CN115772614A - 一种蓄电池正板栅合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓄电池正板栅合金及其制备方法，涉及铅酸蓄电池生产技术领域。一种蓄电池正板栅合金，由如下重量百分比的组分制成：钙0.02％～0.04％、银0.0021％～0.004％、铋0.021％～0.039％、钡0.002％～0.004％、锡1.11％～1.2％、碲0.021％～0.04％、镧0.014％～0.027％、铝0.021％～0.04％，余量为铅。本发明通过添加锡、银、铋、钡、碲、镧、铝等元素的共同促进作用，提高了板栅的初使硬度。本发明的制备方法，通过结合热处理工艺方法，降低了合金中钙的含量，提高了板栅硬度和耐腐蚀能力，并使板栅时效硬化时间缩短，缩短了工艺周期，节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池生产技术领域，尤其涉及一种蓄电池正板栅合金及其制备方法。
背景技术
蓄电池的核心部件就是极板，而极板的性能好坏直接决定于板栅和铅膏，板栅的质量好坏取决于板栅铅合金的性能。传统的板栅铅合金为铅钙锡铝合金，板栅铅合金中各合金元素的含量对板栅的机械强度、导电性能和耐腐蚀性、析氢析氧电势都有较大的影响。铅合金是蓄电池板栅材料，其耐腐蚀性能直接影响蓄电池的循环寿命。目前，主要采用铅钙锡铝合金作为板栅材料，该材料的硬度较高，可以保证工业化生产。但由于元素钙主要以钙化铅的形式存在于晶界间，故其耐腐蚀性能较差，且该合金容易造成蓄电池早期容量损失，所以，选用新型添加材料，保障合金硬度的同时，提高其耐腐蚀性能，是铅蓄电池研究的重点。
由于铅合金的腐蚀主要从晶界开始，不断深入，最终导致晶粒间结合脱落，所以，改善晶界性能或提高晶界内物质的耐腐蚀性能是改善铅合金耐腐蚀性能的关键。
授权公告号CN101656312B公开了高能量蓄电池板栅用合金材料及其制备方法，合金材料化学成分重量百分比为：Ca 0.06％-0.14％，Sn 0.1％-2.0％，Al 0.01％-0.06％，Zn 0.01％-0.1％，稀土0.001％-2.0％，余量为Pb。所述稀土为Er、Yb中的一种或两种，或者为Ho、Er、Tm、Yb的混合物。制备方法包括下列步骤：将Ca、Al、稀土按所述的配比加入坩埚电炉中，在600～900℃温度下，抽真空、通氮气保护进行熔炼；再按所述的配比加入Pb、Sn、Zn，在550～650℃温度下熔炼，并将其搅拌均匀、静止后取样(根据试样成分进行合金成分调整)、然后将渣捞出，在上述温度下保温0.5～3小时，再进行冷却，冷却速度控制在102～105K/S。
公开号为CN103762369A的专利申请公开了一种铅酸蓄电池正极板栅用稀土铅合金，由下列重量百分比组分的材料熔化制得：钙0.01％～0.12％，锡1.2％～2.0％，铝0.02％～0.05％，镧0.01％～0.12％，钇0.01％～0.12％，铈0.02％～0.15％，其余为铅。
为了提高电池能量密度，动力电池制造商转为连铸连轧制备工艺，通过减轻板栅重量来实现。连铸连轧减轻了板栅重量，对板栅的耐腐蚀性能提出了更高要求。现使用铅钙合金板栅的动力蓄电池，主要是由于正极板栅的腐蚀或伸长而产生变形而导致蓄电池寿命终止。降低铅钙合金板栅中钙的含量可以提高板栅的腐蚀性能及板栅长大的问题，但钙含量的降低会导致含钙金属间化合物Pb3Ca和(Pb，Sn)3Ca的减少，从而导致涂板过程中板栅硬度达不到而导致极板变形，不能生产。
发明内容
鉴于现有技术中的不足，本发明旨在提供一种蓄电池正板栅合金及配制方法和其热处理工艺方法，用以解决现有连铸连轧板栅高钙耐腐问题和板栅硬度低不利实施涂板的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一种蓄电池正板栅合金，由如下重量百分比的组分制成：钙0.02％～0.04％、银0.0021％～0.004％、铋0.021％～0.039％、钡0.002％～0.004％、锡1.11％～1.2％、碲0.021％～0.04％、镧0.014％～0.027％、铝0.021％～0.04％，余量为铅。
