鉛酸蓄電池負(fù)板柵銅網(wǎng)電鍍鉛技術(shù)研究

摘要：介紹了鉛酸蓄電池(Lead-acidbattery)負(fù)極板柵銅網(wǎng)電鍍工藝，對電鍍前銅網(wǎng)的預(yù)處理和電鍍技術(shù)進(jìn)行了探討，旨在提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時做到高效率、低能耗。

1·銅網(wǎng)預(yù)處理

1.1脫脂

銅網(wǎng)在其生產(chǎn)及成型過程中，表面沾染油類物質(zhì)不可避免，電鍍時必須首先進(jìn)行脫脂(即除油)處理，否則電鍍時要么鉛難以鍍上，要么鍍層結(jié)合力差易脫落。

常用的脫脂方法有化學(xué)脫脂、有機(jī)溶劑脫脂、電化學(xué)脫脂、擦拭脫脂和超聲波脫脂等。化學(xué)脫脂是利用熱堿液對油脂的皂化和乳化作用除去皂化性油脂，利用表面活性劑的乳化作用除去非皂化性油脂。堿液中氫氧化鈉含量不宜過高。堿液脫脂只能皂化動植物油脂，若銅網(wǎng)上含有礦物油脂，須加入皂粉、OP乳化劑等表面活性劑以除之。

超聲波脫脂是利用超聲波振蕩的機(jī)械能使脫脂液中產(chǎn)生數(shù)以萬計的小氣泡，在形成生產(chǎn)和閉合時產(chǎn)生強(qiáng)大的機(jī)械力，使物件表面黏附的油脂、污垢迅速脫離，從而加速脫脂過程，使脫脂更徹底。使用超聲波脫脂時脫脂液溫度和濃度不可過高，否則會阻礙超聲波的傳播，降低脫脂能力。銅網(wǎng)脫脂采用堿液脫脂和超聲波脫脂相結(jié)合的方法。超聲波裝置安裝在堿液槽壁間，超聲波的使用可降低堿液濃度和溫度，既能節(jié)約能源，又能保護(hù)銅網(wǎng)免受腐蝕，脫脂效果也好。

銅網(wǎng)脫脂后必須充分清洗，以免將堿液帶入下道工序，影響浸蝕效果。

1.2浸蝕

銅網(wǎng)脫脂后，進(jìn)入浸蝕工序，浸蝕可將銅網(wǎng)上的氧化膜和銹蝕物除掉，提高銅網(wǎng)基體與鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。

浸蝕液由硫酸、硝酸和鹽酸組成。室溫下，硫酸溶液對金屬氧化物的溶解能力較弱，提高溶液濃度，也不能顯著提高硫酸的浸蝕能力，因此其體積濃度保持在200～250mL/L即可。鹽酸室溫下對金屬氧化物具有較強(qiáng)的化學(xué)溶解作用，體積濃度在3mL/L左右;硝酸可有效除去銅網(wǎng)上的熱處理氧化皮，濃度一般為50～100mL/L。硝酸和鹽酸混合作用使銅網(wǎng)呈現(xiàn)出金屬光澤，使用過程中應(yīng)根據(jù)損耗量和銅網(wǎng)浸蝕光亮度適當(dāng)添加硝酸以保持其濃度。

銅網(wǎng)浸蝕后必須經(jīng)過流水和純水徹底清洗才能轉(zhuǎn)入電鍍工序。

2·氟硼酸鹽鍍鉛溶液的配制及成分要求

2.1鍍液配制

先將一定量的純水注入鍍液配制槽中，在攪拌的情況下漸漸加入氫氟酸，再逐份加入硼酸，氫氟酸和硼酸反應(yīng)生成氟硼酸：

鍍液配制公式

為了使鍍液中不生成氟化鉛沉淀，溶液中不能有游離的氫氟酸存在，因此硼酸應(yīng)過量。再慢慢加入氧化鉛粉，充分?jǐn)嚢枋蛊浞磻?yīng)徹底，生成氟硼酸鉛：

