摘要:综述了锡掺入铅合金对铅基合金阳极氧化膜电导和厚度的影响,讨论了锡在铅合金阳极氧化膜中的存在形式[Sn(Ⅱ)、Sn(Ⅲ)和Sn(Ⅳ)]和它们的位置。在对腐蚀钝化阻抗层形成过程和机理进行分析的基础上,分析了锡含量对铅合金阳极氧化膜电导和厚度的影响。
关键词:铅酸电池; 铅合金; 氧化膜; 锡
中图分类号:TM912 1 文献标识码:A 文章编号:1001-1579(2006)03-0237-03
低锑和铅钙合金广泛应用于铅酸电池阳极板栅,由于它的析气量低,可用于制造少维护和免维护电池。阳极氧化过程中,板栅与活性物质之间极易生成电阻率高达1011Ω·cm的α PbO晶体,形成厚而致密的高阻抗膜,使电池容易出现容量损失、正极板性能减退和再充电接受能力差等问题。尤其是电池要进行深充放电循环时,阻抗膜造成的早期容量损失成为影响电池寿命的主要问题[1]。合金中添加锡,可通过抑制PbO膜的生长减小膜的厚度,改善氧化膜的导电性能[2]。
本文作者阐述了锡掺入铅合金对阳极氧化膜电导和厚度的影响,并探讨了锡含量对PbO膜生长影响的机。
1 铅合金阳极氧化膜
铅的多价电位和正极板栅在浓硫酸中的高正电位,使得铅合金的阳极氧化膜相当复杂。铅合金阳极PbO膜的生长有固相和溶解沉积两种机理,其生长过程已被探明[3]。
已研究的双元合金中,只发现锑和锡对PbO膜的生长有抑制作用[4]。根据溶解 沉积原理,膜内pH=9时,锑和锡的氧化物与PbO的阴离子饱和溶解度相近,使得生成的铅、锑和锡的氧化物阴离子同时饱和,PbO在基体表面沉积的同时,Sb(Ⅲ)和Sn(Ⅱ)、Sn(Ⅲ)或Sn(Ⅳ)沉积在PbO膜的晶格和晶界位置,从而改变膜的半导电性,影响PbO膜的生长。