高容量直封式电沉积镉电极探究(长摘要).pdfVIP

第二十四届中国化学与物理电源学术年会论文集 碱性电池 B一63 高容量直封式电沉积镉电极研究(长摘要) 余国华予旭光喻剑踱徐勇 四川长虹电源公司(国营七五六厂，621000) 电沉积镉电极是应用电化学的基本原理．陌极(婿球)褡解过程和阴极(冲孔镊镰钢 带)沉积过程而制成的．电沉积镉电极的特点：它不同于烧结式镉电极，它不需要较贵的羰 基镍粉做基体，占去大量的非活性物质的体积和重量．所以，电沉积镉电极具有单位体积比 容量高和成本较低的特点．它的体积比容量是烧结式镉电极的1．j倍，但成本仅是烧结式镉 电极的114．电沉积镉电极也不同于拉千式锅电极，在成型过程中，它不需要添加较多的粘 结剂，所班电沉积蛹电极不舍任何粘结剂．具有内阻小，适宜大电流放电和低温环境下放电． 此外．还具有荷电保持能力强等特点．本文研究的重点是提高电沉积铺电极的体积比容量和 取消繁琐的单体开口电池化成工艺．实现高容量直封式电沉积镉电极． 1．实验 1．1实验电极 KI实验电极制造工艺流程：冲孔镀镰钢带松卷一电沉积镉一一次碾压一一次干燥一漫 硫酸镍溶涟一二次千燥一二次碾压一收卷 2实验电极后处理工艺流穗：电沉积婿电极松眷一亿戚处理一烘干一冲切一选品一成 品． 1．2实验电极制造设备 tl该设备为我厂自制的自动连续电沉积镉电极生产线．包括松卷、沉积槽、一次碾压 设鲁、一次烘干设鲁、稳定竣槽、二次烘干、二次碾压设备和电极收卷设备． 2实验电极的化成处理设备有三共即引进德国Varta公司予化成设备、我厂自制悬浮 式单极化成设备和化学法化成处理槽． 1．3实验电极测试仪器及相关材料 采用德国Digatron公司生产的LEG2型憧流源、电压表(量程3、r，耩度0．5级)、镶片 化钾电解渡和样片冲切模具等． 1．4电极容量测试方法 用冲切模切取电极样片5片l三l上．将样片分装入带有辅助镍电极的化成橹内，加入密度 电流放电至对镰辅助电极的终止电压0．7v止．记录放电时问计算容量· 2．结果与讨论 2．1提高电沉积锅电极比容量实验 l电沉积铺电极不同子电镀，电镀要求越致密越好，而电沉积铺电极则要求青一定孔隙 度．否则沉积的镉就无活性，放不出容量．不是沉积的铺越多．容量就越高，我们实验也证明 了这一点，我们采取措旌让沉积的辐致密．获得较高的沉积量，达24．79／dm2·(电极厚度 为0．46__左右)，但获雩鲁的电极容t仅有1．86fih／dm2，而同样厚度的电极-控制最佳沉积 一165— 第二十四届中国化学与物理电源学术年会论文集 碱性电池 B一63 条件使沉积量仅达189／dm2的电极可获得4．31Ah／dm2的高容量． (2电沉积镉电极也不同于电解海绵镉耪制造。电解海绵镉粉制造，要求越疏松越好． 沉积的镉一碰就樟下来，电沉积镉电极如果像制造电解海绵镉耪那样，就会使电极强度太差． 电板体积大，沉积量少，容量就不可能高． 3电沉积镉电极必须控制沉积条件才能获得高容量的电沉积镉电极． 由于电沉积镉电极既不同于电镀又不同于电解海绵镉粉制造，所阻，电沉积铺电极的 沉积条件，沉积槽结构，阴极、主阳极和辅阳极的形状结构设计就要复杂樗多，否则。就 难以实现高窖量电沉积铺电极的连续生产．经过多批次实验，按照我厂自制设备．总结出商 容量电沉积铺电极的最佳沉积条件： a)沉积溶液的组分一般包括净化水、：硫酸锅、硫酸镶和硫酸．在连续生产过程中经常 分析铺，镍和硫酸的吉量，并按标准经常给于补充．其中硫酸镉溶液的浓度是很关健的，浓 度过高，极化作用小，沉积速度快．便沉积颗粒大且疏松，易生长铺渣．浓度太低．极化作 用丈，造成阴极区镉离子缺乏，沉积颗粒小而致密，还会使其它离子过多沉积，导致电沉积 铺活性差，物质利用辜低．不可目E获得高容量的电沉积铺电极．只有选择适当的镉离子浓度- 才能获得衰面结构较好、活性高和容量高的锅电极． b)沉积}庄温度过高．拭积物粗大．形成附着力差的疏状物-影响电极比容量，而温度 过低．则形成致密沉积物．影响况积物的括性，沉积述度慢也影响沉积的量。一殷控制温度 在18℃—26℃为好． c)主阳极电流一般与电沉积镉电极的面积有关，面积越太需要电流越丈．如果电流过 太，沉积液温升就会高．就会形成附者力差的琉状物．