外文翻譯譯文--對鉛酸電池薄柵材料的研究

1、<p><b>　　中文2700字</b></p><p>　　出處：Rare Metals, 2006, 25(6): 43-46</p><p>　　對鉛酸電池薄柵材料的研究</p><p>　　1)哈爾濱理工學院應用化學系</p><p>　　2)廈門大學化學系,固體表面物理化學國家重點實驗室</p

2、><p>　　摘要: 對鉛鈣錫合金的詳細調查是為了選擇合適的板柵合金材料薄板的鉛酸電池。通過電化學腐蝕試驗研究了合金的電化學性能，掃描電子顯微鏡，循環(huán)伏安試驗。結果表明，鉛鈣錫鉍銅合金可用于薄柵鉛酸電池的網(wǎng)格，鉍的含量對合金的抗腐蝕電阻網(wǎng)格的主要影響，合金組成的電池的性能起著重要的作用，和元素的適當?shù)囊?guī)?？蛇x擇以獲得最佳的電化學性能。使用這種網(wǎng)格的鉛酸電池的循環(huán)壽命測試顯示了良好的性能。</p><

3、;p>　　關鍵詞：鉛酸電池 系統(tǒng)網(wǎng)絡 合金 腐蝕</p><p><b>　　1 前言：</b></p><p>　　在過去的十年里，作為積極的網(wǎng)格的鉛酸電池的材料選擇，鉛鈣合金取代了鉛銻合金。為了使包括細網(wǎng)格用于繞帶式鉛酸電池在內的高功率細網(wǎng)格成為一個活躍的研究領域,薄板是關鍵技術。而對于這種電池,薄板決定了電池具有良好的性能。制作細網(wǎng)格之前，需要生產和準備

4、0.2 - 0.5毫米厚的薄板、薄電網(wǎng)。據(jù)研究,電網(wǎng)一般準備約0.05 - 0.08毫米厚度。對于這種網(wǎng)格應該確保他們有很好的耐腐蝕性,然后其電化學性能應滿足電池的需求軋制方法。同時，如何選擇合適的網(wǎng)格材料是關鍵因素?；诰W(wǎng)格的鉛鈣錫合金已廣泛應用作為一種性能良好的網(wǎng)格材料[2 - 4]。在這篇文章中, 作者研究了鉛鈣錫合金的電化學性能。銅和鉍作為添加劑在其中也被使用。網(wǎng)格為不同的合金性能測試,這表明他們是明顯不同的。</p>

5、;<p><b>　　2 實驗</b></p><p>　　2.1 合金的組成</p><p>　　合金A：鉛0.075％鈣1.2％的錫，合金B(yǎng)：鉛0.075％，鈣1.2％的Sn-1.5X％的Bi-1.0Y％的銅，合金C：鉛0.05％，鈣0.9％的Sn-1.5x％的雙1.0Y％的Cu;合金D：鉛0.05％的Ca-0.9％的Sn-1.0倍％的Bi-0.

6、75Y％的銅（X，Y：摩爾比的添加劑原理的系數(shù)，0.01<X <0.08，0.1<Y<0.8）。</p><p><b>　　2.2 腐蝕試驗</b></p><p>　　合金應根據(jù)組成含量組成。腐蝕實驗樣品厚度5.75毫米，長度超過35 mm。樣品必須拋光外型圓滑，并且準確地稱量。大部分的純鉛被用作負極板，電解液是1.28的硫酸溶液。樣品浸

7、泡在深約35毫米，電流密度為8.13毫安沒平方厘米電解質溶液。接下來，取出腐蝕樣品，然后放在糖堿溶液（160克氫氧化鈉加20克蔗糖加1000毫升蒸餾水）中煮。除去表面上的腐蝕產物，并清洗，烘干，稱重。耐腐蝕的性能可以通過計算腐蝕前的質量差和實驗后進行研究。</p><p>　　2.3 金相學實驗</p><p>　　樣品應切開成小塊，雖然有些拋光是自動完成的，人們發(fā)現(xiàn)，最好的結果是通過手

8、工實現(xiàn)。第一個文件是用來擦合金件，然后通過金相支架紙打磨為600，800，1200，2000砂礫，然后懸于到腐蝕溶液（70％乙酸+30％：雙氧水）為約幾秒鐘。在這之后，實驗樣品通過由日本日立公司生產的S-4700電子掃描顯微鏡進行觀察。</p><p><b>　　2.4 伏安測試</b></p><p>　　腐蝕試驗中所有用到的樣品都已經(jīng)準備就緒。每個樣品的表面都

9、是經(jīng)過金相拋光的圓形表面，所有的樣品都被封在橡膠內 ，電解液為1.28克每立方厘米的硫酸，參考的電極汞/（電解質是1.28克每立方厘米），大面積的純鉛作為負電極。CV測試是使用中國上海辰能公司制造的CHI630電化學分析儀器。它的掃描范圍為1–1.6 V,掃描速率為1毫伏每秒。</p><p>　　2.5 電網(wǎng)和電池的制備</p><p>　　合金錠按所述組合物澆鑄。合金軋制鉛箔的厚度為

