[发明专利]一种铅酸蓄电池用正极板栅合金及其制备方法

说明书

本发明属于铅酸蓄电池技术领域，涉及一种铅酸蓄电池用正极板栅合金及其制备方法。所述铅酸蓄电池用正极板栅合金的原料组成为：Ca：0.08~0.15%，Al：0.01~0.05%，Sn：0.8~1.5%，Ag：0.005%~0.02%，Bi：0.02~0.08%，Se：0.01%~0.08%，余量为Pb。本发明制备的铅酸蓄电池用正极板栅合金能够有效解决现有合金板栅存在的晶间腐蚀严重和钝化膜的阻抗大的问题，并且提高了正极板栅合金的力学性能以及降低氧的析出速度，延长了铅酸蓄电池的循环使用寿命，有效提高了板栅合金的耐腐蚀性。

技术领域

本发明属于铅酸蓄电池技术领域，涉及一种铅酸蓄电池用正极板栅合金及其制备方法。

背景技术

随着新能源产业的不断发展，对环境保护以及资源合理利用的不断重视，传统铅酸蓄电池行业受到了越来越大的冲击，追求铅酸蓄电池的高性能，提高电池的耐腐蚀性、深循环以及充电接受能力等已经成为了行业的主要方向，其中板栅合金作为铅蓄电池的主体部分，改善合金性能是一个很重要的方向。

目前，电动车用正极板栅合金一般采用的是铅钙锡铝四元合金以及在这基础上改进的其他合金，但该成分合金仍存在着在充电过程中，正极板栅表面会发生严重的晶间腐蚀，往往在使用2～3年的时间就会造成板栅的腐蚀断裂，缩短了电池的使用寿命。

为了克服这个缺点，经过不断的研究，发现在合金中添加Ag可以起到细化Pb₃Ca晶粒的作用，从而使结晶颗粒尺寸减小，形成的腐蚀膜结构紧密，能够有效抑制硫酸与反应物膜下金属的进一步反应，从而减缓合金的腐蚀速度。但Ag的添加存在着降低氧在正电极上的析出电位，增大电池析氧量的问题。并且Ag和Sn反应会生成长针状的低熔点Ag₃Sn金属间化合物，影响板栅的力学性能，容易引起脆性断裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铅酸蓄电池用正极板栅合金及其制备方法，能够有效解决现有合金板栅存在的晶间腐蚀严重和钝化膜的阻抗大的问题，并且提高了正极板栅合金的力学性能以及降低氧的析出速度，延长了铅酸蓄电池的循环使用寿命，有效提高了板栅合金的耐腐蚀性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种铅酸蓄电池用正极板栅合金，以质量百分比计，所述铅酸蓄电池用正极板栅合金的原料组成为：Ca：0.08~0.15%，Al：0.01~0.05%，Sn：0.8~1.5%，Ag：0.005%~0.02%，Bi：0.02~0.08%，Se：0.01%~0.08%，余量为Pb。

本发明还提供一种利用上述铅酸蓄电池用正极板栅的原料组成的铅酸蓄电池用正极板栅合金的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按照上述铅酸蓄电池用正极板栅合金的原料组成，分别称取相应质量的Ca、Al、Sn、Ag、Bi和Se；

步骤2：将电解铅在铅锅中加热至400℃~550℃熔化，制成铅液；

步骤3：向步骤2所得85%～95%的铅液中加入步骤1称取的Ca和Al，并在500℃～600℃熔化完全，形成Pb-CaAl母合金熔液；向剩余部分铅液中加入步骤1称取的Bi和Se，在450℃～550℃下完全熔化并混合均匀形成合金混合熔液；

步骤4：将步骤3所得的Pb-CaAl母合金熔液和合金混合熔液依次倒入铅锅内，并加入步骤1称取的Sn和Ag，于500℃~550℃下熔炼混合，缓慢搅拌至均匀，浇铸成型，即得铅酸蓄电池用正极板栅合金；

步骤5：将浇铸成型的铅酸蓄电池用正极板栅合金在常温状态下储存一周，时效硬化后即可使用。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：