CN110021732A - 一种碳纸和金属连接处的防腐方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电池制造技术领域内的一种碳纸和金属网连接处的防腐方法，依次包括如下步骤：（1）将碳纸和金属网连接并压紧，碳纸和金属网之间仅部分重叠；（2）用两片有机玻璃片夹在碳纸和金属网重叠部位的两面；有机玻璃片覆盖碳纸和金属网重叠部位；（3）用氯仿将有机玻璃之间、有机玻璃与碳纸之间、有机玻璃与金属网之间粘接密封，使含高浓度氯离子的电解液无法渗透进金属网。该方法能有效阻止高浓度氯离子的电解液中氯离子渗透进金属网而导致金属网的腐蚀。在低至零下40℃条件下，仍具有很好的防腐密封性能。其可应用于锌‑聚苯胺水溶液二次电池的生产中。

Description

一种碳纸和金属连接处的防腐方法
技术领域
本发明涉及锌-聚苯胺水溶液二次电池生产技术领域，特别是薄碳纸与金属网引出处的防腐技术。
技术背景
随着人们对能源需求的日益增长以及社会和经济可持续发展的不断提高，具有高性能低成本的绿色能源引起了人们的广泛关注。
有关锌-聚苯胺水溶液二次电池的应用研究已有大量报导。然而，锌-聚苯胺水溶液二次电池难以实际应用的难点之一是，在锌-聚苯胺水溶液二次电池中聚苯胺电极的集流体除了碳、钛、金 或 铂等极少数几种导电性能好的材料能够在含高浓度氯离子的弱酸性水溶液体系中性能较为稳定外，其它导电性能好的单质或合金材料在这样的电解液中均极易腐蚀。而钛、金或铂等虽导电性能好，但受其价格或储量限制，不可能大规模地应用于民用电池中，只有碳材料可大规模地应用于民用电池中。限于碳纸（也称碳布）性脆、强度低的固有特性，薄碳纸作为锌-聚苯胺水溶液二次电池的集流体必须通过金属网与外电路相连，而作为与外电路相连的诸如铜网、不锈钢网、镍网、铝网、镀锡铜网等的金属网，在含高浓度氯离子的弱酸性水溶液体系中极易腐蚀。大量的研究表明，现有商品油漆、胶粘剂很难满足要求。
发明内容
为了解决含高浓度氯离子弱酸性锌-聚苯胺水溶液二次电池中薄碳纸与金属网连接处的防腐密封问题，本发明提出一种能有效保护碳纸与金属连接处的防腐密封方法。
本发明提供了一种碳纸和金属网连接处的防腐方法，依次包括如下步骤：
（1）将碳纸和金属网连接并压紧，碳纸和金属网之间仅部分重叠；
（2）用两片有机玻璃片夹在碳纸和金属网重叠部位的两面；有机玻璃片覆盖碳纸和金属网重叠部位；
（3）用氯仿将有机玻璃之间、有机玻璃与碳纸之间、有机玻璃与金属网之间粘接密封，使含高浓度氯离子的电解液无法渗透进金属网。
本发明的优选方案在于碳纸厚度为0.1～0.5mm；金属网可以是0.1～0.5mm厚、30～80目的铜网、不锈钢网、镍网、铝网或镀锡铜网。有机玻璃片的厚度低于电池正极样品压实厚度10～20%，厚度为0.3～2.0mm。
本发明主要基于有机玻璃具有优良的耐盐水腐蚀性能，又易用氯仿等卤代烃粘接，且非常廉价，适合于大规模的工业应用。该方法能有效阻止高浓度氯离子的电解液中氯离子渗透进金属网而导致金属网的腐蚀。在低至零下40℃ 条件下，仍具有很好的防腐密封性能。与现有技术相比，这种碳纸与金属网连接处的防腐密封方法制造方便，制造速度快，适合于工业上的规模化应用。其可应用于锌-聚苯胺水溶液二次电池的生产中。
附图说明
图1为本发明的工作原理图。
图2为碳纸和金属网连接位置的局部结构示意图。
图中，1碳纸，2有机玻璃片一，3金属网，4有机玻璃片二，5胶粘剂层。
具体实施方式
实施例1
一种碳纸和金属网连接处的防腐方法，依次按如下步骤进行：
（1）将碳纸和金属网连接并压紧，碳纸和金属网之间仅部分重叠；
