CN106099118A - 一种铅酸蓄电池正极板用板栅合金 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铅酸蓄电池正极板用板栅合金，涉及铅酸蓄电池加工技术领域，由如下重量百分比的组分组成：锡0.943％、镧0.02％、钇0.01％、铈0.01％、银0.003％、铝0.002％、钨0.002％、锰0.0015％、钴0.0015％、镁0.001％、磷0.001％，其余为铅。本发明所制板栅合金为稀土合金，锡、稀土和银的加入能增加板栅的机械强度，从而延缓板栅的线性变形；钨、锰和钴的加入能够调控正极的析氧电位，降低板栅的腐蚀，从而延长板栅的使用寿命；铝、镁和磷的加入能提高浇铸性能，熔化后的合金液具有良好的流动性，容易充满模具型腔，铸造易成型。

Description

一种铅酸蓄电池正极板用板栅合金
技术领域：
本发明涉及铅酸蓄电池加工技术领域，具体涉及一种铅酸蓄电池正极板用板栅合金。
背景技术：
随着铅酸蓄电池技术的快速发展，以及新材料和新工艺的不断涌现，对铅酸蓄电池的水损耗和耐过电充电等性能也提出了更高的要求。国内许多的蓄电池厂家也都在含锑板栅合金中添加硒、硫、砷等添加剂，以提高板栅的耐腐性和硬度，提高耐过充电能力，降低蓄电池的水损耗。但由于各种添加剂在铅中的溶解温度不同，其溶解度也不同，而各种添加剂的表面张力不同又带来板栅热裂、缩孔等缺陷。因此，需要优化板栅合金的配方，消除各种添加剂的表面张力，以提高板栅的耐腐性、机械强度和耐过充电能力。
目前，板栅合金一般为铅钙锡合金和稀土合金。稀土合金配制时，一般为先配铅母合金(将铅加热700±10℃到，然后添加10％左右的镧，配制成铅母合金)，然后加铅液加热到600±10℃时，添加铅母合金，配制成稀土合金。该工艺能耗大，而且铅烟挥发多造成环保压力大，稀土挥发量也高。
如专利号为CN201010583296.6的中国发明专利公开了一种铅钙稀土合金的直接生产法，A、将铅锭装入敞口的铁质锅中，加热升温至铅锭熔化为铅液；B、将所需金属钙和稀土一起装入铁质钟罩内；C、将步骤B的钟罩装在搅拌机轴的端部，边搅拌铅液边快速将钟罩内的钙和稀土混溶在铅液内制得铅钙稀土合金液体；D、将步骤C产出的铅钙稀土合金液体铸锭，得到铅钙稀土合金锭产品。
如专利号为CN201510505703.4的中国发明专利公开了一种免维护铅酸蓄电池用正极板栅合金的制备方法，包括以下步骤：(1)将铅分为两部分，一部分铅在410-440℃下熔化，另一部分待用；待铅熔化后，加入锡；完全熔化后，升温至1500-1600℃，加入钙；待其完全熔化后，搅拌均匀；降至500-550℃时，出炉，得到铅锡钙合金；(2)在950℃的高温熔炉中熔制稀土元素，完全熔化后，升温至1000-1100℃，再加入银，待其完全熔化后，搅拌均匀；降至400-450℃时，出炉，得到银稀土合金；(3)将另一部分铅放入铅锅中，温度升至410-440℃下熔化；升温至600-650℃，依次加入银稀土合金和铅锡钙合金，混合熔炼并搅拌均匀；升温至760-800℃，加入钡，熔化后搅拌5-10min；熔融液在760-800℃下保温20min，降温出炉得板栅合金。
上述专利均为铅钙合金，加工过程能耗较高，不能达到环保节能的目的。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够提高板栅耐腐性、机械强度和耐过充电能力的铅酸蓄电池正极板用板栅合金。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种铅酸蓄电池正极板用板栅合金，由如下重量百分比的组分制成：
其配制方法如下：
(1)先将锡加热至750±10℃，再缓慢加入镧、钇和铈，边加边搅拌，待金属全部熔化后继续搅拌10min，随后降温至450-550℃，放液，铸得锡镧钇铈合金锭；
(2)将锡镧钇铈合金锭加热至350-450℃，再加入银、铝、钨、锰、钴、镁和磷，继续加热至550℃，保温搅拌15-25min，制得锡母合金；
(3)将电解铅加热至600±10℃，然后加入锡母合金，搅拌均匀，即得铅酸蓄电池用板栅合金。
本发明的有益效果是：本发明所制板栅合金为稀土合金，锡、稀土和银的加入能增加板栅的机械强度，从而延缓板栅的线性变形；钨、锰和钴的加入能够调控正极的析氧电位，降低板栅的腐蚀，从而延长板栅的使用寿命；铝、镁和磷的加入能提高浇铸性能，熔化后的合金液具有良好的流动性，容易充满模具型腔，铸造易成型；并且配制方法能耗小，铅烟和稀土挥发量低，有利于保护环境和降低生产成本。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种铅酸蓄电池正极板用板栅合金，由如下重量百分比的组分组成：
锡0.943％、镧0.02％、钇0.01％、铈0.01％、银0.003％、铝0.002％、钨0.002％、锰0.0015％、钴0.0015％、镁0.001％、磷0.001％，其余为铅；
其配制方法如下：
(1)先将锡加热至750℃，再缓慢加入镧、钇和铈，边加边搅拌，待金属全部熔化后继续搅拌10min，随后降温至500℃，放液，铸得锡镧钇铈合金锭；
(2)将锡镧钇铈合金锭加热至400℃，再加入银、铝、钨、锰、钴、镁和磷，继续加热至550℃，保温搅拌20min，制得锡母合金；
(3)将电解铅加热至600℃，然后加入锡母合金，搅拌均匀，即得铅酸蓄电池用板栅合金。
使用本申请板栅制备的铅酸电池与普通工艺制备的铅酸电池验证对比数据：
(1)电性能对比数据，见表1；
表1
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种铅酸蓄电池正极板用板栅合金，其特征在于，由如下重量百分比的组分制成：
锡0.943％、镧0.02％、钇0.01％、铈0.01％、银0.003％、铝0.002％、钨0.002％、锰0.0015％、钴0.0015％、镁0.001％、磷0.001％，余量为铅。
2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池正极板用板栅合金，其特征在于，上述铅选用电解铅。
3.一种制备权利要求2所述合金的方法，其特征在于，步骤如下：
(1)先将锡加热至750±10℃，再缓慢加入镧、钇和铈，边加边搅拌，待金属全部熔化后继续搅拌10min，随后降温至450-550℃，放液，铸得锡镧钇铈合金锭；
(2)将锡镧钇铈合金锭加热至350-400℃，再加入银、铝、钨、锰、钴、镁和磷，继续加热至550℃，保温搅拌15-25min，制得锡母合金；
(3)将电解铅加热至600±10℃，然后加入锡母合金，搅拌均匀，即得铅酸蓄电池用板栅合金。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，上述步骤(2)中保温搅拌时间为20min。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，上述步骤(1)中降温至500℃。
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