CN1482700A - 铅酸蓄电池正极用板栅成膜工艺 - Google Patents

铅酸蓄电池正极用板栅成膜工艺 Download PDF

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阎智刚
褚德威
陈怀林
祝士平
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Abstract

一种铅酸蓄电池正极用板栅成膜工艺，在铅合金板栅表面浸镀锡与铈后经高温热处理形成P型半导体氧化膜层。本发明形成的多元合金半导体膜层，使板栅耐腐蚀性增强、导电性增强、电化学稳定性增强，从而使铅酸蓄电池寿命明显提高。

Description

铅酸蓄电池正极用板栅成膜工艺
技术领域
本发明涉及一种铅酸蓄电池正极用板栅表面层处理方法，属铅酸蓄电池领域。
背景技术
目前铅酸蓄电池普遍采用铅钙合金或低锑合金制作正极板栅，虽然可以满足密封和少维护的需要，但由于板栅腐蚀和早期容量衰减现象的存在，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起着保护板栅内部不受腐蚀的作用，同时作为电池集流材料这层氧化膜又起着传导电流的重要作用。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，正极板栅是铅酸电池使用寿命的决定因素。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种导电性高、化学稳定性好的铅酸蓄电池正极用板栅成膜工艺。
本发明的技术方案是：将铅合金板栅在硫酸铈与氯化锡组成的过饱和溶液中浸镀，表面形成锡铈合金涂层，再在50-80℃环境中进行热处理后形成半导体氧化膜层。
上述过饱和溶液中硫酸铈与氯化锡的用量配比为(8～10)∶1。半导体氯化膜层厚度为50～100μm。
采用以上技术方案，铅合金板栅表面涂层为锡铈合金组分，经过高温热处理后与铅形成多元合金半导体膜层。该层结构阻止氧原子通过，限制了板栅内部的进一步氧化，在充放电过程中铈原子的扩散减少了膜层裂隙的产生，富铈成分使膜层稳定性大大提高，腐蚀速率为0.0094g/cm2.d，与未处理铅合金板栅相比腐蚀速率大大减小。铈与铅锡形成的P型半导体结构与原来的氧化铅膜层相比大大提高了导电性能，制成12V10Ah电池内阻为1.958mΩ，与普能电池相比内阻无明显增加。由于锡的加入，板栅与活性物质之间的结合力较好，电池经400次循环后活性物质与板栅无脱落现象。
附图说明
附图为采用铅合金板栅经涂层处理后制成电池与未经处理板栅制成电池的循环寿命对比示意图。
具体实施方式
硫酸铈与氯化锡按9∶1的配比，加适量水调成铈与锡的过饱和溶液，溶液呈淡黄色，放入55℃-65℃环境中预热，以使铈盐和锡盐充分溶解，用新铸的铅合金板栅在溶液中浸10分钟，干燥前不能用手触摸板栅表面，取出吹干后放入60度干燥箱中烘30分钟，取出后自然冷却至室温。经过浸涂在铅合金表面形成锡铈涂层，高温处理后使铈、锡、铅的扩散形成P型半导体氧化膜层。此膜层制作工艺简单，可以采用任何一种铅合金板栅，利用现有生产设备和工艺对板栅材料进行处理。利用该方法制作的12V10Ah铅酸蓄电池70％DOD循环寿命为830多次，其它性能指标均符合GB标准要求。

Claims (3)

1、一种铅酸蓄电池正极用板栅成膜工艺，其特征在于将铅合金板栅在硫酸铈与氯化锡组成的过饱和溶液中浸镀，表面形成锡铈合金涂层，再在50-80℃环境中进行热处理后形成半导体氧化膜层。
2、按权利要求1所述的铅酸蓄电池正极用板栅成膜工艺，其特征在于所述过饱和溶液中硫酸铈与氯化锡的用量配比为(8～10)∶1。
3、按权利要求1所述的铅酸蓄电池正极用板栅成膜工艺，其特征在于所述半导体氧化膜层厚度为50～100μm。
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