鉛酸蓄電池負極板柵及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種鉛酸蓄電池負極板柵及其制作方法，SiC基體電阻率較大，在制備基體時加入基體質(zhì)量分數(shù)25％的Ti，Ti與碳化硅發(fā)生反應生成新物相TiSi2，導電相TiSi2的存在降低了材料的電阻率，改善了碳化硅的導電性能；再對SiC?Ti合金基體進行化學刻蝕處理，使之具有孔隙率和比表面積大的特征，可大幅度降低重量，增大比表面積和比能量，且鍍層結(jié)合力好。
【專利說明】
鉛酸蓄電池負極板柵及其制作方法
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池材料技術(shù)領域，尤其涉及一種鉛酸蓄電池負極板柵及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛酸蓄電池是目前應用最廣、價格最低廉的二次電池。隨著鉛酸蓄電池的不斷發(fā)展，對板柵材料的研究與應用也有了新的突破。鉛酸蓄電池雖其有許多的優(yōu)良性能，但其比能量比較低，循環(huán)壽命短，成品電池較重，仍然是鉛酸蓄電池適應新形勢急需解決的問題。分析鉛酸電池的組成不難發(fā)現(xiàn)，電池比能量低的主要原因是非活性物質(zhì)鉛，主要是鉛基合金板柵材料，的用量較大所致，從而增加了鉛酸蓄電池的質(zhì)量。降低非活性鉛的用量是提高鉛酸蓄電池質(zhì)量比能量的一種重要手段，為了減輕質(zhì)量，人們不斷地尋找在鉛酸蓄電池環(huán)境下耐腐蝕、滿足強度要求、適于生產(chǎn)加工的輕型板柵基體材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提出了一種重量輕、比表面積大、比能量高且鍍層結(jié)合力好的鉛酸蓄電池負極板柵及其制作方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一方面，本發(fā)明提供了一種鉛酸蓄電池負極板柵，其包括泡沫SiC-Ti合金基體，附著在泡沫SiC-Ti合金基體表面的銅鍍層，以及附著在銅鍍層表面的鉛錫鍍層。
[0005]在以上技術(shù)方案的基礎上，優(yōu)選的，所述泡沫SiC-Ti合金基體由SiC-Ti合金基體定型后經(jīng)化學刻蝕處理得到，其中，SiC質(zhì)量百分含量為75%，Ti質(zhì)量百分含量25%。
[0006]在以上技術(shù)方案的基礎上，優(yōu)選的，所述銅鍍層經(jīng)電鍍附著在泡沫SiC-Ti合金基體表面，厚度為0.001?0.1mm。
[0007]在以上技術(shù)方案的基礎上，優(yōu)選的，所述鉛錫鍍層經(jīng)浸渡附著在銅鍍層表面，其中，錫質(zhì)量百分含量為1%，厚度為0.01?Imm0
[0008]第二方面，本發(fā)明提供了第一方面所述的鉛酸蓄電池負極板柵的制作方法，包括以下步驟，
[0009]SI，制備SiC-Ti合金基體，定型后進行化學刻蝕處理，得到泡沫SiC-Ti合金基體；
[0010]S2，將刻蝕好的泡沫SiC-Ti合金基體進行銅電鍍，形成銅鍍層；
[0011 ] S3，在銅鍍層上進行鉛錫合金浸渡，形成鉛錫合金鍍層，得到鉛酸蓄電池負極板柵。
[0012]在以上技術(shù)方案的基礎上，優(yōu)選的，所述步驟SI中化學刻蝕處理采用酸洗刻蝕，或堿洗刻蝕。
[0013]本發(fā)明的鉛酸蓄電池負極板柵及其制作方法相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:
[0014](I)SiC基體電阻率較大，在制備基體時加入基體質(zhì)量分數(shù)25%的Ti，Ti與碳化硅發(fā)生反應生成新物相TiSi2,導電相TiSi2的存在降低了材料的電阻率，改善了碳化硅的導電性能；
[0015](2)再對SiC-Ti合金基體進行化學刻蝕處理，使之具有孔隙率和比表面積大的特征，可大幅度降低重量，增大比表面積和比能量，且鍍層結(jié)合力好。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發(fā)明鉛酸蓄電池負極板柵的橫截面剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實施方式中的附圖，對本發(fā)明實施方式中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發(fā)明一部分實施方式，而不是全部的實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明的鉛酸蓄電池負極板柵，其包括泡沫SiC-Ti合金基體1，附著在泡沫SiC-Ti合金基體I表面的銅鍍層2，以及附著在銅鍍層2表面的鉛錫鍍層3。
[0020]具體的，泡沫SiC-Ti合金基體I由SiC-Ti合金基體定型后經(jīng)化學刻蝕處理得到，其中，SiC質(zhì)量百分含量為75%，Ti質(zhì)量百分含量25%。
[0021]具體的，所述銅鍍層2經(jīng)電鍍附著在泡沫SiC-Ti合金基體I表面，厚度為0.001?
