一种蓄电池板栅合金及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种蓄电池板栅合金，按重量百分比包括以下组分：Ca0.1‑0.2％、La0.001‑0.002％、Yb0.001‑0.015％、Ce0.018‑0.036％、Al0.035‑0.055％、Ag0.15‑0.25％、余量为Pb。本发明专利技术改善了铅酸电池板栅合金性能，提高了合金综合力学性能，降低了氢气和氧气析出反应速率，从而减少了电池失水，改善电池的免维护性能，同时增强了合金耐腐蚀性能，降低了合金阳极氧化膜电阻。还减少了由于杂质引起的结构缺陷，从而增强了合金的塑性和韧性，提高了合金的抗蠕变性能。稀土元素添加还可以使得铅合金表面形成一层致密的氧化保护膜，增强合金耐腐蚀性能。

Battery grid alloy and production method thereof

The invention discloses a grid alloy for storage battery, which comprises the following components according to weight percentage: Ca 0.1 0.2%, La 0.001 0.002%, Yb 0.001 0.015%, Ce 0.018 0.036%, Al 0.035 0.055%, Ag 0.15 0.25%, and the remainder is Pb. The invention improves the performance of lead-acid battery grid alloy, improves the comprehensive mechanical properties of the alloy, reduces the reaction rate of hydrogen and oxygen precipitation, thereby reducing the water loss of the battery, improving the maintenance-free performance of the battery, at the same time enhancing the corrosion resistance of the alloy and reducing the resistance of the alloy anodic oxide film. It also reduces the structural defects caused by impurities, which enhances the plasticity and toughness of the alloy and improves the creep resistance of the alloy. The addition of rare earth elements can also form a dense oxide protective film on the surface of lead alloy, which can enhance the corrosion resistance of the alloy.

