一种管式电池正板栅合金制造技术

本发明专利技术涉及一种管式电池正板栅合金，以质量百分比计，其组分如下：Pb％98.15～98.84份，Ca％0.03～0.10份，Sn％1.10～1.50份，Al％0.01～0.05份，Ce％0.01～0.15份，Ba％0.01～0.05份。本发明专利技术管式电池正板栅合金，提高了管式胶体电池的循环寿命，合金硬度的提高，可以降低挤膏过程中正板栅的报废率，提高管式正极板挤膏的合格率，从而降低电池的生产成本。

A positive grid alloy for tubular batteries

The present invention relates to a positive grid alloy for tubular batteries. Its components are as follows: Pb% 98.15-98.84 copies, Ca% 0.03-0.10 copies, Sn% 1.10-1.50 copies, Al% 0.01-0.05 copies, Ce% 0.01-0.15 copies, Ba% 0.01-0.05 copies. The positive grid alloy of the tubular battery improves the cycle life of the tubular colloidal battery and the hardness of the alloy, reduces the scrap rate of the positive grid in the extrusion process, improves the qualified rate of the extrusion of the tubular positive plate, and reduces the production cost of the battery.

【技术实现步骤摘要】
一种管式电池正板栅合金
本专利技术涉及管式电池板栅，尤其是涉及管式电池正板栅合金。
技术介绍
阀控式密封铅酸蓄电池的极栅主要采用铅钙合金，以提高其正负极析气(O2和H2)过电位，达到减少其充电过程中析气量的目的。铅钙合金的主要优点是电阻小、正负极析气(O2和H2)过电位高，缺点是板栅机械性能和抗蠕变性能差，成品电池深循环性能不佳。另外，铅钙合金正板栅耐腐蚀性能较差。管式胶体电池作为一种阀控式密封铅酸蓄电池，该类电池的正板栅，国内外生产企业也普遍采用铅钙合金。铅钙合金最大的优点在于免维护性能，但存在诸多缺点与不足。主要存在早期容量衰减(PCL-1)、电解液干涸、耐腐蚀性能较差、正极板增长过快、使用寿命偏低等问题。具体表现在以下几个方面：1、铅钙合金正板栅在使用过程中，板栅表面阳极Pb(II)膜的生长，产生高阻抗的PbO和非化学计量氧化铅，导致电池早期容量衰减及电池失效。2、板栅腐蚀以及穿透性晶间腐蚀，增大极板内阻，导致电池失效。而板栅的腐蚀，又进一步导致电池失水，造成电池因失水过多而失效。3、抗拉强度较差，正极板增长较快，导致电池寿命终止。4、板栅抗蠕变性能较差，板栅在增长过程发生断裂，导致电池失效。另外，管式电池正极板的挤膏工艺，因极板内部铅膏相对均匀，而且具有环境友好、环保投入较少，以及便于实现设备自动化生产等优势，得到了国内外电池制造企业的普遍运用。因此，管式胶体电池的正极板主要采用挤膏工艺生产。挤膏工艺是在板栅筋条和套管之间插入挤膏管，然后从极板的上端开始挤膏，边挤边退，最后从极板末端将套管抽出。当前，管式胶体电池的正极板栅，大多数企业采用铅钙锡铝合金，经过热熔压铸而成。板栅经压铸裁剪后，一般不经过时效硬化，直接套管(铅筋穿入金属挤膏管，挤膏管插入聚酯纤维的套管)进行挤膏。由于未经时效硬化的正板栅铅筋较软，挤膏时容易造成铅筋弯曲变形报废，相应地造成挤膏过程中的质量波动，影响挤膏生产过程的合格率。当前行业普遍采用的管式胶体电池正板栅合金存在诸多问题，制约着管式胶体电池的使用寿命，影响电池生产过程的合格率以及制造成本。因此，通过改进管式胶体电池正板栅的合金配方，持续改进电池性能，以及降低电池的生产成本，具有十分重要的现实意义。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种管式电池正板栅合金，以质量百分比计，其组分如下：Pb％98.15～98.84份，Ca％0.03～0.10份，Sn％1.10～1.50份，Al％0.01～0.05份，Ce％0.01～0.15份，Ba％0.01～0.05份。进一步地，铅98.8份，钙0.05份，锡1.10份，铝0.02份，铈0.02份，钡0.01份。进一步地，铅98.6份，钙0.07份，锡1.25份，铝0.03份，铈0.03份，钡0.02份。进一步地，铅98.3份，钙0.09份，锡1.50份，铝0.04份，铈0.04份，钡0.03份。本专利技术管式电池正板栅合金，提高了管式胶体电池的循环寿命，合金硬度的提高，可以降低挤膏过程中正板栅的报废率，提高管式正极板挤膏的合格率，从而降低电池的生产成本。