TWI628291B - 鉛基合金及其相關製程及產品 - Google Patents

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R. David Prengaman
提摩西 Ｗ 耶里斯
Timothy W. Ellis
馬修 Ｔ 來福
Matthew T. Raiford
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Abstract

本發明揭示一種鉛基合金，其含有鉍、銻、砷及錫之合金添加劑，該鉛基合金係用於產生摻雜含鉛氧化物、鉛酸電池活性材料、鉛酸電池電極及鉛酸電池。

Description

鉛基合金及其相關製程及產品
[先前技術]章節中所描述之資訊不被認為係先前技術。 鉛酸電池在透過水硫酸酸基電解質離子接觸及透過一外部電路電接觸時透過金屬鉛及二氧化鉛電極之可逆氧化及還原產生電。在電池放電期間，金屬鉛(Pb°)與硫酸氫離子(HSO4 - )反應且氧化成硫酸鉛(PbSO4 )，藉此將氫陽離子(H+ )釋放至電解質中且將電子釋放至外部電路。鉛氧化半反應在電池放電期間於包括金屬鉛之負電極(陽極)處發生。在電池放電期間，二氧化鉛(PbO2 )與硫酸氫離子(HSO4 - )、氫陽離子(H+ )及來自外部電路之電子反應，且二氧化鉛還原成硫酸鉛(PbSO4 )。二氧化鉛還原半反應在電池放電期間於包括二氧化鉛之正電極(陰極)處發生。類似地，在電池充電/再充電期間，陽極中之硫酸鉛還原成金屬鉛，且陰極中之硫酸鉛氧化成二氧化鉛。使用由透過外部電路連接之一電壓/電流供應器提供之能量來驅動電池充電/再充電期間於陰極及陽極處發生之氧化還原反應。 鉛酸電池之效能參數(例如容量及循環壽命)很大程度上取決於包括電極及電解質之組成材料之化學組合物。例如，鉛酸電池之充電/放電/再充電歷史影響該等電池之容量及循環壽命，且該等效應在具有組成活性材料(其等具有不同化學組合物)之電池之間可量化地不同。另外，導致鉛酸電池中之效能之逐漸損耗之主要老化程序—例如系統組件之陽極腐蝕、正極活性材料降解及黏附性/內聚性之損耗、及活性材料中之硫酸鉛之不可逆形成(結晶、硫酸鹽化)—亦很大程度上取決於包括電極及電解質之組成材料之化學組合物。 相應地，可透過使用用於產生鉛酸電池組件之增強材料來實現改良鉛酸電池效能。因此，用於產生鉛酸電池組件之改良材料將為有益的。
本說明書描述用於產生摻雜含鉛氧化物、電極活性材料、電極及鉛酸電池之鉛基合金。本說明書亦描述用於產生摻雜含鉛氧化物、電極活性材料、電極及鉛酸電池之程序。本說明書亦描述摻雜含鉛氧化物、電極活性材料、電極及鉛酸電池。 在一實例中，一種鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比：0.0030%至0.0900%之鉍；0.0010%至0.0300%之銻；0.0010%至0.0300%之砷；及 0.0010%至0.0100%之錫。 在另一實例中，一種用於產生摻雜含鉛氧化物之程序包括：將鉛基合金鑄錠充裝至一球磨機中，其中該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比：0.0030%至0.0900%之鉍、0.0010%至0.0300%之銻、0.0010%至0.0300%之砷及0.0010%至0.0100%之錫；在空氣中研磨該等鉛基合金鑄錠；在研磨期間氧化該鉛基合金以形成摻雜含鉛氧化物；及在研磨期間形成該摻雜含鉛氧化物之粉末粒子。 在另一實例中，一種用於產生摻雜含鉛氧化物之程序包括：熔融一鉛基合金，其中該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比：0.0030%至0.0900%之鉍、0.0010%至0.0300%之銻、0.0010%至0.0300%之砷及0.0010%至0.0100%之錫；霧化該熔融之鉛基合金以形成熔融鉛基合金液滴；氧化該霧化之熔融鉛基合金液滴；及固化該氧化之鉛基合金液滴以形成摻雜含鉛氧化物粉末。 在另一實例中，一種摻雜含鉛氧化物粉末包括一鉛基合金之一氧化產物，該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比：0.0030%至0.0900%之鉍；0.0010%至0.0300%之銻；0.0010%至0.0300%之砷；及 0.0010%至0.0100%之錫。 在另一實例中，一種用於產生一鉛酸電池電極之程序包括：混合水及摻雜含鉛氧化物粉末以產生一中間漿料，其中該摻雜含鉛氧化物粉末包括一鉛基合金之一氧化產物，該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比：0.0030%至0.0900%之鉍、0.0010%至0.0300%之銻、0.0010%至0.0300%之砷及0.0010%至0.0100%之錫；及混合水硫酸及該中間漿料以產生一活性材料前驅漿。 在另一實例中，一種鉛酸電池電極包括：一鉛基合金柵格；及塗抹於該鉛基合金柵格上之一活性材料，其中該活性材料由包括一鉛基合金之一氧化產物之摻雜含鉛氧化物粉末形成，該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比：0.0030%至0.0900%之鉍；0.0010%至0.0300%之銻；0.0010%至0.0300%之砷；及0.0010%至0.0100%之錫。 