本发明还提供了所述蓄电池正板栅合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备正板栅母合金
取部分配方量的铅，熔化成铅液，将银、镧、钡、碲、铋依次加入到熔化的铅液中，加热熔化并搅拌均匀，浇铸正板栅母合金；
(2)制备正板栅合金
取剩余配方量的铅，熔化成铅液，将钙、铝、锡、正板栅母合金依次加入到熔化的铅液中，加热熔化并搅拌均匀，制成所述蓄电池正板栅合金。
具体的，步骤(1)中制备铅液的原料为电解铅。
具体的，步骤(1)中，以重量百分比计，正板栅母合金使用的铅为配方量的1.43％～2.69％。
步骤(1)中制备正板栅母合金使用真空熔炼法，在真空熔炼炉投入铅，升温至540±10℃熔化，使用铅减渣剂除渣，通入惰性气体，继续升温至1000℃，停止加热，边搅拌边加入银和镧，继续搅拌降温至850℃，加入钡，继续搅拌降温至550±10℃，再加入碲和铋，熔化后铸锭。
步骤(2)中先将铅投入到熔铅炉内熔化，升温至540±10℃，使用铅减渣剂除渣，然后升温至570-580℃，边搅拌边加入铝，混合均匀后加入钙，钙熔化后停止加热，继续搅拌降温；边搅拌边加入锡，锡熔化后继续搅拌加入正板栅母合金，正板栅母合金熔化后继续搅拌7～8min，至温度为550℃时铸锭。
优选的，将铅投入到熔铅炉内熔化时的搅拌速度为50～60转/分钟；加入铝和钙时的搅拌速度为5～15转/分钟；加入锡和正板栅母合金的搅拌速度为50～60转/分钟。
所述蓄电池正板栅合金的制备方法还包括时效处理，具体步骤包括：
S1：先将蓄电池正板栅合金移入板栅时效窑，快速加热至40℃；
S2：再用1小时以线性升温加热至100℃；
S3：再快速升温到140℃，保持3小时，然后自然冷却室温。
下面描述的是在本发明的铅酸电池用铅基合金中所含的各组分元素所起的作用，以及限定这些组分元素含量的原因。
钙(Ca)起到提高铅基合金的机械强度的作用。如果合金的Ca含量过高会导致Pb3Ca析出物增多，且为高电阻物质，并导致合金晶粒粗大，在电池运行过程中，容易发生晶间腐蚀，本发明将钙含量降低到0.02％～0.04％，在银、钡、碲、镧的促进作用下，仍可保持优异的机械强度，但如小于0.02％，Pb3Ca晶种的减少，机械强度变弱。
锡(Sn)起到提高熔融铅基合金的流动性和铅基合金的机械强度的作用，并且在电池运行过程中，锡的化合物具有导电特性，可以降低活性物质和板栅的界面电阻，提高导电性。
银(Ag)起到了显著提高合金的机械强度尤其是在高温下抗蠕变的作用。并在板栅成型过程中，起到成核剂的作用，使结晶趋于致密，在起到钙同样作用的同时，并提高其腐蚀性。
铋(Bi)与铅同为低溶点金属，具有较好的互溶性，并在合金硬化过程中也起到成核剂作用，可加快合金的硬化，且价值要银低，由于其自身较脆，在合金中的比列不宜过多。
钡(Ba)起到提高铅基合金的机械强度和耐腐的作用，在电池运行过程中，还能使板栅与活性物质结合得更加紧密，并抑制活性物质中4BS的形成，有利于提高电池的重量比能量。
碲(Te)起到细化铅合金的晶粒，提高铅合金再结晶稳定性和机械强度，抑制二氧化铅的的生长，提高板栅的耐腐蚀能力。
镧(La)可以抑制极板氧化铅和二氧化铅膜的生长，抑制正极析氧，提高蓄电池的正极深循环能力，以及提高板栅的耐腐蚀能力。
铝(Al)起到保护钙的作用，在板栅成型过程中，冷却优先析出，细化晶粒起到成核剂的作用，提高板栅强度。
进一步的，通过添加锡、银、铋、钡、碲、镧、铝等元素的共同促进作用，提高了板栅的初使硬度。
进一步的提供一种板栅热处理工艺方法：第一步：先将连铸连轧板栅移入板栅时效窑，快速加热至40℃；第二步：再用1小时以线性加热方式加热至100℃，使板栅里生成晶核；第三步：再将板栅快速升温到140℃保持3小时，使晶核得到长大，然后自然冷却室温，使板栅的硬度和耐腐蚀性能得到加强。
通过以上工艺方法协同，降低了合金中钙的含量，提高了板栅硬度和耐腐蚀能力，并使板栅时效硬化时间缩短到5小时，缩短了工艺周期，节约了成本。
本发明的有益效果：