10、0.2毫米，然后切割成期望的形狀，制成孔對稱，由此電網(wǎng)制作成功，經(jīng)過混合，組合，固化，干燥，形成過程后，薄板的鉛酸電池生產結束。板的厚度約為0.8毫米。</p><p>　　2.6 電池性能測試</p><p>　　在這一步中，使用的是高精度電池測試系統(tǒng)BTS-5v／10A，該裝置是由中國深圳的新威爾公司制造。高率放電測試是由美國制造的ARBIN儀器檢查（5V／200A）。</p&g

11、t;<p><b>　　3. 結果和討論</b></p><p>　　3.1 耐性能的比較</p><p>　　表3-1 腐蝕試驗結果</p><p>　　表3-1是腐蝕實驗結果。結果表明：合金成分的不同會造成結果不同，鉛鈣錫合金，鉍和銅添加比鉛鈣合金本身更耐腐蝕。這個結論已在金相實驗中被證明。耐蝕性下降順序為d> a

12、> c> b</p><p>　　3.2 金相實驗分析</p><p>　　圖3-1 不同的合金的掃描電鏡（×500）的照片 </p><p>　　這四種合金的SEM測試結果在圖3-1示出。圖1（A）和（D），晶體顆粒的二次相對稱不存在。但在1（B）和（C）中有一些針狀的材料，在圖1（C）方型材料。由于二次相的存在，使合金的耐蝕性會下降，因此

13、合金B(yǎng)和C可以在電解質容易銹蝕。</p><p>　　在這個實驗中，用EDA來確定二次相的組成。由此可知，圖1(b)中材料的主要成分是針狀材料，圖1(c)中是銅。1（C）為雙向，與合金和合金表面均勻相襯。</p><p>　　合金B(yǎng)和合金C的組成是相同的，但是在合金B(yǎng)中鉍不能析出，這是因為B中的錫比C合金多，并且錫能均勻溶解鉍。 </p><p>　　基于上述分析，

14、可以確定的是，如果第二相存在的耐腐蝕性能較差。合金D中鉍和銅含量減少，并且在第二階段不存在。通過對腐蝕實驗結果，他們是一致的。</p><p><b>　　3.3 伏安測試</b></p><p>　　圖3-2 不同合金的循環(huán)伏安曲線</p><p>　　圖3-2不同合金的循環(huán)伏安曲線。結果表明，峰值出現(xiàn)在為不同的合金陽極過程是相似的。結果

15、與[ 6-7 ]的報道一致地方?？梢缘贸鼋Y論，添加鉍鈣錫合金銅不改變合金的電化學性能。的組成和含量，合金的不可改變的氧化還原電位的電化學反應機理。如鉛鈣錫合金的方法，</p><p>　　表3-2 循環(huán)伏安試驗結果</p><p>　　從表3-2的數(shù)據(jù)，我們知道合金A還原峰和氧化峰的位置鄰近合金B(yǎng)還原峰和氧化峰的位置的現(xiàn)象也適合合金C存在峰及合金D之間存在峰的關系。影響這些數(shù)值的關鍵因素

16、為鈣和錫的還原峰和氧化峰為，鈣和錫的含量直接影響到峰的值。合金C和合金D的還原峰和氧化峰對值稍微大于合金A和合金B(yǎng)的還原峰和氧化峰對值。其表明， 鈣和錫的含量高，是不向氧化還原可逆反應的過程中有利。因為更多的電流是必要的，以提供對氧化和還原反應，這個問題將在下文進行分析。 因為氧化峰的面積可以表示所得的量，就可以計算電力峰值的數(shù)量來解釋氧化還原可逆反應的程度上，在圖4中的三個峰出現(xiàn)。在正面掃描近代表硫酸鉛轉化氧化鉛的氧化峰為1.

17、4V，氧化峰值達到1.6V時氧開始分離，因此我們無法定量計算峰值從1.0到1.6V變化中，陽極電流形成過程。近1.1V的峰代表氧化鉛轉化硫酸鉛。因為電量的減少量從氧化生產出來，反掃描體現(xiàn)了還原峰，我們可以使用的電量減少估計的電量進行氧化，表3表改造用電量，其結果是一致的其峰值價值，所以鉛0.05 ％，鈣0.9 ％， Sn為一個合適的規(guī)模為鉛鈣錫基合金。</p><p>　　3.4 電池性能測試</p>

18、;<p>　　圖3 電池的放電性能測試</p><p>　　通過圖3 ，150次深充放電試驗是為了模擬這樣一個電池3小時率放電，10小時放電。 </p><p>　　圖4 高倍率放電測試</p><p>　　圖4顯示的是高倍率放電試驗，具體如下：1 C 80%放電深度放電（DOD），然后放電20C 10秒一次，3暫停30分鐘，終止電位為1 V，結果

19、表明，該電池具有良好的性能。</p><p><b>　　4.總結</b></p><p>　　鉛鈣錫鉍銅合金可用于制造用于鉛酸電池的薄柵。由于組成的差異，合金表現(xiàn)出不同的電化學性能，也有不同的耐腐蝕性。我們可以調整元素含量避免二次相的外觀。因此選擇一個合適的元素的含量有利于耐蝕性的提高。這種合金材料可滿足軋制要求。它可以卷鉛用于鉛酸電池薄柵箔，具有良好的電化學性能。