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一种用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极板的制备方法

摘要

一种用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极板的制备方法,它涉及用于双极性铅蓄电池的双极板的制备方法。本发明要解决现有双极性铅蓄电池存在基板与活性物质结合不牢的问题。制备方法:一、预处理;二、钛板表面蜂窝化;三、电镀择优生长的铅锡合金层;四、制备高可靠性双极板。本发明用于一种用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极板的制备。

著录项

  • 公开/公告号CN105552314A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2016-05-04

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 哈尔滨工业大学;

    申请/专利号CN201510901855.6

  • 发明设计人 王殿龙;王飞;袁玉和;罗浩;

    申请日2015-12-08

  • 分类号H01M4/20;H01M4/82;H01M4/66;H01M4/76;

  • 代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所;

  • 代理人侯静

  • 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号

  • 入库时间 2023-12-18 15:46:18

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-09-26

    授权

    授权

  • 2016-06-01

    实质审查的生效 IPC(主分类):H01M4/20 申请日:20151208

    实质审查的生效

  • 2016-05-04

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及用于双极性铅蓄电池的双极板的制备方法。

背景技术

双极性铅蓄电池与传统铅蓄电池相比,比能量和比功率高,循环寿命长,而且节铅 超过40%,可实现铅蓄电池行业的节能、降耗、减排,在储能和电动车领域具有很好的 应用前景。目前,双极性铅蓄电池不能实现产业化的关键问题是双极板中基板与活性物质 结合不牢,导致双极板的可靠性差,无法实现规模化生产。

发明内容

本发明要解决现有双极性铅蓄电池存在基板与活性物质结合不牢的问题,而提供一 种用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极板的制备方法。

一种用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极板的制备方法,具体是按照以下步骤进行 的:

一、预处理:

对钛板依次进行除油和酸洗,得到预处理后的钛板;

二、钛板表面蜂窝化:

以涂有氧化钌的钛网为阳极,以预处理的钛板为阴极,然后将涂有氧化钌的钛网阳极 和预处理的钛板阴极置于蜂窝化处理液中,在温度为80℃~90℃及电流密度为 5A/dm2~20A/dm2的条件下,处理10s~20s,然后在温度为80℃~90℃及电流密度为 0.5A/dm2~2A/dm2的条件下,处理10min~30min,处理后取出钛板,室温下,对处理后的 钛板用去离子水清洗,得到表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板;

所述的蜂窝化处理液由质量百分数为20%~36%的盐酸和促进剂组成,所述的蜂窝化 处理液中促进剂的质量百分数为5%~20%;所述的促进剂为草酸和质量百分数为42%的 氢氟酸中的一种或两种的混合物;

三、电镀择优生长的铅锡合金层:

以表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板为阴极,以铅锡合金板为阳极,将表面有氢化膜保 护的蜂窝化钛板阴极置于两片铅锡合金板阳极之间,在表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板阴 极与两片铅锡合金板阳极之间固定多孔隔板,得到待处理件,将待处理件置于铅锡合金镀 液中,在温度为30℃~40℃和电流密度为1A/dm2~2A/dm2的条件下,电镀20min~4h,得 到表面长有铅锡须的铅锡合金/钛/铅锡合金复合钛基板;

所述的铅锡合金镀液由焦磷酸钾、二价铅离子、二价锡离子和添加剂组成;所述的铅 锡合金镀液中焦磷酸钾的浓度为0.6mol/L~0.8mol/L;所述的铅锡合金镀液中二价铅离子 的浓度为0.2mol/L~0.4mol/L;所述的铅锡合金镀液中二价锡离子的浓度为 0.005mol/L~0.02mol/L;所述的铅锡合金镀液中添加剂的浓度为1g/L~5g/L;

四、制备高可靠性双极板:

制备正极铅膏和负极铅膏,然后在表面长有铅锡须的铅锡合金/钛/铅锡合金复合钛基 板一面涂覆正极铅膏,另一面涂覆负极铅膏,得到涂膏板,再进行浸酸处理或淋酸处理, 得到酸处理后的涂膏板,首先在温度为40℃~65℃和湿度为50%~100%的条件下,对酸处 理后的涂膏板固化24h~48h,然后在温度为50℃~65℃和湿度为30%~50%的条件下,固 化2h~4h,再在温度为65℃~70℃和湿度为20%~30%的条件下,固化2h~4h,最后在温度 为70℃和湿度为0%的条件下,干燥4h~8h,即得到用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极 板。