本发明通过添加锡、银、铋、钡、碲、镧、铝等元素的共同促进作用，提高了板栅的初使硬度。本发明的制备方法，通过结合热处理工艺方法，降低了合金中钙的含量，提高了板栅硬度和耐腐蚀能力，并使板栅时效硬化时间缩短，缩短了工艺周期，节约了成本。
附图说明
图1为实施例1～3与对比例1连铸连轧后铅带的邵氏硬度对比图。
图2为实施例1～3与对比例1时效结束后板栅的邵氏硬度对比图。
图3为实施例1～3与对比例1连铸连轧后铅带抗拉强度对比图。
图4为实施例1～3与对比例1时效结束后铅带抗拉强度对比图。
图5为实施例1～3与对比例1时效结束后的的板栅电化学腐蚀对比图。
具体实施方式
实施例1
一种蓄电池连铸连轧正板栅合金，由以下重量百分比的组分经过熔化制得：钙0.02％、银0.0021％、铋0.021％、钡0.002％、锡1.11％、碲0.021％、镧0.014％、铝0.021％，其余为铅；
制作过程如下：
母合金的制作：将1000kg电解铅加入普通真空感应炉，升温至540℃，打开搅拌机调整为中速搅拌(搅抖速度约50～60转/分钟)，加入2kg减渣剂(山东昶昊新材料科技有限公司)，5分钟后铅液表面的灰变成黄灰色粉末状后，调整搅拌机为低速(搅抖速度约5～15转/分钟)后，用漏勺捞起黄灰色的铅灰，直至捞净，静置状态下的铅液表面光洁无浮渣。调整搅拌速度为中速(搅抖速度约50～60转/分钟)，再往真空感应炉注入氩气保护升温至1000℃，关闭加热，真空感应炉的真空度＜0.15Pa，在搅拌旋涡内，投入1.55kg银，搅拌5分钟后，再投入10.5kg镧，继续搅拌待炉温降至850℃左右，投入1.55kg金属钡，继续搅拌，温度降到550℃时再加入15.5kg碲珠和15.5kg金属铋，加料完毕后再搅拌10分钟，停止加入氩气，将得到的铅合金液真空出炉，放铅浇铸成锭，至此，母合金配制完毕。
蓄电池连铸连轧正板栅合金的配制：将49吨精铅投入熔铅炉内升温到540℃，开启中速搅拌(搅抖速度约50～60转/分钟)，加入50kg减渣剂(山东昶昊新材料科技有限公司)，待铅液表面的灰变成黄灰色粉末状后，搅拌机调整为低速搅拌(搅抖速度约5～15转/分钟)，用漏勺捞起黄灰色的铅灰，测量并调整铅液温度保持在580℃，搅拌8分钟，再将12kg铝片，以每次约2kg投入搅拌旋涡至加料完毕，再将12.5kg金属钙，在20分钟内，以每次3kg投入搅拌旋涡，待金属钙投入完毕且全部熔解后，改为中速搅拌(搅抖速度约50～60转/分钟)，温度设定为550℃，并逐块加入锡锭560kg，待锡锭溶解后，再加入700kg母合金，母合金逐锭加入，防止炸锅。母合金添加完毕，继续搅拌8分钟，放铅浇铸成锭，至此蓄电池连铸连轧正板栅合金配制完成。
将该合金制成连铸连轧板栅后移入板栅时效窑，直接开启循环快速加热至40℃(约20分钟)，然后再用1小时以线性加热方式加热至100℃，使板栅里生成晶核，再将板栅快速升温到140℃(约30分钟)，然后持续140℃保持3小时，使晶核得到长大，然后自然冷却室温，使板栅的硬度和耐腐蚀性能得到加强。
实施例2
一种蓄电池连铸连轧正板栅合金，由以下重量百分比的组分经过熔化制得：钙0.03％、银0.003％、铋0.03％、钡0.003％、锡1.15％、碲0.03％、镧0.02％、铝0.03％，其余为铅；
母合金采用实施例1制得的母合金。
蓄电池连铸连轧正板栅合金的配制：将49吨精铅投入熔铅炉内升温到540℃，开启中速搅拌(搅抖速度约50～60转/分钟)，加入50kg减渣剂(山东昶昊新材料科技有限公司)，待铅液表面的灰变成黄灰色粉末状后，搅拌机调整为低速搅拌(搅抖速度约5～15转/分钟)，用漏勺捞起黄灰色的铅灰，测量并调整铅液温度保持在580℃，搅拌8分钟，再将18kg铝片，以每次约2kg投入搅拌旋涡至加料完毕，再将18.5kg金属钙，在20分钟内，以每次3kg投入搅拌旋涡，待金属钙投入完毕且全部熔解后，改为中速搅拌(搅抖速度约50～60转/分钟)，温度设定为550℃，并逐块加入锡锭583kg，待锡锭溶解后，再加入1000kg母合金，母合金逐锭加入，防止炸锅。母合金添加完毕，继续搅拌8分钟，放铅浇铸成锭，至此蓄电池连铸连轧正板栅合金配制完成。
