專利名稱：一種電池集流體表面處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池集流體表面處理工藝，屬于電池陰極材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于鋅本身的熱力學(xué)性質(zhì)的影響，鋅陽極在電池貯存期間存在著不可避免的自腐 蝕，同時析出氫氣，導(dǎo)致電池容量下降，影響電池的使用。為防止鋅的這種自腐蝕對電池造 成的危害，傳統(tǒng)上是在鋅電極中加入汞作為緩蝕劑來提高鋅電極的析氫過電位。我國是干 電池的生產(chǎn)和消費大國，一年的產(chǎn)量達(dá)150億只，居世界第一位，消費量為70億只，平均每 個中國人一年要消費5只干電池。全國每年用于生產(chǎn)干電池的汞就達(dá)幾十噸之多。目前， 國人環(huán)境保護(hù)的意識還不是很強(qiáng)，每年都有幾十噸的汞直接流向環(huán)境，嚴(yán)重危害著我國的 生態(tài)環(huán)境，因此，因此我們急需尋找一種合適的代汞緩蝕劑，替代汞在電池中的使用，降低 汞對人及環(huán)境的污染。目前，我研究的化學(xué)鍍銦硼合金，國內(nèi)外報道的比較少，國內(nèi)的張勝濤、黎學(xué)明、費 錫明等人在這方面做了一些研究，也申請過專利。國外的david harriet等人也申請了制 備電化學(xué)電池集電器方法的專利，他們僅研究了電鍍銦的制備及其處理方法，但電鍍銦需 要購置電鍍設(shè)備，需購買銦陽極，所需投資較大，而隨著銦價格的一路攀升，如果依然用純 銦來作為緩蝕劑，必然會增加生產(chǎn)成本，制約電池工業(yè)的發(fā)展，因此，我們試圖在銦中加入 一些其他元素來降低銦的用量，用化學(xué)鍍合成銦硼合金降低了銦的用量，這樣就可以使電 極的成本顯著降低，這對電池工業(yè)的發(fā)展非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電池集流體表面處理工藝。該工藝簡單，設(shè)備要求低，得到的產(chǎn)品 能顯著增加析氫過電位，能很好的代替?zhèn)鹘y(tǒng)堿錳電池中的汞，避免汞對環(huán)境造成污染。本發(fā)明的目的之一是提供一種電池集流體表面處理工藝的原料配方具體方案如 下電池集流體表面化學(xué)鍍工藝溶液的配方由以下原料重量組分組成，按百分比如下銦鹽3 18絡(luò)合劑1. 5 10蒸餾水62 93. 5硼氫化合物 2 10上述方案中所述的銦鹽是氨基磺酸銦、氯化銦、硝酸銦、硫酸銦中的一種或幾種混 合，其中幾種混合的銦鹽可采用等重量份或不等重量份進(jìn)行混合。所述的一種電池集流體表面處理工藝，其特征在于所述的硼氫化合物是硼氫化 鈉、硼氫化鉀的一種或兩種混合，對于兩種混合的硼氫化合物均可以等重量份混合或不等
重量份混合。所述的一種電池集流體表面處理工藝，其特征在于所述的絡(luò)合劑是酒石酸鉀鈉、 檸檬酸三鈉、三乙醇胺、甘油、氯化銨、焦磷酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉的一種或幾種混合，其中幾種混合的絡(luò)合劑可采用等重量份或不等重量份進(jìn)行混合。本發(fā)明的另一目的在于提供一種電池集流體表面處理工藝的處理方法，具體步驟 如下1)按上述組分取樣，先取銦鹽放入容器，加入蒸餾水，攪拌至銦鹽完全溶解，再加 入絡(luò)合劑，攪拌至完全溶解；2)用濃氨水將溶液的pH值調(diào)整到7 13，然后用恒溫水浴鍋將溶液的溫度升至 50 90°C ；3)將電池集流體浸入升溫后的溶液，按組分取硼氫化合物加入溶液進(jìn)行化學(xué)鍍， 并翻動電池集流體，化學(xué)鍍時間為30 120分鐘；4)取出電池集流體，用清水沖洗，放入烘箱恒溫在30°C烘15分鐘，密封包裝，即完 成化學(xué)鍍工藝。本發(fā)明的優(yōu)勢體現(xiàn)在1、生產(chǎn)簡單，整個工藝過程容易控制，符合實際生產(chǎn)的需要；2、不需要外加電鍍設(shè)備，不需要購買銦陽極，投資較少，風(fēng)險較低；3、得到致密、完整、均勻的銦硼合金，表面光潔，能顯著增加析氫過電位，有效抑制 氫氣析出。4、整個工藝過程無任何污染，符合綠色環(huán)保的發(fā)展需要。
