[发明专利]新型铅钙锡铝合金、包含其的正极板板栅和铅酸蓄电池

说明书

本发明涉及一种铅钙锡铝钼合金，该合金按重量百分比计，包含0.04%‑0.06%的钼、0.08%‑0.09%的钙、1%‑1.4%的锡、0.01%‑0.02%的铝，余量为铅。本发明还涉及包含该合金的铅酸蓄电池正极板板栅、制备该合金的方法和制备该正极板板栅的方法以及包含该正极板板栅的铅酸蓄电池。本发明将钼元素添加到普通的铅钙锡铝合金中，使得合金具有高强度、高热稳定性和良好的加工性能，尤其能够提高用该合金制作的正极板板栅在低pH环境下的抗腐蚀性能，并且极大地提高采用该正极板板栅的铅酸蓄电池的循环使用寿命。

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池领域，尤其涉及一种新型的铅钙锡铝合金，以及包含该合金的正极板板栅和包含该正极板板栅的铅酸蓄电池。

背景技术

铅酸蓄电池主要由极板、隔板、电解液和外壳组成。极板是蓄电池的核心部件之一，是由铅膏涂在板栅上经过压实淋酸固化而成，分别制成正极板、负极板。蓄电池的充放电就是依靠极板上的活性物质与电解液中的硫酸化学反应来实现的。因此，板栅是铅酸蓄电池主要组成部件，俗称格子体。板栅是由铅基合金通过浇铸或拉网而形成的，在铅酸蓄电池中的作用有三个方面：一是作为活性物质的载体，起着骨架的支撑和粘附活性物质的作用；二是作为电流的传导体，起着集流、汇流和输流的作用；三是作为极板的均流体，起着使电流均匀分布到活性物质中的作用。

目前应用最广泛的板栅铅基合金是铅钙锡铝合金。研究发现这种合金的具有优异的免维护性能，这也使得铅钙锡铝合金成为四元基础合金。但该合金制成的正极板板栅循环寿命较差，在充电过程中会被氧化成硫酸铅和二氧化铅发生钝化，导致板栅合金腐蚀变形，对铅酸蓄电池带来一定的损害。

因此，本领域对于新的板栅合金仍存在需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种添加了钼元素的新型铅钙锡铝合金。该合金具有高强度、高热稳定性和良好的加工性能，尤其能够提高用该合金制作的正极板板栅在低pH环境下的抗腐蚀性能，以及延长采用该正极板板栅的铅酸蓄电池的循环使用寿命。

因此，在第一方面，本发明提供一种铅钙锡铝钼合金，该合金按重量百分比计，包含0.04％-0.06％的钼、0.08％-0.09％的钙、1％-1.4％的锡、0.01％-0.02％的铝，余量为铅。

优选地，该合金按重量百分比计，包含0.05％的钼。

在第二方面，本发明提供一种铅酸蓄电池正极板板栅，该正极板板栅包含铅钙锡铝钼合金，该合金按重量百分比计，包含0.04％-0.06％的钼、0.08％-0.09％的钙、1％-1.4％的锡、0.01％-0.02％的铝，余量为铅。

优选地，该合金按重量百分比计，包含0.05％的钼。

在第三方面，本发明提供一种制备铅钙锡铝钼合金的方法，该方法包括以下步骤：

(1)选择铅、钙、锡、铝以及钼金属作为原料，按以下重量百分比混合备料：0.04％-0.06％的钼、0.08％-0.09％的钙、1％-1.4％的锡、0.01％-0.02％的铝，余量为铅；

(2)将混合备料放入惰性气体保护的熔铅锅中，在温度2620℃-2720℃熔融下保持10-15分钟，降温至240℃-330℃并保持40-50分钟。

其中，降温至240℃-330℃并保持40-50分钟是为了进行均匀化处理，形成组织均匀的合金。任选地，然后自然降温至室温。

优选地，在步骤(1)中，该铅、钙、锡、铝以及钼金属的纯度为至少99.99％；更优选地，纯度为至少99.995％。

优选地，在步骤(1)中，该按重量百分比计，按以下重量百分比混合备料：0.05％的钼、0.08％-0.09％的钙、1％-1.4％的锡、0.01％-0.02％的铝，余量为铅。

优选地，在步骤(2)中，该惰性气体为氩气。