CN103531818A - 一种铅酸蓄电池铅钙正极板栅表面处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铅酸蓄电池铅钙正极板栅表面处理工艺，包括如下步骤：步骤一、配制溶液；步骤二、喷涂与干燥等两个步骤。本发明经过喷涂在板栅表面的含硼和锡的涂层，高温处理后使硼和锡扩散进入板栅表面，形成P形半导体氧化膜层。利用该方法制得的12V20Ah电动助力车用铅酸蓄电池100%DOD循环寿命达到520多次，其它性能指标均符合GB/T22199-2008标准要求，导电性高，化学稳定性好，使用寿命长，解决了现有技术中由于PCL现象，使铅酸蓄电池使用寿命大大缩减的技术问题。

Description

一种铅酸蓄电池铅钙正极板栅表面处理工艺
技术领域
本发明属于铅酸蓄电池技术领域，涉及一种铅酸蓄电池铅钙正极板栅表面处理工艺。
背景技术
电动自行车用阀控密封铅酸蓄电池一般采用铅钙制作正极板栅。如申请号为200710133309.8的中国专利公开了一种铅酸蓄电池极群制作工艺，其极群中正极板的板栅由两种多元合金分别制成，一种是铅钙多元合金，另一种是铅锑多元合金，负极板的板栅由上述铅钙多元合金制成，正、负极板的板栅制成后采用铸焊方法结合成极群，铸焊前预浸磷酸水溶液和铅锡合金（液态），再用温度为480-500℃的锡铅熔液完成铸焊。
虽然可以满足密封和免维护的需要，但由于电池在使用过程中，在板栅和活性物质之间由于氧化还原反应的发生会产生一层薄的过渡层，由于过渡层的存在会减缓板栅的腐蚀，但同时也会产生早期容量衰减，即通常所说的PCL现象，使铅酸蓄电池使用寿命大大缩减。在铅酸蓄电池充放电使用过程中，正极板栅在不同电位下发生氧化还原反应，同时由于活性物质在充放电过程中发生的化学反应，正极板栅表面分别处于酸性或碱性条件下，板栅表面形成的含有多种合金添加剂的氧化膜，氧化膜的稳定性以及氧化膜的导电性能直接决定了铅酸蓄电池寿命和蓄电池性能的好坏，由于正极板栅使用条件苛刻，正极板栅是铅酸蓄电池使用寿命的决定因素。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种导电性高，化学稳定性好的铅酸蓄电池铅钙正极板栅表面处理工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种铅酸蓄电池铅钙正极板栅表面处理工艺，包括如下步骤：
步骤一、配制溶液：将过硼酸钠与硫酸亚锡按重量比为5：1的配比，加适量水配成硼锡盐过饱和溶液，放入40～50℃环境中预热，得到溶液备用；
步骤二、喷涂与干燥：将步骤一中配得的溶液对新铸的铅钙正极板栅表面进行喷涂，将喷涂后的铅钙正极板栅放入50～70℃干燥箱中烘20～40min，取出后自然冷却至室温。
优选的，所述步骤一中，配置硼锡盐过饱和溶液时，过硼酸钠、硫酸亚锡与水按重量比为5：1：1.5～2.5的配比进行配置。
优选的，所述步骤一中，将硼锡盐过饱和溶液放入40～50℃环境中预热，预热时间为5～15min。
优选的，所述步骤二中，采用气雾喷涂设备将步骤一中配得的溶液对新铸的铅钙正极板栅表面进行喷涂。
优选的，所述步骤二中，将喷涂后的铅钙正极板栅放入干燥箱前，先在空气中静置，静置时间为5～15min。
优选的，所述步骤二中的干燥箱中，干燥温度为60℃，干燥时间为30min。
与现有技术相比，本发明的优点是：经过喷涂在板栅表面的含硼和锡的涂层，高温处理后使硼和锡扩散进入板栅表面，形成P形半导体氧化膜层。利用该方法制得的12V20Ah电动助力车用铅酸蓄电池100%DOD循环寿命达到520多次，其它性能指标均符合GB/T22199-2008标准要求，导电性高，化学稳定性好，使用寿命长，解决了现有技术中由于PCL现象，使铅酸蓄电池使用寿命大大缩减的技术问题。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述：
具体实施方式
本发明一种铅酸蓄电池铅钙正极板栅表面处理工艺实施例1，包括如下步骤：
步骤一、配制溶液：将过硼酸钠与硫酸亚锡按重量比为5：1的配比，加适量水配成硼锡盐过饱和溶液，放入40～50℃环境中预热，得到溶液备用；
步骤二、喷涂与干燥：将步骤一中配得的溶液对新铸的铅钙正极板栅表面进行喷涂，将喷涂后的铅钙正极板栅放入50～70℃干燥箱中烘20～40min，取出后自然冷却至室温。对新铸的挂架板栅表面喷涂，注意在其干燥前不能用手触摸板栅表面。
所述步骤一中，配置硼锡盐过饱和溶液时，过硼酸钠、硫酸亚锡与水按重量比为5：1：1.5～2.5的配比进行配置。过硼酸钠微溶于水，在15℃时溶于水1.93%，溶解时呈吸热反应，水溶液呈碱性，40℃分解并放出氧气。硫酸亚锡能溶于水，溶解度为330g/L（20℃），水溶液迅速分解：2SnSO4+2H2O==Sn2(OH)2SO4↓+H2SO4，360℃以上开始分解成为碱式盐，在空气中会缓慢氧化，变成微黄色。
所述步骤一中，将硼锡盐过饱和溶液放入40～50℃环境中预热，预热时间为5～15min。在40～50℃环境下，过硼酸钠与硫酸亚锡分解，得到需要的含有硼和锡的溶液，以便用于后续的喷涂。
所述步骤二中，采用气雾喷涂设备将步骤一中配得的溶液对新铸的铅钙正极板栅表面进行喷涂。
所述步骤二中，将喷涂后的铅钙正极板栅放入干燥箱前，先在空气中静置，静置时间为5～15min。目的是将板栅架吹干，使溶液中的水分适当晾干后，再放入干燥箱中进行高温处理。
所述步骤二中的干燥箱中，干燥温度为60℃，干燥时间为30min。高温处理使硼和锡扩散进入板栅表面，形成P形半导体氧化膜层。
经过喷涂在板栅表面的含硼和锡的涂层，高温处理后使硼和锡扩散进入板栅表面，形成P形半导体氧化膜层。此膜层制作工艺简单，对于现有铅钙合金板栅，可以利用现有生产设备和工艺对板栅材料进行处理。而经过表面处理的铅钙正极板栅具有良好的导电性能和化学稳定性，大大增长了其使用寿命，解决了现有技术中由于PCL现象，使铅酸蓄电池使用寿命大大缩减的技术问题。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (6)

