CN107317038A

CN107317038A - 一种动力电池用铅锑稀土合金

Info

Publication number: CN107317038A
Application number: CN201710459061.8A
Authority: CN
Inventors: 杨海涛; 沈维新
Original assignee: Jiangsu Haibao Battery Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Haibao Battery Technology Co Ltd
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2017-11-03

Abstract

本发明公开了一种动力电池用铅锑稀土合金，由以下重量百分比的组分组成：锑1.2‑1.8%，硒0.02‑0.08%，锡0.3‑0.8%，银0.02‑0.05%，镧0.008‑0.02%，钇0.005‑0.01%，铋0.01‑0.04%，其余为铅。本发明的铅锑稀土合金流动性好、耐腐蚀性强，抗蠕变性能好，锑不易流失，采用浇铸法生产的板栅无气孔及脆裂等缺陷；采用本发明制备的电池具有使用寿命长，密封反应效率高，可有效避免初期容量衰减问题的产生。

Description

一种动力电池用铅锑稀土合金

技术领域

本发明涉及蓄电池用合金，具体是一种动力电池用铅锑稀土合金。

背景技术

目前铅酸蓄电池采用的正板栅合金主要为铅钙锡铝合金和铅锑合金，铅锑合金主要应用在启动电池，叉车电池等富液式电池，铅钙锡铝合金主要应用于动力电池、储能通信电池等免维护电池。近几年来采用铅钙锡铝合金制备的动力电池在使用过程中发现蓄电池存在一定比例的初期容量衰减情况，电池返货率明显上升。通过分析发现导致初期容量衰减的主要原因为正极板栅与正极活性物质之间出现了钝化的高电阻层，增加了蓄电池的欧姆内阻，导致蓄电池的容量快速下降。研究证明铅锑合金可有效避免蓄电池深循环导致的初期容量衰减问题，但传统的铅锑合金浇铸时易出现脆裂，制备的板栅耐腐蚀性差，正板栅腐蚀所产生的锑转移到负极，从而加速蓄电池的失水，因此，不适宜制作免维护电池。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种动力电池用铅锑稀土合金，具有流动性好、耐腐蚀性强，抗蠕变性能好，锑不易流失的优点。

本发明采用的技术方案是：一种动力电池用铅锑稀土合金，由以下重量百分比的组分组成：锑1.2-1.8%，硒0.02-0.08%，锡0.3-0.8%，银0.02-0.05%，镧0.008-0.02%，钇0.005-0.01%，铋0.01-0.04%，其余为铅。

优选的，动力电池用铅锑稀土合金，由以下重量百分比的组分组成：锑1.7%，硒0.03%，锡0.4%，银0.03%，镧0.01%，钇0.008%，铋0.02%，其余为铅。

在本发明中，镧、钇稀土元素的添加可以细化晶粒，降低合金的晶粒间隙，提高蓄电池的抗蠕变性能，可有效抑制正板栅在使用过程中长大伸长而导致的板栅断裂问题。

硒元素的添加可有效防止合金在时效过程中因内应力而导致的脆裂问题。

锡和银元素的添加可有效提高合金的耐腐蚀性，防止蓄电池因板栅腐蚀导致的寿命终止，同时板栅的耐腐蚀增加，可有效抑制板栅合金中锑原子的转移，防止因锑元素转移到负极板而导致的析氢电势降低，进而引起的电池失水问题。

铋元素的添加可有效改善板栅的表面结构，增加板栅与铅膏的结合力，有效抑制蓄电池在深循环使用过程中导致的的活性物质脱落。

结合铅锑合金本身的优势，锑元素可以改善正板栅与铅膏结合处腐蚀层凝胶区的导电性，更好的解决蓄电池深循环导致的初期容量衰减的问题。

本发明的有益效果是：本发明的铅锑稀土合金流动性好、耐腐蚀性强，抗蠕变性能好，锑不易流失，采用浇铸法生产的板栅无气孔及脆裂等缺陷；采用本发明制备的电池具有使用寿命长，密封反应效率高，可有效避免初期容量衰减问题的产生。

