一種鈉硫電池防腐蝕方法技術

本發明專利技術涉及一種鈉硫電池防腐蝕方法，屬于新能源技術領域。本發明專利技術通過在鋁合金外殼的內表面噴涂含有特定比例的鉻和鎳的抗腐蝕涂層，能夠對鋁合金的鈉硫電池外殼進一步防腐，很好地抵抗硫化鈉高溫下的腐蝕。

Corrosion prevention method for sodium sulfur battery

The invention relates to a corrosion prevention method for a sodium sulfur battery, belonging to the field of new energy technology. The corrosion resistant coating for the inner surface of the shell Aluminum Alloy sprayed chromium and nickel containing a certain proportion, to Aluminum Alloy sodium sulfur battery shell further corrosion, good corrosion resistance in high temperature sodium sulfide.

【技術實現步驟摘要】
一種鈉硫電池防腐蝕方法
本專利技術涉及一種電池防腐蝕方法，更具體地說，本專利技術涉及一種鈉硫電池防腐蝕方法，屬于新能源

技術介紹
鈉硫電池是以金屬鈉作為負極、beta-Al2O3陶瓷作為電解質和隔膜、硫或多硫化鈉作為正極活性物質的二次電池。鈉硫電池的工作溫度為300～400℃，在此工作溫度下正極的硫或多硫化鈉是熔融態，具有較強的腐蝕性，對與其接觸的外殼和集流體的表面處理和結構都有較高要求。在這種腐蝕性工作環境中，常規的二次電池外殼和集流體材料，如低碳鋼、不銹鋼、銅、鎳等都難以長期保持良好導電性、密封性和強度。如果外殼和集流體受硫或多硫化鈉腐蝕嚴重，將導致電池內阻升高、極化嚴重、容量下降，甚至內部活性物質外泄等問題，影響電池的使用壽命和安全性。國家知識產權局于2012.6.20公開了一件公開號為CN202282389U，名稱為“一種鈉硫電池外殼”的技術專利，該專利涉及一種鈉硫電池外殼，其特點是，采用結晶碳材料作為外殼基材，該外殼基材的內外表面有絕緣導熱陶瓷涂層。本技術鈉硫電池外殼具有殼體內部基材導熱性能好、能耗少、可有效的提高鈉硫電池使用壽命的特點。但外殼采用結晶碳材料作為基材，外表面有絕緣導熱陶瓷涂層的技術路線，工藝較復雜、成本較高，其結構焊接性能不好、抗腐蝕能力和強度低。國家知識產權局于2014.2.19公開了一件公開號為203445160U，名稱為“一種鈉硫電池外殼”的技術專利，該專利涉及一種鈉硫電池外殼，其特點是采用鋁合金材質的外殼。鋁合金外殼本身具有一定的抗腐蝕性能，多硫化鈉在外殼表面形成鈍化后腐蝕緩慢，但形成的鈍化層是電阻高的硫化物，在電池充放電過程中會逐漸提高電池電阻。
技術實現思路
本專利技術旨在解決現有技術中的鈉硫電池外殼抵抗多硫化鈉高溫下腐蝕問題，提供一種鈉硫電池防腐蝕方法，能夠對鋁合金的鈉硫電池外殼進一步防腐，很好地抵抗硫化鈉高溫下的腐蝕。為了實現上述目的，本專利技術的具體技術方案如下：一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特征在于：所述的鈉硫電池的金屬外殼包括鋁合金加工成的管狀外殼和圓片狀底蓋，所述的金屬外殼的內表面噴涂抗腐蝕涂層，所述的抗腐蝕涂層包括鉻和鎳，其中鉻的含量為10-80%。本專利技術優選的，所述鉻的含量為20%，鎳的含量為80%。本專利技術優選的，所述金屬外殼為含有鎂和硅的鋁合金加工而成。本專利技術優選的，所述抗腐蝕涂層的工作溫度為240-500℃。本專利技術優選的，所述抗腐蝕涂層的厚度為10-500μm。本專利技術優選的，所述抗腐蝕涂層的制備方法為熱噴涂和電化學法。其中熱噴涂法是采用含有鎳、鉻元素的金屬粉體，通過等離子體、電弧、火焰等方式加熱噴涂至金屬外殼，形成抗腐蝕涂層；電化學法主要指電鍍法，是將金屬外殼作為一個電極，含有鎳、鉻離子的溶液作為電解液，碳、銅或合金材質的對電極一起組成電解池，在外電路加載電壓下將電解溶液中的鎳鉻析出并沉積在電池外殼表面，形成抗腐蝕涂層。本專利技術帶來的有益技術效果：1、本專利技術解決了現有技術中的鈉硫電池外殼抵抗多硫化鈉高溫下腐蝕問題，提供一種鈉硫電池防腐蝕方法。本專利技術通過在鋁合金外殼的內表面噴涂含有特定比例的鉻和鎳的抗腐蝕涂層，能夠對鋁合金的鈉硫電池外殼進一步防腐，很好地抵抗硫化鈉高溫下的腐蝕。2、本專利技術優選的，所述鉻的含量為20%，鎳的含量為80%。