[发明专利]一种铸焊轻型金属负极板栅铅蓄电池汇流排的方法

说明书

本发明涉及一种铸焊轻型金属负极板栅铅蓄电池汇流排的方法，其特征在于，对轻型金属负极板栅进行电镀和/或搪锡处理后再进行铸焊。与现有技术相比，本发明解决了轻型金属应用于铅酸蓄电池板栅的虚焊、假焊现象，汇流排与极耳更好地相熔，化成后电池内阻处于5.96～8.78mΩ之间，有利于轻型金属板栅在达到轻量高能的同时，相应产品在实际生产中实现产业化。

技术领域

本发明涉及铅蓄电池制备技术领域，具体涉及一种铸焊轻型金属负极板栅铅蓄电池汇流排的方法。

背景技术

铅酸电池由于其安全可靠，价格便宜，及废旧电池几乎可以全部回收利用，是目前生产量及市场最大的电池。但由于其能量密度不高(约30-40kW/Kg)，限制了其很多应用领域，因此提高其能量密度是目前研发的重要方向。分析铅酸蓄电池的组成不难发现，比能量低的最重要原因之一是非活性物质铅(主要是铅基合金板栅材料)的用量较大。因此，铅酸蓄电池轻型板栅材料的开发一直是很重要的研究课题。

板栅轻量化要求既能实现铅酸电池整体减重，又不能明显牺牲电池充放电性能。轻质金属板栅是实现铅酸电池板栅轻量化的一个重要方向。板栅轻量化的主要措施是用比重轻的非铅导电材料取代铅板栅。非铅板栅材料要能支撑活性物质，使电池内阻最小化，并能在电解液中稳定存在。选择非铅板栅材料对于铅酸电池性能以及寿命都有着不可忽视的影响。

在轻型基体材料上电镀铅或铅锡合金，可以替代传统铅基合金作为铅酸蓄电池的板栅材料，从而提高铅酸蓄电池的比能量。轻型金属及其合金作为铅酸电池负极板栅过电位小，反应过程中电流密度合理，活性物质能够较大程度参与反应，具有较优的放电性能。轻型金属板栅用于电池负极可以降低电池内阻，改善低温性能，减轻板栅质量，提高输出功率。其在固定用铅蓄电池也将具有广泛的应用前景。

所用轻型金属材料作为铅酸电池负极板栅，由于铜及其合金或铝及其合金等轻型金属与铅合金熔点相差较大，在成品电池制作与组装中暴露了铸焊汇流排时虚焊、假焊、甚至无法焊接等问题，若能有效解决新型轻量化金属板栅在电池实际生产中的此类制作工艺问题，就能进一步推动轻型板栅在铅蓄电池中的产业化应用，真正实现铅蓄电池的“轻量高能”概念，将铅蓄电池品质以及性能做出市场化的整体提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种铸焊轻型金属负极板栅铅蓄电池汇流排的方法，解决了轻量化金属板栅在电池产线制作与组装过程中出现的铸焊汇流排时虚焊、假焊、甚至无法焊接等问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种铸焊轻型金属负极板栅铅蓄电池汇流排的方法，对轻型金属负极板栅进行电镀和/或搪锡处理后再进行铸焊。

进一步地，所述的电镀处理包括在轻型金属负极板栅整体上镀覆致密完整的铅或铅锡合金镀层。若有需要，可将轻型金属负极板栅倒置，单使极耳处于电镀体系镀液中再度进行电镀操作。用电镀方法在铝基体上沉积出的铅、锡或铅锡合金比其他方法制备出的板栅性能要优越很多，根据电极过程定律，几种离子同时在阴极放电的必要条件是它们的析出电位相近。铅和锡在常温下的析出电位分别是-0.127V，-0.136V，容易实现共同沉积。在镀液中，络合物或者添加剂等对铅、锡离子的作用使二者的电位更加接近，在阴极上的共同沉积变得极为容易，仅仅改变铅和锡的含量就可以得到从纯铅到纯锡间所有比例的铅锡合金镀层。将铅、铅锡合金镀于板栅表面，均能够减少α-PbO₂的量，从而大大削减充电带来的钝化层问题，保证轻型金属基体在铅酸电池内部充放电环境下的耐蚀性。并且铅、铅锡合金镀层能改善板栅/活性物质的界面性质，使电极的充电接受能力得到提高，降低电极的腐蚀。电镀作为一种成熟工艺，在工业上应用已达常态，极易实现，推进了轻型金属板栅在铅酸电池的工业化批量应用的实现。