CN1198350C - 高能量全密闭铅酸蓄电池用合金材料 - Google Patents

高能量全密闭铅酸蓄电池用合金材料 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种优质的高能量全密闭铅酸蓄电池的合金材料，该合金材料具有较高的强度，可满足高能量全密闭铅酸蓄电池板栅对强度的要求，该材料具有优良的可铸造性能和加工工艺性，该材料采用了微合金化处理、材料的电阻率低、耐腐蚀性能好，同时克服了常用铅钙合金的缺点。

Description

高能量全密闭铅酸蓄电池用合金材料
技术领域：铅酸蓄电池已有一百多年的历史，高能量全密闭铅酸蓄电池是普通铅酸蓄电池的换代产品，至今也有二十多年的历史。由于铅酸蓄电池价格低廉、性能稳定，至今在世界可充电电池领域仍然具有绝对优势的地位。无论是飞机、坦克、船舶、汽车，还是通讯、电力、铁路，对高能量全密闭铅酸蓄电池的需求在逐年增加。2002年国务院转发国家经委文件将高能量全密闭铅酸蓄电池列为国家重点鼓励项目。而生产高能量全密闭铅酸蓄电池的关键技术之一是提供优质的合金材料。本发明属材料科学领域。
背景技术：随着电池应用领域技术的要求不断提高，铅酸蓄电池的性能指标不断提高成为铅酸蓄电池发展的重要环节，而生产高能量全密闭铅酸蓄电池的关键技术之一是合金材料。它直接影响高能量全密闭铅酸蓄电池的性能。目前国际上常用的铅钙合金材料，由于其存在较大的缺陷，在用以制作的全密闭蓄电池，深度放电性能受到极大的限制，日本电池工业几次修改日本国家标准，但电池的深循环寿命仅仅为200次，这远远不能满足市场的要求。造成这一现象的主要原因是合金材料的表面腐蚀产物为电阻极大的PbSO4，为此研制优质的合金材料是提高高能量全密闭铅酸蓄电池使用寿命的关键。本发明的目的就是提供一种优质的合金材料，克服常用铅钙合金材料的缺陷。
发明内容：本发明的目的是这样实现的，该合金材料的组成为：100kgPb、0.01～0.8kgA、0.01～0.1kgB、0.01～0.2kgC、0.01～0.5kgD、0.01～0.1kgE、0.01～0.5kgF、0.01～0.5kgH，将Pb和A-H在熔铅炉中熔化得到合金材料，其中A、B、C、D、E、F、H七种元素为Sn、Ag、As、Na2S4、Cu、Al、Bi。
A、B、C、D、E、F，六种元素或化合物组成一个复合强化剂，对Pb基体强化，使Pb合金具有足够的强度，制作高能量全密闭铅酸蓄电池的板栅。由于该合金材料不含金属钙，从根本上避免了由于生成PbSO4阻挡层造成的电池早期容量下降，As、Na2S4作为强化元素，使材料的强度、硬度增加，Sn、Ag、Cu、Al、Bi既是材料的变质剂，又可改变材料的表面状态，提高材料的可铸性和抗腐蚀性能。用该合金材料制成的正极板栅应用于电动车高能量全密闭铅酸蓄电池等领域，性能优良。
具体实施方式：
实施例1：
将1000kgPb(含量99.996％)在熔铅炉中熔化，温度为510-530℃加入：4kgSn、0.2kgAg、1.5kgAs、0.2kgNa2S4、0.1kgCu、0.2kgAl、0.15kgBi，搅拌均匀，温度调整到520℃，铸成不同尺寸的高能量全密闭铅酸蓄电池板栅。
实施例2：
将1000kgPb(含量99.996％)在熔铅炉中熔化，温度为510-530℃加入：4kgSn、0.1kgAg、0.1kgAs、0.5kgNa2S4、0.1kgCu、0.2kgAl、0.15kgBi，搅拌均匀，温度调整到520℃，铸成不同尺寸的高能量全密闭铅酸蓄电池板栅。
实施例3：
将1000kgPb(含量99.996％)在熔铅炉中熔化，温度为510-530℃加入：3kgSn、0.3kgAg、0.2kgAs、0.8kgNa2S4、0.1kgCu、0.2kgAl、0.1kgBi，搅拌均匀，温度调整到520℃，铸成不同尺寸的高能量全密闭铅酸蓄电池板栅。
实施例4：
将1000kgPb(含量99.996％)在熔铅炉中熔化，温度为510-530℃加入：0.1kgSn、1kgAg、2kgAs、0.1kgNa2S4、0.1kgCu、0.1kgAl、5kgBi，搅拌均匀，温度调整到520℃，铸成不同尺寸的高能量全密闭铅酸蓄电池板栅。
实施例5：
将1000kgPb(含量99.996％)在熔铅炉中熔化，温度为510-530℃加入：8kgSn、0.1kgAg、0.1kgAs、5kgNa2S4、lkgCu、5kgAl、0.1kgBi，搅拌均匀，温度调整到520℃，铸成不同尺寸的高能量全密闭铅酸蓄电池板栅。
实施例6：
将1000kgPb(含量99.996％)在熔铅炉中熔化，温度为510-530℃加入：5kgSn、0.1kgAg、1.5kgAs、0.1kgNa2S4、0.1kgCu、0.3kgAl、0.1kgBi，搅拌均匀，温度调整到520℃，铸成不同尺寸的高能量全密闭铅酸蓄电池板栅。

Claims (6)

1、一种全密闭铅酸蓄电池用合金材料，其特征在于，该合金材料的原料组成为：1000kgPb、0.1～8kgA、0.1～1kgB、0.1～2kgC、0.1～5kgD、0.1～1kgE、0.1～5kgF、0.1～5kgH，将Pb和A-H在熔铅炉中熔化得到合金材料，其中元素A为Sn、元素B为Ag、元素C为As、化合物D为Na2S4、元素E为Cu、元素F为Al、元素H为Bi，
A、B、C、D、E、F、H，六种元素和一种化合物组成一个复合强化剂，对Pb基体强化，使Pb合金具有足够的强度，制作高能量全密闭铅酸蓄电池的板栅。
2、按照权利要求1所述的合金材料，其特征在于，合金材料的原料组成为：1000kgPb、0.1～4kgA、0.1～0.5kgB、0.1～1.5kgC、0.1～2kgD、0.1～0.5kgE、0.1～0.3kgF、0.1～2kgH。
3、按照权利要求1所述的合金材料，其特征在于，合金材料的原料组成为：1000kgPb、0.2kgB、1.5kgC、0.1kgD、0.1kgE、0.2kgF、1kgH。
4、按照权利要求1所述的合金材料，其特征在于，合金材料的原料组成为：1000kgPb、3kgA、0.3kgB、1kgC、5kgD、0.1kgE、0.2kgF、1kgH。
5、按照权利要求1所述的合金材料，其特征在于，合金材料的原料组成为：1000kgPb、4kgA、0.2kgB、0.5kgC、1kgD、0.2kgE、0.3kgF、1kgH。
6、按照权利要求1所述的合金材料，其特征在于，合金材料的组成为：1000kgPb、4kgA、0.2kgB、1.5kgC、0.5kgD、0.1kgE、0.3kgF、1.5kgH。
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