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(xué)院應(yīng)用化學(xué)系</p><p>　　2)廈門大學(xué)化學(xué)系,固體表面物理化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室</p

2、><p>　　摘要: 對鉛鈣錫合金的詳細(xì)調(diào)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(xué)腐蝕試驗(yàn)研究了合金的電化學(xué)性能，掃描電子顯微鏡，循環(huán)伏安試驗(yàn)。結(jié)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(dāng)?shù)囊?guī)?？蛇x擇以獲得最佳的電化學(xué)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(guān)鍵詞：鉛酸電池 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 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(xì)網(wǎng)格用于繞帶式鉛酸電池在內(nèi)的高功率細(xì)網(wǎng)格成為一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域,薄板是關(guān)鍵技術(shù)。而對于這種電池,薄板決定了電池具有良好的性能。制作細(xì)網(wǎng)格之前，需要生產(chǎn)和準(zhǔn)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(zhǔn)備約0.05 - 0.08毫米厚度。對于這種網(wǎng)格應(yīng)該確保他們有很好的耐腐蝕性,然后其電化學(xué)性能應(yīng)滿足電池的需求軋制方法。同時(shí)，如何選擇合適的網(wǎng)格材料是關(guān)鍵因素。基于網(wǎng)格的鉛鈣錫合金已廣泛應(yīng)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(xué)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(shí)驗(yàn)</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(yàn)</b></p><p>　　合金應(yīng)根據(jù)組成含量組成。腐蝕實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)確地稱量。大部分的純鉛被用作負(fù)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(zhì)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(chǎn)物，并清洗，烘干，稱重。耐腐蝕的性能可以通過計(jì)算腐蝕前的質(zhì)量差和實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行研究。</p><p>　　2.3 金相學(xué)實(shí)驗(yàn)</p><p>　　樣品應(yīng)切開成小塊，雖然有些拋光是自動(dòng)完成的，人們發(fā)現(xiàn)，最好的結(jié)果是通過手

8、工實(shí)現(xiàn)。第一個(gè)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(shí)驗(yàn)樣品通過由日本日立公司生產(chǎn)的S-4700電子掃描顯微鏡進(jìn)行觀察。</p><p><b>　　2.4 伏安測試</b></p><p>　　腐蝕試驗(yàn)中所有用到的樣品都已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。每個(gè)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(nèi) ，電解液為1.28克每立方厘米的硫酸，參考的電極汞/（電解質(zhì)是1.28克每立方厘米），大面積的純鉛作為負(fù)電極。CV測試是使用中國上海辰能公司制造的CHI630電化學(xué)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(chǎn)結(jié)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(jié)果和討論</b></p><p>　　3.1 耐性能的比較</p><p>　　表3-1 腐蝕試驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　表3-1是腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果表明：合金成分的不同會造成結(jié)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(gè)結(jié)論已在金相實(shí)驗(yàn)中被證明。耐蝕性下降順序?yàn)閐> a

12、> c> b</p><p>　　3.2 金相實(shí)驗(yàn)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(jié)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(zhì)容易銹蝕。</p><p>　　在這個(gè)實(shí)驗(yàn)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?yàn)锽中的錫比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(shí)驗(yàn)結(jié)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(jié)果表明，峰值出現(xiàn)在為不同的合金陽極過程是相似的。結(jié)果

15、與[ 6-7 ]的報(bào)道一致地方?？梢缘贸鼋Y(jié)論，添加鉍鈣錫合金銅不改變合金的電化學(xué)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(xué)反應(yīng)機(jī)理。如鉛鈣錫合金的方法，</p><p>　　表3-2 循環(huán)伏安試驗(yàn)結(jié)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(guān)系。影響這些數(shù)值的關(guān)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(yīng)的過程中有利。因?yàn)楦嗟碾娏魇潜匾模蕴峁ρ趸瓦€原反應(yīng)，這個(gè)問題將在下文進(jìn)行分析。 因?yàn)檠趸宓拿娣e可以表示所得的量，就可以計(jì)算電力峰值的數(shù)量來解釋氧化還原可逆反應(yīng)的程度上，在圖4中的三個(gè)峰出現(xiàn)。在正面掃描近代表硫酸鉛轉(zhuǎn)化氧化鉛的氧化峰為1.

17、4V，氧化峰值達(dá)到1.6V時(shí)氧開始分離，因此我們無法定量計(jì)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(zhuǎn)化硫酸鉛。因?yàn)殡娏康臏p少量從氧化生產(chǎn)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(jì)的電量進(jìn)行氧化，表3表改造用電量，其結(jié)果是一致的其峰值價(jià)值，所以鉛0.05 ％，鈣0.9 ％， Sn為一個(gè)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(yàn)是為了模擬這樣一個(gè)電池3小時(shí)率放電，10小時(shí)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(yàn)，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(jié)果

19、表明，該電池具有良好的性能。</p><p><b>　　4.總結(jié)</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(xué)性能，也有不同的耐腐蝕性。我們可以調(diào)整元素含量避免二次相的外觀。因此選擇一個(gè)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(xué)性能。