铅酸电池生产废弃物制备3BS、4BS和4BS-BaPbO3

以铅酸电池生产废弃物——废弃淋酸铅膏、分片废粉及报废极板铅膏等为原料,通过烧结法制备三碱式硫酸铅(3BS)、四碱式硫酸铅(4BS)及4BS-铅酸钡(BaPbO3)等3种添加剂,方法简便有效,产品纯度达94％以上,可直接用于铅膏生产.与普通铅酸电池相比,使用制备的3BS、4BS及4BS-BaPbO3添加剂的铅酸电池,容量...     

铅膏配方对电动车用胶体蓄电池性能的影响

报导了正极铅膏含酸量对电动车用胶体电解质铅蓄电池的初容量、低温放电性能以及循环寿命的影响;简要介绍了在正极铅膏中加入Pb3O4或PbO2可提高化成效率和缩短化成时间的试验结果;简单描述了在负极铅膏中添加多种有机膨胀剂改善电池低温充放电性能的试验。     

利用废铅膏合成高纯度4BS作为正极添加剂的研究

本文通过优化废铅膏制备4BS的合成方法,利用液相反应与高温烧结相结合,制备出了纯度为98%的4BS晶体;通过XRD与SEM表征、极板电化学性能测试及电池测试等试验发现,其作为正极添加剂可显著提高电池放电容量与循环寿命。     

起动用铅酸电池的分解式化成工艺

为提高正活性物质(正铅膏)内PbO2含量、电池容量和循环次数,按电池单体正铅膏质量计算电池总化成容量.先按单体负活性物质(负铅膏)的质量分解总化成容量的一部分,再将剩余化成容量继续分解,完成全部化成工艺.该工艺使46B24R型电池正铅膏PbO2含量提高6.06％(质量分数),电池20 h率放电(20 hr)容量提高4.81 Ah,循环次数约提高11次;使55D26R型电池正铅膏PbO2含量提高6.56％,电池20 hr容量提高5.51 Ah,循环次数约提高8次.     

对流强度对极板固化的影响研究

对流对极板固化的影响体现在极板中 3PbO·PbSO₄·H₂O(3BS)向 4PbO·PbSO₄(4BS)转化程度。对流强度可以用风速来表征。3BS 向 4BS 转化为吸热反应,故对流强度高时,对流导热迅速,有利于极板铅膏中 3BS 向 4BS 转化。红丹的加入使得正极板铅膏与板栅的结合程度增强。用扫描电镜(SEM)观察去除铅膏的正、负板栅,发现仅有正板栅表面附着部分铅膏。同时,对流强度大的环境下固化后的正板栅表面附着的铅膏外观结构更加致密均匀,因此可以认为对流强度大的环境更有利 4PbO·PbSO₄ 晶体的产生。相同对流强度条件下,负板中 3BS 向 4BS 的转化程度低于正极板中的 3BS 向 4BS 转化程度。此外,4BS 含量高的正极板经内化成后更有利于电池循环寿命的提升。     

铅膏类型对动力型阀控铅酸蓄电池性能的影响

主要研究了分别以3BS与4BS为主要组成的生极板的电池的性能差异.实验中,通过引入4BS成核剂,成功得到了含有不同质量4BS的生极板.经SEM测试发现,3BS铅膏生极板结构紧密,4BS铅膏生极板含有大量大尺寸棱柱状物质,但其结合较为疏松.电池性能测试结果显示,4BS铅膏电池2小时率放电时间多于对比电池5～10 min....     

阀控铅酸蓄电池生极板的高温固化

综述了铅酸蓄电池生产中生极板高温固化的机理和作用,以及固化温度对极板固化质量和电池性能的影响,得出采用高温固化的关键是3PbO·PbSO4(3BS)向4PbO·PbSO4(4BS)转化,4BS铅膏的生成和腐蚀层改善了板栅/正极活性物质(PAM)界面的连接性能的结论。提出了采用高温固化工艺后,其它相应工艺(包括正极铅膏中加入添加剂、化成方式等)应该进行调整以及高温固化所应该注意的问题和解决方法。采用高温固化工艺,提高极板固化的温度和湿度,将有效地提高阀控铅酸蓄电池的循环寿命。     

添加Sb_2O_3对正极活性物质微观结构的影响

将三氧化二锑(Sb_2O_3)用作阀控式吸附性玻璃纤维隔板启停电池正极铅膏添加剂,用SEM和XRD分析研究Sb_2O_3添加量对固化后正极活性物质微观结构及四碱式硫酸铅(4BS)含量的影响。当Sb_2O_3添加量从0升高至0.1%后,75℃固化后的正极铅膏4BS晶粒尺寸减小,4BS含量从48.81%降至41.47%;60℃固化后的正极铅膏4BS含量从35.12%降至20.54%,且4BS分布不均匀。Sb_2O_3添加量相同,适当提高固化初期温度,铅膏中4BS的含量增多、分布更均匀。     

