CN101202346A - 电动车电池板栅合金配方 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型电动车电池正板栅合金配方，它主要含有：铅(Pb)、锑(Sb)、砷(Sb)、铜(Cu)、铋(Bi)的元素。本发明的电动车电池正板栅合金配方经过多次实际应用，使电池寿命更长，环保节能，对环境和人体都无害。

Description

电动车电池板栅合金配方
技术领域
本发明是关于一种新型电动车电池板栅合金配方和该电池板栅合金的应用。
背景技术
目前，常规电动车电池板栅合金为，正板栅：铅(Pb)、锑(Sb)、镉(Cd)；负板栅：铅(Pb)、钙(Ca)、铝(Al)、锡(Sn)；其正板栅里含镉(Cd)金属。含镉金属的目的是使电池的使用寿命延长，另外，对正板栅合金的浇铸有利。然而这不足之处是，镉金属对环境和人体有非常大的危害，国家在逐步淘汰镉在电池中的使用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种使用寿命长，环保节能的新型电动车电池正板栅合金，解决现有合金板栅耐腐蚀性差、机械强度低等问题，该配方含有：铅(Pb)、锑(Sb)、砷(Sb)、铜(Cu)、铋(Bi)。其在正板栅合金配比中各元素含量：
Pb：余量
Sb：1.5-1.7％
As：0.2-0.4％
Cu：0.025-0.050％
Bi：0.08-0.1％
以上正板栅合金配方经过多次实际应用，证明电池使用寿命得到延长。寿命延长的关键在于添加了铋(Bi)，Bi是苍铅，熔点也不高，加入到正板栅合金里使金属质点提高，板栅腐蚀速度减缓，电池寿命得以延长。铜(Cu)、砷(As)是金属变金剂，把它加入到合金里，正板栅抗儒变能力更强。铅(Pb)、锑(Sb)是常规电池板栅所需要合金。该方法可使处理后的电动车电池板栅合金绝大多数晶粒成为等轴晶且分布较均匀，减小了晶粒的各向差异，使合金结构明显优化，在腐蚀过程中的腐蚀膜可以较高的速率转化，表面保持比较完整而且致密，基本无严重腐蚀，提高了电池的充放电性能，对提高板栅合金的腐蚀抗力及蓄电池使用寿命有重要作用。
附图说明
图1是本发明电动车电池正板栅合金浇铸成型图(以6-ZDM-10电池为例)。
具体实施方式
下面通过实例，可对本发明作进一步的了解。新型的无镉含铋正极板栅对耐腐蚀性的阻挡层的生成时间有了延长，板栅的完整性很好，断筋现象大为减少。板栅的拉伸强度、层服强度、布氏硬度比含镉板栅提高近30％，且柔韧性也好。
严格按照洗铸板栅的操作工业，含量的配比，熔铅炉的炉温等，其洗铸出来的板栅机械强度明显提高，铅膏的附着力、活物质利用率都有进一步提高，这个作用取决于铋金属和变晶金属。成品电池的放电深度100％DOD效果可达450次以上。
合金的配制工艺
一、正板栅合金(五元合金)
  铅(Pb)   锑(Sb)   铋(Bi)   铜(Cu)   砷(As)
  余量   1.5～1.7％   0.08～0.1％   0.025～0.05％   0.2～0.4％
二、负板栅合金(四元合金)
  铅(Pb)   钙(Ca)   铝(Al)   锡(Sn)
  余量   0.1～0.12％   0.02～0.03％   0.3～0.5％
三、铸板温度：
  正板栅   480～500℃
  负板栅   520～540℃
四、出模参数：
  正板栅(每模)  重量123～127g   厚度2.7mm   单片重量15±0.5g
  负板栅(每模)  重量88～92g   厚度1.7mm   单片重量11±0.5g
本技术方法具有投资省，操着简单等特点。与传统电动车电池板栅相比，可大大节约原材料，减少析气，延长补水期，自放电减轻，耐腐蚀性大大提高，使用寿命也成倍增长，可广泛适用于各个领域的蓄电池行业。该合金材料具有优良的浇铸性能，机械性能，耐腐蚀性能和较低的电阻。用该合金制成的极板，在同等条件下与普通极板相比可缩短化成时间4-5小时；可以克服Pb-Ca合金容易出现的电池早期容量下降，其密封反映效率，容量及寿命等达到日本SBA2101-88、SBA3101-82标准的要求。其特点是该合金材料的电阻比普通板栅合金材料低30％，对电动车动力型电池长时间高倍率放电条件下工作是十分有利的.该材料的耐腐蚀性极强，在浓硫酸溶液中的腐蚀电流为4.6×10-7mg/mm2d。尤为突出的是该材料的表面腐蚀产物是PbO2使电池的深放电循环寿命大为提高，克服了目前普通铅钙合金，由于生成PpSO4阻挡层而造成电池的“早期容量下降”这一国际性难题。该材料具有良好的深循环性能和耐腐蚀性能，能有效防止放电过程中纯化膜的生成，增加电池的深循环寿命；具有高的析氢析氧过电位，使电池做到全密封；合金浇铸性能、机械性能优良等特点。

Claims (3)

1.一种新型电动车电池正板栅合金配方，本发明的特征在于该配方含有：铅(Pb)、锑(Sb)、砷(Sb)、铜(Cu)、铋(Bi)的元素。其在正板栅合金配比中各元素含量：
Pb：余量             Sb：1.5-1.7％           As：0.2-0.4％
Cu：0.025-0.050％    Bi：0.08-0.1％。
2.根据权利要求1的电池正板栅合金配方，其特征是：该配方中不含镉(Cd)，其它元素含量控制在最低值。
3.根据1和2所述的电池正板栅合金配方，本发明在于将对环境和人体有害的镉(Cd)除去，添加了铋(Bi)，Bi是苍铅，熔点也不高，加入到正板栅合金里使金属质点提高，板栅腐蚀速度减缓，电池寿命得以延长。铜(Cu)、砷(As)是金属变金剂，把它加入到合金里，正板栅抗儒变能力更强。铅(Pb)、锑(Sb)是常规电池板栅所需要合金。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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