在另一實例中，一種用於產生一鉛酸電池之程序包括：使複數個電極電互連以產生一單元，其中該等電極包括自包括一鉛基合金之一氧化產物之摻雜含鉛氧化物粉末形成的一活性材料，該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比：0.0030%至0.0900%之鉍、0.0010%至0.0300%之銻、0.0010%至0.0300%之砷及0.0010%至0.0100%之錫；將至少一單元組裝於一外殼內；將水硫酸電解質添加至該外殼中且與該複數個電極接觸；及密封該外殼。 在另一實例中，一種鉛酸電池包括一電極，該電極包括自包括一鉛基合金之一氧化產物之摻雜含鉛氧化物粉末形成的一活性材料，該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比：0.0030%至0.0900%之鉍；0.0010%至0.0300%之銻；0.0010%至0.0300%之砷；及 0.0010%至0.0100%之錫。 應瞭解，本說明書中所描述之(若干)發明未必受限於[發明內容]中所總結之實例性實施例。
相關申請案之交叉参考 本專利申請案係根據35 U.S.C. § 111(a)申請之一非臨時申請案，且根據35 U.S.C. § 119(e)主張2016年4月27日申請之美國臨時專利申請案第62/328,150號之優先權。美國臨時專利申請案第62/328,150號係以引用的方式併入本說明書中。 本說明書中所描述之(若干)發明將有益改良提供給鉛酸電池技術。 鉛酸電池根據正電極(陰極)處之兩個電化學反應及負電極(陽極)處之兩個電化學反應來操作。在電池放電期間，電子透過待運作之一外部電路自負電極傳導至正電極。在電池放電期間，於正電極處，二氧化鉛根據下列化學方程式還原成硫酸鉛：在電池放電期間，於負電極處，金屬鉛根據下列化學方程式氧化成硫酸鉛：在電池充電及再充電期間，電子透過提供驅動傳導之能量之一外部電路(例如，連接至一電壓/電流源)自正電極傳導至負電極。在電池充電及再充電期間，於正電極處，硫酸鉛根據下列化學方程式氧化成二氧化鉛：在電池充電及再充電期間，於負電極處，硫酸鉛根據下列化學方程式還原成金屬鉛：鉛酸電池可由包括塗漿板狀電極之單元建構。例如，參考圖1，處於一充電狀態中之一鉛酸電池10包括一塗漿板狀電極14。塗漿板狀電極14 (其可為一正電極或負電極)包括經塗抹、經固化且形成於一下伏柵格結構18上之活性材料16。若塗漿板狀電極14係一正電極(陰極)，則活性材料16包括二氧化鉛。若塗漿板狀電極14係一負電極(陽極)，則活性材料16包括海綿狀金屬鉛。塗漿板狀電極14經展示成定位於一容器12內，容器12亦含有經由一金屬(例如鉛或鉛合金)搭接線(strap) 20串聯或並聯連接至電極14之額外電極(圖中未展示)。搭接線20經展示成連接至一外部電池端子22。 在製造時刻，鉛酸電池之負極板狀電極一般包括黏附至由一鉛基合金製成之一實心柵格結構之海綿狀(多孔)金屬鉛活性材料，且正極板狀電極一般包括一活性材料，其包括黏附至亦由一鉛基合金(其可相同於或不同於形成負電極柵格之鉛基合金)製成之一柵格結構的二氧化鉛(PbO2 )。產生負電極及正電極包括一塗漿程序，其中將包括活性材料之前驅體之漿料施用至下伏柵格，固化漿料及透過一電化學形成程序將漿料電化學轉化成(即，形成)活性材料。 用於產生鉛酸電池電極之漿料一般包括水硫酸溶液、含鉛氧化物粉末及可選添加劑。可使用一球磨機程序、一巴頓(Barton)程序、一耐火熔爐程序、一旋轉管熔爐程序、一高溫煙型程序或其他鉛氧化及粉末產生程序，自純化金屬鉛或一鉛基合金產生含鉛氧化物粉末(其係金屬鉛活性材料(負電極)及二氧化鉛活性材料(正電極) 之前驅體)。 含鉛氧化物粉末之化學組合物取決於原材料(即，純化金屬鉛或一鉛基合金)、特定粉末產生程序(例如一球磨機程序或一巴頓程序)及粉末產生程序之操作參數。例如，在一球磨機程序或一巴頓程序中使用一純化金屬鉛來源可產生包括取決於程序參數而具有不同比例之二氧化鉛(PbO2 )及金屬鉛(Pb)之含鉛氧化物粉末。例如，參閱Dix之J. Power Sources, 19 (1987), 第157至161頁之「A Comparison of Barton-Pot and Ball-Mill Processes for Making Leady Oxide」。 當一鉛基合金來源用於一球磨機程序、一巴頓程序或其他鉛氧化產生程序中時，所得粉末產物包括摻雜含鉛氧化物。摻雜含鉛氧化物包括摻雜有來自合金之非鉛合金元素之鉛氧化物(主要為a-PbO)、非鉛合金元素之氧化物及未氧化鉛基合金。如本文中所使用，術語「摻雜含鉛氧化物」係指包括摻雜鉛氧化物之氧化粉末產物，且其可包括或亦可不包括未氧化鉛基合金粒子及/或包括鉛基合金相及摻雜鉛氧化物相之混合相粒子。例如，進料至一球磨機程序、巴頓程序或其他鉛氧化物產生程序之含有鉍、銻、砷及錫之一鉛基合金可產生摻雜含鉛氧化物粉末，其包括(依各種比例)：鉛基合金之粒子；摻雜有鉍、銻、砷及錫(及/或其等之氧化物)之鉛氧化物之粒子；及包括兩個相(即，鉛基合金及摻雜鉛氧化物)之混合相粒子。