助溶剂在废铅膏湿法回收铅工艺中的应用

在草酸–草酸钠湿法浸取废铅膏回收铅工艺中引入助溶剂——聚天冬氨酸(PASP),以促进PbSO_4溶解转化和PbO_2还原,进而研究PASP对废铅膏转化以及回收制得的铅氧化物电化学性能的影响。结果表明:当PASP与废铅膏的质量比为1∶4时,铅的回收率达99%以上,脱硫率达99.9%以上;回收制得的铅氧化物正极放电比容量高达107.6 m Ah·g~(-1),活性物质利用率为44.8%,循环50次后容量保持率仍高于90%。     

正极铅膏加入亚氧化钛后的性能变化

通过向铅蓄电池的正极铅膏中加入不同质量分数的亚氧化钛,试图通过这一方法改善铅蓄电池的低温性能,提高其高倍率的放电容量及正极活性物质的利用率。通过对其进行电化学测试可发现,当向铅蓄电池的正极铅膏中加入亚氧化钛后,可提高电池的充放电性能,降低其极板的内阻,同时会增加电池的析氧量。测试结果表明,当向铅蓄电池的正极铅膏中加入质量分数为10%的亚氧化钛时,可提高电池高倍率的放电容量及正极活性物质的利用率。     

PbCO3作为铅酸电池正极铅膏材料

首先对碳酸铅作为铅酸电池正极铅膏材料的可行性在文献的基础上进行了循环伏安曲线的验证,并对碳酸铅作为铅酸电池正极铅膏材料的工业化进行了研究。结果表明:①直接以购买的碳酸铅和膏涂成正极板经一定的固化、化成后作为铅酸电池正极铅膏材料并应用于工业化是可行的,经化成后得到PbO2含量达到94％;②化成后的铅膏经XRD衍射分析,得到的正极活性物质全为β-PbO2;③与传统的铅膏相比,活性物质利用率提高42.56％,孔率提高42.32％。     

VRLA电池正极板添加剂及其对电池性能影响的研究

四碱式硫酸铅(4BS)是一种重要的铅蓄电池正极板铅膏添加剂,使用4BS可以有效避免铅钙合金的高阻抗钝化膜引起的活性物质失效和蓄电池早期容量损失(PCL),从而可以显著地延长铅酸蓄电池的循环使用寿命。文中介绍了4BS的结构、电化学性质及其对铅酸蓄电池性能的影响,评述了4BS延长铅酸电池循环寿命的原理,研究了Addenda种子在改善电池极板化成、提高初始容量和循环寿命方面的作用。结果表明,Addenda种子作为标准添加剂在和膏时加入与铅粉等一起被制成铅膏,能够大大提升铅酸蓄电池的性能,特别是有效解决了蓄电池的容量衰减,延长了蓄电池的寿命。     

废铅蓄电池铅资源化回收利用新工艺

1.铅资源化回收利用重要性废铅蓄电池的铅膏主要有PbO、PbSO_4、PbO_2等含铅化合物组成。从铅膏中回收利用铅,实现废铅蓄电池的资源化利用,不仅可以缓解铅资源日益锐减带来的问题,同时可以降低成本,减少环境污染,因此具有重要的意义。2.现有铅资源化回收利用的工艺及主要问题(1)火法:先将PbSO_4转化为较易火法处理的化合物,同时将硫酸铅中的硫酸根转化为可溶于水的硫酸盐。该方法一般采用碳酸盐为脱硫剂,过程中产生大量硫酸盐副产物,必然存在硫酸盐的回收及利用问题,而且该工艺方法的铅回收利用率低,资源浪费及能量消耗大,存在环境污染问题。(2)湿法:利用溶解在溶液中的Pb2+在阴极还原生成金属Pb实现铅的回收。该方法作为环境友好型的铅回收方法备受关注,该方法存在的主要问题是采用阴极电沉积方法制备铅,操作单元多,工艺流程长,只在阴极发生有效反应,铅回收率低、能耗大、制备成本高。(3)火法-湿法耦合技术:将湿法铅膏转化与火法制备氧化铅耦合回收利用铅的工艺技术是较理想的工艺技术。该方法存在的主要问题的化学试剂消耗量大,有副产物产生。3.研发的新工艺为了克服现有技术的缺点,研发工艺合理、过程的安全可靠、原子利用率高、成本低的废铅蓄电池的铅资源化回收利用新工艺具有重要意义。以废铅蓄电池经过预处理得到的含PbO、PbSO_4、PbO_2的铅膏为原料,采用硝酸溶解-氨法浸取-分离精制-固液分离耦合技术分离铅膏得到PbO、PbSO_4、PbO_2产品。(1)首先,利用PbO易与酸反应,生成的产物易溶解于水的特性,以HNO_3为浸取剂,PbO与HNO_3反应生成可溶于水的Pb2+盐,将铅膏混合物中的PbO浸取到酸溶液中。回收溶于水的Pb~(2+)盐,作为制备含铅化合物的原料,经过进一步处理得到PbO。(2)然后,以NH_3·H_2O-(NH4)2SO_4为浸取剂,利用PbSO_4在浸取剂中的溶解度随氨浓度和温度的升高而增加的特点,在浸取过程中,采用高浓度的浸取剂使PbSO_4从固相转移到液相中,经过分离精制的PbSO_4溶液可采用蒸发脱NH3的方法,降低浸取剂中NH3的浓度,使PbSO_4结晶析出,得到精制的PbSO_4产物。(3)铅膏经过分离除去PbO和PbSO_4的固体物料,经过进一步除杂处理得到PbO_2。     

