本发明属于铅酸蓄电池，具体涉及铅酸蓄电池负生极板及其环保低能耗的制备方法。
背景技术：
1、铅酸蓄电池作为一种重要的能源储存设备，在诸多领域中有着广泛的应用。目前铅酸蓄电池生极板制备方法主要包含和膏、涂板、固化干燥等步骤。在传统的涂板过程中，为防止生极板表面干裂，普遍采用淋酸方式，即在涂板过程中向极板表面淋洒硫酸电解液。尽管此方法能有效防止生极板干裂，但同时也带来了诸多问题。首先，这一做法增加了硫酸原材料的成本，对于企业而言无疑增加了经济负担。其次，硫酸对设备和地面都有腐蚀性，长期使用会加速设备老化和地面腐蚀，甚至会导致安全隐患。再者，硫酸电解液长期暴露在空气中，会增加空气中的酸雾浓度，这不仅会对空间内的其他设备造成慢性腐蚀，还会对操作人员的身体健康产生严重威胁。此外，传统的固化干燥工艺多采用低温高湿或高温高湿条件，这不仅耗时较长，而且能耗较高，不符合当前节能减排和绿色发展的理念。从产品性能的角度看，淋酸后生极板表面生成的致密硫酸铅层会阻碍硫酸的传输，对极板的化成过程产生不利影响，从而影响到电池的整体性能。
2、鉴于上述传统工艺的种种不足，开发一种环保低能耗生极板的制备方法显得尤为重要。这种方法不仅环保节能，还能有效提高产品的性能和寿命，因此，在国内外电池行业中备受青睐。然而，这种制备方法对温度参数、固化干燥工艺、铅膏配方以及生产操作等要求都与传统方式有所不同，技术难度相对较高。
3、中国专利cn106129341b，公开了一种防裂纹铅酸蓄电池负极板的制备方法，包括铅粉的制备、真空和膏、涂填、固化干燥和化成等步骤。采用该方法制得的铅酸蓄电池负极板，板面平整、无裂纹，从而明显降低废品率，提高生产效率，提高负极板的生产质量，进一步提升摩托车起动用阀控密闭式铅酸蓄电池的产品质量。但其采用淋酸涂板工艺，增加了硫酸成本，并对设备和地面等造成腐蚀，且固化干燥未公开氧化所需的风量及各阶段时间。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，在涂板过程中采用不淋酸的清洁环保方式，杜绝硫酸对设备、地面以及人体造成伤害，并通过多阶段阶梯式固化干燥工艺缩短固化干燥时间，降低能耗；为解决不淋酸极板表面微裂纹问题，对负极配方进行了优化，采用纤维，提高极板结合强度，防止活性物质之间开裂；结合表干窑温度及链条转速的调整，以及增加保温保湿缓存窑以防止极板裂纹；不淋酸极涂板工艺制得的极板表面多数为氧化铅，且比较均匀，化成时酸液由外向内逐渐渗透，硫酸铅的生成与硫酸铅的转化同步进行，反应均匀，有利于化成，应用于电池中能够提高电池容量及使用寿命；
2、本发明的另一个目的在于提供一种铅酸蓄电池负生极板，所述的铅酸蓄电池负生极板强度高且化成后容量大。
3、本发明所采取的技术方案如下：
4、所述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，包括以下步骤：
5、（1）铅膏制备：将40~60wt.%的岛津铅粉加入到和膏机中，然后加入乙炔黑、多孔碳、木素磺酸钠、纤维和超细硫酸钡，最后加入剩余的岛津铅粉，干混5min后加配方水搅拌5min，然后加入硫酸溶液搅拌15min，最后加入调整水，调整铅膏视密度；
6、（2）涂板：将板栅悬挂在涂板架上，压辊外侧缠绕2~3层无纺布，开启涂板设备将铅膏涂覆到板栅上得到湿负生极板，涂板过程中压辊上方以单孔60~100滴/min的速度滴加纯水防止粘板，涂板全程不淋酸，避免对设备或地面造成腐蚀，避免对人体造成伤害；
7、（3）表面干燥：将步骤（2）的湿负生极板送入表干窑进行表面干燥，表干窑采用天然气加热，天然气燃烧后的尾气可通过通道直接排到室外，不会对环境造成污染，同时，采用天然气加热能通过调整开闭阀角度调整加热速率，以保证加热迅速及时。表面干燥后湿负生极板的含水量为8.6%~9.6%，既能保证极板之间不会粘板，又能保证铅膏固化启动；
8、（4）收板：将表面干燥后的湿负生极板收板后悬挂在晾板架上，晾板架上晾板撑子的支撑面为锯齿结构，晾板撑子的结构示意图如图1所示；因悬挂后存在极板弯曲变形现象，传统的悬挂方式需将板与板紧密贴合，并用夹板夹住防止大型极板弯曲，板与板之间的缝隙变小，这种方式的弊端是在后续固化干燥过程中氧气无法通过缝隙进入极板内部，无法正常发生铅氧化反应，也延长了固化干燥时间，动能消耗较高，且影响铅膏之间、铅膏与板栅之间的结合强度，进而影响极板质量。本发明采用一种特制的带有锯齿结构的晾板撑子，将板耳卡在卡槽内，通过撑子上凸起的支撑点给极板施加一定阻力，从而防止极板弯曲变形。既解决了极板弯曲变形问题，又保证了板与板之间的空隙，防止板与板之间粘连，且为后续固化干燥过程中氧气进入提供了充足的通道，同时也缩短了固化干燥时间。
9、（5）固化干燥：将悬挂湿负生极板的晾板架送入隧道式干燥窑进行多阶段阶梯式固化干燥后即得铅酸蓄电池负生极板；隧道式干燥窑设备包括缓存窑和干燥窑，通过在缓存窑中保温保湿能够防止极板裂纹，具体固化干燥步骤如下：
10、第0阶段缓存：温度35~40℃，湿度95%~100%，风量10%~20%，0h＜时间≤12h；
11、第1阶段固化：温度40~45℃，湿度95%~100%，风量20%~30%，时间6~8h；
12、第2阶段固化：温度45~50℃，湿度90%~95%，风量30%~40%，时间6~8h；
13、第3阶段固化：温度50~55℃，湿度75%~80%，风量40%~50%，时间6~8h；