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术提供一种管式胶体电池正板栅用合金，以质量百分比计，其组分如下：Pb％98.15～98.84份，Ca％0.03～0.10份，Sn％1.10～1.50份，Al％0.01～0.05份，Ce％0.01～0.15份，Ba％0.01～0.05份。在合金添加稀土元素铈(Ce)，有效减缓了管式胶体电池的早期容量衰减，可以显著地提高管式胶体电池的循环寿命。首先，抑制了深放电时阳极Pb(II)膜的生长，降低了铅电极表面氧化膜的阻抗，抑制了钝化膜中导电性差的非化学计量氧化铅生成，增强了钝化膜的导电性，改善了电池的深循环性能；第二，可以改变合金阳极膜的组成，促进导电性能好的PbO2生长，提高PbO2膜的致密性，改善了合金的耐腐蚀性；第三，提高了氧气析出的过电位，抑制了氧气的析出，既提高合金的抗腐蚀性，又降低了水的损耗；在合金中添加稀土合金铈以及适当增加锡含量，改善了板栅表面阳极膜的构成和导电率，极大地改善了管式胶体电池的充电接受能力，有限减缓了正极板活性物质的硫化，提高了电池的循环寿命。在合金中添加钡元素(Ba)，提高了合金合金的硬度，增加了合金的抗腐蚀性和抗蠕变性，有效降低了板栅的腐蚀率，提高了板栅的机械强度；通过掺杂钡元素，以及适当增加锡含量，提高了管式胶体电池正板栅的硬度，降低了挤膏过程中正板栅的报废率，提高了管式正极板挤膏的合格率，从而降低了电池的生产成本。根据巴普洛夫《铅酸蓄电池科学与技术》介绍，采用传统铅钙锡铝合金的正板栅，在腐蚀期间，腐蚀层由PbO、PbOn(1＜n＜2)、PbO2组成。在电池循环期间，在Pb、Pb-Ca板栅上迅速形成一定厚度的PbO分层，该PbO分层阻抗非常高。当板栅包含大量的Sn添加剂时，Sn离子促进PbO氧化成更高价的氧化物，并提高电导率，从而减少PbO层的厚度和电阻。本专利技术中，在合金中适当增加锡含量，可以改善板栅阳极膜的钝化。另外，增加锡含量，可以提高板栅的抗腐蚀性和抗蠕变性，可以显著地提高管式胶体电池的循环寿命。在传统的铅钙锡铝合金基础上，通过在合金中添加适量的Ba、稀土合金Ce等元素，以及适当增加锡含量，可以显著地提高管式胶体电池的循环寿命。另外，合金硬度的提高，可以降低挤膏过程中正板栅的报废率，提高管式正极板挤膏的合格率，从而降低电池的生产成本。实施例1一种管式胶体电池正板栅用合金，按重量份数计包括以下各组分：铅98.8份，钙0.05份，锡1.10份，铝0.02份，铈0.02份，钡0.01份。实例1实验电池：用实例1合金制得的管式胶体电池正板栅，用于制作实施例管式胶体电池。传统管式胶体电池的正板栅合金配方如下：Pb％98.5～99.13份，Ca％0.06～0.10份，Sn％0.80～1.00份，Al％0.01～0.05份。对比样电池：用传统管式胶体电池正板栅合金制得的管式胶体电池正板栅，用于制作对比样管式胶体电池。实施例2一种管式胶体电池正板栅用合金，按重量份数计包括以下各组分：铅98.6份，钙0.07份，锡1.25份，铝0.03份，铈0.03份，钡0.02份。实例2实验电池：用实例2合金制得的管式胶体电池正板栅，用于制作实施例管式胶体电池。实施例3一种管式电池正板栅用合金，按重量份数计包括以下各组分：铅98.3份，钙0.09份，锡1.50份，铝0.04份，铈0.04份，钡0.03份。实例3实验电池：用实例3合金制得的管式胶体电池正板栅，用于制作实施例管式胶体电池。将实施例2合金与传统合金进行恒压腐蚀，然后分别通过腐蚀量和SEM图对比分析。通过腐蚀量比较，实施例2合金腐蚀量为6.52％，传统合金腐蚀量为12.44％，实施例二合金抗腐蚀能力比传统合金提高了47.6％。通过SEM图比较，与传统合金腐蚀后的SEM图相比，实施例2合金改变了铅合金的结构，形成较细的腐蚀产物，腐蚀层致密，有效地阻止电解液进一步腐蚀板栅合金基体，减轻了板栅合金的晶间腐蚀，防止板栅的穿透性破坏，使其具有较好的耐腐蚀性能。经过管式正极板挤膏验证，实施例1、实施例2、实施例3正极板的挤膏合格率分别为98.3％、98.9％、99.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管式电池正板栅合金，其特在于，以质量百分比计，其组分如下：Pb％98.15～98.84份，Ca％0.03～0.10份，Sn％1.10～1.50份，Al％0.01～0.05份，Ce％0.01～0.15份，Ba％0.01～0.05份。

【技术特征摘要】
1.一种管式电池正板栅合金，其特在于，以质量百分比计，其组分如下：Pb％98.15～98.84份，Ca％0.03～0.10份，Sn％1.10～1.50份，Al％0.01～0.05份，Ce％0.01～0.15份，Ba％0.01～0.05份。2.如权利要求1所述的管式电池正板栅合金，其特征在于，铅98.8份，钙0.05份，锡1....

【专利技术属性】
技术研发人员：张崇波，李有德，张祚强，赵刚，李祥军，
申请(专利权)人：超威电源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33