将该合金制成连铸连轧板栅后移入板栅时效窑，直接开启循环快速加热至40℃(约20分钟)，然后再用1小时以线性加热方式加热至100℃，使板栅里生成晶核，再将板栅快速升温到140℃(约30分钟)，然后持续140℃保持3小时，使晶核得到长大，然后自然冷却室温，使板栅的硬度和耐腐蚀性能得到加强。
实施例3
一种蓄电池连铸连轧正板栅合金，由以下重量百分比的组分经过熔化制得：钙0.04％、银0.004％、铋0.039％、钡0.004％、锡1.2％、碲0.04％、镧0.027％、铝0.04％，其余为铅；
母合金采用实施例1制得的母合金。
蓄电池连铸连轧正板栅合金的配制：将49吨精铅投入熔铅炉内升温到540℃，开启中速搅拌(搅抖速度约50～60转/分钟)，加入50kg减渣剂(山东昶昊新材料科技有限公司)，待铅液表面的灰变成黄灰色粉末状后，搅拌机调整为低速搅拌(搅抖速度约5～15转/分钟)，用漏勺捞起黄灰色的铅灰，测量并调整铅液温度保持在580℃，搅拌8分钟，再将23.5kg铝片，以每次约2kg投入搅拌旋涡至加料完毕，再将25kg金属钙，在20分钟内，以每次3kg投入搅拌旋涡，待金属钙投入完毕且全部熔解后，改为中速搅拌(搅抖速度约50～60转/分钟)，温度设定为550℃，并逐块加入锡锭612kg，待锡锭溶解后，再加入1320kg母合金，母合金逐锭加入，防止炸锅。母合金添加完毕，继续搅拌8分钟，放铅浇铸成锭，至此蓄电池连铸连轧正板栅合金配制完成。
将该合金制成连铸连轧板栅后移入板栅时效窑，直接开启循环快速加热至40℃(约20分钟)，然后再用1小时以线性加热方式加热至100℃，使板栅里生成晶核，再将板栅快速升温到140℃(约30分钟)，然后持续140℃保持3小时，使晶核得到长大，然后自然冷却室温，使板栅的硬度和耐腐蚀性能得到加强。
对比例1
母合金的制作：将1000kg电解铅加入普通真空感应炉，升温至540℃，打开搅拌机调整为中速搅拌，加入2kg减渣剂(山东昶昊新材料科技有限公司)，5分钟后铅液表面的灰变成黄灰色粉末状后，调整搅拌机为低速后，用漏勺捞起黄灰色的铅灰，直至捞净，静置状态下的铅液表面光洁无浮渣。调整搅拌速度为中速，再往真空感应炉注入氩气保护升温至1000℃，关闭加热，真空感应炉的真空度＜0.15Pa，在搅拌旋涡内，投入1.5kg银，搅拌5分钟后，再投入10kg镧，继续搅拌8分钟，温度降到550℃时停止加入氩气，关闭搅拌，将得到的铅合金液真空出炉，放铅浇铸成锭，至此，母合金配制完毕。
连铸连轧正板栅合金的配制：将49吨电解铅投入熔铅炉内升温到540℃，开启中速搅拌，加入50kg减渣剂(山东昶昊新材料科技有限公司)，待铅液表面的灰变成黄灰色粉末状后，搅拌机调整为低速搅拌，用漏勺捞起黄灰色的铅灰，测量并调整铅液温度至580℃，搅拌8分钟，再将15kg铝片，以每次约1kg投入搅拌旋涡至加料完毕，再将40kg金属钙，以每次4kg投入搅拌旋涡，待金属钙投入完毕且全部熔解后，改为中速搅拌，温度设定为550℃，再将10kg金属钠，以每次约2kg投入搅拌旋涡至加料完毕，然后逐块加入锡锭575kg，待锡锭溶解后，再加入1000kg母合金，母合金逐锭加入，防止炸锅。母合金添加完毕，继续搅拌8分钟，关闭搅拌将铅浇铸成锭，至此连铸连轧正板栅合金配制完成。
将该合金制成连铸连轧板栅后移入板栅时效窑，直接开启循环快速加热至95℃，然后持续95℃保持24小时，然后自然冷却室温，使板栅的硬度和耐腐蚀性能得到加强。
检测例1
对实施例1～3和对比例1制成的连铸连轧后铅带和时效结束后板栅的邵氏硬度进行检测，根据检测结果，从图1到图2可以看出，相较对照例，实施例1～3中制成的铅带邵氏硬度和时效结束后板栅的邵氏硬度均有不同程度提升，性能好于对照例，尤其实施例3制备的铅带邵氏硬度和时效结束后板栅的邵氏硬度分别提升了13.2％、10.8％。
检测例2
对实施例1～3和对比例1制成的连铸连轧后铅带和时效结束后板栅的抗拉强度进行检测，根据检测结果，从图3到图4可以看出，相较对照例，实施例1～3制成的铅带抗拉强度和时效结束后铅带的抗拉强度均有不同程度提升，性能好于对照例，尤其实施例3制备的铅带和时效结束后板栅的抗拉强度分别提升了34.7％、16.2％。
检测例3
