CN101728539B - 铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅 - Google Patents
铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅,包括具有孔隙率大于83%的泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体和铅镀层,所述泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体经过化学刻蚀处理,泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体与铅镀层之间依次为铜镀层和锡镀层。本发明由于对泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体采取刻蚀粗化处理,镀层厚度选取0.001~0.1mm,显著的增加了表面粗糙度,又由于在泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体与铅镀层之间采用铜镀层和锡镀层作为热膨胀匹配层,从而使泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体与铅镀层牢固结合;本发明提供的铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅重量轻,比能量高。
Description
技术领域
本发明涉及一种铅酸蓄电池负极板栅,尤其是涉及一种适用于各种高比容量铅酸蓄电池的铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅。
背景技术
铅酸蓄电池是目前应用最广、价格最低廉的二次电池。但铅酸蓄电池仍需解决下述三个关键问题:1、提高比能量;2、提高循环使用寿命;3、提高快速充电能力。板栅重量一般为铅酸蓄电池总重的1/4。为了显著降低板栅重量,提高铅酸蓄电池的比能量,在传统铅或铅合金板栅基础上,开发出了铜网或泡沫铜基镀铅板栅(如发明031326218“铅酸电池热浸镀泡沫铅板栅及其制作方法”、发明961107308“铅酸蓄电池负极泡沫铅板栅的制作方法”、实用新型2003201312101“铜网镀铅板栅”)以及钛网或泡沫钛基镀铅板栅(如发明200610101093.2“电动汽车用高容量长寿命金属丝编织轻型板栅铅酸电池”、2006101102347“铅酸蓄电池钛基泡沫铅正负电极板栅材料及其制造方法”),取得了显著成果。为保证这些铅镀层电极的使用寿命和工作可靠性,必须提高基体与铅镀层的结合力,这需要从以下两方面同时入手:1、在铅镀层与基体之间制备热膨胀匹配层,以降低由于铅(热膨胀系数28.9×10-6/℃)镀层与铜基体(热膨胀系数16.5×10-6/℃)或钛基体(热膨胀系数9×10-6/℃)热膨胀系数相差较大而导致的热应力;2、对铜基体或钛基体进行刻蚀粗化处理,以增加基体与铅镀层的接触面积和机械结合力。发明961107308在铅镀层与泡沫铜基体之间制备铅-锡热膨胀匹配层,但未对泡沫铜基体进行刻蚀粗化处理;实用新型2003201312101、发明200610101093.2、发明2006101102347、发明031326218未在基体和铅镀层之间制备热膨胀匹配层,也未对基体进行刻蚀粗化处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种重量轻、比表面积大、比能量高且镀层结合力好的铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅,其特征在于,包括具有孔隙率大于83%的泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体和铅镀层,所述泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体经过化学刻蚀处理,泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体与铅镀层之间依次为铜镀层和锡镀层。
所述铅镀层厚度为0.05~1mm,所述铜镀层的厚度为0.001~0.1mm,所述锡镀层的厚度为0.001~0.1mm。
所述化学刻蚀为酸洗刻蚀或碱洗刻蚀。
本发明与现有技术相比具有以下优点:本发明由于对泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体采取刻蚀粗化处理,镀层厚度选取0.001~0.1mm,显著的增加了表面粗糙度,又由于在泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体与铅镀层之间采用铜镀层和锡镀层作为热膨胀匹配层,从而使泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体与铅镀层牢固结合;本发明提供的铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅重量为普通铅合金板栅的1/8、为铜网或泡沫铜基铅板栅的1/3,其表面积是普通铅合金板栅的9~12倍,比能量从传统的30~40Wh/kg提高到110Wh/kg以上。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的剖面图。
具体实施方式
如图1所示的一种铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅,包括具有孔隙率大于83%的泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1和铅镀层4,所述泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1经过化学刻蚀处理,泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1与铅镀层4之间依次为铜镀层2和锡镀层3。铅镀层4的厚度为0.05~1mm,铜镀层2的厚度为0.001~0.1mm,锡镀层3的厚度为0.001~0.1mm。
本发明制作过程如下:首先对定型的泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1进行刻蚀粗化处理,可以是酸洗刻蚀,也可以是碱洗刻蚀,对刻蚀好的泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1进行镀铜形成厚度为0.001~0.1mm的铜镀层2,镀铜可以是电镀,也可以是化学镀;再在泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1的铜镀层2上镀锡形成厚度为0.001~0.1mm的锡镀层3,镀锡可以是电镀,也可以是浸镀;最后在泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体1的锡镀层3上镀铅形成厚度为0.05~1mm的铅镀层4,镀铅可以是电镀,也可以是浸镀。
本发明由于对泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体采取刻蚀粗化处理,镀层厚度选取0.001~0.1mm,显著的增加了表面粗糙度,又由于在泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体与铅镀层之间采用铜镀层和锡镀层作为热膨胀匹配层,从而使泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体与铅镀层牢固结合;本发明提供的铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅重量为普通铅合金板栅的1/8、为铜网或泡沫铜基铅板栅的1/3,其表面积是普通铅合金板栅的9~12倍,比能量从传统的30~40Wh/kg提高到110Wh/kg以上。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (2)
1.一种铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅,其特征在于,包括具有孔隙率大于83%的泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体(1)和铅镀层(4),所述泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体(1)经过化学刻蚀处理,泡沫Ti-0.2Pd钛合金基体(1)与铅镀层(4)之间依次为铜镀层(2)和锡镀层(3);所述铅镀层(4)厚度为0.05~1mm,所述铜镀层(2)的厚度为0.001~0.1mm,所述锡镀层(3)的厚度为0.001~0.1mm。
2.按照权利要求1所述的铅酸蓄电池Ti-0.2Pd钛合金基泡沫铅负极板栅,其特征在于:所述化学刻蚀为酸洗刻蚀或碱洗刻蚀。
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