14、第4阶段固化：温度55~60℃，湿度60%~70%，风量50%~60%，时间6~8h；
15、第5阶段干燥：温度60~70℃，湿度10%~15%，风量70%~80%，时间11~13h；
16、第6阶段干燥：温度60~70℃，湿度10%~15%，风量90%~100%，时间11~13h；
17、所述的步骤（1）中，纤维的长度为5~7mm，而传统的短纤维长度一般为3~4mm，增加纤维长度有助于将铅膏团块紧密连接在一起，减少裂缝并提高极板结合强度；超细硫酸钡的粒径为0.3~0.6μm。
18、所述的步骤（1）中，铅膏包含以下质量份数的原料：岛津铅粉100份，硫酸溶液6.5~7.5份，乙炔黑0.1~0.3份，多孔碳0.2~0.4份，木素磺酸钠0.1~0.3份，纤维0.1~0.2份，超细硫酸钡0.1~0.2份，配方水9~11份。
19、所述的步骤（1）中，硫酸溶液的密度为1.390~1.410g/cm3，加酸速度为0.43~0.50kg/min。
20、所述的步骤（1）中，加入调整水后，将铅膏视密度调整至4.3~4.4g/cm3。
21、所述的步骤（2）中，涂板设备链条转速为25~50r/min。
22、所述的步骤（3）中，表干窑温度为120~160℃。
23、所述的步骤（5）中，固化干燥后得到的铅酸蓄电池负生极板的含水量≤1%。
24、本发明的所述的铅酸蓄电池负生极板，采用上述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法制备得到。
25、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
26、（1）本发明所述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，采用长度为5~7mm的纤维，更有效地增强了铅膏团块之间的物理连接，显著减少了裂缝的产生，从而大幅度提高了极板的整体强度，不仅延长了极板的使用寿命，还提升了电池的性能稳定性；
27、（2）本发明所述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，采用不淋酸涂板工艺，使得铅膏的一致性得到显著提高；搭配特定的晾板撑子，确保了固化过程中极板能够构建出充足的氧气通道，保证了氧化的均匀性和稳定性，进而增强了极板铅膏之间以及铅膏与板栅的结合牢度，对极板强度的提升和电池寿命的延长起到了关键作用；
28、（3）本发明所述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，通过不淋酸涂板工艺的引入，彻底消除了硫酸对设备、地面和操作人员的潜在危害，显著减缓了设备和地面的老化速度，降低了维护成本；同时，这一工艺还避免了硫酸的浪费和污染，从而实现了更为环保的生产过程；
29、（4）本发明所述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，通过实施多阶段阶梯式固化干燥工艺，不仅促进了极板活性物质的快速重结晶，还通过精细的湿度控制和渐升的温度与风量调节，优化了氧气在极板内部的氧化反应，从而有效提高了极板的容量和强度；同时，多阶段阶梯式固化干燥工艺的应用，大幅缩短了固化干燥所需的时间，从而减少了生产周期，并有效降低了能源消耗，这不仅提高了生产效率，还节约了成本；
30、（5）本发明所述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，通过使用天然气作为表面干燥窑的加热源，不仅燃烧效率高，而且燃烧产物仅为水和二氧化碳，对环境无害，可直接排放；与传统的电加热方式相比，天然气加热成本更低，操作更为便捷，且对环境的影响更小。
1.一种铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中，铅膏包含以下质量份数的原料：岛津铅粉100份，硫酸溶液6.5~7.5份，乙炔黑0.1~0.3份，多孔碳0.2~0.4份，木素磺酸钠0.1~0.3份，纤维0.1~0.2份，超细硫酸钡0.1~0.2份，配方水9~11份。
3.根据权利要求2所述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中，硫酸溶液的密度为1.390~1.410g/cm3，加酸速度为0.43~0.50kg/min。
4.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中，加入调整水后，将铅膏视密度调整至4.3~4.4g/cm3。
5.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中，涂板设备链条转速为25~50r/min。
6.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中，表干窑温度为120~160℃。
7.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法，其特征在于，所述的步骤（5）中，固化干燥后得到的铅酸蓄电池负生极板的含水量≤1%。
8.一种铅酸蓄电池负生极板，其特征在于，采用权利要求1~7任意一项所述的铅酸蓄电池负生极板的环保低能耗的制备方法制备得到。