（2）用两片有机玻璃片夹在碳纸和金属网重叠部位的两面；有机玻璃片覆盖碳纸和金属网重叠部位；
（3）用氯仿将有机玻璃之间、有机玻璃与碳纸之间、有机玻璃与金属网之间粘接密封，使含高浓度氯离子的电解液无法渗透进金属网。
该方法用于制造锌-聚苯胺水溶液二次电池，电池正极样品厚度为 0.7mm。
具体而言，该方法首先用厚0.10mm的30目铜网与厚度为 0.1mm碳纸连接并压紧，在其连接处的两面分别用0.6mm厚的有机玻璃片覆盖住，并用夹子夹紧，然后在两片有机玻璃之间滴加少量氯仿将两边的有机玻璃粘接密封，待粘紧后移开夹子。
如图1和2，整体形成的防腐结构包括碳纸1，有机玻璃片一2，金属网3，有机玻璃片二4和胶粘剂层5，有机玻璃片一2、有机玻璃片二4夹持在碳纸1和金属网3重叠部位的两面，胶粘剂层5为氯仿溶入有机玻璃并固化而成。
将由此处理的碳纸与金属网连接处浸泡在含氯离子浓度4mol/l、pH4.23的锌-聚苯胺水溶液二次电池的电解液中，经过近两年浸泡未发现碳纸与金属网的连接处有腐蚀现象。
实施例2
与实施例1的不同之处在于：
电池正极样品厚度为 1.4mm。
步骤中，首先用厚0.5mm的50目铜网与厚度为 0.1mm碳纸连接并压紧，在其连接处的两面分别用1.3mm厚的有机玻璃片覆盖住，并用夹子加紧，然后在两片有机玻璃之间滴加少量氯仿将两边的有机玻璃粘接密封，待粘紧后移开夹子。
实验表明，这种碳纸与金属网连接处的防腐密封方法速度快，适合于工业上的规模化应用。将由此处理的碳纸与金属网连接处浸泡在含氯离子浓度4.5mol/l 、pH4.3的锌-聚苯胺水溶液二次电池的电解液中，经过5个月浸泡未发现碳纸与金属网的连接处有腐蚀现象。
可见本发明方法能有效防护碳纸与金属网连接处的腐蚀。
本发明并不局限于上述实施例，碳纸厚度们可以为0.1～0.5mm。金属网可以是0.1～0.5mm厚、30～80目的铜网、不锈钢网、镍网、铝网或镀锡铜网。有机玻璃片的厚度低于电池正极样品压实厚度10～20%，厚度为0.3～2.0mm。
在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种碳纸和金属网连接处的防腐方法，其特征在于依次包括如下步骤：
（1）将碳纸和金属网连接并压紧，碳纸和金属网之间仅部分重叠；
（2）用两片有机玻璃片夹在碳纸和金属网重叠部位的两面；有机玻璃片覆盖碳纸和金属网重叠部位；
（3）用氯仿将有机玻璃之间、有机玻璃与碳纸之间、有机玻璃与金属网之间粘接密封，使含高浓度氯离子的电解液无法渗透进金属网。
2.根据权利要求1所述的碳纸和金属网连接处的防腐方法，其特征在于碳纸厚度为0.1～0.5mm。
3.根据权利要求1所述的碳纸和金属网连接处的防腐方法，其特征在于金属网是0.1～0.5mm厚、30～80目的铜网、不锈钢网、镍网、铝网或镀锡铜网。
4.根据权利要求1所述的碳纸和金属网连接处的防腐方法，其特征在于有机玻璃片的厚度低于电池正极样品压实厚度10～20%。
5.根据权利要求4所述的碳纸和金属网连接处的防腐方法，其特征在于有机玻璃片的厚度为0.3～2.0mm。
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CN102881384A (zh) * 2012-09-24 2013-01-16 昆明理工恒达科技有限公司 导电高分子材料包覆金属基惰性电极材料的制备方法
KR20160121998A (ko) * 2015-04-13 2016-10-21 울산과학기술원 이차 전지 및 파우치형 이차 전지

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