一种电动助力车铅蓄电池正极板栅合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及铅酸蓄电池技术领域，具体公开一种电动助力车铅蓄电池正极板栅合金及其制备方法。所述正极板栅合金，包括如下质量分数的组分：锶0.07～0.15%；铋0.006～0.012%；锡1.2～1.8%；铝0.02～0.06%；银0.008～0.01%；铅余量。本发明专利技术电动助力车铅蓄电池正极板栅合金，使板栅时效硬化时间缩短，提高了板栅硬度，降低了合金的腐蚀速度，使板栅具有良好的耐腐蚀性能，且使板栅电阻减小，渗透性增强，提高了板栅的导电性性、电池充电接受性能，提高了深充放电循环性能，使板栅延展性好，抗蠕变性能增强，从而可提高电池寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种电动助力车铅蓄电池正极板栅合金及其制备方法
本专利技术涉及铅酸蓄电池
，尤其涉及一种电动助力车铅蓄电池正极板栅合金及其制备方法。
技术介绍
目前电动助力车用铅酸蓄电池的板栅合金前期主要采用Pb-Sb-Cd和Pb-Ca-Sn-Al合金，Pb-Sb-Cd合金对电动助力车电池的耐深充放性能较好，但失水快及Cd的污染严重，国家严令禁止使用。而Pb-Ca-Sn-Al合金因Ca的析氢电势高而失水少，可实现免维护；该合金电阻小，电池放电性能优于Pb-Sb-Cd；Ca不会从正极转移到负极，使电池自放电增大和产生有毒气体SbH3；避免了环保Cd的污染。但其耐深充放寿命较弱、电池易早期容量衰减。随着技术的提高，Pb-Ca-Sn-Al合金的早期容量衰减问题得以解决，耐深充放寿命有较大提高，电池的失水小。但是，仍然存在明显的缺点：比如抗蠕变性能相对较差，使用后期板栅长大严重；生产中Ca易烧损，板栅易变软，时效硬化时间较长，一般存放7天，板栅仍偏软，不易涂板；耐过充电性能较弱，易出现板栅与活性物质结合力变差，从而使用铅膏泥化、脱落，导致电池失效；深循环寿命仍较差，Pb-Ca合金中会在板栅与活性物界面形成PbSO4阻挡层的累积，阳极溶解时，形成CaSO4，成为PbSO4的结晶中心，导致PbSO4的生长，形成致密的阻挡层，电阻增大，渗透性差，导致电池深放电性能下降。从失效电池的解剖分析也可看出，主原因：活性物与板栅结合强度不好、铅膏软化脱落，铅膏泥化的比例较大；板栅腐蚀较严重，有的出现板栅脆断等。因此，研发新的栅板合金势在必行。
技术实现思路
针对现有板栅与活性物质结合强度不好，板栅易变软，时效硬化时间较长，板栅腐蚀较严重等问题，本专利技术提供一种电动助力车铅蓄电池正极板栅合金及其制备方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术实施例采用了如下的技术方案：一种电动助力车铅蓄电池正极板栅合金，包括如下质量分数的组分：锶0.07～0.15％；铋0.006～0.012％；锡1.2～1.8％；铝0.02～0.06％；银0.008～0.01％；铅余量。相对于现有技术，本专利技术提供的电动助力车铅蓄电池正极板栅合金，同时添加了锶、铋、锡、铝、银几种元素，锶、铋与银共同作用使板栅时效硬化时间缩短，提高了板栅硬度，降低了合金的腐蚀速度，使板栅具有良好的耐腐蚀性能，且使板栅电阻减小，渗透性增强，提高了板栅的导电性性、电池充电接受性能，提高了深充放电循环性能，而再加上铋与锡的相互作用，防止电池早期容量衰减，同时，改善合金的浇铸性，增加板栅的硬度和抗拉强度，使板栅延展性好，抗蠕变性能增强，能很好地抵抗电池在使用过程板栅的膨胀、收缩，延长了板栅的使用寿命，还改善板栅表面与活性物质界面性能，使结合力增强，使电池充电性能提高，提高了电池充电接受性能，从而可提高电池寿命。进一步地，本专利技术还提供所述电动助力车铅蓄电池正极板栅合金的制备方法。该制备方法，包括以下步骤：(1)按照所述的电动助力车铅蓄电池正极板栅合金原料配比称取各组分；(2)将所述锶、铝与10％的铅，进行熔炼处理制得母合金；(3)将合金炉预热后，加入剩余铅的80％，升温加热，待铅全部熔化后，继续升温至500～550℃，搅拌并加入0.1Kg/吨量的松香，保持温度；(4)将所述锡、银、铋加入到合金炉中，待熔化后，加入所述母合金，熔化后，搅拌并加入余量的铅，进行降温；(5)待铅完全熔化后，继续降温至温度400～450℃，搅拌均匀，得到合金液，冷却铸锭。相对于现有技术，本专利技术提供的电动助力车铅蓄电池正极板栅合金的制备方法，工艺简单，操作方便，安全可靠，便于生产。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种电动助力车铅蓄电池正极板栅合金。该电动助力车铅蓄电池正极板栅合金，包括如下质量分数的组分：锶0.07～0.15％；铋0.006～0.012％；锡1.2～1.8％；铝0.02～0.06％；银0.008～0.01％；铅余量。