本发明的有益效果是:①、本发明制备的表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板,蜂窝结 构与氢化膜共同起作用,保证了电镀铅锡合金镀层与钛板的结合强度;②、通过电镀表面 长有铅锡须的铅锡合金镀层,起“铆钉”作用,保证了铅膏与复合钛基板的结合强度,在双 极板充放电循环过程中能保持活性物质与复合基板结合牢固;③、钛板具有高耐蚀性;④、 铅锡合金镀层能于铅膏反应形成良好的导电界面。因此,本发明制备的双极板用于双极性 铅蓄电池具有高可靠性。

本发明用于一种用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极板的制备方法。

附图说明

图1是实施例步骤二制备的表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板的扫描电镜图;

图2是实施例步骤二制备的表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板的XRD图谱和 TiH1.924-PDF22-0983标准图谱,A为实施例步骤二制备的表面有氢化膜保护的蜂窝化钛 板,B为TiH1.924-PDF22-0983;

图3是实施例步骤三制备的表面长有铅锡须的铅锡合金/钛/铅锡合金复合钛基板的扫 描电镜图;

图4是实施例步骤四制备的用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极板正面照片;

图5是实施例步骤四制备的用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极板侧面照片,1为负 极活性物质,2为正极活性物质,3为表面长有铅锡须的铅锡合金/钛/铅锡合金复合钛基 板;

图6是实施例和对比实验制备得到的双极性铅蓄电池的循环稳定性测试结果对比,A 为实施例制备得到的双极性铅蓄电池,B为对比实验制备得到的双极性铅蓄电池。

具体实施方式

具体实施方式一:本实施方式所述的一种用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极板的制 备方法,具体是按照以下步骤进行的:

一、预处理:

对钛板依次进行除油和酸洗,得到预处理后的钛板;

二、钛板表面蜂窝化:

以涂有氧化钌的钛网为阳极,以预处理的钛板为阴极,然后将涂有氧化钌的钛网阳极 和预处理的钛板阴极置于蜂窝化处理液中,在温度为80℃~90℃及电流密度为 5A/dm2~20A/dm2的条件下,处理10s~20s,然后在温度为80℃~90℃及电流密度为 0.5A/dm2~2A/dm2的条件下,处理10min~30min,处理后取出钛板,室温下,对处理后的 钛板用去离子水清洗,得到表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板;

所述的蜂窝化处理液由质量百分数为20%~36%的盐酸和促进剂组成,所述的蜂窝化 处理液中促进剂的质量百分数为5%~20%;所述的促进剂为草酸和质量百分数为42%的 氢氟酸中的一种或两种的混合物;

三、电镀择优生长的铅锡合金层:

以表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板为阴极,以铅锡合金板为阳极,将表面有氢化膜保 护的蜂窝化钛板阴极置于两片铅锡合金板阳极之间,在表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板阴 极与两片铅锡合金板阳极之间固定多孔隔板,得到待处理件,将待处理件置于铅锡合金镀 液中,在温度为30℃~40℃和电流密度为1A/dm2~2A/dm2的条件下,电镀20min~4h,得 到表面长有铅锡须的铅锡合金/钛/铅锡合金复合钛基板;

所述的铅锡合金镀液由焦磷酸钾、二价铅离子、二价锡离子和添加剂组成;所述的铅 锡合金镀液中焦磷酸钾的浓度为0.6mol/L~0.8mol/L;所述的铅锡合金镀液中二价铅离子 的浓度为0.2mol/L~0.4mol/L;所述的铅锡合金镀液中二价锡离子的浓度为 0.005mol/L~0.02mol/L;所述的铅锡合金镀液中添加剂的浓度为1g/L~5g/L;

四、制备高可靠性双极板:

制备正极铅膏和负极铅膏,然后在表面长有铅锡须的铅锡合金/钛/铅锡合金复合钛基 板一面涂覆正极铅膏,另一面涂覆负极铅膏,得到涂膏板,再进行浸酸处理或淋酸处理, 得到酸处理后的涂膏板,首先在温度为40℃~65℃和湿度为50%~100%的条件下,对酸处 理后的涂膏板固化24h~48h,然后在温度为50℃~65℃和湿度为30%~50%的条件下,固 化2h~4h,再在温度为65℃~70℃和湿度为20%~30%的条件下,固化2h~4h,最后在温度 为70℃和湿度为0%的条件下,干燥4h~8h,即得到用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极 板。