铅膏中添加四碱式硫酸铅对VRLA电池性能的影响

实验研究VRLA电池极板和膏时添加质量分数为1％的4PbO·PbSO4·H2O,极板固化、干燥后观察铅膏的表面形貌发现有大量的4PbO·PbS O4·H2O生成.用该极板组装电池后,电池的容量未发生改变,但电池的循环寿命明显提高.     

锌杂质对铅酸蓄电池性能的影响——基于柠檬酸/柠檬酸钠体系回收废铅膏

废铅酸蓄电池在回收过程中会引入大量的锌杂质。本实验采用柠檬酸/柠檬酸钠湿法浸出模拟铅膏,铅膏中锌掺量为1%、0.5%、0.1%、0.05%和0.01%。经浸出、过滤、焙烧后得到铅酸电池活性物质铅粉,将铅粉制备电池,考察其20小时率、1小时率放电和电池循环性能,发现铅膏中锌含量为0.1%时电池的性能最好。     

利用废铅膏制取超细PbO粉体工艺

在系统总结废铅酸蓄电池铅膏回收技术的基础上,本文提出了废铅膏—脱硫脱氧-碱性多羟基体系浸出-净化-电解沉积-转化—细碎工艺生产超细PbO粉体的工艺技术。该工艺与传统火法冶炼流程工艺相比,具有以下优点:①彻底消除了高温熔炼排放SO2、铅尘、铅渣等污染;②过程清洁,大大降低了能耗;③直接制备超细PbO粉体,可以直接作为生产蓄电池的铅粉,为废铅膏的循环利用提供了一种新思路。     

过硼酸钠对起动铅酸电池性能的影响

添加过硼酸钠对生正极板活性物质的组成影响不大。与不含过硼酸钠生正极板相比,含过硼酸钠生正极板的铅膏与板栅的结合力更大。含过硼酸钠电池的首次容量较低,但整体容量有所提高。含过硼酸钠电池的低温起动性能得到改善,循环寿命较不含的电池提高了2.80%,但充电接受能力降低显著。     

铅膏视密度和固化后极板名义孔隙率计算

介绍了一种定量计算视密度和孔隙率的方法。如果假设铅膏包括3BS和4BS晶体内部完全没有孔隙,根据铅膏组分中各物质的密度和质量,就可精确计算铅膏视密度;涂板后淋酸前极板铅膏中的水分在固化后蒸发形成的孔隙定义为名义孔隙,以此计算名义孔隙率。论述了名义孔隙在电池设计中的作用,并分析了铅膏视密度与名义孔隙率之间的关系。     

红丹添加剂对铅酸蓄电池性能的影响

实验采用了3种不同粒径的红丹作为铅酸蓄电池正极添加剂,正极材料中红丹的质量分数为5%。通过粒径分布测试、理化分析、XRD测试、CV测试,以及试验电池的充电接受能力测试、初始容量测试和循环性能测试,研究了红丹添加剂对电池性能的影响。结果表明,正极铅膏中添加较小粒径红丹的试验电池的化成效率、充电接受能力、初始容量和循环性能均最佳。XRD测试发现,添加最小粒径红丹的正极生板中3BS含量以及正极熟板中β-Pb O2含量均最高,且高于未使用红丹添加剂的对照电池。CV测试发现,添加最小粒径红丹的电极可逆性最高。     

乙炔黑对起停铅酸蓄电池性能影响

乙炔黑因其特别的内部结构和导电性被应用于铅酸蓄电池。用比表面积大的乙炔黑取代部分比表面积小的乙炔黑添加到起停电池的负极铅膏中,铅膏中水含量、极板中游离铅含量、极板的跌落强度和吸水率会减小,电池的低温起动、3℃和25℃下17.5%DOD循环寿命得到改善,但是容量和60℃下17.5%DOD循环寿命会稍微降低。