一種用于雙極性鉛蓄電池的高可靠性雙極板的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于雙極性鉛蓄電池的雙極板的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雙極性鉛蓄電池與傳統(tǒng)鉛蓄電池相比，比能量和比功率高，循環(huán)壽命長(zhǎng)，而且節(jié)鉛超過40%，可實(shí)現(xiàn)鉛蓄電池行業(yè)的節(jié)能、降耗、減排，在儲(chǔ)能和電動(dòng)車領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。目前，雙極性鉛蓄電池不能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵問題是雙極板中基板與活性物質(zhì)結(jié)合不牢，導(dǎo)致雙極板的可靠性差，無法實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決現(xiàn)有雙極性鉛蓄電池存在基板與活性物質(zhì)結(jié)合不牢的問題，而提供一種用于雙極性鉛蓄電池的高可靠性雙極板的制備方法。
[0004]—種用于雙極性鉛蓄電池的高可靠性雙極板的制備方法，具體是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0005]—、預(yù)處理:
[0006]對(duì)鈦板依次進(jìn)行除油和酸洗，得到預(yù)處理后的鈦板；
[0007]二、鈦板表面蜂窩化:
[0008]以涂有氧化釕的鈦網(wǎng)為陽(yáng)極，以預(yù)處理的鈦板為陰極，然后將涂有氧化釕的鈦網(wǎng)陽(yáng)極和預(yù)處理的鈦板陰極置于蜂窩化處理液中，在溫度為80°C?90°C及電流密度為5A/dm2?20A/dm2的條件下，處理1s?20s，然后在溫度為80°C?90°C及電流密度為0.5A/dm2?2A/dm2的條件下，處理1min?30min，處理后取出鈦板，室溫下，對(duì)處理后的鈦板用去離子水清洗，得到表面有氫化膜保護(hù)的蜂窩化鈦板；
[0009]所述的蜂窩化處理液由質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20%?36%的鹽酸和促進(jìn)劑組成，所述的蜂窩化處理液中促進(jìn)劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%?20%;所述的促進(jìn)劑為草酸和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為42%的氫氟酸中的一種或兩種的混合物；
[0010]三、電鍍擇優(yōu)生長(zhǎng)的鉛錫合金層:
[0011]以表面有氫化膜保護(hù)的蜂窩化鈦板為陰極，以鉛錫合金板為陽(yáng)極，將表面有氫化膜保護(hù)的蜂窩化鈦板陰極置于兩片鉛錫合金板陽(yáng)極之間，在表面有氫化膜保護(hù)的蜂窩化鈦板陰極與兩片鉛錫合金板陽(yáng)極之間固定多孔隔板，得到待處理件，將待處理件置于鉛錫合金鍍液中，在溫度為30°c?40°C和電流密度為lA/dm2?2A/dm2的條件下，電鍍20min?4h，得到表面長(zhǎng)有鉛錫須的鉛錫合金/鈦/鉛錫合金復(fù)合鈦基板；
[0012]所述的鉛錫合金鍍液由焦磷酸鉀、二價(jià)鉛離子、二價(jià)錫離子和添加劑組成;所述的鉛錫合金鍍液中焦磷酸鉀的濃度為0.6mol/L?0.8mol/L;所述的鉛錫合金鍍液中二價(jià)鉛離子的濃度為0.2mol/L?0.4mol/L;所述的鉛錫合金鍍液中二價(jià)錫離子的濃度為0.005mol/L?0.02mol/L;所述的鉛錫合金鍍液中添加劑的濃度為lg/L?5g/L;
[0013]四、制備高可靠性雙極板:
[0014]制備正極鉛膏和負(fù)極鉛膏，然后在表面長(zhǎng)有鉛錫須的鉛錫合金/鈦/鉛錫合金復(fù)合鈦基板一面涂覆正極鉛膏，另一面涂覆負(fù)極鉛膏，得到涂膏板，再進(jìn)行浸酸處理或淋酸處理，得到酸處理后的涂膏板，首先在溫度為40°C?65°C和濕度為50 %?100 %的條件下，對(duì)酸處理后的涂膏板固化24h?48h，然后在溫度為50°C?65°C和濕度為30%?50%的條件下，固化2h?4h，再在溫度為65°C?70°C和濕度為20%?30%的條件下，固化2h?4h，最后在溫度為70°C和濕度為0%的條件下，干燥4h?8h，即得到用于雙極性鉛蓄電池的高可靠性雙極板。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:①、本發(fā)明制備的表面有氫化膜保護(hù)的蜂窩化鈦板，蜂窩結(jié)構(gòu)與氫化膜共同起作用，保證了電鍍鉛錫合金鍍層與鈦板的結(jié)合強(qiáng)度;②、通過電鍍表面長(zhǎng)有鉛錫須的鉛錫合金鍍層，起“鉚釘”作用，保證了鉛膏與復(fù)合鈦基板的結(jié)合強(qiáng)度，在雙極板充放電循環(huán)過程中能保持活性物質(zhì)與復(fù)合基板結(jié)合牢固；③、鈦板具有高耐蝕性;④、鉛錫合金鍍層能于鉛膏反應(yīng)形成良好的導(dǎo)電界面。因此，本發(fā)明制備的雙極板用于雙極性鉛蓄電池具有高可靠性。