本实施方式的有益效果是:①、本实施方式制备的表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板, 蜂窝结构与氢化膜共同起作用,保证了电镀铅锡合金镀层与钛板的结合强度;②、通过电 镀表面长有铅锡须的铅锡合金镀层,起“铆钉”作用,保证了铅膏与复合钛基板的结合强度, 在双极板充放电循环过程中能保持活性物质与复合基板结合牢固;③、钛板具有高耐蚀性; ④、铅锡合金镀层能于铅膏反应形成良好的导电界面。因此,本实施方式制备的双极板用 于双极性铅蓄电池具有高可靠性。

具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:步骤一中所述的钛 板厚度为0.1mm~0.5mm。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是:步骤一中 所述的除油和酸洗是按照以下步骤进行的:将钛板浸渍于温度为60℃~70℃的除油液中, 浸渍时间为10min~30min,得到除油后的钛板,室温下,将除油后的钛板浸渍于酸洗液中, 浸渍1min~2min,得到预处理后的钛板;

所述的除油液由碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠组成;所述的除油液中碳酸钠的浓度为 35g/L~45g/L;所述的除油液中磷酸钠的浓度为45g/L~55g/L;所述的除油液中硅酸钠的浓 度为20g/L~30g/L;

所述的酸洗液由质量百分数为42%的氢氟酸、质量百分数为65%的浓硝酸和质量百 分数为30%的双氧水组成;所述的酸洗液中质量百分数为42%的氢氟酸的浓度为 20mL/L~30mL/L;所述的酸洗液中质量百分数为65%的浓硝酸的浓度为20mL/L~40mL/L; 所述的酸洗液中质量百分数为30%的双氧水的浓度为35mL/L~70mL/L。其它与具体实施 方式一或二相同。

具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是:步骤三中 所述的铅锡合金板中锡含量为0.5%~5%。其它与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是:步骤三中 所述的多孔隔板为多孔结构的玻璃棉隔板或多孔结构的聚丙烯隔板;所述的多孔隔板中 孔为通孔,孔径为0.5mm~2mm,孔隙率为85%~95%,多孔隔板的厚度为2cm~10cm。 其它与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是:步骤三中 所述的添加剂为明胶、苯酚和乙二铵四乙酸二钠中的一种或两种的混合物。其它与具体 实施方式一至五相同。

具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是:步骤四中 制备正极铅膏和负极铅膏,具体是按以下步骤进行的:①、称取铅粉、红丹及短纤维并混 合,在搅拌条件下,依次加入水和密度为1.4g/cm3的硫酸溶液,得到正极铅膏;

所述的铅粉与红丹的质量比为100:2;所述的铅粉与短纤维的质量比为100:0.15;所 述的铅粉与水的质量比为100:12;所述的铅粉与密度为1.4g/cm3的硫酸溶液的质量比为 100:8.7;

②、称取铅粉、短纤维、硫酸钡、木质素、腐植酸及碳材料并混合,在搅拌条件下, 依次加入水和密度为1.4g/cm3的硫酸溶液,得到负极铅膏;

所述的铅粉与短纤维的质量比为100:0.08;所述的铅粉与硫酸钡的质量比为100:0.8; 所述的铅粉与木质素的质量比为100:0.2;所述的铅粉与腐植酸的质量比为100:0.25;所 述的铅粉与碳材料的质量比为100:(0.25~1.0);所述的铅粉与水的质量比为100:11;所述 的铅粉与密度为1.4g/cm3的硫酸溶液的质量比为100:8.5。其它与具体实施方式一至六相 同。

具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是:步骤①中 所述的短纤维长为2.5mm~3mm;步骤①中所述的短纤维为聚酯短纤维;步骤②中所述 的短纤维长为2.5mm~3mm;步骤②中所述的短纤维为聚酯短纤维;步骤②中所述的木 质素为木质素磺酸钠;步骤②中所述的碳材料为活性炭、炭黑、乙炔黑和碳纳米管中的 一种或两种的混合物。其它与具体实施方式一至七相同。

