专利名称：一种电池集流体表面处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电池集流体表面处理工艺，属于电池阴极材料领域。
背景技术：
由于锌本身的热力学性质的影响，锌阳极在电池贮存期间存在着不可避免的自腐 蚀，同时析出氢气，导致电池容量下降，影响电池的使用。为防止锌的这种自腐蚀对电池造 成的危害，传统上是在锌电极中加入汞作为缓蚀剂来提高锌电极的析氢过电位。我国是干 电池的生产和消费大国，一年的产量达150亿只，居世界第一位，消费量为70亿只，平均每 个中国人一年要消费5只干电池。全国每年用于生产干电池的汞就达几十吨之多。目前， 国人环境保护的意识还不是很强，每年都有几十吨的汞直接流向环境，严重危害着我国的 生态环境，因此，因此我们急需寻找一种合适的代汞缓蚀剂，替代汞在电池中的使用，降低 汞对人及环境的污染。目前，我研究的化学镀铟硼合金，国内外报道的比较少，国内的张胜涛、黎学明、费 锡明等人在这方面做了一些研究，也申请过专利。国外的david harriet等人也申请了制 备电化学电池集电器方法的专利，他们仅研究了电镀铟的制备及其处理方法，但电镀铟需 要购置电镀设备，需购买铟阳极，所需投资较大，而随着铟价格的一路攀升，如果依然用纯 铟来作为缓蚀剂，必然会增加生产成本，制约电池工业的发展，因此，我们试图在铟中加入 一些其他元素来降低铟的用量，用化学镀合成铟硼合金降低了铟的用量，这样就可以使电 极的成本显著降低，这对电池工业的发展非常重要。
发明内容
本发明提供一种电池集流体表面处理工艺。该工艺简单，设备要求低，得到的产品 能显著增加析氢过电位，能很好的代替传统碱锰电池中的汞，避免汞对环境造成污染。本发明的目的之一是提供一种电池集流体表面处理工艺的原料配方具体方案如 下电池集流体表面化学镀工艺溶液的配方由以下原料重量组分组成，按百分比如下铟盐3 18络合剂1. 5 10蒸馏水62 93. 5硼氢化合物 2 10上述方案中所述的铟盐是氨基磺酸铟、氯化铟、硝酸铟、硫酸铟中的一种或几种混 合，其中几种混合的铟盐可采用等重量份或不等重量份进行混合。所述的一种电池集流体表面处理工艺，其特征在于所述的硼氢化合物是硼氢化 钠、硼氢化钾的一种或两种混合，对于两种混合的硼氢化合物均可以等重量份混合或不等
重量份混合。所述的一种电池集流体表面处理工艺，其特征在于所述的络合剂是酒石酸钾钠、 柠檬酸三钠、三乙醇胺、甘油、氯化铵、焦磷酸钠、乙二胺四乙酸二钠的一种或几种混合，其中几种混合的络合剂可采用等重量份或不等重量份进行混合。本发明的另一目的在于提供一种电池集流体表面处理工艺的处理方法，具体步骤 如下1)按上述组分取样，先取铟盐放入容器，加入蒸馏水，搅拌至铟盐完全溶解，再加 入络合剂，搅拌至完全溶解；2)用浓氨水将溶液的pH值调整到7 13，然后用恒温水浴锅将溶液的温度升至 50 90°C ；3)将电池集流体浸入升温后的溶液，按组分取硼氢化合物加入溶液进行化学镀， 并翻动电池集流体，化学镀时间为30 120分钟；4)取出电池集流体，用清水冲洗，放入烘箱恒温在30°C烘15分钟，密封包装，即完 成化学镀工艺。本发明的优势体现在1、生产简单，整个工艺过程容易控制，符合实际生产的需要；2、不需要外加电镀设备，不需要购买铟阳极，投资较少，风险较低；3、得到致密、完整、均勻的铟硼合金，表面光洁，能显著增加析氢过电位，有效抑制 氢气析出。4、整个工艺过程无任何污染，符合绿色环保的发展需要。
