[发明专利]铅酸蓄电池负极泡沫铅板栅的制作方法

说明书

本发明是铅酸蓄电池新型泡沫Pb负极的制造方法方法。

铅酸蓄电池广泛用于交通、电力、通讯、家电、矿灯等多种领域，是目前市场上用量最大的二次电池。随着科学技术的进步，特别是电动车电源的需要，对铅酸电池性能的要求越来越高，急需开发一种重量轻、容量大、寿命长，并能大电流放电的新一代铅酸(L-A)蓄电池。目前国内外相继开发的新型L-A电池有：采用导电塑料作板栅，以减轻L-A电池的重量，并提高其重量比能量的塑料板栅L-A电池；改变传统结构的双极性L-A蓄电池，以提高重量比能量，减少内阻，加大放电电流，据报导，美国已制成重量比能量达到55Wh/kg的电池；没有板栅的铅布电池，在玻璃纤维包覆上铅，并织成布，然后涂上铅膏，成为极板，其重量比能量可达41Wh／kg，并可循环900次；选用新型保持电解液材料-颗粒SiO₂的阀控密闭电池，可减少内阻，提高放电电流，并能延长电池寿命；以拉网铜镀铅作为L-A电池的负极板栅，以减轻电池重量和提高大电流放电性能。但以上电池目前仍处于试用阶段，市场上尚未见到大批量应用。

本发明的目的是提供一种与传统浇铸法制造铅合金板栅截然不同的新型负极板栅的制造方法。

本发明是以多孔泡沫铜为基体，采用电镀的方法，在泡沫铜表面上镀一层Pb-Sn合金，经过热处理后，再镀一层纯Pb，这样就制成了一种铜基多孔的泡沫Pb板栅(以下简称泡沫Pb板栅)，在涂上活性物质-铅膏以后，即制得了泡沫Pb负极。应该指出，这种极板只能作为L-A电池的负极极板使用。

本发明的负极极板的优点如下：重量轻，泡沫Pb栅与相同几何尺寸的Pb-Ca合金板栅比较，重量减轻70％，制成负极后，泡沫Pb板栅是多孔的，有非常大的外表面面积，是传统板栅的4-5倍，因而增加了板栅与活性物质的接触，也增加了板栅的导电能力减少了内阻，提高了充电效率和活性物质的利用率；该泡沫Pb负极板的容量大，在不同放电电流下，比一般负极板容量提高10-50％；该泡沫负极板的重量比能量在不同放电电流下比普通负极板提嵩35-75％；该泡沫Pb负极板栅耐腐蚀、寿命长。经模拟试验，其循环寿命可达1000次以上。

例1

剪裁60×40×3.5(mm)的泡沫铜基体(孔隙率95％)，在其上部焊上铅条作为极耳，在氟硼酸锡与氟硼酸铅中电镀上一层Pb-Sn表面层，其厚度约为0.1-0.5mm，然后在200℃以下热处理lO分钟左右，最后在氟硼酸铅溶液中电镀上一层纯Pb(厚度为O.1-0.5mm)，即为泡沫Pb负极板栅。应用一般传统工艺涂上负极活性物质(铅膏)后经干燥、即为泡沫Pb负极板栅。

用这种泡沫Pb负极板，与传统的Pb-Ca(或Pb-Sn)合金板栅负极相比，其各组份的重量分配如表1。

表1

泡沫Pb负极Pb-Ca负极板栅量W(g)8．0724．97铅膏量W(g)29．4032．10负极板总量(g)37．4757．07