对实施例1～3和对比例1制成的时效结束后板栅的耐电化学腐蚀性能进行检测，根据检测结果，从图5可以看出，相较对照例，实施例1～3制成的时效结束后板栅的耐电化学腐蚀性能都得到提升，而实施例3相较实施例2制备的时效结束后板栅的耐电化学腐蚀性能有所下降，可能是里面的成核剂太多，导致结晶晶界过厚导致。
Claims (8)
1.一种蓄电池正板栅合金，其特征在于，由如下重量百分比的组分制成：钙0.02％～0.04％、银0.0021％～0.004％、铋0.021％～0.039％、钡0.002％～0.004％、锡1.11％～1.2％、碲0.021％～0.04％、镧0.014％～0.027％、铝0.021％～0.04％，余量为铅。
2.如权利要求1所述蓄电池正板栅合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备正板栅母合金
取部分配方量的铅，熔化成铅液，将银、镧、钡、碲、铋依次加入到熔化的铅液中，加热熔化并搅拌均匀，浇铸正板栅母合金；
(2)制备正板栅合金
取剩余配方量的铅，熔化成铅液，将钙、铝、锡、正板栅母合金依次加入到熔化的铅液中，加热熔化并搅拌均匀，制成所述蓄电池正板栅合金。
3.如权利要求2所述得制备方法，其特征在于，步骤(1)中制备铅液的原料为电解铅。
4.如权利要求3所述得制备方法，其特征在于，步骤(1)中，以重量百分比计，正板栅母合金中使用的铅为配方量的1.43％～2.69％。
5.如权利要求2所述得制备方法，其特征在于，步骤(1)中制备正板栅母合金使用真空熔炼法，在真空熔炼炉投入铅，升温至540±10℃熔化，使用铅减渣剂除渣，通入惰性气体，继续升温至1000℃，停止加热，边搅拌边加入银和镧，继续搅拌降温至850℃，加入钡，继续搅拌降温至550±10℃，再加入碲和铋，熔化后铸锭。
6.如权利要求2所述得制备方法，其特征在于，步骤(2)中先将铅投入到熔铅炉内熔化，升温至540±10℃，使用铅减渣剂除渣，然后升温至570-580℃，边搅拌边加入铝，混合均匀后加入钙，钙熔化后停止加热，继续搅拌降温；边搅拌边加入锡，锡熔化后继续搅拌加入正板栅母合金，正板栅母合金熔化后继续搅拌7～8min，至温度为550℃时铸锭。
7.如权利要求6所述得制备方法，其特征在于，将铅投入到熔铅炉内熔化时的搅拌速度为50～60转/分钟；加入铝和钙时的搅拌速度为5～15转/分钟；加入锡和正板栅母合金的搅拌速度为50～60转/分钟。
8.如权利要求2所述得制备方法，其特征在于，还包括时效处理，具体步骤包括：
S1：先将蓄电池正板栅合金移入板栅时效窑，快速加热至40℃；
S2：再用1小时以线性升温加热至100℃；
S3：再快速升温到140℃，保持3小时，然后自然冷却室温。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1533617A (zh) * | 2002-04-18 | 2004-09-29 | �źӵ����ʽ���� | 铅蓄电池用铅基合金、铅蓄电池用基板和铅蓄电池 |
| CN101622742A (zh) * | 2007-11-05 | 2010-01-06 | 古河电池株式会社 | 制造铅酸电池用铅基合金栅板的方法 |
| CN101627495A (zh) * | 2007-11-05 | 2010-01-13 | 古河电池株式会社 | 制造铅酸电池用铅基合金栅板的方法 |
| CN102044707A (zh) * | 2009-10-22 | 2011-05-04 | 韩树忠 | 电动车用高能量密封型免维护铅酸蓄电池 |
| CN103762369A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-04-30 | 江苏苏中电池科技发展有限公司 | 一种铅酸蓄电池正极板栅用稀土铅合金 |
| CN105280927A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-27 | 界首市南都华宇电源有限公司 | 一种铅酸蓄电池板栅的浇铸工艺 |
