CN114678513B - 一种负极板合金及其配置工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种负极板合金配置工艺，所述负极板合金包括以下重量百分数的组分：Ca 0.2‑0.4％、Sn 1.2‑1.8％、焦磷酸钴0.3‑0.7％、合金MlNi3.77Co0.58‑x Mn0.39Al0.33Cux 0.8‑1.2％，余量为Pb。合金MlNi3.77Co0.58‑x Mn0.39Al0.33Cux为一种储氢合金，可以吸收在负极板生成的氢气，同时形成氢原子，可以更加容易的与氧化生成的氧气进行化学复合，重新生成水，避免了电极液中水的消耗，可以提高蓄电池的使用寿命。另外，该合金还可以抑制在板栅/活性物质的界面形成PbSO4、CaSO4等物质，防止降低电池的充电接受能力，并造成容量快速衰减。
Description
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池领域，特别是一种负极板合金及其配置工艺。
背景技术
目前，铅酸蓄电池用负极板多用铅钙合金代替铅锑合金，是因为钙元素代替锑元素后，一方面可以提高析氢过电位，过充电时负极尚未析出氢气时，与正极板析出的氧气在负极板上发生化学复合，重新生成水；另一方面，可以改变完全充电后蓄电池的反电动势，减少过充电流，使电极液中水的气化速度降低，以提高蓄电池的使用寿命。但是，由于各种，钙元素代替锑元素并不能彻底解决氢气析出，导致电极液逐渐减少的问题；为彻底解决这一问题，急需一种铅酸蓄电池用负极板合金材料。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提供了一种负极板合金及其配置工艺。
本发明采用如下技术方案：
一种负极板合金，包括以下重量百分数的组分：Ca 0.2-0.4％、Sn 1.2-1.8％、焦磷酸钴0.3-0.7％、合金MlNi3.77 Co0.58-x Mn0.39 Al0.33Cux 0.8-1.2％、余量为Pb。
所述合金MlNi3.77 Co0.58-x Mn0.39 Al0.33Cux中Ml为稀土合金La12.9Ce8.1Pr1.2Nd1.8；x＝0.1、0.2、0.3。
一种负极板合金的配置工艺，包括以下步骤：
步骤1：各种组分按重量百分比进行配比混合，干燥后，得到混合物料；
步骤2：将步骤1中的混合物料放入含有磨罐和磨球的高能球磨机中，球料比25-35:1，加入过程控制剂；
步骤3：将磨罐抽成真空后再充入氩气，开动高能球磨机，以300-500r/min球磨转速，球磨15-25h后，即可得到所述负极板合金。
步骤2所述过程控制剂为正己烷。
有益效果：
本发明提供的一种负极板合金配置工艺中，焦磷酸钴具有五元环结构，可以吸附氧气，同时对氧气就有良好的催化作用，催化其还原，使其和氢气更容易结合成水；负极板中合金MlNi3.77 Co0.58-x Mn0.39 Al0.33Cux为一种储氢合金，该合金可以吸收在负极板生成的氢气，储存起来，防止其析出，同时生成的氢气在储氢合金内部形成氢原子，可以更加容易的与氧化生成的氧气进行化学复合，重新生成水，避免了电极液中水的消耗，可以提高蓄电池的使用寿命。另外，该合金还可以抑制在板栅/活性物质的界面形成PbSO4、CaSO4等物质，防止降低电池的充电接受能力，并造成容量快速衰减。
具体实施方式
实施实例1
一种负极板合金，包括以下重量百分数的组分：Ca 0.2％、Sn 1.2％、焦磷酸钴0.3％、合金MlNi3.77 Co0.58-x Mn0.39 Al0.33Cux 0.8％，余量为Pb。
所述合金MlNi3.77 Co0.58-x Mn0.39 Al0.33Cux中Ml为稀土合金La12.9Ce8.1Pr1.2Nd1.8；x＝0.1。
一种负极板合金的配置工艺，包括以下步骤：
步骤1：各种组分按重量百分比进行配比混合，干燥后，得到混合物料；
步骤2：将步骤1中的混合物料放入含有不锈钢磨罐和磨球的高能球磨机中，球料比25:1，加入过程控制剂；
步骤3：将磨罐抽成真空后再充入氩气，开动高能球磨机，以300r/min球磨转速，球磨15h后，即可得到所述负极板合金。
步骤2所述过程控制剂为正己烷。
实施例2
一种负极板合金，包括以下重量百分数的组分：Ca 0.3％、Sn 1.5％、焦磷酸钴0.5％、合金MlNi3.77 Co0.58-x Mn0.39 Al0.33Cux 1.0％，余量为Pb。
所述合金MlNi3.77 Co0.58-x Mn0.39 Al0.33Cux中Ml为稀土合金La12.9Ce8.1Pr1.2Nd1.8；x＝0.2。
一种负极板合金的配置工艺，包括以下步骤：
步骤1：各种组分按重量百分比进行配比混合，干燥后，得到混合物料；
步骤2：将步骤1中的混合物料放入含有不锈钢磨罐和磨球的高能球磨机中，球料比30:1，加入过程控制剂；
步骤3：将磨罐抽成真空后再充入氩气，开动高能球磨机，以400r/min球磨转速，球磨20h后，即可得到所述负极板合金。
步骤2所述过程控制剂为正己烷。
实施例3