摻雜含鉛氧化物粉末可用作衍生自摻雜含鉛氧化物粉末之經調配以產生鉛酸電池活性材料及包括活性材料之電極之漿料中的一活性材料前驅成分。 一種用於產生摻雜含鉛氧化物粉末之鉛基合金包括鉍、銻、砷及錫之合金添加劑。該鉛基合金可包括按佔總合金重量之百分比：0.0030%至0.0900%之鉍；0.0010%至0.0300%之銻；0.0010%至0.0300%之砷；及 0.0010%至0.0100%之錫。該鉛基合金可進一步包括高達0.0500%之銀及/或高達0.0100%之鉈。 該鉛基合金包含作為一合金添加劑之鉍，其可改良包括自該鉛基合金產生之活性材料之鉛酸電池之循環壽命、能量儲存容量及放電深度容量。該鉛基合金可包括按佔總合金重量之百分比0.0030%至0.0900% (30至900 ppm)之鉍，或歸入其內之任何子範圍，諸如(例如) 0.0050%至0.0700% (50至700 ppm)、0.0090%至0.0600% (90至600 ppm)、0.0090%至0.0150% (90至150 ppm)或0.0090%至0.0110% (90至110 ppm)。該鉛基合金可包括(例如)下列範圍(按佔總合金重量之百分比)之鉍：0.0040%至0.0800%、0.0050%至0.0700%、0.0060%至0.0600%、0.0070%至0.0500%、0.0080%至0.0400%、0.0090%至0.0300%、0.0100%至0.0200%、0.0090%至0.0250%、0.0090%至0.0200%、0.0095%至0.0500%、0.0095%至0.0250%、0.0095%至0.0200%、0.0095%至0.0150%、0.0100%至0.0500%、0.0100%至0.0250%、0.0100%至0.0150%或0.0095% to 0.0105% (即，40至800 ppm、50至700 ppm、60至600 ppm、70至500 ppm、80至400 ppm、90至300 ppm、100至200 ppm、90至250 ppm、90至200 ppm、95至500 ppm、95至250 ppm、95至200 ppm、95至150 ppm、100至500 ppm、100至250 ppm、100至150 ppm或95至105 ppm)。 該鉛基合金包含作為一合金添加劑之銻，其可增大一球磨機程序、巴頓程序或其他鉛氧化物產生程序中之鉛基合金至摻雜鉛氧化物粉末之氧化速率。銻亦可改良包括自該鉛基合金產生之活性材料之鉛酸電池之能量儲存容量及充電放電循環效能。該鉛基合金可包括按佔總合金重量之百分比0.0010%至0.0300% (10至300 ppm)之銻，或歸入其內之任何子範圍，諸如(例如)0.0020%至0.0200% (20至200 ppm)、0.0075%至0.0125% (75至125 ppm)、0.0090%至0.0150% (90至150 ppm)或0.0090%至0.0110% (90至110 ppm)。該鉛基合金可包括(例如)下列範圍(按佔總合金重量之百分比)之銻：0.0030%至0.0190%、0.0040%至0.0180%、0.0050%至0.0170%、0.0060%至0.0160%、0.0070%至0.0150%、0.0080%至0.0140%、0.0090%至 0.0130%、0.0100%至0.0200%、0.0065%至0.0135%、0.0070%至0.0130%、0.0080%至0.0120%、0.0085%至0.0115%或0.0095%至0.0105% (即，30至190 ppm、40至180 ppm、50至170 ppm、60至160 ppm、70至150 ppm、80至140 ppm、90至130 ppm、100至120 ppm、65至135 ppm、70至130 ppm、80至120 ppm、85至115 ppm或95至105 ppm)。 該鉛基合金包含作為一合金添加劑之砷，其可改良包括自該鉛基合金產生之活性材料之鉛酸電池之能量儲存容量及充電放電循環效能。該鉛基合金可包括按佔總合金重量之百分比0.0010%至0.0300% (10至300 ppm)之砷，或歸入其內之任何子範圍，諸如(例如) 0.0020%至0.0200% (20至200 ppm)、0.0075%至0.0125% (75至125 ppm)、0.0090%至0.0150% (90至150 ppm)或0.0090%至0.0110% (90至110 ppm)。該鉛基合金可包括(例如)下列範圍(按佔總合金重量之百分比)之砷：0.0030%至0.0190%、0.0040%至0.0180%、0.0050%至0.0170%、0.0060%至0.0160%、0.0070%至0.0150%、0.0080%至0.0140%、0.0090%至0.0130%、0.0100%至0.0200%、0.0065%至0.0135%、0.0070%至0.0130%、0.0080%至0.0120%、0.0085%至0.0115%或0.0095%至0.0105% (即，30至190 ppm、40至180 ppm、50至170 ppm、60至160 ppm、70至150 ppm、80至140 ppm、90至130 ppm、100至120 ppm、65至135 ppm、70至130 ppm、80至120 ppm、85至115 ppm或95至105 ppm)。 