鉛酸蓄電池負極板柵及其制作方法
【專利摘要】本發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量分數25％的Ti，Ti與碳化硅發生反應生成新物相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，且鍍層結合力好。
【專利說明】
鉛酸蓄電池負極板柵及其制作方法
技術領域
[0001]本發明涉及鉛酸蓄電池材料技術領域，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】
[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良性能，但其比能量比較低，循環壽命短，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現，電池比能量低的主要原因是非活性物質鉛，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量。降低非活性鉛的用量是提高鉛酸蓄電池質量比能量的一種重要手段，為了減輕質量，人們不斷地尋找在鉛酸蓄電池環境下耐腐蝕、滿足強度要求、適于生產加工的輕型板柵基體材料。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明提出了一種重量輕、比表面積大、比能量高且鍍層結合力好的鉛酸蓄電池負極板柵及其制作方法。
[0004]本發明的技術方案是這樣實現的:一方面，本發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]在以上技術方案的基礎上，優選的，所述泡沫SiC-Ti合金基體由SiC-Ti合金基體定型后經化學刻蝕處理得到，其中，SiC質量百分含量為75%，Ti質量百分含量25%。
[0006]在以上技術方案的基礎上，優選的，所述銅鍍層經電鍍附著在泡沫SiC-Ti合金基體表面，厚度為0.001?0.1mm。
[0007]在以上技術方案的基礎上，優選的，所述鉛錫鍍層經浸渡附著在銅鍍層表面，其中，錫質量百分含量為1%，厚度為0.01?Imm0
[0008]第二方面，本發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]在以上技術方案的基礎上，優選的，所述步驟SI中化學刻蝕處理采用酸洗刻蝕，或堿洗刻蝕。
[0013]本發明的鉛酸蓄電池負極板柵及其制作方法相對于現有技術具有以下有益效果:
[0014](I)SiC基體電阻率較大，在制備基體時加入基體質量分數25%的Ti，Ti與碳化硅發生反應生成新物相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，且鍍層結合力好。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本發明鉛酸蓄電池負極板柵的橫截面剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合本發明實施方式中的附圖，對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基于本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發明保護的范圍。
[0019]如圖1所示，本發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合金基體定型后經化學刻蝕處理得到，其中，SiC質量百分含量為75%，Ti質量百分含量25%。
[0021]具體的，所述銅鍍層2經電鍍附著在泡沫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經浸渡附著在銅鍍層2表面，其中，錫質量百分含量為1%，厚度為0.01?1mm。
[0023]以下結合具體實施例，詳細介紹本發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量分數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量分數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量分數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，比能量從傳統的30?40Wh/kg，提高到 100Wh/kg以上。
[0037]以上所述僅為本發明的較佳實施方式而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
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合金基體定型后經化學刻蝕處理得到，其中，SiC質量百分含量為75%，Ti質量百分含量25%。3.如權利要求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)經浸渡附著在銅鍍層(2)表面，其中，錫質量百分含量為I %，厚度為0.0I?Imm。5.如權利要求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