姚秋实，李进兴，许宝云，张峰博，李雪辉，郭志刚

（天能电池集团股份有限公司，浙江 长兴 313100）

0 引言

铅酸蓄电池作为二次电池具有安全、经济、回收利用率高的优势，在二次市场中占有较大份额。随着科技发展，其它二次电池成本逐渐降低，例如锂离子电池、镍氢电池等，对铅酸蓄电池的成本提出了更高的要求。铅酸电池能耗成本在总成本中占比很大，其中铅酸电池化成能耗又是能耗成本的重中之重。化成能耗与化成策略[1-5]密不可分。

1 电池相关信息分析

按表 1 制备 12V20Ah 阀控式铅蓄电池。和膏、涂膏、固化后，单片正极板铅膏重 75 g，负极板铅膏重 55 g，两边负极板重 45 g。采用 4 片正板、3 片负板、2 片边负板的极群方式。化成净充电倍率在 8.8C～9.5C 之间，净充电量为 176～190 Ah。

表1 电池和膏配料表 kg

理论上这样一只 12V 20 Ah 电池完成转化需多少电量？根据化学反应历程，初始的铅粉中的 PbO和 Pb 经过和膏、固化的一系列反应，最终生成3PbO•PbSO4•H2O、PbO 和 Pb，如图 1 所示，可以简化看作是 PbSO4、PbO、Pb 和 H2O 的混合物。一般固化后铅膏中ω(Pb) 为 4 %，而水含量很小，可忽略。假设其它添加剂不参与反应，由物料守恒可知，PbSO4由加入的硫酸的量决定，PbO 则由铅粉中未反应的 PbO 和铅粉中 Pb 氧化生成的 PbO 组成。

图1 铅粉、铅膏、生极板物象组成变化

已知铅粉总质量m1、氧化度a、硫酸溶液质量m2、硫酸溶液中硫酸质量分数ω(H2SO4)、其它不参与反应的添加剂的质量m3、固化后铅膏中Pb 质量分数ω(Pb)。如果设固化后铅膏中 Pb 的质量为m4，那么铅粉中 Pb 在和膏固化过程中转为PbO 的质量量为m1-am1-m4。所以，固化后铅膏中 PbSO4含量……