具體實施例方式下面通過實施例進(jìn)一步說明一種電池集流體表面處理工藝。實施例1，按重量組分百分比取值如下1)取硫酸銦5克放入容器，加入86克蒸餾水，攪拌至硫酸銦完全溶解，再取酒石酸 鉀鈉6克，攪拌至完全溶解；幻用濃氨水將溶液的pH值調(diào)整到7. 5，然后用恒溫水浴鍋將溶 液升溫至將電池集流體浸入升溫后的溶液，取3克硼氫化鈉加入到溶液，并翻動電 池集流體進(jìn)行化學(xué)鍍，化學(xué)鍍時間為35分鐘，取出電池集流體，用清水沖洗，放入烘箱恒溫 在30°C烘15分鐘，密封包裝，即完成化學(xué)鍍工藝。實施例2，按重量組分百分比取值如下1)取氨基磺酸銦3. 6克放入容器，加入92克蒸餾水，攪拌至氨基磺酸銦完全溶解， 再取乙二胺四乙酸二鈉2克，攪拌至完全溶解；幻用濃氨水將溶液的pH值調(diào)整到8，然后用 恒溫水浴鍋將溶液升溫至60°C ；3)將電池集流體浸入升溫后的溶液，取2. 4克硼氫化鈉加 入到溶液，并翻動電池集流體進(jìn)行化學(xué)鍍，化學(xué)鍍時間為50分鐘，取出電池集流體，用清水 沖洗，放入烘箱恒溫在30°C烘15分鐘，密封包裝，即完成化學(xué)鍍工藝。實施例3，按重量組分百分比取值如下1)取硝酸銦8克放入容器，加入80克蒸餾水，攪拌至硝酸銦完全溶解，再取三乙 醇胺8克，攪拌至完全溶解；幻用濃氨水將溶液的pH值調(diào)整到9，然后用恒溫水浴鍋將溶液 升溫至70°C;3)將電池集流體浸入升溫后的溶液，取4克硼氫化鈉加入到溶液，并翻動電池 集流體進(jìn)行化學(xué)鍍，化學(xué)鍍時間為65分鐘，取出電池集流體，用清水沖洗，放入烘箱恒溫在 30°C烘15分鐘，密封包裝，即完成化學(xué)鍍工藝。實施例4，按重量組分百分比取值如下
1)取氯化銦6. 5克放入容器，加入77. 5克蒸餾水，攪拌至氯化銦完全溶解，再取檸 檬酸三鈉10克，攪拌至完全溶解；2)用濃氨水將溶液的PH值調(diào)整到9. 5，然后用恒溫水浴 鍋將溶液升溫至80°C ；3)將電池集流體浸入升溫后的溶液，取2克硼氫化鈉和4克硼氫化 鉀加入到溶液，并翻動電池集流體進(jìn)行化學(xué)鍍，化學(xué)鍍時間為80分鐘，取出電池集流體，用 清水沖洗，放入烘箱恒溫在30°C烘15分鐘，密封包裝，即完成化學(xué)鍍工藝。實施例5，按重量組分百分比取值如下1)取氯化銦12克、氨基磺酸銦5克放入容器，加入64. 5克蒸餾水，攪拌至氯化銦 和氨基磺酸銦完全溶解，再取乙二胺四乙酸二鈉6克，三乙醇胺3. 5克，攪拌至完全溶解； 2)用濃氨水將溶液的pH值調(diào)整到10，然后用恒溫水浴鍋將溶液升溫至75°C ；3)將電池集 流體浸入溶液，取9克硼氫化鈉加入到溶液，并翻動電池集流體進(jìn)行化學(xué)鍍，化學(xué)鍍時間為 100分鐘，取出電池集流體，用清水沖洗，放入烘箱恒溫在30°C烘15分鐘，密封包裝，即完成 化學(xué)鍍工藝。實施例6，按重量組分百分比取值如下1)取硝酸銦3克、硫酸銦12克放入容器，加入69克蒸餾水，攪拌至硝酸銦和硫酸 銦完全溶解，再取甘油5克，氯化銨3. 5克，攪拌至完全溶解；幻用濃氨水將溶液的pH值調(diào) 整到12. 5，然后用恒溫水浴鍋將溶液升溫至65°C ；3)將電池集流體浸入升溫后的溶液，取 7. 5克硼氫化鈉加入到溶液，并翻動電池集流體進(jìn)行化學(xué)鍍，化學(xué)鍍時間為115分鐘，取出 電池集流體，用清水沖洗，放入烘箱恒溫在30°C烘15分鐘，密封包裝，即完成化學(xué)鍍工藝。實施例7，按重量組分百分比取值如下1)取硫酸銦6克，氨基磺酸銦6克放入容器，加入71克蒸餾水，攪拌至硫酸銦和氨 基磺酸銦完全溶解，再取酒石酸鉀鈉8克，焦磷酸鈉1克，攪拌至完全溶解；幻用濃氨水將 溶液的PH值調(diào)整到12. 