CN107681162A - 一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金 - Google Patents

一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金，包括以下重量百分数的成分：锰0.07‑1.5％，银0.005％‑0.008％，锡0.05‑0.12％，锑1.2‑2.5％，稀土元素0.07‑0.15％，余量为铅，其中，稀土元素为镱、钐、镧中的一种或多种。本发明采用锰、银和稀土元素添加到低锑合金，解决低锑合金析氢过电位较低，易失水的问题，提高合金的导电性能、强度、硬度及耐蠕变性能，并可以改善电池的深放电循环性能，大大提高蓄电池的寿命。

Description

一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池领域，具体涉及一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金。
背景技术
铅酸蓄电池板栅材料最初是采用纯铅作为正负极，但其强度低、易变形，导致电池的抗振动性能较差。目前市场上使用的铅酸电池，其采用的正极板栅铅合金，可分为铅锑合金和铅钙锡铝合金。铅锑合金有深循环性能好、成本较低等优点，缺点是其析氢过电位较低，易失水，不能作为免维护电池的板栅合金使用，因而，人们开始对低锑或无锑合金进行研究。虽然添加镉可以提高析氢过电位，但是镉对环境的污染，随着人们环保意识的增强和国家环保控制力度的提高，铅酸蓄电池无镉化是必然的发展趋势。用于汽车起停系统的铅酸蓄电池对免维护性能、环保性能及深循环寿命有着更高的要求，现有的电池不能满足需要，特别是电池的正极板栅合金急待改进。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供了一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金，解决铅锑合金析氢过电位较低，易失水的问题，具有耐腐蚀、失水少、导电性能好。
为解决上述问题，本发明提出的一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金，包括以下重量百分数的成分：锰0.07-1.5％，银0.005％-0.008％，锡0.05-0.12％，锑1.2-2.5％，稀土元素0.07-0.15％，余量为铅。
优选地，所述铅酸蓄电池正板栅低锑合金，包括以下重量百分 数的成分：锰0.4-1.3％，银0.006％-0.008％，锡0.06-0.09％，锑1.2-2.0％，稀土元素0.08-0.12％，余量为铅。
优选地，所述稀土元素为镱(Yb)、钐(Gd)、镧(La)中的一种或多种。
优选地，所述铅酸蓄电池正板栅低锑合金，包括以下重量百分数的成分：锰1.2％，银0.007％，锡0.08％，锑1.5％，镱0.07％，钐0.02％，余量为铅。
一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将铅分为两部分，一部分铅在450-470℃下熔化，另一部分待用；待铅熔化后，加入锡，完全熔化后，升温到700-800℃，加入锑，待其完全熔化后，搅拌均匀，降至500-550℃时，出炉，得到铅锑锡合金；
步骤二、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；
步骤三、将另一部分铅放入铅锅中，温度升至450-470℃熔化；升温至700-800℃，依次加入铅锑锡合金和银稀土合金，混合熔炼并搅拌均匀，升温至1400-1500℃，加入锰，熔化后，搅拌均匀，并保温30min，降温出炉得板栅合金。
优选地，所述步骤二中铅的用量为总铅的35-40wt％，所述步骤四中铅的用量为总铅的60-65wt％。
本发明与现有技术方案相比具有以下有益效果和优点：
首先，添加锰可以形成MnSb化合物，同时降低合金中锑的添加量，减缓蓄电池充电过程中锑从正极材料转移到负极的过程，从而减少电池的自放电现象，并减小负极的吸氢量及电池的水耗。
其次，添加银的铅酸蓄电池正极板栅合金有助于降低Pb及 PbSO4的还原电位，使得Pb2+更容易还原为金属Pb。在恒电位极化时，银对PbO的形成有抑制作用，可提高正极板栅合金的强度及蠕变强度，银的添加可以抑制正极板栅合金腐蚀层的增长，因此有利于铅酸蓄电池的深放电循环，克服早期容量衰减现象(PCL现象)的发生。同时，银的添加能够增加析氢过电位，抑制合金阴极上氢气的析出，减少了电池失水严重的问题，提高了电池的循环寿命，且该合金制备过程简单。添加银可以使得稀土元素在合金中更加分散。
再次，添加稀土元素镱、钐、镧，能细化晶粒，降低合金的晶间腐蚀，减少板栅筋条的断裂，从而提高了板栅耐腐耐用性，同时减少电池失水，增加电池寿命。
采用本发明所制备的正板栅合金，综合添加Mn、Ag和稀土元素等添加剂可以明显解决铅锑合金析氢过电位较低，易失水的问题，提高合金的导电性能、强度、硬度及耐蠕变性能，降低免维护蓄电池水损耗，大大提高蓄电池的寿命。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
实施例1
一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金，包括以下重量百分数的成分：
锰0.07％，银0.008％，锡0.09％，锑1.2％，镱0.08％，余量为铅。
根据上述板栅合金的配比，制备方法如下：
步骤一、将铅分为两部分，一部分铅在450-470℃下熔化，另一部分待用；待铅熔化后，加入一部分锡，完全熔化后，升温到700-800℃，加入锑，待其完全熔化后，搅拌均匀，降至500-550℃时，出炉，得到铅锑锡合金；
