探析阀控式铅酸蓄电池电镀铝合金负极板栅的研究

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1、天津大学硕士学位论文阀控式铅酸蓄电池电镀铝合金负极板栅的研究姓名：赵巍申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：唐致远;周立新20071201中文摘要本文主要研究了铝基体上电镀铅锡合金的工艺条件，铝合金板栅的铸造方法，以及电镀铝合金板栅作为阀控式铅酸电池负极板栅的可行性。其目的是在于开发出一种铝基轻型板栅，用于铅酸蓄电池中以减轻电池的质量，提高电池的质量比能量。本文中所采用的电镀铅锡合金的镀液体系是氨基磺酸体系。通过测试镀液的阴极极化曲线、镀液的稳定性以及HuIl槽实验，确定了氨基磺酸盐电镀铅锡合金的最佳工艺条件。用S

2、EM观察了镀层的表观形貌，结果表明，镀层结晶非常致密；通过阳极极化曲线和交流阻抗曲线测试了镀层的耐腐蚀性能，结果表明，镀层的耐蚀性能良好；用疲劳弯曲实验和划痕实验测试了镀层与基体间的结合力，结果表明镀层与基体结合牢固。本文从传统的板栅铸造方法着手，比较了各种铸造方法的技术可行性和生产成本，最终通过金属型铸造的方法铸造出铝合金板栅。这种板栅的质量轻、强度高，能够承受铅酸电池充放电过程中形变。本文以铝基电镀铅锡合金(包括纯铅)板栅作为铅酸电池负极板栅，制备出阀控式铅酸电池并对电池进行了初步的性能测试。测试结果表明，铝基轻型

3、板栅完全有可能取代传统铅基合金板栅，并且表现出更好的性能。铝基轻型板栅能够在一定程度上提高铅酸电池的质量比能量，高倍率放电性能和低温放电性能。本文还研究了电镀铅锡合金镀层在硫酸溶液中的电化学行为，为改进镀层的性能提供了理论依据。通过交流阻抗测试技术、线性电位扫描法、循环伏安法等，研究了镀层在硫酸溶液中阳极膜的生长及阳极膜的阻抗等性能，结果表明，在镀层中加入适量的锡可以显著降低电池充放电过程中形成的阳极膜的阻抗，提高板栅的导电性，减轻钝化现象。关键词：电镀铅锡合金，铝合金，铸造，轻型板栅，阀控式铅酸蓄电池ABSTRACT

4、ThisarticlemainlystudiedonthetechnicalconditionsofPb-SnaIloydepositedonaluminum，thecastingmethodofaluminumalloylight-t)，pegridandthepossibili够ofaluminumalloyIight一哆pegridforvaIve-regulatedlead-acidba_tteries．AIight—typegridmaterialforlead-acidbatteries，whichwasd

5、eVelopedinthepresentwork，istoreducethewei曲tofthebatteries，sothewei曲tspecialene略ycouldbepromoted．Pb—SnalloywasplatedfromsulfamicacidinthiseXperiment。CathodeVoltammet巧experiments，thestabilit)，ofsuIfamicacidelecl”e，andhullexperimentswereusedtolookformebesttechnical

6、conditionsforPb—Snelectrodepositing．Thesurfaceofthedepositwasobsen，edbyESEM，showingthatthedepositsfromsulfamicacidwereVelycompact．AnodeVoltammet巧experimentsandEISexperimentsshownthatthePb-SndepositspreparedinsulfamicacideleclytewereVerycorrosion-resistt65MH2S04(

7、simuIatingtheturecustomanceoftheIead-acidbatteries)．7rheadherenceofthedepositsweretestedbyf．atiguebendingtestandscratchtest．Thisaniclebeganfromthemethodoftraditionalcasting．TakingacomprehensiVeviewofthetechniquepossibilityandcost，themethodofmetaltypecastingwasch

8、oosetoproducealuminumalloygrid．ThequalityofthegridwasVe哕li曲tandthestren舀hwashigh．ItcouldraiSetheweightspecificene略yoflead—acidbateeriestoa1a略eextent，andcouldsupportth