鍍液配制公式

或?qū)A式碳酸鉛加水調(diào)成糊狀，在不斷攪拌下慢慢加入氟硼酸中生成氟硼酸鉛：

鍍液配制公式

靜置，過濾，再加純水，將密度調(diào)到合適程度后加入木素磺酸鈉或骨膠添加劑，攪拌均勻

2.2鍍液成分要求

為使鍍層結(jié)晶細(xì)致，保證較高的電流效率，除保持氟硼酸鉛濃度穩(wěn)定外，鍍液中還要含有一定量的游離氟硼酸、游離硼酸和膠(或木素)添加劑。

氟硼酸的作用是保證PbO和鉛陽極的正常溶解，穩(wěn)定溶液中的氟硼酸鉛，增加溶液導(dǎo)電性，使鍍層結(jié)晶變細(xì)，并減少枝晶的生成。

過量硼酸的存在是為了防止產(chǎn)生氟化氫，從而避免生成氟化鉛(PbF2)白色沉淀，使鉛陽極條溶解良好，鍍液穩(wěn)定。

少量膠(或木素)添加劑主要是用來改善鍍層結(jié)晶。添加劑含量不足，鍍層粗糙，均鍍能力、深鍍能力差，容易產(chǎn)生枝晶;添加劑含量太高，鍍層會產(chǎn)生條紋。

陽極條要使用純鉛，銻、銀和銅的含量要盡量低，以免形成陽極泥，使鍍層粗糙。氟硼酸鹽鍍鉛溶液較穩(wěn)定，陽極溶解和陰極析出基本平衡，加上鉛離子含量的允許范圍較寬，因此溶液不需要經(jīng)常調(diào)整。考慮到銅網(wǎng)工件的帶出損失，可根據(jù)生產(chǎn)情況，每周或每月分析一次，根據(jù)分析結(jié)果，適當(dāng)補(bǔ)充氟硼酸、硼酸和添加劑。較長時間停止生產(chǎn)時，應(yīng)取出鉛陽極條，以免鉛陽極過分溶解，造成溶液成分失調(diào)。鉛陽極條可保存于清水中。

3·掛鉤及導(dǎo)電接觸

銅網(wǎng)電鍍過程中，鍍前預(yù)處理和電鍍液對電鍍質(zhì)量的好壞固然重要，掛鉤及導(dǎo)電接觸的影響也不可忽視。

掛鉤是電鍍不可缺少的工具，銅網(wǎng)電鍍中，有兩種掛鉤，一種是連接陽極條和極棒，另一種是連接銅網(wǎng)和極棒。掛鉤既要固定銅網(wǎng)和鉛陽極條，又要保證電流均勻的流經(jīng)銅網(wǎng)。應(yīng)根據(jù)鉛陽極重而長、銅網(wǎng)輕而面積大等特征合理設(shè)計掛鉤：有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和良好的導(dǎo)電性，接觸牢固，裝卸方便，重量輕，應(yīng)盡可能提高生產(chǎn)效率。

導(dǎo)電接觸一般指掛鉤與極棒的接觸、掛鉤與陽極條的接觸、掛鉤與銅網(wǎng)的接觸等，導(dǎo)電接觸直接影響到電流的分布，各個接觸點(diǎn)應(yīng)保持銅的色澤，這樣既能降低電阻也能減少由于局部接觸不佳導(dǎo)致的電流分布不均或不導(dǎo)電。特別是銅網(wǎng)有數(shù)件并聯(lián)電鍍時，如果導(dǎo)電接觸不好導(dǎo)致電流分布不均，其直接后果是引起鍍層重量的差異。建議對導(dǎo)電接觸部位要經(jīng)常刷洗，保持潔凈。

4·電流和時間

電鍍時的電流和時間主要是根據(jù)鍍層面積、厚度以及工作效率的要求來確定。電流密度范圍較廣，一般在1～3A/dm3之間，實(shí)際操作時可以分為1～3個階段進(jìn)行。依據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，在保證鍍層質(zhì)量的前提下，電流和時間可適當(dāng)調(diào)整，以達(dá)到最優(yōu)化。

5·結(jié)束語

銅網(wǎng)電鍍是大容量鉛酸蓄電池生產(chǎn)中的一個重要工序，其工藝的確定是經(jīng)過無數(shù)次的反復(fù)試驗(yàn)研究得到的。生產(chǎn)中，必須重視工藝規(guī)定的各種技術(shù)參數(shù)，加強(qiáng)工藝管理。做到產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益三贏。