0.1mm0
[0022]具體的，所述鉛錫鍍層3經(jīng)浸渡附著在銅鍍層2表面，其中，錫質(zhì)量百分含量為1%，厚度為0.01?1mm。
[0023]以下結(jié)合具體實施例，詳細介紹本發(fā)明的鉛酸蓄電池負極板柵的制備方法。
[0024]實施例1
[0025]首先，制備SiC-Ti合金基體，在SiC基體制備過程中加入基體質(zhì)量分數(shù)25%的Ti，定型后，進行酸洗刻蝕，得到泡沫SiC-Ti合金基體I;
[0026]其次，將刻蝕好的泡沫SiC-Ti合金基體I外表面熱浸鍍0.0Olmm銅鍍層；
[0027]最后，在銅鍍層2上進行鉛錫合金浸渡，形成0.0lmm的鉛錫合金鍍層3，得到鉛酸蓄電池負極板柵。
[0028]實施例2
[0029]首先，制備SiC-Ti合金基體，在SiC基體制備過程中加入基體質(zhì)量分數(shù)25%的Ti，定型后，進行酸洗刻蝕，得到泡沫SiC-Ti合金基體I;
[0030]其次，將刻蝕好的泡沫SiC-Ti合金基體I外表面熱浸鍍0.05mm銅鍍層；
[0031 ]最后，在銅鍍層2上進行鉛錫合金浸渡，形成0.05mm的鉛錫合金鍍層3，得到鉛酸蓄電池負極板柵。
[0032]實施例3
[0033]首先，制備SiC-Ti合金基體，在SiC基體制備過程中加入基體質(zhì)量分數(shù)25%的Ti，定型后，進行堿洗刻蝕，得到泡沫SiC-Ti合金基體I;
[0034]其次，將刻蝕好的泡沫SiC-Ti合金基體I外表面熱浸鍍0.1mm銅鍍層；
[0035]最后，在銅鍍層2上進行鉛錫合金浸渡，形成Imm的鉛錫合金鍍層3，得到鉛酸蓄電池負極板柵。
[0036]采用本發(fā)明方法制備的鉛酸蓄電池負極板柵重量為普通鉛合金板柵的15%，為銅網(wǎng)或泡沫銅基鉛板柵的35%，其表面積是普通鉛合金板柵的8?12倍，比能量從傳統(tǒng)的30?40Wh/kg，提高到 100Wh/kg以上。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種鉛酸蓄電池負極板柵，其特征在于:其包括泡沫SiC-Ti合金基體(I)，附著在泡沫SiC-Ti合金基體(I)表面的銅鍍層(2)，以及附著在銅鍍層(2)表面的鉛錫鍍層(3)。2.如權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池負極板柵，其特征在于:所述泡沫SiC-Ti合金基體(I)由SiC-Ti合金基體定型后經(jīng)化學刻蝕處理得到，其中，SiC質(zhì)量百分含量為75%，Ti質(zhì)量百分含量25%。3.如權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池負極板柵，其特征在于:所述銅鍍層(2)經(jīng)電鍍附著在泡沫SiC-Ti合金基體(I)表面，厚度為0.0Ol?0.1mm。4.如權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池負極板柵，其特征在于:所述鉛錫鍍層(3)經(jīng)浸渡附著在銅鍍層(2)表面，其中，錫質(zhì)量百分含量為I %，厚度為0.0I?Imm。5.如權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池負極板柵的制作方法，其特征在于:包括以下步驟， SI，制備SiC-Ti合金基體，定型后進行化學刻蝕處理，得到泡沫SiC-Ti合金基體(I); S2，將刻蝕好的泡沫SiC-Ti合金基體(I)進行銅電鍍，形成銅鍍層(2); S3，在銅鍍層(2)上進行鉛錫合金浸渡，形成鉛錫合金鍍層(3)，得到鉛酸蓄電池負極板柵。6.如權(quán)利要求5所述的鉛酸蓄電池負極板柵的制作方法，其特征在于:所述步驟SI中化學刻蝕處理采用酸洗刻蝕，或堿洗刻蝕。
【文檔編號】H01M4/82GK106025291SQ201610630125
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月3日
【發(fā)明人】羅旭, 陳健, 劉克宇, 程先清, 徐進
【申請人】湖北潤陽新能源有限公司