本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種鉛酸蓄電池正極板柵表面掛膜改善界面電阻的方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的鉛酸蓄電池極板由鉛合金板柵和鉛活性物質(zhì)組成。鉛活性物質(zhì)經(jīng)過和膏、涂板、固化等工序,與鉛合金板柵集合在一起,成為鉛酸蓄電池的重要組成部分。極板經(jīng)過化成后,正負極板與電解液形成回路。但是,板柵在涂板和固化環(huán)節(jié)將會出現(xiàn)不同程度的氧化,形成氧化鉛層及硫酸鹽腐蝕層,從而增加膜層電阻。由于接觸表面膜層及其他污染物所構(gòu)成的膜層電阻。表面污染膜可分為較堅實的薄膜層和較松散的雜質(zhì)污染層。故確切地說,也可把膜層電阻稱為界面電阻。
眾所周知,小的界面電阻是鉛酸蓄電池追求的目標之一,因小的電池內(nèi)阻會造成小的電池損耗,提高電化學(xué)循環(huán)效率,而降低活性物質(zhì)與板柵直接的界面電阻的最主要途徑便是降低界面雜質(zhì)、加大活性物質(zhì)與板柵的有效接觸;減小表面高電阻相生成有利于縮小界面處離子與電子的傳輸距離,提高界面處離子和電子的快速擴散。因此開發(fā)一種簡單易行,成本低,重復(fù)率高的方法來降低鉛酸蓄電池板柵與活性物質(zhì)的界面電阻具有十分重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種鉛酸蓄電池正極板柵表面掛膜改善界面電阻的方法。本發(fā)明通過簡單的方法,在板柵表面上面掛膜。形成穩(wěn)定的導(dǎo)電膠體薄膜。產(chǎn)品均一穩(wěn)定、不會帶入雜質(zhì)造成污染,能夠明顯改善蓄電池的界面電阻。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:一種鉛酸蓄電池正極板柵表面掛膜改善界面電阻的方法,包括以下步驟:
(1)配制導(dǎo)電溶膠液,所述導(dǎo)電溶膠液包括以下組分配制而得:
三氧化二銻、五氧化二銻、硫酸銻、磷酸銻、硝酸銻、酒石酸銻鉀中的至少一種;
堿組分或酸組分中的至少一種;
去離子水。
其中,所述堿組分為koh、naoh、ca(oh)2中的至少一種;所述酸組分為h3po4溶液、h2so4溶液、醋酸溶液、hcl溶液、h2o2溶液中的至少一種。
(2)將正極板柵在上述導(dǎo)電溶膠液中浸漬處理;
(3)將正極板柵從導(dǎo)電溶膠液中取出,烘干或者自然晾干;
(4)對正極板柵進行涂板、固化,得到成品。
本發(fā)明利用鉛酸蓄電池中添加劑為原料,通過簡單易行的方法將其制備為一種導(dǎo)電溶膠液,原料易得。將導(dǎo)電溶膠液在正極板柵表面附著后,形成一層導(dǎo)電膠體薄膜,不僅能夠減少鉛酸蓄電池的界面電阻,而且增加板柵與活性物質(zhì)的連接力。
在發(fā)明的導(dǎo)電溶膠液配方中,選用三氧化二銻、五氧化二銻、硫酸銻、磷酸銻、硝酸銻、酒石酸銻鉀等較為常見以及價格便宜的材料作為導(dǎo)電膠體薄膜原料。但是如果直接將上述物質(zhì)在正極板柵表面成膜,其不僅成膜性較差,抗氧化以及耐腐蝕效果有限,并且導(dǎo)電性能也不是很理想。為此,本發(fā)明根據(jù)上述物質(zhì)自身的特性,通過添加堿組分或/和酸組分,與三氧化二銻、五氧化二銻、硫酸銻、磷酸銻、硝酸銻、酒石酸銻鉀發(fā)生反應(yīng)生成膠體,固化后形成的導(dǎo)電膠體薄膜成膜性好,且具有超大的比表面積,具有理想的抗氧化以及耐腐蝕效果以及導(dǎo)電性能,能夠有效降低界面電阻。而且不會帶入雜質(zhì)造成污染,對電池性能不會帶來負面影響。并且在生產(chǎn)過程中無廢水廢鉛產(chǎn)生,綠色環(huán)保,節(jié)能經(jīng)濟。
作為優(yōu)選,所述導(dǎo)電溶膠液中銻元素的濃度為0.1-10wt%。
作為優(yōu)選,所述導(dǎo)電溶膠液中銻元素的濃度為0.1-5wt%。
作為優(yōu)選,所述h3po4溶液、h2so4溶液、醋酸溶液、hcl溶液、h2o2溶液的添加量為三氧化二銻、五氧化二銻、硫酸銻、磷酸銻、硝酸銻、酒石酸銻鉀總質(zhì)量的2.5-5.0倍。
作為優(yōu)選,所述koh、naoh、ca(oh)2的總添加量為三氧化二銻、五氧化二銻、硫酸銻、磷酸銻、硝酸銻、酒石酸銻鉀總質(zhì)量的0.5-1.0倍。
作為優(yōu)選,步驟(1)中,所述導(dǎo)電溶膠液的配制溫度為20-150℃。
作為優(yōu)選,步驟(1)中,配制所述導(dǎo)電溶膠液時進行攪拌,攪拌速度為100-140rad/min,攪拌時間為30-120min。
作為優(yōu)選,步驟(2)中,正極板柵在導(dǎo)電溶膠液中的浸漬時間為1-20min,浸漬溫度為20-50℃。
作為優(yōu)選,步驟(3)中,將正極板柵取出后,放入烘干窯中烘干,烘干溫度為40-80℃。
作為優(yōu)選,所述正極板柵為鉛合金板柵。
