铅酸蓄电池正极板栅合金及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铅酸蓄电池正极板栅合金，该合金含有按重量百分比计量的组分：钙0.02～0.14%、锡1.2～1.4%、其它元素0.02～0.05%，余量为铅。本发明专利技术还公开了铅酸蓄电池正极板栅合金制备方法，它包括先量取原料，然后将量取的铅原料置于炉内熔化，当液态铅温度稳定在420±10℃时，一次性足量加入锡和其它元素，待后添加的组分熔化后搅拌至少3min，最后加入钙原料，继续搅拌至少1min。最后将熔融且混合均匀的液态合金注入已备的正极板栅模腔内，完成正极板栅成形制备。本发明专利技术组分配置科学、合理，通过添加微量的铋或硒或银元素，使得合金晶粒度减小，因此在强度和硬度提高的基础上，改善了正极板栅的耐蚀性能。 1

Positive plate grid alloy and preparation method for lead-acid battery

The present invention discloses a positive plate grid alloy of lead-acid battery. The alloy contains components measured by weight percentage: calcium 0.02 to 0.14%, tin 1.2 to 1.4%, other elements 0.02 to 0.05%, and the amount of lead. The invention also discloses the preparation method of the positive plate grid alloy of the lead-acid battery. It includes taking the raw material first and then melting the raw material of the amount of lead in the furnace. When the liquid lead temperature is stable at 420 + 10, the tin and other elements are added at a time. After the added component is melted, it is stirred at least 3min, and the calcium raw material is added at the end. Keep stirring at least 1min. Finally, the molten and homogeneous liquid alloy is injected into the positive electrode grid mode cavity to complete the fabrication of positive grid. The composition of the invention is scientific and reasonable. By adding a trace of bismuth or selenium or silver elements, the grain size of the alloy is reduced, so the corrosion resistance of the positive plate grid is improved on the basis of the increase of strength and hardness. One