具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是:步骤四中 浸酸处理,具体是按以下步骤进行的:将涂膏板浸渍于密度为1.1g/cm3的硫酸溶液中 1s~2s。其它与具体实施方式一至八相同。

具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是:步骤四中 淋酸处理,具体是按以下步骤进行的:用密度为1.1g/cm3的硫酸溶液对涂膏板喷淋1s~2s。 其它与具体实施方式一至九相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果:

实施例:

本实施例所述的一种用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极板的制备方法,具体是按 照以下步骤进行的:

一、预处理:

对厚度为0.2mm的钛板依次进行除油和酸洗,得到预处理后的钛板;

二、钛板表面蜂窝化:

以涂有氧化钌的钛网为阳极,以预处理的钛板为阴极,然后将涂有氧化钌的钛网阳极 和预处理的钛板阴极置于蜂窝化处理液中,在温度为90℃及电流密度为10A/dm2的条件 下,处理10s,然后在温度为90℃及电流密度为1A/dm2的条件下,处理15min,处理后 取出钛板,室温下,对处理后的钛板用去离子水清洗,得到表面有氢化膜保护的蜂窝化钛 板;

所述的蜂窝化处理液由质量百分数为20%~36%的盐酸和促进剂组成,所述的蜂窝化 处理液中促进剂的质量百分数为20%;所述的促进剂为草酸和质量百分数为42%的氢氟 酸的混合物;所述的草酸与质量百分数为42%的氢氟酸的质量比为1:1;

三、电镀择优生长的铅锡合金层:

以表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板为阴极,以铅锡合金板为阳极,将表面有氢化膜保 护的蜂窝化钛板阴极置于两片铅锡合金板阳极之间,在表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板阴 极与两片铅锡合金板阳极之间固定多孔隔板,得到待处理件,将待处理件置于铅锡合金镀 液中,在温度为35℃和电流密度为1.5A/dm2的条件下,电镀1h,得到表面长有铅锡须的 铅锡合金/钛/铅锡合金复合钛基板;

所述的铅锡合金镀液由焦磷酸钾、二价铅离子、二价锡离子和添加剂组成;所述的铅 锡合金镀液中焦磷酸钾的浓度为0.7mol/L;所述的铅锡合金镀液中二价铅离子的浓度为 0.2mol/L;所述的铅锡合金镀液中二价锡离子的浓度为0.01mol/L;所述的铅锡合金镀液 中添加剂的浓度为2g/L;所述的添加剂为苯酚;

四、制备高可靠性双极板:

制备正极铅膏和负极铅膏,然后在表面长有铅锡须的铅锡合金/钛/铅锡合金复合钛基 板一面涂覆正极铅膏,另一面涂覆负极铅膏,得到涂膏板,再进行浸酸处理,得到酸处理 后的涂膏板,首先在温度为65℃和湿度为95%的条件下,对酸处理后的涂膏板固化24h, 然后在温度为65℃和湿度为50%的条件下,固化2h,再在温度为65℃和湿度为30%的条 件下,固化2h,最后在温度为70℃和湿度为0%的条件下,干燥4h,即得到用于双极性 铅蓄电池的高可靠性双极板;

步骤一中所述的除油和酸洗是按照以下步骤进行的:将钛板浸渍于温度为70℃的除 油液中,浸渍时间为20min,得到除油后的钛板,室温下,将除油后的钛板浸渍于酸洗液 中,浸渍2min,得到预处理后的钛板;

所述的除油液由碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠组成;所述的除油液中碳酸钠的浓度为 40g/L;所述的除油液中磷酸钠的浓度为50g/L;所述的除油液中硅酸钠的浓度为25g/L;

所述的酸洗液由质量百分数为42%的氢氟酸、质量百分数为65%的浓硝酸和质量百 分数为30%的双氧水组成;所述的酸洗液中质量百分数为42%的氢氟酸的浓度为20mL/L; 所述的酸洗液中质量百分数为65%的浓硝酸的浓度为25mL/L;所述的酸洗液中质量百分 数为30%的双氧水的浓度为70mL/L;

步骤三中所述的铅锡合金板的锡含量为1.5%;