步骤二、在950℃的高温熔炉中熔制镱，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，得到银镱合金；
步骤三、将另一部分铅放入铅锅中，温度升至450-470℃熔化；升温至700-800℃，依次加入铅锑锡合金和银镱合金，混合熔炼并搅拌均匀，升温至1400-1500℃，加入锰，熔化后，搅拌均匀，并保温30min，降温出炉得板栅合金。
其中，步骤一中铅的用量为总铅的35wt％，步骤三中铅的用量为总铅的65wt％。
实施例2
一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金，包括以下重量百分数的成分：
锰1.3％，银0.005％，锡0.06％，锑2.0％，镱0.08％，镧0.04％，余量为铅。
根据上述板栅合金的配比，制备方法如下：
步骤一、将铅分为两部分，一部分铅在450-470℃下熔化，另一部分待用；待铅熔化后，加入一部分锡，完全熔化后，升温到700-800℃，加入锑，待其完全熔化后，搅拌均匀，降至500-550℃时，出炉，得到铅锑锡合金；
步骤二、在950℃的高温熔炉中熔制镱、镧，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，得到银镱镧合金；
步骤三、将另一部分铅放入铅锅中，温度升至450-470℃熔化；升温至700-800℃，依次加入铅锑锡合金和银镱钐合金，混合熔炼并搅拌均匀，升温至1400-1500℃，加入锰，熔化后，搅拌均匀，并保温30min，降温出炉得板栅合金。
其中，步骤一中铅的用量为总铅的37wt％，步骤三中铅的用量 为总铅的63wt％。
实施例3
一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金，包括以下重量百分数的成分：
锰1.2％，银0.007％，锡0.08％，锑1.5％，镱0.07％，钐0.02％，余量为铅。
根据上述板栅合金的配比，制备方法如下：
步骤一、将铅分为两部分，一部分铅在450-470℃下熔化，另一部分待用；待铅熔化后，加入一部分锡，完全熔化后，升温到700-800℃，加入锑，待其完全熔化后，搅拌均匀，降至500-550℃时，出炉，得到铅锑锡合金；
步骤二、在950℃的高温熔炉中熔制镱、钐，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，得到银镱钐合金；
步骤三、将另一部分铅放入铅锅中，温度升至450-470℃熔化；升温至700-800℃，依次加入铅锑锡合金和银镱钐合金，混合熔炼并搅拌均匀，升温至1400-1500℃，加入锰，熔化后，搅拌均匀，并保温30min，降温出炉得板栅合金。
其中，步骤一中铅的用量为总铅的35wt％，步骤三中铅的用量为总铅的65wt％。
实施例4
一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金，包括以下重量百分数的成分：锰0.4％，银0.007％，锡0.05％，锑1.5％，镧0.03％，镱0.04％，钐0.08％，余量为铅。
根据上述板栅合金的配比，制备方法如下：
步骤一、将铅分为两部分，一部分铅在450-470℃下熔化，另一 部分待用；待铅熔化后，加入一部分锡，完全熔化后，升温到700-800℃，加入锑，待其完全熔化后，搅拌均匀，降至500-550℃时，出炉，得到铅锑锡合金；
步骤二、在950℃的高温熔炉中熔制镧、镱、钐，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，得到银镧镱钐合金；
步骤三、将另一部分铅放入铅锅中，温度升至450-470℃熔化；升温至700-800℃，依次加入铅锑锡合金和银镧镱钐合金，混合熔炼并搅拌均匀，升温至1400-1500℃，加入锰，熔化后，搅拌均匀，并保温30min，降温出炉得板栅合金。
其中，步骤一中铅的用量为总铅的37wt％，步骤三中铅的用量为总铅的63wt％。
实施例5
一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金，包括以下重量百分数的成分：
锰1.5％，银0.006％，锡0.12％，锑2.5％，钐0.07％，余量为铅。
根据上述板栅合金的配比，制备方法如下：
步骤一、将铅分为两部分，一部分铅在450-470℃下熔化，另一部分待用；待铅熔化后，加入一部分锡，完全熔化后，升温到700-800℃，加入锑，待其完全熔化后，搅拌均匀，降至500-550℃时，出炉，得到铅锑锡合金；
步骤二、在950℃的高温熔炉中熔制钐，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，得到银钐合金；
步骤三、将另一部分铅放入铅锅中，温度升至450-470℃熔化；升温至700-800℃，依次加入铅锑锡合金和银钐合金，混合熔炼并搅拌均匀，升温至1400-1500℃，加入锰，熔化后，搅拌均匀，并保温 30min，降温出炉得板栅合金。
其中，步骤一中铅的用量为总铅的40wt％，步骤三中铅的用量为总铅的60wt％。
对实施例1-5所制备的板栅合金进行性能测试：
对照组：市场上以铅锑合金作为正板栅合金材料的蓄电池；实验组：将实施例1-5的合金材料为正板栅合金材料，其它工艺与对照组一致。将对照组和实验组蓄电池按信息产业部标准(YD/T799-2010)进行高温加速浮充寿命试验。电池的失水量(高温浮充4个月后)和浮充寿命(折合常温25℃)如表1所示：
表1
由表1数据可以看出，实施例1-5的失水量较对照组有了明显的减小，同时浮充寿命增加50％-81％，说明综合添加Mn、Ag和稀土元素等添加剂可以降低免维护蓄电池水损耗，大大提高蓄电池的寿命。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (6)

