动力用阀控式铅酸蓄电池的研究进展

介绍了动力用阀控式铅酸蓄电池的研究进展,包括了电池板栅的合金选择、板栅设计、正负活性物质的配方、电解液配方、隔板材料等方面的进展,提出了动力用阀控式铅酸蓄电池的研究发展方向。     

响应曲面法优化废旧铅酸蓄电池铅膏脱硫工艺研究

以碳酸钠为脱硫转化剂,运用响应曲面法(RSM-response surface method)统计分析和研究了转化剂(Na_2CO_3)浓度、转化温度、转化时间、液固比等参数对废旧铅酸蓄电池中铅膏脱硫转化的影响。采用扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射分析仪(XRD)对铅膏脱硫前后的结构和形貌进行了表征。结果表明,脱硫前铅膏中存在大量硫酸铅和铅的氧化物,脱硫后铅主要以碱式碳酸铅形式存在,铅膏变为疏松多孔的团状聚集物,氧化物含量基本不变。铅膏脱硫最佳条件为:转化剂浓度1.75mol/L、转化温度55℃、转化时间61min、液固比7.99∶1。铅膏脱硫效率最大为98.46%,与模型预测值的相对误差仅为1.12%,表明所选模型具有良好的预测性能。     

阳极氧化硫酸铅膜的固相电解还原机理探讨

铅酸电池废旧铅膏的回收问题一直是当前科学工作者关注的重要问题,同时废旧铅膏中硫酸铅作为最难处理的成分之一,其具体的固相电解还原过程可行性和作用机理尚不明确。从废旧铅膏的固相电解还原为出发点,着重研究硫酸铅的固相电解还原机理和实际可行性。采用循环伏安曲线在铅电极表面阳极氧化形成硫酸铅膜,利用线性扫描伏安和恒电位阶跃方法研究硫酸铅膜在40℃、200g/L的(NH_4)_2SO_4溶液中的阴极还原过程。结果表明,硫酸铅电解还原过程遵循扩散控制下的三维瞬时形核与生长机理,计算得到对应的交换电流密度为2.753×10~(-9) A/cm~2,表观传递系数为0.314 7。模拟硫酸铅在200A/m~2电流密度下的固相电解试验。结果表明电解产物中铅元素质量分数占比为97.2%。即使在还原后期有析氢反应发生,电流效率仍可达到85.57%,对应的每吨硫酸铅固相电解能耗为609.6kW·h。     

和膏工艺对铅膏性能的影响

铅膏是铅酸蓄电池的重要组成部分,是决定极板性能优劣的关键。使用同样的铅膏配方和和膏设备,考察了不同的和膏工艺对铅膏性能的影响。结果表明,采用不同的和膏方法、加酸速度、添加调节水量,所得到的铅膏性能有着明显的差异。     

甲基磺酸体系同槽电解制备精铅和二氧化铅

研究了甲基磺酸体系中同槽电解沉积制备铅和二氧化铅的工艺,考察了槽电压、温度、铅离子浓度、游离酸浓度对阴、阳极电流效率、电耗和二氧化铅晶型比例的影响。结果表明,当电解槽电压从2.1 V提高到2.3 V时,阴极和阳极电流效率均升高,进一步提高槽电压将降低电流效率,当电解温度高于25 ℃时,阴、阳极电流效率均随电解温度的升高而逐渐降低,甲基磺酸铅浓度和游离酸浓度对电流效率的影响较小。在槽电压2.3 V、电解温度15 ℃、甲基磺酸铅浓度0.5 mol/L、游离酸浓度0.2 mol/L条件下,阴极电流效率为98.63%,阳极电流效率为90.11%,每消耗1 MWh电能可获得1.66 t精铅和1.75 t二氧化铅。阴极产物精铅表面平整致密,阳极产物二氧化铅以β-PbO2为主,α-PbO2的占比随着槽电压、温度、甲基磺酸浓度的升高而增加,随着铅离子浓度的升高而减少。     

低温焙烧法还原废铅膏中PbO2的研究

传统火法冶金工艺可将PbO2直接还原为铅,然而这需要高温条件且易产生铅挥发等问题。湿法冶金虽可在低温下高效地将PbO2还原为二价铅化合物,但需要消耗较多的强酸和还原试剂。提出了一种PbO2绿色转化的方法,利用(NH4)2SO4在低温下分解成NH4HSO4将PbO2还原为PbSO4。结果表明,NH4HSO4和PbO2反应过程会生成中间产物Pb(NH4)2(SO4)2。废铅膏与(NH4)2SO4反应的最佳条件为：摩尔比n(SO42-)/n(TPb)=1、焙烧温度340 ℃、焙烧时间1.5 h,在该条件下PbO2的还原率为96.64%,焙烧产物的PbSO4含量为96.38%。     

铅酸蓄电池负极铅膏

本发明公开了一种铅酸蓄电池负极板用铅膏，该铅膏含有：木素、腐植酸、橡木粉和乙炔黑。配比范围（质量分数，％）为：每千克铅粉中含有木素0．045～0．15、腐殖酸0．15～0．50、橡木粉0．10～0．35、乙炔黑0．20～0．60；     

VRLA蓄电池的极板铅膏配方及和膏工艺对蓄电池性能的影响

阀控式密封铅酸蓄电池 (VRLA)的极板铅膏配方及和膏工艺应根据产品的用途和性能要求而定。作者根据近 15年来研制这种产品的实际经验提出 4种正、负极板铅膏配方供业界同仁参考。     

铅膏碳酸盐化转化过程的研究

以废旧铅酸蓄电池铅膏为原料，采用正交试验设计，详细考察了废旧铅蓄电池铅膏的碳酸盐化转化过程。研究发现，各因素对转化率的影响顺序为：碳酸钠浓度〉转化温度〉转化时间〉搅拌速度，并确定了最佳转化条件。通过差热-热重（TG-DTA）分析进一步研究了铅膏转化前后的热分解特性，结果表明，铅膏中的硫酸铅可全部转化为碳酸铅，使铅膏分解温度由转化前的880．56℃降低到转化后的357．86℃，从而避免了火法处理废旧铅蓄电池时产生SO2，同时也降低了能耗。     

碳酸盐对废铅酸蓄电池中铅膏脱硫转化的研究

本文使用BET、XRD、SEM等多种分析表征方法对废铅膏脱硫前后的成分进行详细分析,并探究Na2CO3、NH4HCO3、（NH4）2CO3等不同碳酸盐对废铅膏脱硫转化效率的影响,通过正交试验以及方差分析去探究不同脱硫剂、不同实验条件对脱硫效果的影响,通过正交实验可以得到碳酸钠对废铅膏的脱硫具有很好的效果,利用正交实验分析软件可以判断出不同的因素对脱硫剂的脱硫效果影响的大小。结果显示：在最佳条件下碳酸钠、碳酸氢铵、碳酸铵的脱硫率分别为97.08%、93.96%、92.90%,从而可以判断碳酸钠对废铅膏具有很好的脱硫效果以及很高的工业应用价值。