【技术实现步骤摘要】
一种蓄电池板栅合金及其生产方法
本专利技术具体是一种蓄电池板栅合金及其生产方法，属于铅蓄电池

技术介绍
随着科技的发展以及新能源产业的不断发展，国家对环境保护以及资源合理利用的不断重视，对蓄电池的要求也越来越高，追求蓄电池的高性能，提高蓄电池的耐腐蚀性、深循环以及充电接受能力等，其中板栅合金在蓄电池中起着很重要的作用。板栅是铅酸蓄电池的重要组成部分，其主要起支撑活性物质，传导电流以及均匀分布电流的作用，虽然不参加电池成流化学反应，但对于电池充放电性能及循环寿命有着十分重要的影响。目前，铅酸蓄电池板栅材料主要为铅锑合金和铅钙合金两大类，但这两类合金各自存在着不足。铅锑合金析氢过电位较低，电池析气和失水严重，免维护性能较差。而铅钙合金则存在着抗蠕变性能和深放电循环性能较差的问题。那么，如何开发出一种具有良好免维护、深放电以及耐腐蚀性强的板栅合金成为目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述
技术介绍
存在的问题，本专利技术提供一种蓄电池板栅合金及其生产方法，能够提高蓄电池耐腐蚀性、深放电循环性、免维护性以及充电接受能力等，延长蓄电池的使用寿命。为了实现上述目的，本专利技术一种蓄电池板栅合金，按重量百分比包括以下组分：Ca0.1-0.2％、La0.001-0.002％、Yb0.001-0.015％、Ce0.018-0.036％、Al0.035-0.055％、Ag0.15-0.25％、余量为Pb。一种蓄电池板栅合金，按重量百分比包括以下组分：Ca0.15％、La0.015％、Yb0.008％、Ce0.027％、Al0.045％、Ag0.2％、余量为Pb。优选地，所述Pb为纯度99.99％以上的精铅。一种蓄电池板栅合金生产方法，包括以下步骤：1)按照上述比例称取Ca、La、Yb、Ce、Al、Ag，余量为Pb；2)将铅放入熔铅锅内加热至600-700℃，熔化成铅夜；3)将金属Ca加入到60％-70％的铅液中，继续加热至850-900℃，搅拌均匀，制得合金液；4)剩余铅液转移至另一熔铅炉继续升温，当温度升至1000-1200℃，依次加入La，Yb，Ce，并搅拌均匀，使金属完全融化，制得稀土元素合金液；5)将步骤(3)和步骤(4)制得的合金液混合到一起，使温度控制在1000-1200℃，进行搅拌，搅拌过程中加入Al、Ag，直至搅拌均匀，浇铸冷却成型；优选地，所述步骤(4)先加入La，搅拌15-20min后，加入Yb，再搅拌5-6min，加入Ce，继续搅拌20-25min。优选地，所述步骤(5)中先加入Al，搅拌5-6min后再加入Ag，然后再搅拌10-15min。与现有技术相比，本专利技术改善了铅酸电池板栅合金性能，提高了合金综合力学性能，以及合金析氢和析氧过电位，降低了氢气和氧气析出反应速率，从而减少了电池失水，改善电池的免维护性能，同时增强了合金耐腐蚀性能，降低了合金阳极氧化膜电阻。另一方面，La、Yb、Ce元素具有很强的化学活性，能与碳、氢、氧、硫等元素反应，生成高熔点化合物，起到消除杂质、净化合金组织的作用，减少了由于杂质引起的结构缺陷，从而增强了合金的塑性和韧性，提高了合金的抗蠕变性能。稀土元素添加还可以使得铅合金表面形成一层致密的氧化保护膜，增强合金耐腐蚀性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：本专利技术一种蓄电池板栅合金，总重量为100kg，具体组分如下：Ca10kg、La0.1kg、Yb0.1kg、Ce1.8kg、Al3.5kg、Ag1.5kg、余量为Pb，所述Pb为纯度99.99％以上的精铅，具体生产方法如下：1)按照上述比例称取Ca、La、Yb、Ce、Al、Ag，余量为Pb；2)将铅放入熔铅锅内加热至600℃，熔化成铅夜；3)将金属Ca加入到60％的铅液中，继续加热至850℃，搅拌均匀，制得合金液；4)剩余铅液转移至另一熔铅炉继续升温，当温度升至1000℃，先加入La，搅拌15min后，加入Yb，再搅拌5min，加入Ce，继续搅拌25min,使金属完全融化，制得稀土元素合金液；5)将步骤(3)和步骤(4)制得的合金液混合到一起，使温度控制在1000℃，进行搅拌，搅拌过程中先加入Al，搅拌5-6min后再加入Ag，然后再搅拌10-15min，直至搅拌均匀，浇铸冷却成型。实施例2：本专利技术一种蓄电池板栅合金，总重量为100kg，具体组分如下：Ca20kg、La1.2kg、Yb1.5kg、Ce3.6kg、Al5.5kg、Ag25kg、余量为Pb，所述Pb为纯度99.99％以上的精铅，具体生产方法如下：1)按照上述比例称取Ca、La、Yb、Ce、Al、Ag，余量为Pb；2)将铅放入熔铅锅内加热至700℃，熔化成铅夜；3)将金属Ca加入到70％的铅液中，继续加热至900℃，搅拌均匀，制得合金液；4)剩余铅液转移至另一熔铅炉继续升温，当温度升至1200℃，先加入La，搅拌15min后，加入Yb，再搅拌5min，加入Ce，继续搅拌20min,使金属完全融化，制得稀土元素合金液；5)将步骤(3)和步骤(4)制得的合金液混合到一起，使温度控制在1200℃，进行搅拌，搅拌过程中先加入Al，搅拌6min后再加入Ag，然后再搅拌15min，直至搅拌均匀，浇铸冷却成型。实施例3：本专利技术一种蓄电池板栅合金，总重量为100kg，具体组分如下：Ca15kg、La1.5kg、Yb0.8kg、Ce2.7kg、Al4.5kg、Ag20kg、余量为Pb，所述Pb为纯度99.99％以上的精铅，具体生产方法如下：1)按照上述比例称取Ca、La、Yb、Ce、Al、Ag，余量为Pb；2)将铅放入熔铅锅内加热至650℃，熔化成铅夜；3)将金属Ca加入到65％的铅液中，继续加热至870℃，搅拌均匀，制得合金液；4)剩余铅液转移至另一熔铅炉继续升温，当温度升至1100℃，先加入La，搅拌12min后，加入Yb，再搅拌5.5min，加入Ce，继续搅拌23min,使金属完全融化，制得稀土元素合金液；5)将步骤(3)和步骤(4)制得的合金液混合到一起，使温度控制在1100℃，进行搅拌，搅拌过程中先加入Al，搅拌5.5min后再加入Ag，然后再搅拌12min，直至搅拌均匀，浇铸冷却成型。对本专利技术铅蓄电池板栅进行如下实验：1.耐腐蚀性：以研究电极连接外电源的正极，腹肌采用两篇常规铅钙合金正极板栅作为对电极，采用2.5A恒流充电，持续300h后，检测合金板栅的耐腐蚀性能；2.抗蠕变性：以合金正极，铂电极为腹肌，进行三电极体系下线性电位扫描，当电极电位为1.50V(vs.Hg/Hg2S04)时，检测合金的析氧电流密度：3.硬度测试：合金5天时效后，采用0.01kg的试验力，保持时间30S以上，检测维氏硬度值。结果如表1所示，上述实施例制得的合金在时效硬度、抗蠕变性能、耐腐蚀性方面的数据。由表1可得，实施例1至实施例3制备出的板栅合金，其耐腐蚀性能、免维护性能、抗蠕变性能以及使用寿命均得到了显著的改善。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄电池板栅合金，其特征在于，按重量百分比包括以下组分：Ca0.1‑0.2％、La0.001‑0.002％、Yb0.001‑0.015％、Ce0.018‑0.036％、Al0.035‑0.055％、Ag0.15‑0.25％、余量为Pb。

【技术特征摘要】
1.一种蓄电池板栅合金，其特征在于，按重量百分比包括以下组分：Ca0.1-0.2％、La0.001-0.002％、Yb0.001-0.015％、Ce0.018-0.036％、Al0.035-0.055％、Ag0.15-0.25％、余量为Pb。2.根据权利要求1或2所述的一种蓄电池板栅合金及其生产方法，其特征在于，按重量百分比包括以下组分：Ca0.15％、La0.015％、Yb0.008％、Ce0.027％、Al0.045％、Ag0.2％、余量为Pb。3.根据权利要求3所述的一种蓄电池板栅合金及其生产方法，其特征在于，所述Pb为纯度99.99％以上的精铅。4.如权利要求3所述的一种蓄电池板栅合金生产方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照上述比例称取Ca、La、Yb、Ce、Al、Ag，余量为Pb；2)将铅放入熔铅锅内加热至600-...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恒，
申请(专利权)人：江苏科耐尔新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32