具体实施例方式下面通过实施例进一步说明一种电池集流体表面处理工艺。实施例1，按重量组分百分比取值如下1)取硫酸铟5克放入容器，加入86克蒸馏水，搅拌至硫酸铟完全溶解，再取酒石酸 钾钠6克，搅拌至完全溶解；幻用浓氨水将溶液的pH值调整到7. 5，然后用恒温水浴锅将溶 液升温至将电池集流体浸入升温后的溶液，取3克硼氢化钠加入到溶液，并翻动电 池集流体进行化学镀，化学镀时间为35分钟，取出电池集流体，用清水冲洗，放入烘箱恒温 在30°C烘15分钟，密封包装，即完成化学镀工艺。实施例2，按重量组分百分比取值如下1)取氨基磺酸铟3. 6克放入容器，加入92克蒸馏水，搅拌至氨基磺酸铟完全溶解， 再取乙二胺四乙酸二钠2克，搅拌至完全溶解；幻用浓氨水将溶液的pH值调整到8，然后用 恒温水浴锅将溶液升温至60°C ；3)将电池集流体浸入升温后的溶液，取2. 4克硼氢化钠加 入到溶液，并翻动电池集流体进行化学镀，化学镀时间为50分钟，取出电池集流体，用清水 冲洗，放入烘箱恒温在30°C烘15分钟，密封包装，即完成化学镀工艺。实施例3，按重量组分百分比取值如下1)取硝酸铟8克放入容器，加入80克蒸馏水，搅拌至硝酸铟完全溶解，再取三乙 醇胺8克，搅拌至完全溶解；幻用浓氨水将溶液的pH值调整到9，然后用恒温水浴锅将溶液 升温至70°C;3)将电池集流体浸入升温后的溶液，取4克硼氢化钠加入到溶液，并翻动电池 集流体进行化学镀，化学镀时间为65分钟，取出电池集流体，用清水冲洗，放入烘箱恒温在 30°C烘15分钟，密封包装，即完成化学镀工艺。实施例4，按重量组分百分比取值如下
1)取氯化铟6. 5克放入容器，加入77. 5克蒸馏水，搅拌至氯化铟完全溶解，再取柠 檬酸三钠10克，搅拌至完全溶解；2)用浓氨水将溶液的PH值调整到9. 5，然后用恒温水浴 锅将溶液升温至80°C ；3)将电池集流体浸入升温后的溶液，取2克硼氢化钠和4克硼氢化 钾加入到溶液，并翻动电池集流体进行化学镀，化学镀时间为80分钟，取出电池集流体，用 清水冲洗，放入烘箱恒温在30°C烘15分钟，密封包装，即完成化学镀工艺。实施例5，按重量组分百分比取值如下1)取氯化铟12克、氨基磺酸铟5克放入容器，加入64. 5克蒸馏水，搅拌至氯化铟 和氨基磺酸铟完全溶解，再取乙二胺四乙酸二钠6克，三乙醇胺3. 5克，搅拌至完全溶解； 2)用浓氨水将溶液的pH值调整到10，然后用恒温水浴锅将溶液升温至75°C ；3)将电池集 流体浸入溶液，取9克硼氢化钠加入到溶液，并翻动电池集流体进行化学镀，化学镀时间为 100分钟，取出电池集流体，用清水冲洗，放入烘箱恒温在30°C烘15分钟，密封包装，即完成 化学镀工艺。实施例6，按重量组分百分比取值如下1)取硝酸铟3克、硫酸铟12克放入容器，加入69克蒸馏水，搅拌至硝酸铟和硫酸 铟完全溶解，再取甘油5克，氯化铵3. 5克，搅拌至完全溶解；幻用浓氨水将溶液的pH值调 整到12. 5，然后用恒温水浴锅将溶液升温至65°C ；3)将电池集流体浸入升温后的溶液，取 7. 5克硼氢化钠加入到溶液，并翻动电池集流体进行化学镀，化学镀时间为115分钟，取出 电池集流体，用清水冲洗，放入烘箱恒温在30°C烘15分钟，密封包装，即完成化学镀工艺。实施例7，按重量组分百分比取值如下1)取硫酸铟6克，氨基磺酸铟6克放入容器，加入71克蒸馏水，搅拌至硫酸铟和氨 基磺酸铟完全溶解，再取酒石酸钾钠8克，焦磷酸钠1克，搅拌至完全溶解；幻用浓氨水将 溶液的PH值调整到12. 