铅酸蓄电池电沉积板栅制造技术与设备

近年来我国蓄电池行业在板栅轻量化方面，取得了许多成果，已经工业化的方法有拉网板栅、冲压板栅。已在少量试产的有导电塑料板栅、镀铅铜板栅、不溶性阳极板栅、铅布（在玻璃丝表面包彼铅或铅合金后编成布）板栅、铅合金与陶瓷复合的板栅等，这些成果在电池生产中实际应用还有段道路要走，目前尚未批量生产。

最近国外有一种全新的板栅制造技术一一电沉积法（DSL) ，这是板栅生产的新方法。

主要设备之一是电沉积用的电解槽与预制要镀的原始板栅基板。原始板栅基板通过电沉积可以生产单一内芯与不同复合芯层的板栅。现将电沉积法生产板栅的方法介绍如下。

（1）电沉积法（DSL）制造板栅的工艺过程及原理

，在原始“板栅”基板上进行电沉积形成所需板栅，从电沉积槽中取出阴极板栅即可。

在含铅盐的电解液中，以铅（合金）作阳极（电解中消耗），阴极表面有（嵌人）一个预制的导电的原始“板栅”基板，电流通过时，阳极溶下的铅（合金）被电沉积（电镀）在阴极的原始“板栅”基板上，达到一定厚度的沉积层后，取下原始基板。这生产线由一组电解槽集成，每一个槽都有固定的阳极（铅、合金），被镀（沉积）的阴极是转动的，由一槽至另一槽，直到达到一定电沉积层厚度为止。由于电沉积过程电流分布不同，在板栅边框沉积的电流密度高，因此边框增厚要快，边框厚度正是板栅整体所需的刚度要求，有利于支撑活性物质。还可以通过控制电沉积来改变板栅表面的粗糙度，使板栅与活性物质结合起来更为牢靠与紧密。这便是这种方法优越性的突出点：能够生产出电流分布优化设计所需的板栅形状。实际上只要选择不同板栅形状的原始板栅基板，就可以生产出特殊用途所需形状的板栅，这种方法使得改进设计不同形状的板栅变得很容易。这种方法生产速度并不低，每套设备每分钟可生产80-100片板栅。

（2）铅酸蓄电池利用电沉积（DSL ）生产复合板栅的新方法

电沉积复合板栅由不同成分、不同性质的电沉积层所组成，这些电解槽内安排不同的电解液配方，并且也可以改变电沉积电流，在连续过程中可以得到不同组成的电沉积层。这种生产多层复合板栅的方法，能使板栅材料获得某些特殊性质。利用电沉积法（DSL）可以制成芯层坚硬导电性优异、中间导耐腐性好的结构，最外层是与活性物质紧密贴合层。在电沉积法（DSL）生产板栅过程中，电沉积方法可以通过改变沉积条件来改变电沉积板栅的微观结构（结晶颗粒大小、形状与晶相组织等）, 改变电解液组成，改变原始“板栅”基板，改变各槽电解电流大小与电沉积的电流密度等参数，可得到不同性能的复合材料板栅。通常用加入TIO₂、AI2O₂、CU 等弥散相，可提高板栅的强度，Cu 具有很高的硬化效率，用作复合板栅或单一板栅的原始“板栅”的基板。也可在预制阳极合金中加入Sn ，它在电沉积过程中会溶人电解液，或直接加人电解液，其质量可达到0.3％-1.5％不等，其Sn 量控制，应根据最小析气量，最小腐蚀率与最低成本综合考虑来确定。电沉积法（DSL）是一种板栅生产新方法，与传统制造板栅工艺相比，具有下列优势：a .板栅质量轻，对提高电池比能量、比功率有优势；b ．通过改变电解液组成或者改变原始“板栅”基板，可得到不同性质、不同形状的板栅。在添加不同弥散相后可得到许多需要提高的力学性能、耐腐性等优异性能，是一种较为先进的板栅生产新工艺。