5，然后用恒溫水浴鍋將溶液升溫至60°C ；3)將電池集流體浸入升 溫后的溶液，取4克硼氫化鈉和4克硼氫化鉀加入到溶液，并翻動電池集流體進(jìn)行化學(xué)鍍， 化學(xué)鍍時間為90分鐘，取出電池集流體，用清水沖洗，放入烘箱恒溫在30°C烘15分鐘，密封 包裝，即完成化學(xué)鍍工藝。實施例8，按重量組分百分比取值如下1)取硫酸銦9克放入容器，加入82克蒸餾水，攪拌至硫酸銦完全溶解，再取酒石 酸鉀鈉2克，乙二胺四乙酸二鈉2克，攪拌至完全溶解；2)用濃氨水將溶液的pH值調(diào)整到 13，然后用恒溫水浴鍋將溶液的溫度控制在85°C ；3)將電池集流體浸入升溫后的溶液，取 5克硼氫化鈉加入到溶液，并翻動電池集流體進(jìn)行化學(xué)鍍，化學(xué)鍍時間為90分鐘，取出電池 集流體，用清水沖洗，放入烘箱恒溫在30°C烘15分鐘，密封包裝，即完成化學(xué)鍍工藝。
權(quán)利要求
1.一種電池集流體表面處理工藝，其特征在于，電池集流體表面化學(xué)鍍工藝溶液的配 方由以下原料重量組份組成，按百分比如下銦鹽3 18絡(luò)合劑1. 5 10蒸餾水62 93. 5硼氫化合物2 10
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池集流體表面處理工藝，其特征在于所述的銦鹽是 氨基磺酸銦、氯化銦、硝酸銦、硫酸銦中的一種或幾種混合，其中幾種混合的銦鹽可采用等 重量份或不等重量份進(jìn)行混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池集流體表面處理工藝，其特征在于所述的絡(luò)合劑 是酒石酸鉀鈉、檸檬酸三鈉、三乙醇胺、甘油、氯化銨、焦磷酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉的一種 或幾種混合，其中幾種混合的絡(luò)合劑可采用等重量份或不等重量份進(jìn)行混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池集流體表面處理工藝，其特征在于所述的硼氫化 合物是硼氫化鈉、硼氫化鉀的一種或兩種混合，對于兩種混合的硼氫化合物均可以等重量 份混合或不等重量份混合。
5.一種用于權(quán)利要求1所述的一種電池集流體表面處理工藝的處理方法，其特征在于1)按上述組分取樣，先取銦鹽放入容器，加入蒸餾水，攪拌至銦鹽完全溶解，再加入絡(luò) 合劑，攪拌至完全溶解；2)用濃氨水將溶液的pH值調(diào)整到7 13，然后用恒溫水浴鍋將溶液溫度升至50°C 90 0C ；3)將電池集流體浸入上述升溫后的溶液，再按組分取硼氫化合物加入溶液對電池集流 體進(jìn)行化學(xué)鍍，并翻動電池集流體，化學(xué)鍍時間為30 120分鐘；4)取出電池集流體，用清水沖洗，放入烘箱恒溫在30°C烘15分鐘，密封包裝，即完成化學(xué)鍍工藝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池集流體表面處理工藝，各組分的重量百分含量為銦鹽3～18％、絡(luò)合劑1.5～10％、蒸餾水62～93.5％、硼氫化合物2～10％。其處理方法為按上述組分取樣，加入蒸餾水?dāng)嚢柚寥芙?，將pH值調(diào)到7～13后升溫至50℃～90℃，對電池集流體進(jìn)行化學(xué)鍍30～120min，將電池集流體取出沖洗、烘干、保存。本發(fā)明方法所得的銦硼合金能替代汞在堿錳電池中使用，它能顯著提高析氫過電位，抑制氫氣的析出，相對傳統(tǒng)電鍍銦工藝，該工藝設(shè)備少，工藝路線簡單，整個工藝過程容易控制，是一種無污染的新工藝，滿足社會對環(huán)保的要求，符合實際生產(chǎn)的需要。
文檔編號H01M4/66GK102082274SQ20101059255
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者余海忠, 占丹, 葉萬海, 楊霄, 肖作安 申請人:襄樊學(xué)院