一种耐腐蚀蓄电池板栅及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐腐蚀蓄电池板栅及其制备方法，属于蓄电池板栅制造技术领域，所述耐腐蚀蓄电池板栅的制备方法，包括如下步骤：首先将金属Pb在坩埚电阻炉中加热至完全熔化，得铅液；向铅液中加入Sn、Ca、Al、Ag和Yb，加热至完全熔化，得合金熔液，加入铅减渣剂，恒温搅拌，静置，除去浮渣，浇铸成型，经回火及静置处理，得耐腐蚀蓄电池板栅，本发明专利技术原料中Sn、Ca、Al、Ag和Yb均以铅基合金形式存在，有助于降低晶间腐蚀的发生，Ag和Yb的加入能够提高蓄电池板栅的耐腐蚀性能，铅减渣剂的加入能够提升蓄电池板栅质量，蓄电池板栅质量的提升有助于提升蓄电池板栅的耐腐蚀性能。电池板栅的耐腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀蓄电池板栅及其制备方法


[0001]本专利技术属于蓄电池板栅制造
，具体地，涉及一种耐腐蚀蓄电池板栅及其制备方法。

技术介绍

[0002]铅酸蓄电池的板栅合金是导致电池失效的主要因素，合金耐蚀性能的高低直接决定了电池的使用寿命。
[0003]Pb
‑
Ca
‑
Sn板栅合金系列中，普遍认为在合金中添加Sn可以大幅改善板栅合金的耐蚀性能，Sn可以较好地改善Pb的腐蚀氧化层的导电性能，同时，有助于改善正极板栅合金耐蚀性能和板栅的腐蚀速度。申请号为CN991212584的中国专利中，Sn含量在0.8
‑
2.0％的范围内时，板栅合金的耐腐蚀性能较优，当Sn的含量大于2.0％时，有研究认为Sn含量较高将导致晶粒粗大，形成严重的晶界腐蚀。随着生产技术的发展，Pb
‑
Ca
‑
Sn板栅合金的耐腐蚀性已经逐渐成为限制铅酸蓄电池的板栅合金进一步发展的关键。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种耐腐蚀蓄电池板栅及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种耐腐蚀蓄电池板栅的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤S1、按照原料组成，分别称取Pb
‑
Sn合金、Pb
‑
Ca合金、Pb
‑
Al合金、Pb
‑
Ag合金、Pb
‑
Yb合金和金属Pb，将金属Pb在坩埚电阻炉中加热至500℃，恒温至完全熔化，得铅液；
[0008]步骤S2、向铅液中加入Pb
‑
Sn合金、Pb
‑
Ca合金、Pb
‑
Al合金、Pb
‑
Ag合金和Pb
‑
Yb合金，加热至500
‑
600℃，恒温电磁搅拌至完全熔化，得合金熔液，向合金熔液中加入铅减渣剂，铅减渣剂的用量为合金熔液的2
‑
3％，恒温搅拌10
‑
15min，静置，除去浮渣，得去渣熔液；
[0009]步骤S3、将去渣熔液倒入板栅模具内进行浇铸成型，得耐腐蚀蓄电池板栅合金，将浇铸成型的耐腐蚀蓄电池板栅进行回火处理，回火温度380
‑
450℃，保温时间1
‑
3h，再置于在室温状态下储存3
‑
5天，待时效硬化后，得耐腐蚀蓄电池板栅。
[0010]进一步地，步骤S1中所述原料组成，以各金属元素的质量百分比计，包括Sn：1.0
‑
2.0％，Ca：0.03
‑
0.06％，Al：0.015
‑
0.02％，Ag：0.01
‑
0.03％，Yb：0.01
‑
0.03％，余量为Pb及不可避免杂质。
[0011]进一步地，步骤S1中所述Pb
‑
Sn合金、Pb
‑
Ca合金、Pb
‑
Al合金、Pb
‑
Ag合金和Pb
‑
Yb合金中，Pb含量均为90％。
[0012]上述制备过程中，银的添加能够改善蓄电池板栅合金材料的抗腐蚀能力；金属Sn、Ca、Al、Ag和Yb单独作为组元向纯铅中添加，得到合金中各组元的分布很不均匀，所以本专利技术在制备蓄电池板栅时，选用二元合金与纯铅进行熔融混合，得到的合金内组元分布更加均匀，并且二元合金的熔点较低，有助于节约耐腐蚀蓄电池板栅制备过程中热能的消耗，其
中，锡钙合金的形式中的锡可以在合金熔炼的过程中保护钙，使钙元素在合金中的含量不会因为高温熔炼而损失；铅基的蓄电池板栅发生腐蚀最主要的方式即为晶间腐蚀，晶间腐蚀指沿着晶粒边界或晶界附近发生的腐蚀现象，这是一种危害性很大的局部腐蚀，材料发生这种腐蚀后，宏观上看不出有什么变化，但材料的强度几乎完全丧失，稀土金属镱可较大程度减小晶界腐蚀深度。
[0013]进一步地，所述铅减渣剂由以下步骤制备：
[0014]向二氧化硅中加入氢氧化钠和碳酸钠，置于球磨机中球磨混合30min，再加入炭黑，继续球磨混合2
‑
3h，得混合物，将混合物过150目筛，得铅减渣剂。
[0015]进一步地，所述二氧化硅、氢氧化钠、碳酸钠和炭黑的用量比为60
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70g：5
‑
10g：5
‑
10g：20
‑
30g。