[0016]本發(fā)明用于一種用于雙極性鉛蓄電池的高可靠性雙極板的制備方法。
【附圖說明】
[0017]圖1是實(shí)施例步驟二制備的表面有氫化膜保護(hù)的蜂窩化鈦板的掃描電鏡圖；
[0018]圖2是實(shí)施例步驟二制備的表面有氫化膜保護(hù)的蜂窩化鈦板的XRD圖譜和TiH1.924-PDF22-0983標(biāo)準(zhǔn)圖譜，A為實(shí)施例步驟二制備的表面有氫化膜保護(hù)的蜂窩化鈦板，B為TiH1.924-PDF22-0983；
[0019]圖3是實(shí)施例步驟三制備的表面長(zhǎng)有鉛錫須的鉛錫合金/鈦/鉛錫合金復(fù)合鈦基板的掃描電鏡圖；
[0020]圖4是實(shí)施例步驟四制備的用于雙極性鉛蓄電池的高可靠性雙極板正面照片；
[0021]圖5是實(shí)施例步驟四制備的用于雙極性鉛蓄電池的高可靠性雙極板側(cè)面照片，I為負(fù)極活性物質(zhì)，2為正極活性物質(zhì)，3為表面長(zhǎng)有鉛錫須的鉛錫合金/鈦/鉛錫合金復(fù)合鈦基板；
[0022]圖6是實(shí)施例和對(duì)比實(shí)驗(yàn)制備得到的雙極性鉛蓄電池的循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果對(duì)比，A為實(shí)施例制備得到的雙極性鉛蓄電池，B為對(duì)比實(shí)驗(yàn)制備得到的雙極性鉛蓄電池。
【具體實(shí)施方式】
[0023]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式所述的一種用于雙極性鉛蓄電池的高可靠性雙極板的制備方法，具體是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0024]—、預(yù)處理:
[0025]對(duì)鈦板依次進(jìn)行除油和酸洗，得到預(yù)處理后的鈦板；
[0026]二、鈦板表面蜂窩化:
[0027]以涂有氧化釕的鈦網(wǎng)為陽(yáng)極，以預(yù)處理的鈦板為陰極，然后將涂有氧化釕的鈦網(wǎng)陽(yáng)極和預(yù)處理的鈦板陰極置于蜂窩化處理液中，在溫度為80°C?90°C及電流密度為5A/dm2?20A/dm2的條件下，處理1s?20s，然后在溫度為80°C?90°C及電流密度為0.5A/dm2?2A/dm2的條件下，處理1min?30min，處理后取出鈦板，室溫下，對(duì)處理后的鈦板用去離子水清洗，得到表面有氫化膜保護(hù)的蜂窩化鈦板；
[0028]所述的蜂窩化處理液由質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20%?36%的鹽酸和促進(jìn)劑組成，所述的蜂窩化處理液中促進(jìn)劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%?20%;所述的促進(jìn)劑為草酸和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為42%的氫氟酸中的一種或兩種的混合物；
[0029]三、電鍍擇優(yōu)生長(zhǎng)的鉛錫合金層:
[0030]以表面有氫化膜保護(hù)的蜂窩化鈦板為陰極，以鉛錫合金板為陽(yáng)極，將表面有氫化膜保護(hù)的蜂窩化鈦板陰極置于兩片鉛錫合金板陽(yáng)極之間，在表面有氫化膜保護(hù)的蜂窩化鈦板陰極與兩片鉛錫合金板陽(yáng)極之間固定多孔隔板，得到待處理件，將待處理件置于鉛錫合金鍍液中，在溫度為30°C?40°C和電流密度為lA/dm2?2A/dm2的條件下，電鍍20min?4h，得到表面長(zhǎng)有鉛錫須的鉛錫合金/鈦/鉛錫合金復(fù)合鈦基板；
[0031]所述的鉛錫合金鍍液由焦磷酸鉀、二價(jià)鉛離子、二價(jià)錫離子和添加劑組成;所述的鉛錫合金鍍液中焦磷酸鉀的濃度為0.6mol/L?0.8mol/L;所述的鉛錫合金鍍液中二價(jià)鉛離子的濃度為0.2mol/L?0.4mol/L;所述的鉛錫合金鍍液中二價(jià)錫離子的濃度為0.005mol/L?0.02mol/L;所述的鉛錫合金鍍液中添加劑的濃度為lg/L?5g/L;
[0032]四、制備高可靠性雙極板:
[0033]制備正極鉛膏和負(fù)極鉛膏，然后在表面長(zhǎng)有鉛錫須的鉛錫合金/鈦/鉛錫合金復(fù)合鈦基板一面涂覆正極鉛膏，另一面涂覆負(fù)極鉛膏，得到涂膏板，再進(jìn)行浸酸處理或淋酸處理，得到酸處理后的涂膏板，首先在溫度為40°C?65°C和濕度為50 %?100 %的條件下，對(duì)酸處理后的涂膏板固化24h?48h，然后在溫度為50°C?65°C和濕度為30%?50%的條件下，固化2h?4h，再在溫度為65°C?70°C和濕度為20%?30%的條件下，固化2h?4h，最后在