該鉛基合金包含作為一合金添加劑之砷，其可使金屬鉛除氧且防止銻、砷及/或鉍在初始熔融及形成鉛基合金組合物期間損耗。該鉛基合金可包括按佔總合金重量之百分比0.0010%至0.0090% (10至90 ppm)之錫，或歸入其內之任何子範圍，諸如(例如) 0.0010%至0.0075% (10至75 ppm)、0.0045%至0.0075% (45至75 ppm)或0.0050%至0.0075% (50至75 ppm)。該鉛基合金可包括(例如)下列範圍(按佔總合金重量之百分比)之錫：0.0010%至0.0080%、0.0010%至0.0070%、0.0020%至0.0075%、0.0020%至0.0070%、0.0025%至0.0075%、0.0030%至0.0060%、0.0035%至0.0050%、0.0040%至0.0060%、0.0040%至0.0050%、0.0045%至0.0060%、0.0045%至0.0055%、0.0035%至0.0045% (即，10至80 ppm、10至70 ppm、20至75 ppm、20至70 ppm、25至75 ppm、30至60 ppm、35至50 ppm、40至60 ppm、40至50 ppm、45至60 ppm、45至55 ppm或35至45 ppm)。 該鉛基合金可包含銀。銀合金添加劑減小鉛之氧化速率，因此，銀通常被添加至用於產生塗漿板狀電極之柵格組件之鉛基合金以在使用壽命期間減小電池柵格之腐蝕速率。在用於在一球磨機程序、巴頓程序或其他鉛氧化物產生程序中產生摻雜含鉛氧化物的鉛基合金中，由銀之存在導致之鉛氧化速率的減小係非所要的，此係因為減小之氧化速率導致較低含鉛氧化物產生速率、氧化產物中之較高量之未氧化鉛及較大氧化粒子。然而，由於含有電極柵格之鉛基合金中之銀之電池被再循環，所以再循環(二級)鉛之銀含量增大。因此，本說明書中所描述之鉛基合金之銀含量應不超過總合金重量之0.0750% (高達750 ppm)。例如，鉛基合金可包含(按佔總合金重量之百分比)高達0.0500%、高達0.0100%、高達0.0075%、高達0.0050%、高達0.0045%、高達0.0040%、高達0.0035%、高達0.0030%、高達0.0025%、高達0.0015%、高達0.0010%、高達0.00050%、高達0.0001%、自0.0001%至0.0100%、自0.0005% 至0.0050%、自0.0015%至0.0045%、自0.0025%至0.0045%、自0.0035%至 0.0045%、自0.0038%至0.0045%, 自0.0015% 至0.0025%或自0.0018%至0.0025% (即，高達500 ppm、高達100 ppm、高達75 ppm、高達50 ppm、高達45 ppm、高達40 ppm、高達35 ppm、高達30 ppm、高達25 ppm、高達15 ppm、高達10 ppm、高達5 ppm、高達1 ppm、1至100 ppm、5至50 ppm、15至45 ppm、25至45 ppm、35至45 ppm、38至45 ppm、15至25 ppm或18至25 ppm)之銀。 鉛基合金可包含鉈。本說明書中所描述之鉛基合金之鉈含量應不超過總合金重量之0.0100% (高達100 ppm)。例如，鉛基合金可包含(按佔總合金重量之百分比)高達0.0100%、高達0.0050%、高達0.0025%、高達0.0010%、高達0.00050%、自0.0001%至0.0100%、自0.0001%至0.0050%、自 0.0001%至0.0025%、自0.0005%至0.0025%、自0.0001%至0.0010%、自0.0005%至0.0010%或自0.0001%至0.0005% (即，高達100 ppm、高達50 ppm、高達25 ppm、高達10 ppm、高達5 ppm、1至100 ppm、1至50 ppm、1至25 ppm、5至25 ppm、1至10 ppm、5至10 ppm或1至5 ppm)之鉈。 鉛基合金可包含鎂。如上文所描述，銀係減小氧化之速率之再循環(二級)鉛中之一辨識雜質，且因此在用於產生摻雜含鉛氧化物及鉛酸電池活性材料之鉛基合金中可為不利的。為了抵消由銀之存在導致之氧化速率之減小，例如，鉛基合金可選地包含(按佔總合金重量之百分比)至少0.0010%之鎂(10 ppm)。例如，鉛基合金可包含(按佔總合金重量之百分比)至少0.0015%、至少0.0020%、至少0.0025%、至少0.0030%、至少0.0035%、至少0.0040%或至少0.0045% (即，至少15 ppm、至少20 ppm、至少25 ppm、至少30 ppm、至少35 ppm、至少40 ppm或至少45 ppm)之鎂。鉛基合金可包含(按佔總合金重量之百分比)高達0.0100% (100 ppm)之鎂，或(例如)高達0.0095%、高達0.0090%、高達0.0085%、高達0.0080%、高達0.0075%、高達0.0070%、高達0.0065%、高達0.0060%、高達0.0055%或高達0.0050% (即，高達95 ppm、高達90 ppm、高達85 ppm、高達80 ppm、高達75 ppm、高達70 ppm、高達65 ppm、高達60 ppm、高達55 ppm或高達50 ppm)之鎂。