步骤三中所述的多孔隔板为多孔结构的聚丙烯隔板;所述的多孔隔板中孔为通孔, 孔径为2mm,孔隙率为90%,多孔隔板的厚度为5cm;

步骤四中制备正极铅膏和负极铅膏,具体是按以下步骤进行的:①、称取铅粉、红 丹及短纤维并混合,在搅拌条件下,依次加入水和密度为1.4g/cm3的硫酸溶液,得到正极 铅膏;

所述的铅粉与红丹的质量比为100:2;所述的铅粉与短纤维的质量比为100:0.15;所 述的铅粉与水的质量比为100:12;所述的铅粉与密度为1.4g/cm3的硫酸溶液的质量比为 100:8.7;所述的短纤维长为2.5mm~3mm;所述的短纤维为聚酯短纤维;

②、称取铅粉、短纤维、硫酸钡、木质素、腐植酸及碳材料并混合,在搅拌条件下, 依次加入水和密度为1.4g/cm3的硫酸溶液,得到负极铅膏;

所述的铅粉与短纤维的质量比为100:0.08;所述的铅粉与硫酸钡的质量比为100:0.8; 所述的铅粉与木质素的质量比为100:0.2;所述的铅粉与腐植酸的质量比为100:0.25;所 述的铅粉与碳材料的质量比为100:1.0;所述的铅粉与水的质量比为100:11;所述的铅粉 与密度为1.4g/cm3的硫酸溶液的质量比为100:8.5;所述的短纤维长为2.5mm~3mm;所述 的短纤维为聚酯短纤维;所述的木质素为木质素磺酸钠;所述的碳材料为活性炭;

步骤四中浸酸处理,具体是按以下步骤进行的:将涂膏板浸渍于密度为1.1g/cm3的 硫酸溶液中1s~2s。

对比实验:

一、预处理:

对厚度为0.2mm的钛板依次进行除油和酸洗,得到预处理后的钛板;

二、电镀铅锡合金层:

以预处理后的钛板为阴极,以铅锡合金板为阳极,将预处理后的钛板阴极置于两片铅 锡合金板阳极之间,得到待处理件,将待处理件置于铅锡合金镀液中,在温度为35℃和 电流密度为1.5A/dm2的条件下,电镀1h,得到铅锡合金/钛/铅锡合金复合钛基板;

所述的铅锡合金镀液由焦磷酸钾、二价铅离子、二价锡离子和添加剂组成;所述的铅 锡合金镀液中焦磷酸钾的浓度为0.7mol/L;所述的铅锡合金镀液中二价铅离子的浓度为 0.2mol/L;所述的铅锡合金镀液中二价锡离子的浓度为0.01mol/L;所述的铅锡合金镀液 中添加剂的浓度为2g/L;所述的添加剂为苯酚;

三、制备高可靠性双极板:

制备正极铅膏和负极铅膏,然后在铅锡合金/钛/铅锡合金复合钛基板一面涂覆正极铅 膏,另一面涂覆负极铅膏,再进行浸酸处理,得到酸处理后的涂膏板,首先在温度为65℃ 和湿度为95%的条件下,对酸处理后的涂膏板固化24h,然后在温度为65℃和湿度为50% 的条件下,固化2h,再在温度为65℃和湿度为30%的条件下,固化2h,最后在温度为 70℃和湿度为0%的条件下,干燥4h,即得到双极板;

步骤一中所述的除油和酸洗是按照以下步骤进行的:将钛板浸渍于温度为70℃的除 油液中,浸渍时间为20min,得到除油后的钛板,室温下,将除油后的钛板浸渍于酸洗液 中,浸渍2min,得到预处理后的钛板;

所述的除油液由碳酸钠、磷酸钠和硅酸钠组成;所述的除油液中碳酸钠的浓度为 40g/L;所述的除油液中磷酸钠的浓度为50g/L;所述的除油液中硅酸钠的浓度为25g/L;

所述的酸洗液由质量百分数为42%的氢氟酸、质量百分数为65%的浓硝酸和质量百 分数为30%的双氧水组成;所述的酸洗液中质量百分数为42%的氢氟酸的浓度为20mL/L; 所述的酸洗液中质量百分数为65%的浓硝酸的浓度为25mL/L;所述的酸洗液中质量百分 数为30%的双氧水的浓度为70mL/L;

步骤二中所述的铅锡合金板的锡含量为1.5%;