5，然后用恒温水浴锅将溶液升温至60°C ；3)将电池集流体浸入升 温后的溶液，取4克硼氢化钠和4克硼氢化钾加入到溶液，并翻动电池集流体进行化学镀， 化学镀时间为90分钟，取出电池集流体，用清水冲洗，放入烘箱恒温在30°C烘15分钟，密封 包装，即完成化学镀工艺。实施例8，按重量组分百分比取值如下1)取硫酸铟9克放入容器，加入82克蒸馏水，搅拌至硫酸铟完全溶解，再取酒石 酸钾钠2克，乙二胺四乙酸二钠2克，搅拌至完全溶解；2)用浓氨水将溶液的pH值调整到 13，然后用恒温水浴锅将溶液的温度控制在85°C ；3)将电池集流体浸入升温后的溶液，取 5克硼氢化钠加入到溶液，并翻动电池集流体进行化学镀，化学镀时间为90分钟，取出电池 集流体，用清水冲洗，放入烘箱恒温在30°C烘15分钟，密封包装，即完成化学镀工艺。
权利要求
1.一种电池集流体表面处理工艺，其特征在于，电池集流体表面化学镀工艺溶液的配 方由以下原料重量组份组成，按百分比如下铟盐3 18络合剂1. 5 10蒸馏水62 93. 5硼氢化合物2 10
2.根据权利要求1所述的一种电池集流体表面处理工艺，其特征在于所述的铟盐是 氨基磺酸铟、氯化铟、硝酸铟、硫酸铟中的一种或几种混合，其中几种混合的铟盐可采用等 重量份或不等重量份进行混合。
3.根据权利要求1所述的一种电池集流体表面处理工艺，其特征在于所述的络合剂 是酒石酸钾钠、柠檬酸三钠、三乙醇胺、甘油、氯化铵、焦磷酸钠、乙二胺四乙酸二钠的一种 或几种混合，其中几种混合的络合剂可采用等重量份或不等重量份进行混合。
4.根据权利要求1所述的一种电池集流体表面处理工艺，其特征在于所述的硼氢化 合物是硼氢化钠、硼氢化钾的一种或两种混合，对于两种混合的硼氢化合物均可以等重量 份混合或不等重量份混合。
5.一种用于权利要求1所述的一种电池集流体表面处理工艺的处理方法，其特征在于1)按上述组分取样，先取铟盐放入容器，加入蒸馏水，搅拌至铟盐完全溶解，再加入络 合剂，搅拌至完全溶解；2)用浓氨水将溶液的pH值调整到7 13，然后用恒温水浴锅将溶液温度升至50°C 90 0C ；3)将电池集流体浸入上述升温后的溶液，再按组分取硼氢化合物加入溶液对电池集流 体进行化学镀，并翻动电池集流体，化学镀时间为30 120分钟；4)取出电池集流体，用清水冲洗，放入烘箱恒温在30°C烘15分钟，密封包装，即完成化学镀工艺。
全文摘要
本发明涉及一种电池集流体表面处理工艺，各组分的重量百分含量为铟盐3～18％、络合剂1.5～10％、蒸馏水62～93.5％、硼氢化合物2～10％。其处理方法为按上述组分取样，加入蒸馏水搅拌至溶解，将pH值调到7～13后升温至50℃～90℃，对电池集流体进行化学镀30～120min，将电池集流体取出冲洗、烘干、保存。本发明方法所得的铟硼合金能替代汞在碱锰电池中使用，它能显著提高析氢过电位，抑制氢气的析出，相对传统电镀铟工艺，该工艺设备少，工艺路线简单，整个工艺过程容易控制，是一种无污染的新工艺，满足社会对环保的要求，符合实际生产的需要。
文档编号H01M4/66GK102082274SQ20101059255
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者余海忠, 占丹, 叶万海, 杨霄, 肖作安 申请人:襄樊学院