1.一种铅酸蓄电池铅钙正极板栅表面处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、配制溶液：将过硼酸钠与硫酸亚锡按重量比为5：1的配比，加适量水配成硼锡盐过饱和溶液，放入40～50℃环境中预热，得到溶液备用；
步骤二、喷涂与干燥：将步骤一中配得的溶液对新铸的铅钙正极板栅表面进行喷涂，将喷涂后的铅钙正极板栅放入50～70℃干燥箱中烘20～40min，取出后自然冷却至室温。
2.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池铅钙正极板栅表面处理工艺，其特征在于：所述步骤一中，配置硼锡盐过饱和溶液时，过硼酸钠、硫酸亚锡与水按重量比为5：1：1.5～2.5的配比进行配置。
3.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池铅钙正极板栅表面处理工艺，其特征在于：所述步骤一中，将硼锡盐过饱和溶液放入40～50℃环境中预热，预热时间为5～15min。
4.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池铅钙正极板栅表面处理工艺，其特征在于：所述步骤二中，采用气雾喷涂设备将步骤一中配得的溶液对新铸的铅钙正极板栅表面进行喷涂。
5.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池铅钙正极板栅表面处理工艺，其特征在于：所述步骤二中，将喷涂后的铅钙正极板栅放入干燥箱前，先在空气中静置，静置时间为5～15min。
6.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池铅钙正极板栅表面处理工艺，其特征在于：所述步骤二中的干燥箱中，干燥温度为60℃，干燥时间为30min。
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