專(zhuān)利名稱(chēng)：鉛酸蓄電池正極用板柵成膜工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉛酸蓄電池正極用板柵表面層處理方法，屬鉛酸蓄電池領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前鉛酸蓄電池普遍采用鉛鈣合金或低銻合金制作正極板柵，雖然可以滿足密封和少維護(hù)的需要，但由于板柵腐蝕和早期容量衰減現(xiàn)象的存在，使鉛酸蓄電池使用壽命大大縮減。在鉛酸蓄電池充放電使用過(guò)程中，正極板柵在不同電位下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，同時(shí)由于活性物質(zhì)在充放電過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，正極板柵表面分別處于酸性或堿性條件下，板柵表面形成的含有多種合金添加劑的氧化膜起著保護(hù)板柵內(nèi)部不受腐蝕的作用，同時(shí)作為電池集流材料這層氧化膜又起著傳導(dǎo)電流的重要作用。氧化膜的穩(wěn)定性以及氧化膜的導(dǎo)電性能直接決定了鉛酸蓄電池壽命和蓄電池性能的好壞。由于正極板柵使用條件苛刻，正極板柵是鉛酸電池使用壽命的決定因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種導(dǎo)電性高、化學(xué)穩(wěn)定性好的鉛酸蓄電池正極用板柵成膜工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是將鉛合金板柵在硫酸鈰與氯化錫組成的過(guò)飽和溶液中浸鍍，表面形成錫鈰合金涂層，再在50-80℃環(huán)境中進(jìn)行熱處理后形成半導(dǎo)體氧化膜層。
上述過(guò)飽和溶液中硫酸鈰與氯化錫的用量配比為(8～10)∶1。半導(dǎo)體氯化膜層厚度為50～100μm。
采用以上技術(shù)方案，鉛合金板柵表面涂層為錫鈰合金組分，經(jīng)過(guò)高溫?zé)崽幚砗笈c鉛形成多元合金半導(dǎo)體膜層。該層結(jié)構(gòu)阻止氧原子通過(guò)，限制了板柵內(nèi)部的進(jìn)一步氧化，在充放電過(guò)程中鈰原子的擴(kuò)散減少了膜層裂隙的產(chǎn)生，富鈰成分使膜層穩(wěn)定性大大提高，腐蝕速率為0.0094g/cm2.d，與未處理鉛合金板柵相比腐蝕速率大大減小。鈰與鉛錫形成的P型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)與原來(lái)的氧化鉛膜層相比大大提高了導(dǎo)電性能，制成12V10Ah電池內(nèi)阻為1.958mΩ，與普能電池相比內(nèi)阻無(wú)明顯增加。由于錫的加入，板柵與活性物質(zhì)之間的結(jié)合力較好，電池經(jīng)400次循環(huán)后活性物質(zhì)與板柵無(wú)脫落現(xiàn)象。


附圖為采用鉛合金板柵經(jīng)涂層處理后制成電池與未經(jīng)處理板柵制成電池的循環(huán)壽命對(duì)比示意圖。
具體實(shí)施例方式
硫酸鈰與氯化錫按9∶1的配比，加適量水調(diào)成鈰與錫的過(guò)飽和溶液，溶液呈淡黃色，放入55℃-65℃環(huán)境中預(yù)熱，以使鈰鹽和錫鹽充分溶解，用新鑄的鉛合金板柵在溶液中浸10分鐘，干燥前不能用手觸摸板柵表面，取出吹干后放入60度干燥箱中烘30分鐘，取出后自然冷卻至室溫。經(jīng)過(guò)浸涂在鉛合金表面形成錫鈰涂層，高溫處理后使鈰、錫、鉛的擴(kuò)散形成P型半導(dǎo)體氧化膜層。此膜層制作工藝簡(jiǎn)單，可以采用任何一種鉛合金板柵，利用現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備和工藝對(duì)板柵材料進(jìn)行處理。利用該方法制作的12V10Ah鉛酸蓄電池70％DOD循環(huán)壽命為830多次，其它性能指標(biāo)均符合GB標(biāo)準(zhǔn)要求。
權(quán)利要求
1.一種鉛酸蓄電池正極用板柵成膜工藝，其特征在于將鉛合金板柵在硫酸鈰與氯化錫組成的過(guò)飽和溶液中浸鍍，表面形成錫鈰合金涂層，再在50-80℃環(huán)境中進(jìn)行熱處理后形成半導(dǎo)體氧化膜層。
2.按權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正極用板柵成膜工藝，其特征在于所述過(guò)飽和溶液中硫酸鈰與氯化錫的用量配比為(8～10)∶1。
3.按權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正極用板柵成膜工藝，其特征在于所述半導(dǎo)體氧化膜層厚度為50～100μm。
全文摘要
一種鉛酸蓄電池正極用板柵成膜工藝，在鉛合金板柵表面浸鍍錫與鈰后經(jīng)高溫?zé)崽幚硇纬蒔型半導(dǎo)體氧化膜層。本發(fā)明形成的多元合金半導(dǎo)體膜層，使板柵耐腐蝕性增強(qiáng)、導(dǎo)電性增強(qiáng)、電化學(xué)穩(wěn)定性增強(qiáng)，從而使鉛酸蓄電池壽命明顯提高。
文檔編號(hào)H01M4/04GK1482700SQ0213824
公開(kāi)日2004年3月17日 申請(qǐng)日期2002年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月11日
發(fā)明者張紹輝, 閻智剛, 褚德威, 陳懷林, 祝士平 申請(qǐng)人:江蘇隆源雙登電源有限公司