铅酸蓄电池塑料镀铅负极板栅的研究

　　研究简报铅酸蓄电池塑料镀铅负极板栅的研究邱训高王嘉1，李光源2（1.天津大学化工学院，天津300072临沂广播电视大学，山东临沂276000）提高该电池的单位质量的比容量。

　　板栅是铅酸蓄电池电极的一个重要组成部分，起到支撑活性物质和导电的作用，必须具有一定的机械强度，良好的导电性能及耐受介质的氧化及腐蚀等特性。

　　近年来，随着科学技术的进步，国民经济的发展，人民生活水平的提高，对蓄电池的需求与日俱增，各种类型的蓄电池相继问世。

　　因为铅酸电池的性能稳定，价格便宜，仍然是应用最广且消耗量大的电池品种。但是铅蓄电池负极板栅采用铅锑合金或铅钙合金，因此电池的质量太大，比能量低是它的主要缺点。因此降低铅酸电池的质量是一件有重要意义的工作。

　　塑料镀铅作新型负极板栅能够使铅蓄电池质量比容量得到改善。由于铅酸电池在使用过程中，负极板栅的腐蚀比正极板栅轻微得多，塑料金属化后镀沿，涂上活性物质，制成负极板，具有较大的可能性。为此，本文进行了探讨性研究。

　　1试验方法37%（质量分数）40mL/L，温度为室温；时间3min5min活化：PdCl20.5g/L；C137%（质量分数）25mL/L；温度为室温；时间3min1.1塑料前处理工艺流程选用的塑料具有酯键，耐酸性优良，有一定的耐碱性，对有机溶剂及油类具有良好的化学稳定性，热变形温度为220°C，厚度为2mm，具有多孔结构。剪成如所示的尺寸。

　　按如下工艺流程进行处理：碱性除油―水洗―粗化―水洗―中和―水洗―敏化―微碱性水洗―水洗―活化―水洗―还原―水洗―化学镀铜―水洗―浸酸―水洗。

　　1.2前处理工艺规范30.0g/L；温度为室温；时间1min. 5mL/L；温度为室温；时13镀铅将经过前处理的塑料件置于按如下工艺规范配制的电镀溶液的镀槽中进行电镀。

　　移动阴极将镀好的试件取出，用水反复冲洗数次，烘干称重。

　　1.4和膏、涂膏和固化0g；乙炔黑0.1g；硫酸钡0. 3g；木素磺酸钠0. 1g；硫酸先将铅粉、乙炔黑及硫酸钡干混，然后将木素磺酸钠溶于5mL水中，将入混合物搅拌，再加入硫酸，同时不断搅拌，将剩下的水陆续加入搅拌均。

　　涂膏：将板栅放于平滑的硬塑板上，铺上粗土布，用塑料片将膏涂于板栅的一面，包上粗土布，用辊子反复滚压几遍，再如法将膏涂于板栅另一面。涂过膏的负极板在密度为溶液中浸3s 3）固化：涂膏后的试片挂于温度为70°C90°C，相对湿度保持95%以上的固化室中，24h取出，再于室温下阴干48h，称重。

　　5化成将固化的一片生负极板与两片市售普通小型铅蓄电池正极板，其尺寸如所示，相配合放入电池槽格中，正负极板间用橡胶隔42mm）隔开，电池槽格内部尺寸47mmX105mm.且每个格中加密度为1270kg/m3的H4SO4溶液，组成单体开口电池。将镀铅1.5h后涂膏的生负极板组成的电池记为1号，镀铅6h后未涂膏的生负极板及市售小型铅蓄电池的负极板组成的电池分别记为2号、3号。这3种电池串联，采用恒流分段的二充一放制，按表1所给数据进行操作处理。

　　图中尺寸单位mm正极板尺寸图表1化成数据阶段电流/时间/h第一阶段充电第二阶段放电第三阶段充电16放电将各单体串联，通过滑线电阻调节，以400mA恒流放电，测定各单体端压，终止于1.7循环寿命测定采用恒电压充电，充电电压2.5V，充电时间为12h，然后采用400mA恒电流放电，反复进行。

　　2结果与讨论前处理工序将不导电的塑料变成导体。将敏化后的试件，水洗，后浸入活化液中，可以看到剧烈的化学反应，Sn2+―Sn4++Pd.所生成的Pd微粒吸附于粗糙不平的试件表面。当试件再水洗后浸入到化学镀铜溶液中，Pd颗粒成为铜沉积的催化中心，有利于下述反应的进行，即在保持化学镀铜溶液足够碱量的情况下，能看到反应析出的H2，同时试件表面的铜层不断出现，增厚。这样不导电的塑料成了导体，就可以进行电镀铅了。

　　按镀铅的工艺配方和操作规范进行操作，获得镀铅的塑料板栅。经过涂膏、固化、干燥、化成、循环获得放电曲线见，测得表2中的数据。

　　表2不同负极板测得的数据编号板栅质量/g极板质量/g电池容量八人士）质量比容量A°h/g活性物质利用率时间t/h 1涂塑料极板；2不涂塑料极板；3普通极板放电曲线由表2看出，2号负极板的容量和利用率远小于1号及3号负极板。这是因为2号采用的是厚铅镀层，这层铅中没有加入任何负极添加剂，从而导致了电极表面形成的连续致密的钝化层PbS4.1号负极板具有最大的质量比容量，从放电曲线看，1号电池的放电电压高于3号。1号负极板的活性物质利用率不及3号，其原因可能是涂膏没有达到足够的均匀程度。

　　3结论选用适当的塑料，经过必要的前处理进行镀铅，可以获得轻型的塑料极栅，进而制成铅酸蓄电池的负极板，可以使这种电池的质量比容量增高。