铅粉及其生产工艺
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铅粉及其生产工艺
一、铅粉的定义：
铅粉是指由表面覆盖着一层PbO的金属铅微粒组成的颗粒状材料，是铅酸电池极板活性物质的基本材料，也是铅酸电池实现粉末多孔电极的途径。铅粉直径约为50微米，其中PbO含量70%~80%；金属铅含量20%~30%。
二、铅粉的结构：
PbO在温度较低时易转变成四方晶系形态PbO，而在温度较高时易转变为斜方晶系形态PbO；二者转化温度为480℃。铅酸蓄电池极板用铅粉中的PbO是四方晶系形态的PbO。
三、铅粉制造工艺流程：
球磨式铅粉机
1、工艺流程：
铅锭—熔铅锅—铸球（块）—球磨机—沉淀分离—过滤除尘—贮存—输送
2、工作原理：
球磨式铅粉机是将铅块放到滚筒内，滚筒转动时，靠摩擦力带动铅球转动到一定的角度，铅块被抛出，靠铅块之间的撞击、摩擦，使外层逐渐脱落，形成粉末颗粒。铅颗粒与空气中的氧气发生氧化反应，并放出热量。滚筒内维持一定的温度，有利于铅颗粒的氧化。
3、滚筒的临界转速：
𝑛临界=42.4/√𝐷（D为滚筒直径）
滚筒转动时，如果转速慢，铅球随筒壁转动的离心力减小，使得铅球无法实现抛落冲击而只能泻落滚动摩擦，铅球相互之间的磨研摩擦增加，使得筒体内的温度相对升高，加速了氧化进程，使得铅粉较细，氧化度较高；转速快，铅球随筒壁转动的离心力会增大，使得铅球沿筒壁的滑动作用减少，使得铅球间及铅球与筒壁间的磨研摩擦作用减少，导致产生的热量减少，使得筒体内温度偏低，降低了氧化进程，从而使得铅粉较粗、氧化度不足及产量低。
四、铅粉的性能指标：
1、铅粉的氧化度：
指铅粉总量中PbO所占的重量百分数：
铅粉氧化度=PbO重量/铅粉总重量*100%
目前在蓄电池企业中，常将氧化度较高的铅粉用于正极板，而将铅粉氧化度较低的铅粉用于负极板。
一般情况下，铅粉氧化度偏高，会增加蓄电池的放电容量。但对负极板而言，铅粉氧化度偏高，在化成后极板的干燥过程中，由于活性物质体积收缩过甚而引起极板产生表面裂纹，从而影响蓄电池的容量和使用寿命。如果铅粉氧化度偏低，和膏时制成的铅膏松散，粘附性差，不易涂板；同时在化成充电过程中易造成极板弯曲变形及活性物质脱落，同样也会造成蓄电池容量下降和寿命缩短。
2、铅粉的堆积密度（表观密度）：
铅粉的表观密度包含了铅粉颗粒与颗粒之间空隙的体积。一般情况下，铅粉的表观密度大，表示铅粉的氧化度低，颗粒较大，和膏时不易被氧化，制成的铅膏其视密度也相应较大，用这种铅膏涂板，会使极板孔率减少，化成时正极板容易发生弯曲变形，且组成的蓄电池初期容量会较低。而铅粉的表观密度过小，表示铅粉的氧化度偏高，用来和膏时会使会使氧化度更高，化成时极板易开裂，影响蓄电池的使用寿命。
3、铅粉的分散度：
铅粉的分散度是表示铅粉颗粒大小或颗粒分配率的参数。一般情况下，铅粉的分散度越大，则表示铅粉颗粒越细；分散度越小，则表示铅粉颗粒就越粗。
4、铅粉的吸水率：
铅粉的吸水率指铅粉吸收水的毫升数。铅粉的吸水量与铅粉的孔率有关，它能表明铅粉在和膏过程中吸水能力的大小。
铅粉的吸水率与铅粉的氧化度、表观密度以及铅粉的分散度有关。一般情况下，
（1） 当铅粉颗粒大小相同时，对分散率较小的铅粉来说，吸水率随着铅粉氧化度的增加而增加；而对分散率较大的铅粉来说，吸水率随着氧化度的增加而减小。
（2） 当氧化度相同时，铅粉的吸水率随颗粒的减小而增加。
（3） 对氧化度高的铅粉（80%以上），吸水率几乎与颗粒尺寸无关。
5、铅粉的吸酸值：
铅粉的吸酸值是表示铅粉与稀硫酸反应的程度，它是衡量铅粉活性的一种方式。一般来说，铅粉的吸酸值越大，表明铅粉的氧化度越高；反之，表示铅粉的氧化度越低。
五、铅粉对蓄电池性能的影响：
铅粉性能影响铅膏性能，进而影响蓄电池的性能，如容量、寿命等。所以，好的铅粉对生产出好的蓄电池的至关重要的。
粒径较细的铅粉制成的极板，孔率大、孔径小、比表面积大，化成时容易转化为活性物质，生产的电池充电接受能力好，大电流放电性能好，电池初容量相对较高，但太细的铅粉可能造成极板的软化脱落，随着电池循环容量逐渐下降；反之，粒径较粗的铅粉制成的极板，生产的电池，其初始循环时容量较低，充电接受能力差，因用粗粉生产的正极板化成时并没有完全生成PbO2，必须进行一定次数的充、放电循环后，才能转化为PbO2，容量逐渐上升至最大值，此后开始逐渐下降，但粒径过大的铅粉生产的极板，活性物质之间及活性物质与板栅的结合强度较弱，其循环寿命也比较低。所以想要获得好的容量和寿命，要选用粒度和结构合适的铅粉。
