本發(fā)明涉及一種電池防腐蝕方法，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種鈉硫電池防腐蝕方法，屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鈉硫電池是以金屬鈉作為負(fù)極、beta-Al₂O₃陶瓷作為電解質(zhì)和隔膜、硫或多硫化鈉作為正極活性物質(zhì)的二次電池。鈉硫電池的工作溫度為300～400℃，在此工作溫度下正極的硫或多硫化鈉是熔融態(tài)，具有較強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)與其接觸的外殼和集流體的表面處理和結(jié)構(gòu)都有較高要求。在這種腐蝕性工作環(huán)境中，常規(guī)的二次電池外殼和集流體材料，如低碳鋼、不銹鋼、銅、鎳等都難以長(zhǎng)期保持良好導(dǎo)電性、密封性和強(qiáng)度。如果外殼和集流體受硫或多硫化鈉腐蝕嚴(yán)重，將導(dǎo)致電池內(nèi)阻升高、極化嚴(yán)重、容量下降，甚至內(nèi)部活性物質(zhì)外泄等問(wèn)題，影響電池的使用壽命和安全性。

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2012.6.20公開(kāi)了一件公開(kāi)號(hào)為CN202282389U，名稱為“一種鈉硫電池外殼”的實(shí)用新型專利，該專利涉及一種鈉硫電池外殼，其特點(diǎn)是，采用結(jié)晶碳材料作為外殼基材，該外殼基材的內(nèi)外表面有絕緣導(dǎo)熱陶瓷涂層。本實(shí)用新型鈉硫電池外殼具有殼體內(nèi)部基材導(dǎo)熱性能好、能耗少、可有效的提高鈉硫電池使用壽命的特點(diǎn)。

但外殼采用結(jié)晶碳材料作為基材，外表面有絕緣導(dǎo)熱陶瓷涂層的技術(shù)路線，工藝較復(fù)雜、成本較高，其結(jié)構(gòu)焊接性能不好、抗腐蝕能力和強(qiáng)度低。

國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2014.2.19公開(kāi)了一件公開(kāi)號(hào)為203445160U，名稱為“一種鈉硫電池外殼”的實(shí)用新型專利，該專利涉及一種鈉硫電池外殼，其特點(diǎn)是采用鋁合金材質(zhì)的外殼。

鋁合金外殼本身具有一定的抗腐蝕性能，多硫化鈉在外殼表面形成鈍化后腐蝕緩慢，但形成的鈍化層是電阻高的硫化物，在電池充放電過(guò)程中會(huì)逐漸提高電池電阻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的鈉硫電池外殼抵抗多硫化鈉高溫下腐蝕問(wèn)題，提供一種鈉硫電池防腐蝕方法，能夠?qū)︿X合金的鈉硫電池外殼進(jìn)一步防腐，很好地抵抗硫化鈉高溫下的腐蝕。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特征在于：所述的鈉硫電池的金屬外殼包括鋁合金加工成的管狀外殼和圓片狀底蓋，所述的金屬外殼的內(nèi)表面噴涂抗腐蝕涂層，所述的抗腐蝕涂層包括鉻和鎳，其中鉻的含量為10-80%。

本發(fā)明優(yōu)選的，所述鉻的含量為20%，鎳的含量為80%。

本發(fā)明優(yōu)選的，所述金屬外殼為含有鎂和硅的鋁合金加工而成。

本發(fā)明優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層的工作溫度為240-500℃。

本發(fā)明優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層的厚度為10-500μm。

本發(fā)明優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層的制備方法為熱噴涂和電化學(xué)法。

其中熱噴涂法是采用含有鎳、鉻元素的金屬粉體，通過(guò)等離子體、電弧、火焰等方式加熱噴涂至金屬外殼，形成抗腐蝕涂層；電化學(xué)法主要指電鍍法，是將金屬外殼作為一個(gè)電極，含有鎳、鉻離子的溶液作為電解液，碳、銅或合金材質(zhì)的對(duì)電極一起組成電解池，在外電路加載電壓下將電解溶液中的鎳鉻析出并沉積在電池外殼表面，形成抗腐蝕涂層。

本發(fā)明帶來(lái)的有益技術(shù)效果：

1、本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的鈉硫電池外殼抵抗多硫化鈉高溫下腐蝕問(wèn)題，提供一種鈉硫電池防腐蝕方法。本發(fā)明通過(guò)在鋁合金外殼的內(nèi)表面噴涂含有特定比例的鉻和鎳的抗腐蝕涂層，能夠?qū)︿X合金的鈉硫電池外殼進(jìn)一步防腐，很好地抵抗硫化鈉高溫下的腐蝕。