鉛基合金可包含(按佔總合金重量之百分比)在自0.0010%至0.0100% (10至100 ppm)之範圍之鎂，或歸入其內之任何子範圍，諸如(例如) 0.0010%至0.0050% (10至50 ppm)。 另外，鉛基合金可含有總共小於0.0500重量% (500 ppm)之除鉛、鉍、銻、砷、錫、銀及鉈之外的元素。鉛基合金可含有總共小於0.0100重量% (100 ppm)之除鉛、鉍、銻、砷、錫、銀及鉈之外的元素。鉛基合金可含有總共小於0.0050重量% (50 ppm)之除鉛、鉍、銻、砷、錫、銀及鉈之外的元素。鉛基合金可含有總共小於0.0010重量% (10 ppm)之除鉛、鉍、銻、砷、錫、銀及鉈之外的元素。 鉛基合金可含有總共小於0.0010重量% (10 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻，其等可為鉛基合金中之偶發雜質。鉛基合金可含有個別地小於0.0005重量% (5 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻作為鉛基合金中之偶發雜質。鉛基合金可含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻作為鉛基合金中之偶發雜質。鉛基合金可含有表1中所列舉之元素之任一或多者作為數量上不大於表中所規定之最大值之偶發雜質。 表1：實例性偶發雜質及實例性最大值 鉛基合金可具有(按百萬分之重量份) 100 ppm之鉍、100 ppm之銻、100 ppm之砷、40 ppm之錫及平衡鉛及偶發雜質之一標稱(即，目標)組合物。實例性組合物包含(但不限於)下文表2及表3中所展示之組合物。 表2：實例性鉛基合金組合物 表3：實例性鉛基合金組合物(按總重量依ppm計) **在全部實例中，銀可佔高達100 ppm，且鉈可佔高達10 ppm，或任何較低最大值或歸入之子範圍。 可使用熟知鉛冶金技術(包含(但不限於)一級鉛熔煉及除渣、二級(再循環)鉛處理及高溫冶金及/或電解精煉操作)來產生鉛基合金。例如，可將預定量之鉍、銻、砷及錫作為合金添加劑添加至純化之一級及/或二級(再循環)熔融鉛，以調配如上文所描述之化學組合物。調配之熔融鉛基合金可澆鑄成鑄錠或直接進料至諸如(例如)一巴頓氧化程序之下游操作中。 上文所描述之鉛基合金可用於在一巴頓程序、球磨機程序或其他鉛氧化物產生程序中產生摻雜含鉛氧化物粉末。 一巴頓程序係其中金屬鉛或鉛基合金經熔融且垂直進料至一攪拌生產容器(諸如(例如)一澆鑄鐵鍋反應器)中的一連續或半連續程序。透過生產容器之頂部進料之熔融鉛或鉛基合金接觸旋轉刀片(其將熔融鉛及鉛基合金流切碎成小霧化液滴)。熔融鉛或鉛基合金之液滴接著藉由流動通過生產容器之空氣氧化成鉛氧化物。氧化之鉛或鉛基合金固化成自生產容器氣動運送至一產物回收系統(一般包括(例如)一沈降室、分離器及/或袋集塵室)之鉛氧化物或摻雜鉛氧化物粒子。藉由調整熔融鉛或鉛基合金進料之速率、攪拌刀片(攪拌器)之速度、系統之溫度及流動通過生產容器之空氣之速率來控制一巴頓程序。 在一實例中，上文所描述之鉛基合金可用於在依675°F至700°F (357至371°C)之範圍內之一溫度操作之一巴頓反應器中產生摻雜含鉛氧化物粉末，其中一攪拌器速度在150至500 RPM之範圍內，且一空氣鼓風機在44至49赫茲之範圍內操作。 一球磨機程序係其中使用空氣將金屬鉛或鉛基合金鑄錠(亦稱為生鐵或金屬塊(slug))充裝至一球磨機中之一批次或半批次程序。由翻轉實心鉛或鉛基合金鑄錠產生之摩擦熱量引發其中空氣中之氧氣與鉛反應以產生鉛氧化物之一氧化反應。在研磨期間，形成於鑄錠之表面上之鉛氧化物之粒子及未氧化鉛之粒子自鑄錠脫離以產生可由一循環氣流自球磨機移除之粉末。下游離心研磨機及分離器可用於收集較大粒子，且精細粒子可收集於袋集塵室中。 一耐火熔爐程序係其中實心金屬鉛或鉛基合金爐料由衝擊於一熔爐容器中之其表面上之一氣體火焰加熱之一批次程序。實心金屬鉛或鉛基合金爐料定位於配備有一旋轉垂直軸件及包括安裝犁之一水平橫臂之一鋼盤中。犁連續地移動金屬鉛或鉛基合金爐料以暴露新鮮表面用於在氧化材料自爐料脫離且產生粉末產物時被衝擊氣體火焰氧化。 一旋轉管熔爐程序係其中將熔融鉛或鉛基合金進料至一耐火內襯傾斜旋轉管之上端中之一連續程序。定位於該管之下端中之一氧化火焰氧化流動通過該管之熔融鉛或鉛基合金。該管足夠長使得熔融鉛或鉛基合金在作為一粉末產物自下端出現之前氧化。 一高溫煙型程序係其中藉由燃燒具有約1200°C之一火焰溫度之一特殊鼓風型燃燒器(其汽化且氧化熔融鉛或鉛基合金進料以產生煙氣)中之熔融鉛或鉛基合金之一精細流來產生鉛氧化物之粉末的一連續程序。煙氣被一氣流掃出反應室、在一系列之「鵝頸」中予以冷卻、且收集於一袋集塵室中。 一種用於產生摻雜含鉛氧化物之程序可包括：熔融上文所描述之鉛基合金；霧化該熔融之鉛基合金以形成熔融鉛基合金液滴；氧化該霧化之熔融鉛基合金液滴；及固化該氧化之鉛基合金液滴以形成摻雜含鉛氧化物粉末。