鋁合金基底上噴涂特定比例的鎳、鉻涂層，能夠更好地提高對抗多硫化鈉腐蝕的性能，并在350度左右的工作溫度長時間保持結合強度，確保基底的導電能力。2、與現有技術相比，本專利技術在優選本身具備一定防腐蝕能力的鋁合金電池外殼基礎上，在外殼內壁制備含有鎳、鉻成分的涂層，進一步提高抗腐蝕能力。3、含鎳、鉻成分的涂層在高溫下不與多硫化鈉反應，既能夠延緩外殼的腐蝕周期，又能夠保持外殼的導電性能，降低腐蝕對電池內阻增加的影響。4、本專利技術優選的熱噴涂和電化學法制備抗腐蝕涂層，利于實現涂層制備，裝備簡單且效率高，利于規模化制備和工藝成本的控制。附圖說明圖1為本專利技術鈉硫電池的結構示意圖。圖2為采用本專利技術方法進行防腐蝕的鈉硫電池兩年的電阻/循環次數圖。附圖標記：1為管狀外殼、2為圓片狀底蓋、3為抗腐蝕涂層。具體實施方式實施例1一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特征在于：所述的鈉硫電池的金屬外殼包括鋁合金加工成的管狀外殼1和圓片狀底蓋2，所述的金屬外殼的內表面噴涂抗腐蝕涂層3，所述的抗腐蝕涂層3包括鉻和鎳，其中鉻的含量為10%。實施例2一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特征在于：所述的鈉硫電池的金屬外殼包括鋁合金加工成的管狀外殼1和圓片狀底蓋2，所述的金屬外殼的內表面噴涂抗腐蝕涂層3，所述的抗腐蝕涂層3包括鉻和鎳，其中鉻的含量為80%。實施例3一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特征在于：所述的鈉硫電池的金屬外殼包括鋁合金加工成的管狀外殼1和圓片狀底蓋2，所述的金屬外殼的內表面噴涂抗腐蝕涂層3，所述的抗腐蝕涂層3包括鉻和鎳，其中鉻的含量為50%。實施例4一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特征在于：所述的鈉硫電池的金屬外殼包括鋁合金加工成的管狀外殼1和圓片狀底蓋2，所述的金屬外殼的內表面噴涂抗腐蝕涂層3，所述的抗腐蝕涂層3包括鉻和鎳，其中鉻的含量為20%。實施例5在實施例1-4的基礎上：優選的，所述金屬外殼為含有鎂和硅的鋁合金加工而成。優選的，所述抗腐蝕涂層3的工作溫度為240℃。優選的，所述抗腐蝕涂層3的厚度為10μm。優選的，所述抗腐蝕涂層3的制備方法為熱噴涂和電化學法。實施例6在實施例1-4的基礎上：優選的，所述金屬外殼為含有鎂和硅的鋁合金加工而成。優選的，所述抗腐蝕涂層3的工作溫度為500℃。優選的，所述抗腐蝕涂層3的厚度為500μm。優選的，所述抗腐蝕涂層3的制備方法為熱噴涂和電化學法。實施例7在實施例1-4的基礎上：優選的，所述金屬外殼為含有鎂和硅的鋁合金加工而成。優選的，所述抗腐蝕涂層3的工作溫度為370℃。優選的，所述抗腐蝕涂層3的厚度為255μm。優選的，所述抗腐蝕涂層3的制備方法為熱噴涂和電化學法。實施例8在實施例1-4的基礎上：優選的，所述金屬外殼為含有鎂和硅的鋁合金加工而成。優選的，所述抗腐蝕涂層3的工作溫度為350℃。優選的，所述抗腐蝕涂層3的厚度為300μm。優選的，所述抗腐蝕涂層3的制備方法為熱噴涂和電化學法。實施例9根據圖1：采用鋁合金基底上噴涂80%鎳、20%鉻涂層作為電池外殼的鈉硫電池電阻變化圖；圖中電池在350度左右的溫度工作兩年，電阻保持低于3mΩ,其中有抗腐蝕涂層3的外殼對抵抗多硫化鈉的電化學腐蝕和抑制電池電阻升高起到了重要作用。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特征在于：所述的鈉硫電池的金屬外殼包括鋁合金加工成的管狀外殼（1）和圓片狀底蓋（2），所述的金屬外殼的內表面噴涂抗腐蝕涂層（3），所述的抗腐蝕涂層（3）包括鉻和鎳，其中鉻的含量為10?80%。

【技術特征摘要】
1.一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特征在于：所述的鈉硫電池的金屬外殼包括鋁合金加工成的管狀外殼（1）和圓片狀底蓋（2），所述的金屬外殼的內表面噴涂抗腐蝕涂層（3），所述的抗腐蝕涂層（3）包括鉻和鎳，其中鉻的含量為10-80%。2.根據權利要求1所述的一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特征在于：所述鉻的含量為20%，鎳的含量為80%。3.根據權利要求1所述的一種鈉硫電池防腐蝕方法，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林久，唐光盛，陰宛珊，方源，
申請(專利權)人：中國東方電氣集團有限公司，
類型：發明
國別省市：四川,51