[发明专利]一种使用钛基板栅的铅酸电池及其制备方法

权利要求书

1.一种使用钛基板栅的铅酸电池，其特征在于，所述的钛基板栅包括钛基正极板栅和钛基负极板栅，钛基正极板栅通过涂覆正极铅膏后制成正极极板，钛基负极板栅涂覆负极铅膏后制成负极极板；

钛基正极板栅是由钛金属基体、中间层以及表面的铅金属层构成的三明治型结构，钛金属基体为压平的钛金属或钛合金网，中间层为具有良好导电性和抗腐蚀性的金属氧化物，所述的金属氧化物是锡锑氧化物、钌钛氧化物、钌钛锡氧化物、铱锡氧化物中的一种，锡锑、钌钛、铱锡元素的比例在9:1到6:4之间，钌钛锡元素的比例在2:7:1到1:7:2之间；金属氧化物含量为10-20mg/cm²；钛金属基体的厚度为0.2-1.0mm，铅金属层厚度为50-200μm；

钛基负极板栅为由钛金属基体、中间层以及表面的铅金属层构成的三明治结构，钛金属基体为压平的钛金属片或钛合金网，所述的中间层为具有抗腐蚀性的导电金属材料制成；导电金属为铜，按照敏化、活化和化学沉积步骤将其沉积到钛金属基体表面；其中，化学沉积的溶液组成为：10-40g/L五水硫酸铜，4-16g/L甲醛，10-30g/L氢氧化钠，20-60g/L酒石酸钾钠，40-80g/L EDTA二钠盐，20-50mg/L 2,2'-联吡啶，10-30mg/L亚铁氰化钾；化学沉积时间为6-10小时，温度为40-60℃；钛基负极板栅的钛金属基体厚度为0.2-1.0mm；中间层厚度10-40μm；表面的铅金属层厚度为50-200μm。

2.一种如权利要求1所述使用钛基板栅的铅酸电池的制备方法，其特征在于，该方法的步骤如下：

一、钛基正极板栅的制备

(1)钛金属基体的表面预处理，所述的钛金属基体为压平的钛金属或钛合金网；

(2)在钛基体表面制备中间层，中间层由具有良好导电性和抗腐蚀性的金属氧化物组成，所述的金属氧化物是锡锑氧化物、钌钛氧化物、钌钛锡氧化物、铱锡氧化物中的一种；锡锑、钌钛、铱锡元素的比例在9:1到6:4之间，钌钛锡元素的比例在2:7:1到1:7:2之间；

(3)在步骤(2)的钛基中间层上电沉积铅金属层；

二、钛基负极板栅的制备

(1)钛金属基体的表面预处理；所述的钛金属基体为压平的钛金属片或钛合金网；

(2)在钛基体表面制备中间层，所述的中间层为具有抗腐蚀性的导电金属材料制成；所述的导电金属为铜，按照敏化、活化和化学沉积步骤将其沉积到钛金属基体表面；

(3)在步骤(2)的中间层上电沉积铅金属层；

步骤(2)中化学沉积的溶液组成为：10-40g/L五水硫酸铜，4-16g/L甲醛，10-30g/L氢氧化钠，20-60g/L酒石酸钾钠，40-80g/L EDTA二钠盐，20-50mg/L 2,2'-联吡啶，10-30mg/L亚铁氰化钾；化学沉积时间为6-10小时，温度为40-60℃；

三、钛基正极极板的制备

将制备好的正极铅膏按照传统铅酸电池正极常规涂膏工艺涂覆在钛基正极板栅上，按照常规固化工艺固化制得钛基正极极板；

四、钛基负极极板的制备

将制备好的铅膏按照传统铅酸电池负极常规涂膏工艺涂覆在钛基负极板栅上，接着按负极常规固化工艺固化制得钛基负极极板；

五、钛基板栅铅酸电池的组装

将钛基正极极板和钛基负极极板与隔板电解液按照传统蓄电池工艺进行组装、化成，制得钛基板栅铅酸电池。

3.根据权利要求2所述的使用钛基板栅的铅酸电池的制备方法，其特征在于，步骤一钛基正极板栅的制备中，在钛基体表面通过热分解法制备中间层，所述热分解法的步骤如下：

1)按照金属氧化物中金属元素的比例配制金属离子的醇溶液，醇为正丁醇、异丁醇或者正丙醇中的一种；

2)在所得醇溶液中加入酸溶液得到涂覆液，所述的酸为盐酸、硝酸或者醋酸；

3)将步骤2)所得涂覆液涂覆在钛基体上，80-150℃烘干5-15分钟后在空气气氛中400-600℃下热氧化5-15分钟，

4)重复步骤3)操作10-20次直至涂覆的金属离子按照金属氧化物计算含量达到10-20mg/cm²；

5)在空气气氛中400-600℃烧结1-2小时，得到带有金属氧化物中间层的钛基体。