2、本發(fā)明優(yōu)選的，所述鉻的含量為20%，鎳的含量為80%。鋁合金基底上噴涂特定比例的鎳、鉻涂層，能夠更好地提高對(duì)抗多硫化鈉腐蝕的性能，并在350度左右的工作溫度長(zhǎng)時(shí)間保持結(jié)合強(qiáng)度，確?；椎膶?dǎo)電能力。

2、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在優(yōu)選本身具備一定防腐蝕能力的鋁合金電池外殼基礎(chǔ)上，在外殼內(nèi)壁制備含有鎳、鉻成分的涂層，進(jìn)一步提高抗腐蝕能力。

3、含鎳、鉻成分的涂層在高溫下不與多硫化鈉反應(yīng)，既能夠延緩?fù)鈿さ母g周期，又能夠保持外殼的導(dǎo)電性能，降低腐蝕對(duì)電池內(nèi)阻增加的影響。

4、本發(fā)明優(yōu)選的熱噴涂和電化學(xué)法制備抗腐蝕涂層，利于實(shí)現(xiàn)涂層制備，裝備簡(jiǎn)單且效率高，利于規(guī)?；苽浜凸に嚦杀镜目刂?。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明鈉硫電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為采用本發(fā)明方法進(jìn)行防腐蝕的鈉硫電池兩年的電阻/循環(huán)次數(shù)圖。

附圖標(biāo)記：1為管狀外殼、2為圓片狀底蓋、3為抗腐蝕涂層。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特征在于：所述的鈉硫電池的金屬外殼包括鋁合金加工成的管狀外殼1和圓片狀底蓋2，所述的金屬外殼的內(nèi)表面噴涂抗腐蝕涂層3，所述的抗腐蝕涂層3包括鉻和鎳，其中鉻的含量為10%。

實(shí)施例2

一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特征在于：所述的鈉硫電池的金屬外殼包括鋁合金加工成的管狀外殼1和圓片狀底蓋2，所述的金屬外殼的內(nèi)表面噴涂抗腐蝕涂層3，所述的抗腐蝕涂層3包括鉻和鎳，其中鉻的含量為80%。

實(shí)施例3

一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特征在于：所述的鈉硫電池的金屬外殼包括鋁合金加工成的管狀外殼1和圓片狀底蓋2，所述的金屬外殼的內(nèi)表面噴涂抗腐蝕涂層3，所述的抗腐蝕涂層3包括鉻和鎳，其中鉻的含量為50%。

實(shí)施例4

一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特征在于：所述的鈉硫電池的金屬外殼包括鋁合金加工成的管狀外殼1和圓片狀底蓋2，所述的金屬外殼的內(nèi)表面噴涂抗腐蝕涂層3，所述的抗腐蝕涂層3包括鉻和鎳，其中鉻的含量為20%。

實(shí)施例5

在實(shí)施例1-4的基礎(chǔ)上：

優(yōu)選的，所述金屬外殼為含有鎂和硅的鋁合金加工而成。

優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層3的工作溫度為240℃。

優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層3的厚度為10μm。

優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層3的制備方法為熱噴涂和電化學(xué)法。

實(shí)施例6

在實(shí)施例1-4的基礎(chǔ)上：

優(yōu)選的，所述金屬外殼為含有鎂和硅的鋁合金加工而成。

優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層3的工作溫度為500℃。

優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層3的厚度為500μm。

優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層3的制備方法為熱噴涂和電化學(xué)法。

實(shí)施例7

在實(shí)施例1-4的基礎(chǔ)上：

優(yōu)選的，所述金屬外殼為含有鎂和硅的鋁合金加工而成。

優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層3的工作溫度為370℃。

優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層3的厚度為255μm。

優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層3的制備方法為熱噴涂和電化學(xué)法。

實(shí)施例8

在實(shí)施例1-4的基礎(chǔ)上：

優(yōu)選的，所述金屬外殼為含有鎂和硅的鋁合金加工而成。

優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層3的工作溫度為350℃。

優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層3的厚度為300μm。

優(yōu)選的，所述抗腐蝕涂層3的制備方法為熱噴涂和電化學(xué)法。

實(shí)施例9

根據(jù)圖1：采用鋁合金基底上噴涂80%鎳、20%鉻涂層作為電池外殼的鈉硫電池電阻變化圖；圖中電池在350度左右的溫度工作兩年，電阻保持低于3mΩ,其中有抗腐蝕涂層3的外殼對(duì)抵抗多硫化鈉的電化學(xué)腐蝕和抑制電池電阻升高起到了重要作用。