步骤三中制备正极铅膏和负极铅膏,具体是按以下步骤进行的:①、称取铅粉、红 丹及短纤维并混合,得到混合物,在搅拌条件下,向混合物中依次加入水和密度为1.4g/cm3的硫酸溶液,得到正极铅膏;

所述的铅粉与红丹的质量比为100:2;所述的铅粉与短纤维的质量比为100:0.15;所 述的铅粉与水的质量比为100:12;所述的铅粉与密度为1.4g/cm3的硫酸溶液的质量比为 100:8.7;所述的短纤维长为2.5mm~3mm;所述的短纤维为聚酯短纤维;

②、称取铅粉、短纤维、硫酸钡、木质素、腐植酸及碳材料并混合,得到混合物,在 搅拌条件下,向混合物中依次加入水和密度为1.4g/cm3的硫酸溶液,得到负极铅膏;

所述的铅粉与短纤维的质量比为100:0.08;所述的铅粉与硫酸钡的质量比为100:0.8; 所述的铅粉与木质素的质量比为100:0.2;所述的铅粉与腐植酸的质量比为100:0.25;所 述的铅粉与碳材料的质量比为100:1.0;所述的铅粉与水的质量比为100:11;所述的铅粉 与水的质量比为100:11;所述的铅粉与密度为1.4g/cm3的硫酸溶液的质量比为100:8.5; 所述的短纤维长为2.5mm~3mm;所述的短纤维为聚酯短纤维;所述的木质素为木质素磺 酸钠;所述的碳材料为活性炭;

步骤三中浸酸处理,具体是按以下步骤进行的:将涂膏板浸渍于密度为1.1g/cm3的 硫酸溶液中1s~2s。

图1是实施例步骤二制备的表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板的扫描电镜图;由图可知, 钛板表面形成了蜂窝状盲孔,直径约1微米,深度1微米~3微米,该蜂窝状盲孔能够大 大增加电镀铅锡层与钛板的结合强度。

图2是实施例步骤二制备的表面有氢化膜保护的蜂窝化钛板的XRD图谱和 TiH1.924-PDF22-0983标准图谱,A为实施例步骤二制备的表面有氢化膜保护的蜂窝化钛 板,B为TiH1.924-PDF22-0983;由图可知,蜂窝化处理的钛板表面有TiH1.924物膜层,该 膜层能够防止蜂窝化钛板的表面在电镀铅锡合金层之前被空气或清洗水中的氧气氧化为 二氧化钛,从根本上消除了钛上电镀时表面氧化膜导致镀层结合力非常差的内在因素,保 证电镀铅锡合金层时铅锡合金原子与金属钛原子直接结合,进一步提高了电镀铅锡层与钛 板的结合强度。

图3是实施例步骤三制备的表面长有铅锡须的铅锡合金/钛/铅锡合金复合钛基板的扫 描电镜图;由图可知,铅锡合金镀层表面长有5微米~10微米的铅锡须,该铅锡须起“铆 钉”作用,对于增强复合钛基板与其表面所涂铅膏的结合强度起关键作用,能够保证充放 电循环过程中复合钛基板不会与活性物质分离,提高双极板的可靠性,从而改善双极性铅 蓄电池的循环稳定性。

图4是实施例步骤四制备的用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极板正面照片;由图可 知,铅膏固化后与复合基板结合良好。

图5是实施例步骤四制备的用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极板侧面照片,1为负 极活性物质,2为正极活性物质,3为表面长有铅锡须的铅锡合金/钛/铅锡合金复合钛基 板;由图可知,正、负极活性物质与复合基板结合良好。

利用实施例制备的用于双极性铅蓄电池的高可靠性双极板、一片单正极板和一片单负 极板组装4V双极性铅蓄电池,注液化成后测试循环稳定性;

利用对比实验制备的双极板、一片单正极板和一片单负极板组装4V双极性铅蓄电池, 注液化成后测试循环稳定性;

图6是实施例和对比实验制备得到的双极性铅蓄电池的循环稳定性测试结果对比,A 为实施例制备得到的双极性铅蓄电池,B为对比实验制备得到的双极性铅蓄电池的;由图 可知,实施例制备的双极性铅蓄电池的循环稳定性明显优于对比实验制备的双极性铅蓄电 池。

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