應瞭解，在氧化期間，該熔融鉛基合金之至少一部分氧化成摻雜含鉛氧化物，但該熔融鉛基合金可能未完全氧化成摻雜含鉛氧化物，其中所得產物可包括摻雜含鉛氧化物粒子、未氧化鉛基合金粒子及/或包括一鉛基合金相及一摻雜含鉛氧化物相之混合相粒子。該熔融鉛基合金可進料至一攪拌反應容器(例如一巴頓鍋反應器)中，其中該熔融鉛基合金藉由衝擊定位於該反應容器中之自旋刀片(攪拌器) (其將熔融鉛基合金流打碎成霧化液滴)而被霧化。熔融鉛基合金之液滴可由流動通過該反應容器之空氣氧化成摻雜含鉛氧化物。霧化液滴(包含未氧化合金及/或氧化材料)可在該反應容器內固化成摻雜含鉛氧化物粒子，其等可自該反應容器氣動運送至一粉末回收系統。 一種用於產生摻雜含鉛氧化物之程序可包括：研磨上文所描述之鉛基合金。例如，可將包括該鉛基合金之鑄錠充裝至一球磨機中，且在空氣中研磨，其中由翻轉及衝擊鉛基合金鑄錠產生的摩擦熱量來驅動其中之空氣中的氧氣與合金反應，以產生摻雜含鉛氧化物之一氧化反應。在研磨期間，經形成於鑄錠之表面上之摻雜含鉛氧化物的粒子及未氧化合金的粒子自鑄錠脫離，以形成可由一循環氣流自球磨機移除且可經氣動運送至一粉末回收系統的粉末。 自上文所描述之鉛基合金產生之摻雜含鉛氧化物粉末可用作一活性材料前驅成分，以調配用於產生包括自該摻雜含鉛氧化物粉末形成之活性材料之鉛酸電池電極的漿料。在調配成漿料之前，該摻雜含鉛氧化物粉末可經後研磨以精煉粒子大小及/或粒子形態。 用於產生鉛酸電池電極之漿料可包括水硫酸與包括上文所描述之鉛基合金之一氧化產物之摻雜含鉛氧化物粉末之一混合物。漿料可進一步包括添加劑，諸如聚酯纖維、紅鉛(Pb3 O4 / 2 PbO × PbO2 )、種晶材料(例如四鹼硫酸鉛(4PbO × PbSO4 )或三鹼硫酸鉛(4PbO × PbSO4 ))、膨脹劑材料(例如碳、硫酸鋇及/或木質磺酸鹽)，及/或黏合劑材料(例如硫酸銨或硫酸鎂)。漿料可經調配以提供促進將漿料施用至鉛基合金柵格上之預固化稠度(流變性)、將漿料材料接合在一起之足夠內聚性，及在固化期間接合至柵格之黏著性，及固化漿料材料中之足夠多孔性及其他性質。 用於調配施用至電極柵格之漿料之摻雜含鉛氧化物粉末在一乾燥條件下無法被有效地施用至柵格，此係因為粉末粒子中之內聚性不足及至柵格基板之黏著性不足。混合摻雜含鉛氧化物粉末及水、水硫酸及可選添加劑來製造漿料，提供更大內聚性、黏著性，且使漿料可被施用至柵格。在一漿料混合操作期間，可於一混合器中摻合摻雜含鉛氧化物粉末及水來形成漿劑或漿料。接著可使用恆定混合及可選冷卻來添加水硫酸直至獲得一所要漿料稠度及密度。硫酸與摻雜含鉛氧化物反應以形成摻雜硫酸鉛，除膨脹漿料體積及提供更大多孔性之外，其提供一結合效應，使得可在材料無顯著損耗量的情況下處置固化板。可手動地或使用一塗漿系統來執行將漿料施用至下伏合金柵格，以填充柵格中之敞開空間。在任一情況中，漿料被施用至合金柵格且形成經整合至柵格結構中之漿料材料之一均勻分佈塊體。漿料(塗漿柵格)可被軋輥至一預定厚度，及/或可經閃光乾燥以移除濕氣。 包括自上文所描述之鉛基合金產生之摻雜含鉛氧化物粉末的漿料可被施用至包括金屬鉛或任何適當鉛基合金(諸如(例如)鉛銻合金、鉛鈣合金、鉛鈣錫合金、鉛鈣錫銀合金、鉛鈣鋁合金或鉛錫鈣鋁合金)的柵格。 在一脫水固化操作中，可於靜止或通風空氣中依升高溫度及控制相對濕度來固化漿料(塗漿柵格)。在固化/脫水固化條件下，漿料中之水至少部分蒸發，且硫酸與漿料中之任何鉛基合金及/或摻雜含鉛氧化物反應以形成摻雜硫酸鉛，藉此固化及硬化漿料。所施用之漿料固化成一硬化塊體(其中漿料牢固地黏附至柵格)，以提供可在進一步處理及電池建構期間被處置及操縱且無固化漿料材料之機械損耗的塗漿板。 在固化/脫水固化之後，於一「形成」操作(其本質上係最初形成鉛酸電池電極之一最初電化學充電操作)中將漿料(很大程度上呈摻雜硫酸鉛之固化形式)中的金屬鉛合金及/或摻雜含鉛氧化物前驅體電化學轉化成海綿狀鉛合金活性材料(負電極/陽極)或摻雜含鉛氧化物電池活性材料(正電極/陰極)。取決於特定製造實施方案，塗漿且固化板可係獨立形成於電極中(例如單元總成中)或完成之電池中。例如，塗漿且固化板可被安置於水硫酸槽中，其中交替之板經構形用於形成正電極及負電極。正電極板可一起經並聯電互連於一群組中，且負電極板可一起經並聯電互連於另一群組中，且該等電極板浸沒於一水硫酸電解質溶液中。電流接著可依類似於電池充電或再充電之一形式通過板(電極)之總成，在這期間，正電極板之群組中之鉛合金、摻雜之鉛氧化物及摻雜之硫酸鉛反應，以形成摻雜二氧化鉛活性材料，且負電極板之群組中之摻雜之鉛氧化物及摻雜之硫酸鉛反應，以形成海綿狀鉛合金活性材料。在一些製造實施方案中，正極板(電極)及負板(電極)而非「虛設」電極可係獨立形成於單獨水硫酸槽中。 取決於極性，電流通過塗漿且固化板將鉛合金、摻雜鉛氧化物及摻雜硫酸鉛轉化成包括褐色摻雜二氧化鉛之一活性材料，因此形成正電極；或將摻雜鉛氧化物及摻雜硫酸鉛轉化成包括灰色海綿狀鉛合金之一活性材料，因此形成負電極。用於分別產生正電極及負電極之活性材料之漿料之組合物一般係不同的且經特定調配以提供尤其適於各自電極類型之物理及化學性質。例如，用於產生負電極之漿料調配一般比(例如)正電極漿料調配含有更大量之諸如木質磺酸鹽及硫酸鋇之膨脹劑添加劑。 在完成形成操作時，可清洗及乾燥電極。