1.一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金，其特征在于，包括以下重量百分数的成分：锰0.07-1.5％，银0.005％-0.008％，锡0.05-0.12％，锑1.2-2.5％，稀土元素0.07-0.15％，余量为铅。
2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正板栅低锑合金，其特征在于，包括以下重量百分数的成分：锰0.4-1.3％，银0.006％-0.008％，锡0.06-0.09％，锑1.2-2.0％，稀土元素0.08-0.12％，余量为铅。
3.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池正板栅低锑合金，其特征在于，所述稀土元素为镱、钐、镧中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正板栅低锑合金，其特征在于，包括以下重量百分数的成分：锰1.2％，银0.007％，锡0.08％，锑1.5％，镱0.07％，钐0.02％，余量为铅。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的铅酸蓄电池正板栅低锑合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将铅分为两部分，一部分铅在450-470℃下熔化，另一部分待用；待铅熔化后，加入锡，完全熔化后，升温到700-800℃，加入锑，待其完全熔化后，搅拌均匀，降至500-550℃时，出炉，得到铅锑锡合金；
步骤二、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；
步骤三、将另一部分铅放入铅锅中，温度升至450-470℃熔化；升温至700-800℃，依次加入铅锑锡合金和银稀土合金，混合熔炼并搅拌均匀，升温至1400-1500℃，加入锰，熔化后，搅拌均匀，并保温30min，降温出炉得板栅合金。
6.根据权利要求5所述的铅酸蓄电池正板栅铅钙合金的制备方法，其特征在于，所述步骤一中铅的用量为总铅的35-40wt％，所述步骤三中铅的用量为总铅的60-65wt％。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109402419A (zh) * 2018-08-28 2019-03-01 中国电力科学研究院有限公司 铅锡板栅合金及制备方法
CN113611870A (zh) * 2021-07-08 2021-11-05 江苏海宝电池科技有限公司 一种冲网板栅用铅基合金及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101294248A (zh) * 2007-04-28 2008-10-29 上海飞轮有色冶炼厂 一种启动型蓄电池用铅钙合金
CN102208649A (zh) * 2011-04-26 2011-10-05 上海复华保护神电源有限公司 铅酸蓄电池正板栅合金
CN105177354A (zh) * 2015-08-17 2015-12-23 骆驼集团华中蓄电池有限公司 一种免维护铅酸蓄电池用正极板栅合金

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101294248A (zh) * 2007-04-28 2008-10-29 上海飞轮有色冶炼厂 一种启动型蓄电池用铅钙合金
CN102208649A (zh) * 2011-04-26 2011-10-05 上海复华保护神电源有限公司 铅酸蓄电池正板栅合金
CN105177354A (zh) * 2015-08-17 2015-12-23 骆驼集团华中蓄电池有限公司 一种免维护铅酸蓄电池用正极板栅合金

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
蒋丽华、秦法聪: "一种低锑合金的选定及生产实践", 《蓄电池》 *
钟国彬等: "稀土元素作为铅酸蓄电池板栅合金添加剂研究进展", 《功能材料》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109402419A (zh) * 2018-08-28 2019-03-01 中国电力科学研究院有限公司 铅锡板栅合金及制备方法
CN113611870A (zh) * 2021-07-08 2021-11-05 江苏海宝电池科技有限公司 一种冲网板栅用铅基合金及其制备方法和应用
CN113611870B (zh) * 2021-07-08 2022-12-27 江苏海宝电池科技有限公司 一种冲网板栅用铅基合金及其制备方法和应用

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