标题：柴油机组蓄电池固化技术要点之一

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柴油机组蓄电池固化技术要点之一

柴油机组蓄电池极板的固化与干燥是制造生极板一个极为重要的工艺过程，将铅膏涂填在板栅上，铅膏粒子既不紧密地相互联结，也不在板栅上黏结牢固，它们都被液体所包围；当通过固化工艺之后，这些粒子才互相联结形成连续坚实的骨架，并且紧紧地附着在板栅上。

柴油机组蓄电池极板固化前生极板表面的速干，这种表面干燥“有两个目的：使生极板表面干燥，防止板与板互相粘连；有利于放置在諒板架上，放在固化室前预热。生极板进入固化室开始固化，经过一系列反应，大大改善了活性物质与板栅之间的接触并增大了活性物质的机械强度。

柴油机组蓄电池生极板表面干燥是从生极板铅膏（含水约11%）进入多段温区的干燥窑开始的,150—180℃温度干燥5min。用电加热器或气体燃烧器加热空气，或者采用空气流干燥窑l80℃下干燥5min，或者千气焰干燥窑350℃下干燥lmin。

柴油机组蓄电池（柴油发电机电池）生极板出窑时含水约8.5%，然后生极板进入固化室。在固化室内，生极板会经历如下过程：生极板中铅膏有游离铅、氧化铅、碱式硫酸铅，金属铅或许较多，约15%—20%，在固化过程中必须将其氧化。

金属铅的氧化与极板干燥可决定固化过程的效率，这两个过程同时发生又相互关联。水在铅膏中充当铅氧化的催化剂，在这个氧化反应中会放出大量热，导致铅膏中的水蒸发。在固化前24h,铅的氧化与水的蒸发都以高速进行，24h后它们（金属铅、水含）几乎保持不变， 这过程中铅膏里游离金属铅的氧化速率取决于铅膏中的水含量、 铅膏的温度、固化室内空气的温度、固化室中通风状况。发现铅膏中含水7.5%～8. 5%，氧化的速率最高。若铅膏中水含低于7% ，铅的氧化进行得非常慢，而且极板很快变干，固化过程完成得很不好。若铅膏中含水太多（大于 8.5%），同样氧化速率很低，当水降至8.5％以下，铅又开始高速氧化，但在这段由8.5％以上降至8.5％以下的过程（“孵化期”)内，极板会变冷，固化过程也会停顿。铅膏的水分取决于和膏用水量、铅膏涂填时对板栅的压力以及极板经过“表面干燥”窑的干燥温度与通过窑的时间长短。

柴油机组蓄电池（柴油发电机电池）生极板从“表面干燥”窑出来的温度就是固化开始的初始温度， 此温度与铅膏的湿度密切相关。生极板水分在适当范围 (8.5%—7.5%) 固化方能进行。固化室内温度应保持在一个不太高的值，避免极板很快干燥，但也要保持一定温度，要避免在游离铅被氧化完全前极板被冷却。固化室保持相对湿度100%，温度 30℃时，游离铅氧化达到最高速度。由于固化绝大多数是化学和重结晶过程，升温是使这些过程加速的可行方法，然而升温导致铅膏中金属铅的氧化速率降低。若固化在90℃与 100％相对湿度下进行，那么3BS与PbO生成 4BS, 这个转变在固化开始 1—1.5h后发生。这之后的3—4h内相组成则是3BS与4BS的混合物。在这些条件下固化5—6h，铅膏只由4BS晶体相组成。3BS晶体微细，粒径小于1—2µm。固化中3BS和PbO形成 4BS 大晶体，这时的铅膏相组成就是这些晶体。转化后的铅膏由粗大的（大至 lOOµm) 4BS晶体构成。固化过程铅膏中游离铅只有当铅膏水分7.5％左右，空气湿度 100％时，金属铅的氧化速率最高。若固化在固化室内空气湿度只有50％时进行，则铅的氧化比相对湿度 100％进行时慢7倍。要保持高湿度水平，通常在固化室内引入蒸汽发生卷与定期吹入水蒸气的方法，得以确保固化室内的相对湿度。通过铅与空气中氧气反应，金属铅氧化得以顺利进行。铅膏lOOg就需要1.2L氧气（或6L空气）才能保证极板中金属铅的氧化，因此一个固化室内有成千上万生极板，所以需要大量氧气。这就是要在固化室内进行强制对流和空气通风的原因。若所需氧气得不到满足，即使其他条件都能满足， 固化仍然不能完美进行。

柴油机组蓄电池（柴油发电机电池）板栅中铅的氧化过程和固化过程中板栅表层腐蚀是一个极其重要的过程，也是活性物质与板栅有一个极好黏着的本质原因。氧化后的氧化铅沉积在板栅表面，生长进入铅膏，由此在铅膏与板栅之间创建了一个非常牢固的连接，确保此后活性物质牢固地黏着在板栅上。 其黏着力可以简单检定：即以铅膏脱离板栅筋条的力决定铅膏对板栅的吸附力。在固化进行前24h，铅膏对极板的吸附力还比较弱，这表明在固化初期，板棚表面腐蚀步骤比较慢，只有很少的腐蚀产生。当铅氧化完成之后，可观察到吸附力的强度有四倍的增长。固化完成后铅膏紧密牢固黏着在极板上。湿铅膏里由大小不一的多种晶体组成形成一个非平衡晶体体系，固化中该体系会经历一个缓慢的重结晶过程， 消耗的小晶体增大了大晶体尺寸， 这一重结晶过程增大了铅膏强度。 在极板固化初始，部分铅化合物溶解。固化中极板变干，溶解了化合物的沉淀、在铅膏中的剩余晶体之间形成胶态连接物，这样将单个晶体互相连接起来，铅膏整体强度也得以提高。

柴油机组蓄电池极板在固化过程中，铅膏中游离铅氧化并不直接影响极板的机械强度。 所谓极板的强度还是决定千板栅铅的氧化或者板栅的表面腐蚀，还有铅膏中部分铅化合物的重结晶和溶解沉积，当固化在较高湿度或一定温度下进行时，这些过程以最佳速率发生。铅的氧化是一个放热反应， 所放出的热足以让固化过程得以进行，因此铅粉中的金属铅可被认为是为固化准备的“燃料”，这一“燃料”为板栅腐蚀、重结晶及溶解沉积提供热量，即为固化全过程提供热量。若铅粉中游离铅含量不够， 会危及固化过程不会完全，因为“燃料”会很快耗完（即游离铅很快完全被氧化）极板也会冷却了，若金属铅含量特别高，固化完了还残存部分金属铅仍然未被氧化，因为氧化还会进行，还会继续放热，放出的过量热将会在所有铅被氧化之前已经将极板变得干燥了，所以应用的球磨铅粉必须有25%—35 ％的金属铅为最佳含量，而对巴顿粉必须有20%～30％金属铅的要求。同时要求固化应在小型固化室内进行，大固化室放置极板时间长，前后会发生极板固化不一致的毛病。