與現(xiàn)有技術(shù)對比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過簡單的方法,在板柵表面上面掛膜。形成穩(wěn)定的導(dǎo)電膠體薄膜。產(chǎn)品均一穩(wěn)定、不會帶入雜質(zhì)造成污染,能夠明顯改善蓄電池的界面電阻。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
實施例1
1、稱取2g三氧化二銻、五氧化二銻按質(zhì)量1:1的混合物,將藥品放入燒杯中,加入5g,濃度為30%的h2o2溶液,加入1gnaoh,加入適量的去離子水,在90℃的條件下,攪拌45min,配置成銻元素的濃度為0.3wt%的導(dǎo)電溶膠液。
2、將鉛酸蓄電池正極鉛合金板柵完全浸泡在以上導(dǎo)電溶膠液中5min后取出。
3、將步驟2中浸泡的板柵在25℃的條件下晾干。
4、組裝電池,進行電池性能測試。
電池內(nèi)阻測試為:9.5mω,正常12ah電池內(nèi)阻為12mω,電池內(nèi)阻明顯減小。
實施例2
1、稱取2g三氧化二銻、五氧化二銻按質(zhì)量1:2的混合物,將藥品放入燒杯中,加入10g,濃度為30%的醋酸溶液,加入2gnaoh,加入適量的去離子水,在100℃條件下,攪拌70min,配置成銻元素的濃度為0.5wt%的導(dǎo)電溶膠液。
2、將鉛酸蓄電池正極鉛合金板柵完全浸泡在以上導(dǎo)電溶膠液中2min后取出。
3、將步驟2中浸泡的板柵在50℃的條件下晾干。
4、組裝電池,進行電池性能測試。
電池內(nèi)阻測試為:8.9mω,正常12ah電池內(nèi)阻為12mω,電池內(nèi)阻明顯減小。
實施例3
1、稱取2g三氧化二銻、磷酸銻按質(zhì)量1:1的混合物,將藥品放入燒杯中,加入5g,濃度為30%的h2o2溶液,加入2gh3po4溶液,加入適量的去離子水,在80℃條件下,攪拌40min,配置成銻元素的濃度為1wt%的導(dǎo)電溶膠液。
2、將鉛酸蓄電池正極鉛合金板柵完全浸泡在以上導(dǎo)電溶膠液中5min后取出。
3、將步驟2中浸泡的板柵在30℃的條件下晾干。
4、組裝電池,進行電池性能測試。
電池內(nèi)阻測試為:10.2mω,正常12ah電池內(nèi)阻為12mω,電池內(nèi)阻明顯減小。
實施例4
1、稱取2g硝酸銻,將藥品放入燒杯中,加入2gkoh,加入適量的去離子水,在50℃條件下,反應(yīng)1h,配置成銻元素的濃度為5wt%的導(dǎo)電溶膠液。
2、將鉛酸蓄電池正極鉛合金板柵完全浸泡在以上導(dǎo)電溶膠液中5min后取出。
3、將步驟2中浸泡的板柵在30℃的條件下晾干。
4、組裝電池,進行電池性能測試。
電池內(nèi)阻測試為:9.9mω,正常12ah電池內(nèi)阻為12mω,電池內(nèi)阻明顯減小。
實施例5
1、稱取2g硝酸銻,將藥品放入燒杯中,加入5ghcl溶液,加入2gca(oh)2,加入適量的去離子水,在50℃條件下,反應(yīng)1h,配置成銻元素的濃度為0.1wt%的導(dǎo)電溶膠液。配制過程中進行攪拌,攪拌速率120rad/min,攪拌時間為75min。
2、將鉛酸蓄電池正極鉛合金板柵完全浸泡在以上導(dǎo)電溶膠液中1min后取出。
3、將步驟2中浸泡的板柵在30℃的條件下晾干。
實施例6
1、稱取2g硝酸銻,將藥品放入燒杯中,加入5gh2so4溶液,加入2gca(oh)2,加入適量的去離子水,在50℃條件下,反應(yīng)1h,配置成銻元素的濃度為10wt%的導(dǎo)電溶膠液。配制過程中進行攪拌,攪拌速率100rad/min,攪拌時間為120min。
2、將鉛酸蓄電池正極鉛合金板柵完全浸泡在以上導(dǎo)電溶膠液中10min后取出。
3、將步驟2中浸泡的板柵在40℃的條件下晾干。
實施例7
1、稱取2g硝酸銻,將藥品放入燒杯中,加入2gkoh,加入適量的去離子水,在80℃條件下,反應(yīng)1h,配置成銻元素的濃度為2.5wt%的導(dǎo)電溶膠液。配制過程中進行攪拌,攪拌速率140rad/min,攪拌時間為30min。
2、將鉛酸蓄電池正極鉛合金板柵完全浸泡在以上導(dǎo)電溶膠液中20min后取出。
3、將步驟2中浸泡的板柵在60℃的條件下晾干。
實施例8
1、稱取2g硝酸銻,將藥品放入燒杯中,加入5g,濃度為20%的酒石酸銻鉀溶液,加入2gkoh,加入適量的去離子水,在150℃條件下,反應(yīng)1h,配置成銻元素的濃度為5wt%的導(dǎo)電溶膠液。配制過程中進行攪拌,攪拌速率110rad/min,攪拌時間為50min。
2、將鉛酸蓄電池正極鉛合金板柵完全浸泡在以上導(dǎo)電溶膠液中5min后取出。
3、將步驟2中浸泡的板柵在80℃的條件下晾干。
本發(fā)明中所用原料、設(shè)備,若無特別說明,均為本領(lǐng)域的常用原料、設(shè)備;本發(fā)明中所用方法,若無特別說明,均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。