[0016]在制备耐腐蚀蓄电池板栅过程中，钙和铝都属于活泼金属，本专利技术利用铅钙合金和铅钙合金中，在原料端实现对活泼金属的保护，铅钙合金和铅铝合金高温熔化时，由于铝和钙的比重比铅小很多，因此，铝和钙往往倾向于浮在铅液表面，高温下易与氧气反应，会产生大量浮渣，这些高温下形成的氧化铝和氧化钙的浮渣比表面积较大，会吸附液态铅，导致浮渣和铅液难以分离，进而导致板栅合金中含有氧化铝和氧化钙等杂质，影响最终蓄电池板栅的耐腐蚀性能，因此，本专利技术加入了铅减渣剂，当加入铅减渣剂后，通过搅拌，铅减渣剂中的二氧化硅、碳酸钠、氢氧化钠会和浮渣中的氧化钙、氧化铝等氧化物反应，生产比表面积较小的硅酸盐，使得渣和铅液能够很好地分开，同时铅减渣剂中的炭黑高温下对铅合金起到一定的保护，减少铅液表面的氧化，最终实现减少原料浪费和提升蓄电池板栅质量的目的，蓄电池板栅质量的提升有助于提升蓄电池板栅的耐腐蚀性能。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018]本专利技术在制备蓄电池板栅的过程中，原料部分加入了Pb
‑
Ag合金和Pb
‑
Yb合金，首先，选用二元合金与纯铅进行熔融混合，得到的合金内组元分布更加均匀，合金内组元分布均匀有助于降低晶间腐蚀的发生，同时，Ag和Yb的加入能够提高蓄电池板栅的耐腐蚀性能。
[0019]本专利技术在制备蓄电池板栅的过程中，制备过程中加入了铅减渣剂，本专利技术加入了铅减渣剂，当加入铅减渣剂后，通过搅拌，铅减渣剂中的二氧化硅、碳酸钠、氢氧化钠会和浮渣中的氧化钙、氧化铝等氧化物反应，生产比表面积较小的硅酸盐，使得渣和铅液能够很好地分开，同时铅减渣剂中的炭黑高温下对铅合金起到一定的保护，减少铅液表面的氧化，最终实现减少原料浪费和提升蓄电池板栅质量的目的，蓄电池板栅质量的提升有助于提升蓄电池板栅的耐腐蚀性能。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]实施例1
[0022]制备铅减渣剂：
[0023]向60二氧化硅中加入5氢氧化钠和5碳酸钠，置于球磨机中球磨混合30min，再本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀蓄电池板栅的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、按照原料组成，分别称取Pb
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Sn合金、Pb
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Ca合金、Pb
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Al合金、Pb
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Ag合金、Pb
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Yb合金和金属Pb，将金属Pb在坩埚电阻炉中加热至500℃，恒温至完全熔化，得铅液；步骤S2、向铅液中加入Pb
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Sn合金、Pb
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Ca合金、Pb
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Al合金、Pb
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Ag合金和Pb
‑
Yb合金，加热至500
‑
600℃，恒温电磁搅拌至完全熔化，得合金熔液，向合金熔液中加入铅减渣剂，铅减渣剂的用量为合金熔液的2
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3％，恒温搅拌10
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15min，静置，除去浮渣，得去渣熔液；步骤S3、将去渣熔液倒入板栅模具内进行浇铸成型，得耐腐蚀蓄电池板栅合金，将浇铸成型的耐腐蚀蓄电池板栅进行回火处理，回火温度380
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450℃，保温时间1
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3h，再置于在室温状态下储存3
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5天，待时效硬化后，得耐腐蚀蓄电池板栅。2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀蓄电池板栅的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述原料组成，以各金属元素的质量百...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄镔，赵洪涛，陈铁宝，苑景春，丁平，
申请(专利权)人：华宇新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：