| CN108467968A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-31 | 天能电池集团有限公司 | 一种铅蓄电池板栅合金的制备方法 |
| CN109518017A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-03-26 | 山东久力工贸集团有限公司 | 一种免维护铅酸蓄电池正极板板栅用铅合金及其制备方法 |
| CN111118337A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-05-08 | 双登集团股份有限公司 | 铅酸蓄电池高性能耐腐蚀正极板栅合金 |
| CN112281024A (zh) * | 2020-08-24 | 2021-01-29 | 安徽理士电源技术有限公司 | 一种铅钙锡铜稀土板栅合金、正极板栅和铅酸蓄电池 |
| CN114790523A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-07-26 | 安徽力普拉斯电源技术有限公司 | 一种铅钙锡铝银铋正板栅合金及其制备方法 |
-
2022
- 2022-11-01 CN CN202211354814.6A patent/CN115772614B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1533617A (zh) * | 2002-04-18 | 2004-09-29 | �źӵ����ʽ���� | 铅蓄电池用铅基合金、铅蓄电池用基板和铅蓄电池 |
| CN101622742A (zh) * | 2007-11-05 | 2010-01-06 | 古河电池株式会社 | 制造铅酸电池用铅基合金栅板的方法 |
| CN101627495A (zh) * | 2007-11-05 | 2010-01-13 | 古河电池株式会社 | 制造铅酸电池用铅基合金栅板的方法 |
| CN102044707A (zh) * | 2009-10-22 | 2011-05-04 | 韩树忠 | 电动车用高能量密封型免维护铅酸蓄电池 |
| CN103762369A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-04-30 | 江苏苏中电池科技发展有限公司 | 一种铅酸蓄电池正极板栅用稀土铅合金 |
| CN105280927A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-27 | 界首市南都华宇电源有限公司 | 一种铅酸蓄电池板栅的浇铸工艺 |
| CN108467968A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-31 | 天能电池集团有限公司 | 一种铅蓄电池板栅合金的制备方法 |
| CN109518017A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-03-26 | 山东久力工贸集团有限公司 | 一种免维护铅酸蓄电池正极板板栅用铅合金及其制备方法 |
| CN111118337A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-05-08 | 双登集团股份有限公司 | 铅酸蓄电池高性能耐腐蚀正极板栅合金 |
| CN112281024A (zh) * | 2020-08-24 | 2021-01-29 | 安徽理士电源技术有限公司 | 一种铅钙锡铜稀土板栅合金、正极板栅和铅酸蓄电池 |
| CN114790523A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-07-26 | 安徽力普拉斯电源技术有限公司 | 一种铅钙锡铝银铋正板栅合金及其制备方法 |
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