在一些製造實施方案中，多個柵格可經澆鑄、漿料、固化且形成在一起，且此等可經切分及定大小成適用於鉛酸電池單元建構之尺寸。亦可在自一形成槽移除之後軋輥或按壓形成之負電極板以減小海綿狀鉛合金活性材料之表面粗糙度，其可由於可在摻雜鉛氧化物及摻雜硫酸鉛電化學還原成海綿狀鉛合金期間發生之除氣而形成一相對粗糙表面。電極接著處於用於建構鉛酸電池之條件中。 鉛酸電池單元之建構可包括燃燒、銅焊或依其他方式與複數個同極電極板電互連成一鉛或鉛基合金搭接線。複數個電極板之電互連產生其中該複數個電極板結構上彼此隔開但經由搭接線並聯電互連之一組合板組(plate pack)(即，一組合正極板組(positive plate pack)或一組合負極板組(negative plate pack))。可在一交織構形中將一組合正極板組及一組合負極板組組裝在一起使得該組合正極板組之各正極板定位成相鄰於該組合負極板組之兩個負極板。電絕緣多孔分離器或電解質吸收玻璃墊可定位於相鄰正電極板與負電極板之間以防止通過實體接觸短路，同時允許離子流動。包括一組合正極板組及一組合負極板組之總成形成個別電化學單元。一單元之正電極板使用可選中間分離器來定位於兩個負電極板之間，且一單元之內部負電極板使用可選中間分離器來定位於兩個正電極板之間。 一種鉛酸電池包括至少一個別電化學單元，且可在含有水硫酸電解質之一塑膠外殼內包括串聯電互連之複數個單元。例如，一電池可包括串聯互連之6個2.1伏特單元，其等完全充電時提供一12.6伏特系統。藉由將一或多個單元組裝於外殼內、將該等單元串聯電互連且與外部端子電互連、使用水硫酸電解質來填充外殼且密封外殼來產生一完成之鉛酸電池。 本說明書中所描述之鉛基合金藉由產生提供改良鉛酸電池效能之電極活性材料(即，包括摻雜二氧化鉛之正電極活性材料，或包括海綿狀鉛基合金之負電極活性材料)來提供用於鉛酸電池技術之有益改良。例如，包括自摻雜含鉛氧化物產生之一電極活性材料之鉛酸電池(其自鉛基合金產生)可展現增大電池容量、增大循環壽命、增大動態充電接受度(DCA)、減小循環中之容量衰減及減小壽命終止容量損耗。 用於產生電極活性材料之習知含鉛氧化物粉末主要產自其中鉍、銻、砷或錫之一或多者經高溫冶金法或電解移除至偶發雜質位準或更低之精煉及純化金屬鉛。自用於產生用於產生活性材料之含鉛氧化物粉末之精煉及純化鉛移除鉍、銻、砷及/或錫至少部分被下列顧慮驅動：一電池中之負電極之活性材料中存在此等元素將非所要地促成自放電、充氣、水損失、及最終電池耗盡。事實上，透過電解質將此等元素自正電極活性材料轉移至負電極活性材料之顧慮已驅動自用於產生用於產生正極活性材料及負極活性材料兩者之含鉛氧化物粉末的精煉及純化鉛移除此等元素。然而，與包括自產自含有鉍、銻、砷及/或錫之一或多者之鉛基合金之摻雜含鉛氧化物粉末產生之一活性材料的電池相比，包括自產自精煉及純化鉛之含鉛氧化物粉末產生之一活性材料的電池展現更小能量儲存容量。再者，包括自產自精煉及純化鉛之含鉛氧化物粉末產生之正電極活性材料的電池在充電放電循環期間隨時間展現顯著容量損耗，此係因為二氧化鉛粒子改變形狀且減少粒子與粒子及粒子與柵格接觸。然而，此效應在包括自產自含有鉍、銻、砷及/或錫之一或多者之鉛基合金之摻雜含鉛氧化物粉末產生之正電極活性材料的電池中減小。 可使用其中正電極活性材料包括透過二氧化鉛頸部區域互連在一起之二氧化鉛球體之一凝聚球體(AOS)或Kugelhaufen模型來概念化正電極活性材料在電池循環期間之微觀材料行為。參閱Hullmeine等人之Journal of Power Sources, 25 (1989)第27至47頁中之「Effect of Previous Charge/Discharge History on the Capacity of the PbO2 /PbSO4 Electrode: the Hysteresis or Memory Effect」及Winsel等人之Journal of Power Sources, 30 (1990)第209至226頁中之「The Aggregate-of-Spheres (‘Kugelhaufen’) Model of the PbO2 /PbSO4 Electrode」。根據此模型，可至少部分藉由由減小二氧化鉛粒子之間之頸部區域之大小及數目所致之活性材料中之歐姆電阻之漸增來解釋自產自純化鉛之含鉛氧化物產生之正電極活性材料之電池所展現之容量、循環期間之容量損耗及循環壽命的限制。 參考圖2，一正電極活性材料50包括透過頸部區域54互連之二氧化鉛粒子52。活性材料50之歐姆電阻(且因此導電性)部分取決於粒子52之間的頸部區域54之數目及相對大小。活性材料50之導電性隨使粒子52互連之頸部區域54之增大數目而增大。同樣地，與具有相對較大橫截面積之頸部區域54b具有相對較小橫截面積之頸部區域54a提供更高電阻(及更低導電性)。類似地，與透過頸部區域互連之相鄰粒子相比，僅在點56處觸碰之相鄰粒子提供更高電阻(及更低導電性)。此外，相鄰粒子之間的分離(如圖58處所展示)減小電子流之一材料路徑，因此進一步增大活性材料50之電阻且減小活性材料50之導電性。 在電池放電再充電循環期間，正電極活性材料自二氧化鉛轉化成硫酸鉛且轉化回至二氧化鉛。