他参数可在设备刚投入使用时,为掌握情况测量,或定期测量时定为指标。

1.球磨铅粉机铅粉的性质

1球磨铅粉粒径和结构

球磨铅粉的SEM球磨机铅粉的粒径在0.5?2μm之间,0.8~0.9μm颗粒的比例最高。颗粒的外观呈不规则的片状结构,像雪花一样的堆积。

通过XRD分析,球磨铅粉的结构成分为α-Pb0Pb

有的工厂用100目的网筛,测量筛余物,实际上测得的是大的非正常的颗粒物。因为铅粉的颗粒度在5μm以下,根据筛网目数与颗粒度尺寸的对照,要用2500目以上目数的筛网,由于铅粉有黏性,铅粉是不可能通过的,所以也没法用筛析的方法测量铅粉的颗粒度。考虑到铅粉的颗粒度在正常生产时,变化不大,一般在生产工艺中,不进行测量和控制。

由于铅粉机的差异,不同的铅粉机生产的铅粉,颗粒的粒径大小与分布有所不同。从趋势上看,铅粉的颗粒向越来越小的方向发展。

2铅粉的氧化度

铅粉的成分是铅和氧化铅,一般是铅颗粒的外围包覆着一层氧化铅。氧化度是指铅粉中的氧化铅的含量,用百分数来表示。一般球磨铅粉的氧化度在68%?82%

3铅粉的表观密度

铅粉的表观密度,是指铅粉以规定的方法,落入容器后,单位体积内的重量,用单位g/cm3表示。一般球磨铅粉的表观密度在1.28~1.60g/cm3

铅粉表观密度的值与测试方法有很大的关系,不同厂家测试同样的铅粉,其值可能有较大的差异,因此一个工厂要用自己的装备和方法测量,用自己的数据和自己的数据比较,指导工厂的生产。产生数值差异的问题主要是,铅粉落下时重与轻,角度和方向以及筛铅粉的手法。

4铅粉的吸水性

铅粉吸水性是指铅粉与水混合吸收的性能,间接反映铅粉的颗粒度、氧化度和铅粉结构的综合状况。在生产上,可反映出合膏和涂膏的工艺性。测试方法为,取一定的铅粉,用滴定管一边加水,一边用玻璃棒搅拌铅粉,当铅粉加水加到铅粉成一团,不存在干粉,也没有水渗出时,计算加入水的百分数,用百分数表示。球磨铅粉的吸水量一般在11%~20%

由于球磨机生产的铅粉比较成熟和相对比较稳定,目前在生产中,一般很少将铅粉吸水量和吸酸量纳入工艺控制中。

5铅粉的吸酸值

铅粉的吸酸值是铅粉与酸反应,消耗硫酸的数量值。一般以每克铅粉消耗的硫酸(密度为1.10克数g/cm3)克数来表示。间接反应铅粉的氧化度、细度的综合状况。在生产上,可反应出合膏和涂膏的工艺性。球磨铅粉的吸酸值一般在0.18?0.3g/g

在生产稳定的情况下,该指标一般不纳入工艺指标中。

6筛析剩余物

筛析剩余物通常用100目的筛,筛一定量的铅粉,一般取50g,看筛余物的多少,或按百分比计算。一般筛余物是很少的,如果出现过滤袋破损,会出现大颗粒增多的现象。

7铅粉的铁含量

铅粉的铁含量通常是铅粒中含铁引入,以及铅粉与铅粉机的筒壁、管道、输送绞龙等摩擦产生引入的,一般低于0.001%。可通过化验分析。正常生产稳定后,可一周化验一次。

2.巴顿铅粉机铅粉的性质

1巴顿铅粉粒径和结构

巴顿铅粉的平均粒径比岛津铅粉要大得多,岛津铅粉边缘不明显,像一片片的雪花堆积;而巴顿铅粉,颗粒边界清晰,大小不均勻,大颗粒像由小颗粒黏结在一起形成的,巴顿铅粉平均粒径约为3μm,颗粒度范围为0.5~10μm

通过XRD分析,巴顿铅粉的结构成分为α-Pb0β-Pb0Pbβ-Pb0含量在5%~10%。巴顿铅粉机的生产温度提高,得到的β-Pb0含量增加。

2巴顿铅粉的氧化度、表观密度、吸水性、吸酸值

一般巴顿铅粉的氧化度比球磨铅粉的氧化度高一些,一般在75%~88%,这样可使颗粒更小一些,如果氧化度低,颗粒会更大,不利于铅粉的性能;铅粉的表观密度比球磨铅粉机铅粉高一些,一般在1.45~1.80g/cm3;铅粉的吸水率,吸酸率比球磨铅粉要低。

3.岛津铅粉机与巴顿铅粉机铅粉的差异

巴顿铅粉与球磨铅粉比较,在使用中主要存在几个问题:①在电池化成或极板化成中,正极板弯曲变形较为严重;②化成后的正极板Pb02含量偏低,电池的初期容量较低;③正极板的强度较差,活性物质易于脱落。

巴顿铅粉比岛津铅粉的氧化度及表观密度要高,吸酸值偏低。巴顿铅粉的氧化度控制在75%左右时,表观密度达到1.8g/cm3;将氧化度提高到80%左右,表观密度只能降低至1.7g/cm3(球磨粉的表观密度一般控制在1.3~1.6g/cm3)

巴顿铅粉的颗粒形状与球磨铅粉差异较大,巴顿铅粉呈边界清晰的颗粒,而球磨铅粉雪花状颗粒。

巴顿铅粉的颗粒较大,采用一般的低温高湿的固化工艺难以实现金属铅的充分转化,导致化成的反应受到影响、正极板二氧化铅偏低、电池的初期容量较差。

巴顿铅粉制成的正极板,在固化后游离铅含量通常较高。在极板进行化成时,过多的金属铅向二氧化铅的转化过程中,体积会发生较大的变化,故而容易导致极板的弯曲变形。

同样由于固化效果不好,铅膏与板栅结合不牢,电池的寿命较短。

针对巴顿铅粉表观密度高、颗粒大的问题,如果提高氧化度(氧化度达85%),将表观密度控制在1.5~1.6g/cm3的范围内,极板的弯曲变形得到了明显改善,电池初期容量也有所提高。但由于铅粉的氧化度过高,造成固化效果差,极板裂纹较多、强度低、电池的寿命较短。

采用巴顿铅粉生产蓄电池要采取一些措施:①固化问题,尽可能采用高温高湿固化,增加铅的氧化。将温度控制在65~80湿度控制在95%以上的范围内;②可加入一些增加化成性能的材料,如石墨、红丹等;在正极铅膏中加入红丹化成后生成的β-Pb02较多,能够提高蓄电池的初期容量。

利用巴顿铅粉机操作灵活、易于控制的特点,用巴顿铅粉机生产细颗粒、高氧化度的铅粉(氧化度约为97%),可代替红丹使用。将这种高氧化度的铅粉加入到正常巴顿铅粉的铅膏中,根据极板的厚度及类型的不同,加入5%?15%时,正极板化成后弯曲变形明显减少,二氧化铅含量有所提高,极板化成后白花现象基本消除,电池的初期容量得到提高。

如果工厂既有巴顿铅粉机,又有球磨铅粉机,可以将两种铅粉混合使用,巴顿铅粉机和球磨机的铅粉可按1:3~1:2比例混合,可根据实际情况确定,能克服一些缺点,得到较好的效果。

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