附图说明

图1为各实施例7种蓄电池的3hr放电电压特性曲线；

图2为各实施例7种蓄电池循环过程中的失水率曲线图；

图3为各实施例7种蓄电池循环寿命曲线。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例1

一种动力电池用铅锑稀土合金，由下列重量百分比的组分经过熔化制得：锑1.5%，硒0.02%，锡0.5%，银0.03%，镧0.01%，钇0.008%，铋0.01%，其余为铅。

实施例2

一种动力电池用铅锑稀土合金，由下列重量百分比的成分经过熔化制得：锑1.3%，硒0.03%，锡0.5%，银0.02%，镧0.012%，钇0.007%，铋0.02%，其余为铅。

实施例3

一种动力电池用铅锑稀土合金，由下列重量百分比的成分经过熔化制得：锑1.5%，硒0.02%，锡0.8%，银0.03%，镧0.01%，钇0.006%，铋0.02%，其余为铅。

实施例4

一种动力电池用铅锑稀土合金，由下列重量百分比的成分经过熔化制得：锑1.8%，硒0.02%，锡0.6%，银0.04%，镧0.02%，钇0.008%，铋0.03%，其余为铅。

实施例5

一种动力电池用铅锑稀土合金，由下列重量百分比的成分经过熔化制得：锑1.6%，硒0.03%，锡0.5%，银0.03%，镧0.015%，钇0.006%，铋0.04%，其余为铅。

实施例6

一种动力电池用铅锑稀土合金，由下列重量百分比的成分经过熔化制得：锑1.7%，硒0.03%，锡0.4%，银0.03%，镧0.01%，钇0.008%，铋0.02%，其余为铅。

实施例7

一种动力电池用铅锑稀土合金，由下列重量百分比的成分经过熔化制得：锑1.2%，硒0.08%，锡0.3%，银0.05%，镧0.008%，钇0.005%，铋0.01%，其余为铅。

按照实施例1-7的要求配制不同的7种合金，分别用于制作相同型号的正极板栅，然后涂膏、固化制成7种不同板栅合金成分的生极板；负板栅用相同的铅钙合金制作，经过涂膏、固化制成负生板。然后按照正10片负11片的配比经过组装、内化成充放电制造成3-EVF-200成品电池。

对制备的成品蓄电池分别进行型式试验，测试蓄电池密封反应效率（＞98%），低温容量（＞80%），3hr容量（＞100%），容量保存率（95%）、失水率（＜3%）、循环寿命（＞480次）、快速充电能力（＞100%）等关键指标均符合《电动道路车辆用铅酸蓄电池第一部分：技术条件（GB/T32620.1-2016）》、《电动汽车用铅酸蓄电池(QC/T742-2006)》标准的要求。

从图1所示的放电电压特性曲线可以得出，7种蓄电池放电电压下降平缓，7种电池曲线基本重合，放电特性基本相同。

从图2所示的蓄电池循环过程中的失水率曲线可以得出，7种蓄电池整个循环寿命期间电池的失水率控制在3%以内，处于较低的失水率，完全可控。

按照低于额定容量的80%为寿命结束终点，从图3蓄电池循环寿命曲线可以得出，7种蓄电池的循环寿命均超过480次，可满足用户2年的正常使用时间。

Claims

1.一种动力电池用铅锑稀土合金，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：锑1.2-1.8%，硒0.02-0.08%，锡0.3-0.8%，银0.02-0.05%，镧0.008-0.02%，钇0.005-0.01%，铋0.01-0.04%，其余为铅。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池用铅锑稀土合金，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：锑1.7%，硒0.03%，锡0.4%，银0.03%，镧0.01%，钇0.008%，铋0.02%，其余为铅。