CN101728539A - 铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅，包括具有孔隙率大于83％的泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体和铅镀层，所述泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体经过化学刻蚀处理，泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体与铅镀层之间依次为铜镀层和锡镀层。本发明由于对泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体采取刻蚀粗化处理，镀层厚度选取0.001～0.1mm，显著的增加了表面粗糙度，又由于在泡沫铝基体与铅镀层之间采用铜镀层和锡镀层作为热膨胀匹配层，从而使泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体与铅镀层牢固结合；本发明提供的铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅重量轻，比能量高。

Description

铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅
技术领域
本发明涉及一种铅酸蓄电池负极板栅，尤其是涉及一种适用于各种高比容量铅酸蓄电池的铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅。
背景技术
铅酸蓄电池是目前应用最广、价格最低廉的二次电池。但铅酸蓄电池仍需解决下述三个关键问题：1、提高比能量；2、提高循环使用寿命；3、提高快速充电能力。板栅重量一般为铅酸蓄电池总重的1/4。为了显著降低板栅重量，提高铅酸蓄电池的比能量，在传统铅或铅合金板栅基础上，开发出了铜网或泡沫铜基镀铅板栅(如发明031326218“铅酸电池热浸镀泡沫铅板栅及其制作方法”、发明961107308“铅酸蓄电池负极泡沫铅板栅的制作方法”、实用新型2003201312101“铜网镀铅板栅”)以及钛网或泡沫钛基镀铅板栅(如发明200610101093.2“电动汽车用高容量长寿命金属丝编织轻型板栅铅酸电池”、2006101102347“铅酸蓄电池钛基泡沫铅正负电极板栅材料及其制造方法”)，取得了显著成果。为保证这些铅镀层电极的使用寿命和工作可靠性，必须提高基体与铅镀层的结合力，这需要从以下两方面同时入手：1、在铅镀层与基体之间制备热膨胀匹配层，以降低由于铅(热膨胀系数28.9×10-6/℃)镀层与铜基体(热膨胀系数16.5×10-6/℃)或钛基体(热膨胀系数9×10-6/℃)热膨胀系数相差较大而导致的热应力；2、对铜基体或钛基体进行刻蚀粗化处理，以增加基体与铅镀层的接触面积和机械结合力。发明961107308在铅镀层与泡沫铜基体之间制备铅-锡热膨胀匹配层，但未对泡沫铜基体进行刻蚀粗化处理；实用新型2003201312101、发明200610101093.2、发明2006101102347、发明031326218未在基体和铅镀层之间制备热膨胀匹配层，也未对基体进行刻蚀粗化处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种重量轻、比表面积大、比能量高且镀层结合力好的铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅，其特征在于，包括具有孔隙率大于83％的泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体和铅镀层，所述泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体经过化学刻蚀处理，泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体与铅镀层之间依次为铜镀层和锡镀层。
所述铅镀层厚度为0.05～1mm，所述铜镀层的厚度为0.001～0.1mm，所述锡镀层的厚度为0.001～0.1mm。
所述化学刻蚀为酸洗刻蚀或碱洗刻蚀。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明由于对泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体采取刻蚀粗化处理，镀层厚度选取0.001～0.1mm，显著的增加了表面粗糙度，又由于在泡沫铝基体与铅镀层之间采用铜镀层和锡镀层作为热膨胀匹配层，从而使泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体与铅镀层牢固结合；本发明提供的铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅重量为普通铅合金板栅的1/8、为铜网或泡沫铜基铅板栅的1/3，其表面积是普通铅合金板栅的9～12倍，比能量从传统的30～40Wh/kg提高到110Wh/kg以上。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的剖面图。
具体实施方式
如图1所示的一种铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅，包括具有孔隙率大于83％的泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1和铅镀层4，所述泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1经过化学刻蚀处理，泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1与铅镀层4之间依次为铜镀层2和锡镀层3。铅镀层4的厚度为0.05～1mm，铜镀层2的厚度为0.001～0.1mm，锡镀层3的厚度为0.001～0.1mm。
本发明制作过程如下：首先对定型的泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1进行刻蚀粗化处理，可以是酸洗刻蚀，也可以是碱洗刻蚀，对刻蚀好的泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1进行镀铜形成厚度为0.001～0.1mm的铜镀层2，镀铜可以是电镀，也可以是化学镀；再在泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1的铜镀层2上镀锡形成厚度为0.001～0.1mm的锡镀层3，镀锡可以是电镀，也可以是浸镀；最后在泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1的锡镀层3上镀铅形成厚度为0.05～1mm的铅镀层4，镀铅可以是电镀，也可以是浸镀。
本发明由于对泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体采取刻蚀粗化处理，镀层厚度选取0.001～0.1mm，显著的增加了表面粗糙度，又由于在泡沫铝基体与铅镀层之间采用铜镀层和锡镀层作为热膨胀匹配层，从而使泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体与铅镀层牢固结合；本发明提供的铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅重量为普通铅合金板栅的1/8、为铜网或泡沫铜基铅板栅的1/3，其表面积是普通铅合金板栅的9～12倍，比能量从传统的30～40Wh/kg提高到110Wh/kg以上。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅，其特征在于，包括具有孔隙率大于83％的泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体(1)和铅镀层(4)，所述泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体(1)经过化学刻蚀处理，泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体(1)与铅镀层(4)之间依次为铜镀层(2)和锡镀层(3)。
2.按照权利要求1所述的铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅，其特征在于：所述铅镀层(4)厚度为0.05～1mm，所述铜镀层(2)的厚度为0.001～0.1mm，所述锡镀层(3)的厚度为0.001～0.1mm。
3.按照权利要求1所述的铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅，其特征在于：所述化学刻蚀为酸洗刻蚀或碱洗刻蚀。
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