优选地，所述的电动助力车铅蓄电池正极板栅合金，包括如下质量分数的组分：锶0.08-0.12％；铋0.008-0.01％；锡1.4-1.6％；铝0.03-0.05％；银0.008-0.01％；铅余量。优选地，所述的电动助力车铅蓄电池正极板栅合金，包括如下质量分数的组分：锶0.1％；铋0.009％；锡1.5％；铝0.04％；银0.009％；铅余量。具体地，锶(Sr)电子层结构与钙相同，其晶粒结构与钙相似，同族元素，Pb-Sr合金硬化基理类似于Pb-Ca，因其合金颗粒稍大些，在铅基质上形成细晶沉淀，硬度大些，时效硬化期就短，一般2天即可涂板，减少了生产周期，提高了生产效率，同时，因板栅硬度提高，涂板变形小，报废低；还降低了合金的腐蚀速率，使板栅具有良好的耐腐蚀性能；此外，可以抑制板栅表面PbSO4膜中PbSO4的增长，使电阻减小，渗透性增强，提高了深充放电循环性能。然而，因锶较活泼，易氧化，采用铝在表层形成一种保护模，减少烧损，确保合金的含量。具体地，合金中加入铋(Bi)，使合金具有了含锑板栅的优点(防止电池早期容量衰减)，又避免了含锑板栅的缺点(自放电增大、电池失大而致寿命短)，同时，改善板栅硬度和浇铸性，增强板栅耐腐蚀性能，同时，改善了Pb-Sr合金板栅表面腐蚀层膜的性能，使与活性物质的结合力增强。具体地，锡(Sn)可以增加铅液的流动性，便于板栅浇铸；增加板栅的抗拉强度，使板栅延展性好，抗蠕变性能增强，能抵抗电池在使用过程中板栅的膨胀、收缩，延长了板栅的使用寿命；还可以改善板栅与活性物界面性质，使电池充电性能提高，提高了电池充电接受性能，从而可提高电池寿命；此外，与铋共同作用可减少电池的早期容量损失。具体地，铝(Al)在高温下形成了致密的氧化膜浮于铅合金液表面，有效保护了合金中Sr、Sn烧损，同时，也避免了Sr等的氧化物进入板栅而影响板栅的性能与强度。具体地，银(Ag)的加入，可增加板栅的硬度，便于涂板；同时，可以减小板栅的内阻，提高了板栅的导电性性、电池充电接受性能。本专利技术实施例提供的电动助力车铅蓄电池正极板栅合金，同时添加了锶、铋、锡、铝、银几种元素，锶、铋与银共同作用使板栅时效硬化时间缩短，提高了板栅硬度，降低了合金的腐蚀速度，使板栅具有良好的耐腐蚀性能，且使板栅电阻减小，渗透性增强，提高了板栅的导电性性、电池充电接受性能，提高了深充放电循环性能，而再加上铋与锡的相互作用，防止电池早期容量衰减，同时，改善合金的浇铸性，增加板栅的硬度和抗拉强度，使板栅延展性好，抗蠕变性能增强，能很好地抵抗电池在使用过程板栅的膨胀、收缩，延长了板栅的使用寿命，还改善板栅表面与活性物质界面性能，使结合力增强，使电池充电性能提高，提高了电池充电接受性能，从而可提高电池寿命。本专利技术在提供该……的前提下，还进一步提供了该……的制备方法。在一实施例中，该制备方法包括以下步骤：(1)按照所述的电动助力车铅蓄电池正极板栅合金原料配比称取各组分；(2)将所述锶、铝与10％的铅，进行熔炼处理制得母合金；(3)将合金炉预热后，加入剩余铅的80％，升温加热，待铅全部熔化后，继续升温至5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动助力车铅蓄电池正极板栅合金，其特征在于：包括如下质量分数的组分：锶0.07～0.15%；铋0.006～0.012%；锡1.2～1.8%；铝0.02～0.06%；银0.008～0.01%；铅余量。

【技术特征摘要】
1.一种电动助力车铅蓄电池正极板栅合金，其特征在于：包括如下质量分数的组分：锶0.07～0.15%；铋0.006～0.012%；锡1.2～1.8%；铝0.02～0.06%；银0.008～0.01%；铅余量。2.如权利要求1所述的电动助力车铅蓄电池正极板栅合金，其特征在于：包括如下质量分数的组分：锶0.08-0.12%；铋0.008-0.01%；锡1.4-1.6%；铝0.03-0.05%；银0.008-0.01%；铅余量。3.如权利要求1所述的电动助力车铅蓄电池正极板栅合金，其特征在于：包括如下质量分数的组分：锶0.1%；铋0.009%；锡1.5%；铝0.04%；银0.009%；铅余量。4.一种电动助力车铅蓄电池正极板栅合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）按照如权利要求1-3任一项所述的电动助力车铅蓄电池正极板栅合金原料配比称取各组分；（2）将所述锶、铝与10%的铅，进行熔炼处理制得母合金；（3）将合金炉预热后，加入剩余铅的80％，升温加热，待铅...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾宝山，
申请(专利权)人：河北超威电源有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13