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蓄電池制作原料之鉛粉的物理化學(xué)特性

作者：新鄉(xiāng)市高服機(jī)械股份有限公司來(lái)源：http://hzpux.com/ 發(fā)布時(shí)間：2019-04-10

導(dǎo)讀：1) 顏色鉛粉是表層含有氧化鉛和內(nèi)部含有鉛的雙組分粉末狀物質(zhì)。它的顏色視氧化鉛的含量、顆粒結(jié)構(gòu)、尺寸大小來(lái)決定，由灰黑、灰綠到黃色。氧化度高的顏色近黃；氧化度低的顏色

1) 顏色
鉛粉是表層含有氧化鉛和內(nèi)部含有鉛的雙組分粉末狀物質(zhì)。它的顏色視氧化鉛的含量、顆粒結(jié)構(gòu)、尺寸大小來(lái)決定，由灰黑、灰綠到黃色。氧化度高的顏色近黃；氧化度低的顏色近黑，通常的顏色為灰綠或黃綠。由于不同鉛粉機(jī)制備的鉛粉的氧化度并不完全相同，所以其顏色也略不同。例如，島津式鉛粉機(jī)制出的鉛粉常顯淺黃綠色，而巴頓式鉛粉多為深黃色。
2). 堆積密度
堆積密度又稱視密度，是鉛粉自然堆積起來(lái)的密度，所測(cè)得的鉛粉的堆積密度，是它顆粒大小及氧化度高低的綜合量度。一般情況下，顆粒越小，氧化度越高，則堆積密度越小。堆積密度的大小還與制備鉛粉的方法有關(guān)。
3). 粒度分布
鉛粉的粒度分布指各種不同尺寸顆粒大小的鉛粉占總鉛粉的比例以及這種分布狀態(tài)與氧化度的關(guān)系。
測(cè)定顆粒大小分布的技術(shù)包括：沉降分析法和濁度測(cè)定法。這些方法在各種粘滯性介質(zhì)中均可使用。然而，廣泛使用的方法還是篩析。該法使用了一整套具有不同標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)的金屬絲網(wǎng)的篩子，這些篩子從孔眼細(xì)的開(kāi)始，一個(gè)在另一個(gè)的上面有次序的排列上去。整套篩子被固定在一個(gè)電磁振蕩器上。將粉末/丙酮懸浮物注入上面的篩子內(nèi)，隨后進(jìn)行振蕩。經(jīng)適當(dāng)時(shí)間的振蕩之后，將所有篩子拆卸下來(lái)，再對(duì)每個(gè)篩子內(nèi)的粉末進(jìn)行干燥和稱重，以測(cè)定在每一個(gè)內(nèi)的粉末所占的百分比例。
在生產(chǎn)實(shí)踐中，往往通過(guò)上述簡(jiǎn)單的篩析方法對(duì)鉛粉的粒度進(jìn)行定性控制。通常，鉛粉機(jī)生產(chǎn)出鉛粉一般以通過(guò)300目的比例數(shù)來(lái)加以判斷。一般說(shuō)，通過(guò)300目(即粒徑43?m)的粉量應(yīng)>55，不通過(guò)100目(>147?m)的鉛粉量應(yīng)當(dāng)<7。不通過(guò)42目的大粒顆粒的粉量<3。若要求相對(duì)更均勻的顆粒大小，則xx將鉛粉在錘式研磨機(jī)中作進(jìn)一步的補(bǔ)充研磨。
4)氧化度
鉛粉中氧化鉛所占的重量百分比例稱為氧化度
5) 吸液率
吸液率指每公斤鉛粉吸收水日毫升數(shù)或每100g鉛粉吸收水日克數(shù)。鉛粉的吸水率與鉛粉的孔隙度或孔率有關(guān)。它表明了鉛粉在制膏過(guò)程中吸水或吸酸能力的大小。
吸水率一般控制在95~130ml/kg,因?yàn)樗拿芏葹?，所以此吸水率又可表示為9.5~13，即每100g鉛粉吸收水量為9.5~13g。
6)吸酸值
鉛粉和硫酸的反應(yīng)程度稱為吸酸值。將一定量的鉛粉加入到密度為1：100的稀硫酸中，置于25℃的恒溫槽中充分振動(dòng)，用過(guò)濾紙過(guò)濾，取出一部分濾液，用1mol/dm3 的NaOH滴定，通過(guò)反應(yīng)前后的NaOH濃度差，計(jì)算出1g鉛粉所吸收的硫酸克數(shù)，并以此值來(lái)吸酸程度。通常鉛粉的吸酸值規(guī)定為0.1~0.3g。一般來(lái)說(shuō)，吸酸值愈大，表示鉛粉氧化度愈高；反之表示鉛粉氧化度低。
7)形態(tài)結(jié)構(gòu)
鉛粉的顆粒狀態(tài)，大體上可分為兩類，即花瓣?duì)詈蛨A狀結(jié)構(gòu)。有人認(rèn)為鉛粉的形態(tài)結(jié)構(gòu)與鉛粉機(jī)的型式有關(guān)，篩式鉛粉機(jī)生產(chǎn)的鉛粉為花瓣?duì)?，顆粒粗、氧化物層??；風(fēng)選式鉛粉機(jī)生產(chǎn)的鉛粉為圓狀，顆粒細(xì)、氧化物層厚。關(guān)于鉛粉形態(tài)結(jié)構(gòu)與電性能的關(guān)系，還沒(méi)有取得一致看法。多數(shù)認(rèn)為對(duì)電池的性能無(wú)明顯影響，結(jié)果如何，還有進(jìn)一步研究。
生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明，氧化鉛特性對(duì)電池正極工作性能的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)極板。例如，電池正極板的比電特性明顯依賴于氧化鉛的相組成和顆粒大小的分布。
5 鉛粉的性質(zhì)對(duì)電池性能的影響
生產(chǎn)初實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明，氧化鉛的特性對(duì)電池正極工作性能的影響程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于負(fù)極板。例如，電池正極板的比電特性明顯依賴于氧化鉛的相組成和顆粒大小的分布。Chang和Brown證明：以不同粉末制備的正極板，當(dāng)深度電循環(huán)時(shí)，其正極板容量的變化有很大的差別圖中數(shù)據(jù)表明，以O(shè)-PbO制得的正極板與t-PbO制得的正極板比較，只具有較短的循環(huán)壽命和較低的極板容量。因此，電池制造中，好采用t-PbO作為制備極板的原材料。
顆粒的大小對(duì)鉛酸電池的初始性能起著十分重要的影響。如果粉末太細(xì)，其初始容量雖然相對(duì)較高，但在第20次循環(huán)之后，容量開(kāi)始下降。反之，當(dāng)鉛粉為較粗的顆粒，初始循環(huán)時(shí)，容量較低，隨后逐漸增加到一大值，此后開(kāi)始進(jìn)一步下降。
平均粒度大小為5~50μm的鉛粉和t-PbO的氧化物相組成可確保電池深放電循環(huán)時(shí)具有相當(dāng)于50理論容量的實(shí)際容量以及長(zhǎng)的循環(huán)壽命。