【技术实现步骤摘要】
铅酸蓄电池正极板栅合金及制备方法
本专利技术属于铅酸蓄电池制造
的一项技术方案，具体地讲，本专利技术涉及一种用于制作铅酸蓄电池正极板栅的合金，本专利技术还涉及到该合金的制备方法。
技术介绍
正极板栅属于铅酸蓄电池的关键部件，其质量直接影响铅酸蓄电池的循环寿命。现在技术条件下，本行业普遍使用Pb-Ca-Sn合金制作铅酸蓄电池正极板栅，用这种传统的合金制作正极板栅，能够满足常规用途的铅酸蓄电池配套要求。随着风能、太阳能等清洁能源规模化开发，此类系统中需要配套相应的储能设备。在目前条件下，铅酸蓄电池仍属首选储能设备。但是，大功率风能、太阳能系统，对所配备铅酸蓄电池的循环寿命有更高要求，其指标比其它场合配套的铅酸蓄电池至少高出一个等级。因此，仍用Pb-Ca-Sn合金制作正极板栅达不到配套要求，尤其是合金强度和耐蚀性能与实际需求有较大差距。
技术实现思路
本专利技术主要针对现有技术的不足，提出一种铅酸蓄电池正极板栅合金，该合金组分配置合理、原料易得、制备容易，最重要的是应用该合金制备而成的正极板栅强度高、耐蚀性能好，完全达到大规格储能设备的配套要求。本专利技术通过下述技术方案实现技术目标。铅酸蓄电池正极板栅合金制备方法，其改进之处在于该合金含有按重量百分比计量的组分：钙0.02～0.14%、锡1.2～1.4%、其它元素0.02～0.05%，余量为铅。作为进一步改进方案，所述其它元素为一种铋或硒或银，或铋、硒和银的混合物。铅酸蓄电池正极板栅合金制备方法按下列步骤实施：a、按组分配比量取原料；b、首先将量取的铅原料置于炉内熔化，当液态铅温度稳定在420±10℃时，一次性足量加入锡和其它元素，待后添加的组分熔化后搅拌至少3min，最后加入钙原料，继续搅拌至少1min。c、将溶融且混合均匀的液态合金注入已备的正极板栅模腔内，完成正极板栅成形制备。本专利技术与现有技术相比，具有以下积极效果：1、组分配置既简单又合理，在常规条件下制备，易实现工业化生产。2、在熔融的铅液中，先加入不易氧化的锡及其它元素，后加入易氧化的钙，这样的工序步骤具有合理性，可减少铅溶液的氧化程度。3、组分中添加铋、银、锡元素后，熔化的铅溶液金相组织晶粒度减小，而且制成的正极板栅强度和硬度都有了很大提高。另外，本专利技术工艺安排合理，制成的正极板栅氧化峰电位相对Pb-Ca-Sn合金材质的正极板栅正移，可少生成PbO2，同时也显著减小传荷电阻。附图说明图1是本专利技术组分中添加铋元素的金相结构图。图2是本专利技术组分中添加银元素的金相结构图。图3是本专利技术组分中添加硒元素的金相结构图。具体实施方式下面根据附图所示的实施例，对本专利技术进一步说明。实施例1铅酸蓄电池正极板栅合金制备方法，该合金含有按重量百分比计量的组分：钙0.02%、锡1.26%、铋0.05%、铅98.67%。实施例2铅酸蓄电池正极板栅合金制备方法，该合金含有按重量百分比计量的组分：钙0.14%、锡1.4%、铋0.02%、铅98.44%。实施例3铅酸蓄电池正极板栅合金制备方法，该合金含有按重量百分比计量的组分：钙0.03%、锡1.4%、硒0.02%、铅98.55%。实施例4铅酸蓄电池正极板栅合金制备方法，该合金含有按重量百分比计量的组分：钙0.08%、锡1.2%、硒0.04%、铅98.68%。实施例5铅酸蓄电池正极板栅合金制备方法，该合金含有按重量百分比计量的组分：钙0.10%、锡1.3%、银0.035%、铅98.565%。实施例6铅酸蓄电池正极板栅合金制备方法，该合金含有按重量百分比计量的组分：钙0.05%、锡1.4%、银0.03%、铅98.52%。将上述实施例1～6所述的铅酸蓄电池正极板栅合金用于实物制备，具体工艺步骤如下：a、按照实施例1～6所列组分分别量取原料；b、每件实施例都先将铅原料置于炉内熔化，待液态铅温度稳定在420±10℃时，一次性足量加入锡和其它元素，待后添加的组分熔化后搅拌至少3min，最后加入钙原料，继续搅拌至少1min。c、将熔融且混合均匀的液态合金注入已备的正极板栅模腔内，完成正极板栅成形制备。本专利技术组分配置科学、合理，通过添加微量的铋、硒、银元素，使得合金晶粒度减小，具体金相图见图1-图3。由于本专利技术制成的正极板栅晶粒度小，其强度和硬度都有了很大提高，由此改善了正极板栅的耐蚀性能。另外，本专利技术工艺虽然简单，但工序安排合理、科学，特别是在熔融铅液时，有序添加其它原料，其结果可减少铅溶液的氧化程度，使得制成的正极板栅氧化峰电位相对现有材料的Pb-Ca-Sn合金材质的正极板栅正移，可少生成PbO2，同时也显著减小传荷电阻。为了验证本专利技术的技术效果，将本专利技术制成的正极册置于三电极体系中，其中，以本专利技术的正极板栅为工作电极，铂片为辅助电极，Hg/Hg2SO4为参比电极，使用浓度为1.28g/cm3的H2SO4电解液。然后分别进行循环伏安测试、交流阻抗测试，测试结果与现有技术的Pb-Ca-Sn合金作对比，具体测试和对比情况如下：循环伏安测试本专利技术铅酸蓄电池正极板栅合金中，因添加了铋或银或锡，铅溶液不易生成PbO2，氧化峰电位相对用现有技术Pb-Ca-Sn制成的正极板栅正移0.2～0.7%。交流阻抗测试本专利技术铅酸蓄电池正极板栅合金中，因添加了铋或银或锡使得晶粒度减小，有利于电化学反应，减小传荷电阻10～50%。金相测试本专利技术金相试样见图1～3，它与现有技术试样相比，晶粒度减小40.5～46%，硬度提高10.4～14.6%。从上述测试数据可知，本专利技术的各项性能指标均比现有技术高，特别是合金强度和耐蚀性能提升幅度较大，完全能满足风能、太阳能清洁能源的大规格储能系统配套。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铅酸蓄电池正极板栅合金，其特征在于该合金含有按重量百分比计量的组分：

【技术特征摘要】
1.一种铅酸蓄电池正极板栅合金，其特征在于该合金含有按重量百分比计量的组分：钙0.02～0.14%、锡1.2～1.4%、其它元素0.02～0.05%，余量为铅。2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正极板栅合金，其特征在于：所述其它元素为一种铋或硒或银，或铋、硒和银的混合物。3.配套权利要求1的铅酸蓄电池正极板栅合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恩雨，蔡先玉，曾刘芳，楼志强，
申请(专利权)人：双登集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32