一种负极板合金，包括以下重量百分数的组分：Ca 0.4％、Sn 1.8％、焦磷酸钴0.7％、合金MlNi3.77 Co0.58-x Mn0.39 Al0.33Cux1.2％，余量为Pb。
所述合金MlNi3.77 Co0.58-x Mn0.39 Al0.33Cux中Ml为稀土合金La12.9Ce8.1Pr1.2Nd1.8；x＝0.3。
一种负极板合金的配置工艺，包括以下步骤：
步骤1：各种组分按重量百分比进行配比混合，干燥后，得到混合物料；
步骤2：将步骤1中的混合物料放入含有不锈钢磨罐和磨球的高能球磨机中，球料比35:1，加入过程控制剂；
步骤3：将磨罐抽成真空后再充入氩气，开动高能球磨机，以500r/min球磨转速，球磨25h后，即可得到所述负极板合金。
步骤2所述过程控制剂为正己烷。
对比例1
一种负极板合金，包括以下重量百分数的组分：Ca 0.3％、Sn 1.5％、合金MlNi3.77Co0.58-x Mn0.39 Al0.33Cux 1.0％，余量为Pb。
所述合金MlNi3.77 Co0.58-x Mn0.39 Al0.33Cux中Ml为稀土合金La12.9Ce8.1Pr1.2Nd1.8；x＝0.2。
一种负极板合金的配置工艺，包括以下步骤：
步骤1：各种组分按重量百分比进行配比混合，干燥后，得到混合物料；
步骤2：将步骤1中的混合物料放入含有不锈钢磨罐和磨球的高能球磨机中，球料比30:1，加入过程控制剂；
步骤3：将磨罐抽成真空后再充入氩气，开动高能球磨机，以400r/min球磨转速，球磨20h后，即可得到所述负极板合金。
步骤2所述过程控制剂为正己烷。
对比例2
一种负极板合金，包括以下重量百分数的组分：Ca 0.3％、Sn 1.5％、焦磷酸钴0.5％，余量为Pb。
一种负极板合金的配置工艺，包括以下步骤：
步骤1：各种组分按重量百分比进行配比混合，干燥后，得到混合物料；
步骤2：将步骤1中的混合物料放入含有不锈钢磨罐和磨球的高能球磨机中，球料比30:1，加入过程控制剂；
步骤3：将磨罐抽成真空后再充入氩气，开动高能球磨机，以400r/min球磨转速，球磨20h后，即可得到所述负极板合金。
步骤2所述过程控制剂为正己烷。
对比例3
一种负极板合金包括以下重量百分数的组分：Ca 0.3％、Sn 1.5％，余量为Pb。
一种负极板合金的配置工艺，包括以下步骤：
步骤1：各种组分按重量百分比进行配比混合，干燥后，得到混合物料；
步骤2：将步骤1中的混合物料放入含有不锈钢磨罐和磨球的高能球磨机中，球料比30:1，加入过程控制剂；
步骤3：将磨罐抽成真空后再充入氩气，开动高能球磨机，以400r/min球磨转速，球磨20h后，即可得到所述负极板合金。
步骤2所述过程控制剂为正己烷。
将本发明中的负极板合金通过烧结挤压方法制成铅酸蓄电池板栅进而制成铅酸蓄电池，进行以下性能测试实验：
1.循环寿命试验
循环寿命测试方法：在25℃环境中，以恒压14.1V，限流75A充电16h，再以恒流50A放电至终止电压11.0V为一个循环，当整组电池的放电容量低于额定容量的80％时，寿命终止。
2.容量测试
采用标准GB/T22199-2008进行测试。
表1.各实施方式样品的测试结果
| 实施方式 | 循环次数 | 容量衰减速度 |
| 实施例1 | 249 | 93.1％ |
| 实施例2 | 254 | 93.7％ |
| 实施例3 | 251 | 93.3％ |
| 对比例1 | 231 | 88.9％ |
| 对比例2 | 227 | 87.6％ |
| 对比例3 | 216 | 85.2％ |
注：表中容量衰减速度为循环50次后的衰减值。
由表1可知，采用本发明中本发明制备的负极板合金制成的铅酸蓄电池具有更高循环寿命的同时容量衰减速度明显降低。其原因为加入的焦磷酸钴和储氢合金大大减小了电解液中水的损失，同时抑制了板栅/活性物质界面PbSO4、CaSO4等物质的形成。
Claims (3)
1.一种负极板合金，其特征在于，包括以下重量百分数的组分：Ca 0.2-0.4％、Sn 1.2-1.8％、焦磷酸钴0.3-0.7％、合金MlNi3.77 Co0.58-x Mn0.39 Al0.33Cux 0.8-1.2％、余量为Pb；
所述合金MlNi3.77 Co0.58-x Mn0.39 Al0.33Cux中Ml为稀土合金
La12.9Ce8.1Pr1.2Nd1.8；
x＝0.1、0.2、0.3。
2.根据权利要求1所述的一种负极板合金的配置工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：各种组分按重量百分比进行配比混合，干燥后，得到混合物料；
步骤2：将步骤1中的混合物料放入含有磨罐和磨球的高能球磨机中，球料比25-35:1，加入过程控制剂；
步骤3：将磨罐抽成真空后再充入氩气，开动高能球磨机，以300-500r/min球磨转速，球磨15-25h后，即可得到所述负极板合金。
3.根据权利要求2所述的一种负极板合金的配置工艺，其特征在于，步骤2中所述过程控制剂为正己烷。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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