在放電期間將二氧化鉛轉化成硫酸鉛使活性材料之塊體體積膨脹達約30%，(例如)其增大粒子間空間且可使頸部區域破裂，因此減小導電性且增大活性材料之歐姆電阻。在再充電期間將硫酸鉛轉化回至二氧化鉛使粒子之形狀改變成一更圓形形態且減小頸部區域之橫截面面積，再次減小導電性且增大活性材料之歐姆電阻。此等效應之組合使二氧化鉛活性材料之密度顯著遞減，增大粒子間間距(軟化)及減小頸部區域及頸部面積之數目，其等全部導致活性材料之較高電阻及較低導電性。活性材料之洩漏歐姆電阻之漸增及導電性減小如鉛酸電池中之容量減小一般隨時間顯示。 此等非所要循環效應(增大正極活性材料電阻及所得容量損耗)在包括自產自本說明書中所描述之鉛基合金之摻雜含鉛氧化物形成之摻雜二氧化鉛活性材料的電池中減小。儘管不意欲受理論限制，但據信，鉍、銻、砷及錫之組合協同地操作以增大粒子間頸部區域之導電性，在初始形成、充電、再充電期間增大硫酸鉛氧化成二氧化鉛之速率及效率，且在循環期間減小粒子間間距及頸部面積。作為金屬鉛中之合金元素鉍、銻、砷及錫之組合產生一摻雜二氧化鉛正電極活性材料，其展現一較低初始歐姆電阻(較高導電性) (其在循環期間維持較長)，因此增大電池容量、循環壽命及動態充電接受度(DCA)且減小循環中之容量衰減及壽命終止容量損耗。 因此，可如圖3中所展示一般處理包括鉍、銻、砷及錫(例如，30至900 ppm之Bi；10至300 ppm之Sb；10至300 ppm之As及10至100 ppm之Sn)之鉛基合金以產生一改良鉛酸電池。在102中，提供鉛基合金。在104中，自鉛基合金產生摻雜含鉛氧化物粉末(例如，在一巴頓程序或一球磨機程序中)。在106中，使用摻雜含鉛氧化物粉末來調配活性材料前驅漿。在108中，將活性材料前驅漿施用至一柵格結構以產生塗漿板。在110中固化塗漿板且隨後在112中電化學形成塗漿板以產生電極。在114中建構包括電極之一鉛酸電池，此在116中產生一改良鉛酸電池。 本說明書中所描述之鉛基合金可用於產生任何類型之鉛酸電池中之摻雜含鉛氧化物及正電極及/或負電極活性材料，鉛酸電池包含(但不限於)汽車起動、照明及點火(SLI)電池、原動力(牽引力)電池及常備/待命(備用)電池。本說明書中所描述之鉛基合金可用於產生閥調節式鉛酸(VRLA)電池或液泛式鉛酸電池中之摻雜含鉛氧化物及正及/或負電極活性材料。 實例 實例1：合金組合物之產生 在下文表4中所提供之組合說明書內調配一鉛基合金。 表4：鉛基合金組合物(按總重量依ppm計) **全部其他偶發雜質元素低於上文表1中所展示之最大值。 可藉由依820°F至850°F (438至454°C)之範圍內之一溫度將鉍、銻、砷及錫合金元素添加至熔融二級鉛且依750°F之850°F (399至454°C)之範圍內之一鑄造溫度鑄造成鑄錠來熔融調配鉛基合金。 實例2：用於產生摻雜鉛氧化物產品之巴頓程序。 根據實例1產生之鉛基合金經加熱至在675°F至700°F (357至371°C)之範圍內之一溫度以熔融合金。將熔融合金進料至使用速度在150至500 RPM之範圍內之一攪拌器及在44至49赫茲之範圍內操作之一鼓風機來操作之一巴頓鍋反應器。巴頓程序產生包括具有使用一Microtrac S3000雷射散射粒子大小分析儀來判定之平均非凝聚粒子大小為3.1微米之粒子的摻雜含鉛氧化物粉末。使用感應耦合電漿光學發射光譜(ICP-OES)來量測摻雜含鉛氧化物粉末之化學組合物。下文表5中提供使用ICP-OES來量測之摻雜含鉛氧化物粉末之兩個不同批次(實例2a及實例2b)之化學組合物。摻雜含鉛氧化物粉末包括82.75%之摻雜鉛氧化物(PbOx )及17.25%之金屬鉛基合金。使用掃描電子顯微法(SEM)來評估摻雜含鉛氧化物粉末粒子之形態。圖4中展示一代表性微圖。 表5：摻雜含鉛氧化物粉末組合物(按總重量依ppm計) 實例3：正極板狀電極之產生 根據實例2所產生之摻雜含鉛氧化物粉末用於調配正電極活性材料之前驅漿。在配備有一1.5公升缸且依25赫茲操作之一雙行星混合器中將約1000公克之摻雜含鉛氧化物粉末及約2公克之聚酯纖維混合達約2分鐘。在依25赫茲操作之雙行星混合器中將約110毫升之去離子水添加至摻雜含鉛氧化物粉末及聚酯纖維之混合物且攪拌達約1分鐘。將約80毫升之50% (w/w)硫酸水溶液(60.0°F/15.6°C時為1.400比重)逐滴添加至摻雜含鉛氧化物粉末、聚酯纖維及去離子水之混合物中達約5分鐘時間，同時在依35赫茲操作之雙行星混合器中混合。在添加全部硫酸水溶液之後，在依35赫茲操作之雙行星混合器中繼續混合達約額外2分鐘。 將所得前驅漿手動塗抹至鉛錫鈣鋁合金柵格上。使用一兩個步驟程序在溫度及濕度控制腔室中固化/脫水固化塗漿柵格。在第一步驟中，依54.4°C及90%相對濕度加熱塗漿柵格達約12小時，且在第二(後續)步驟中，依60°C及50%相對濕度加熱塗漿柵格達約14小時。 在一三個步驟程序中電化學形成固化/脫水固化板。於硫酸浴中一起形成正極板及負極板(參閱實例4)。在第一步驟中，依一5安培/小時速率在一1.08比重(11%)硫酸浴中使用施加達5小時之1安培電流來形成板。在第二步驟中，依一3安培/小時速率在一1.285比重(37%)硫酸浴中使用施加達23小時之0.35安培電流來繼續形成。在第三步驟中，依一涓流模式在一1.285比重(37%)硫酸浴中使用施加達20小時之0.2安培電流來完成形成。 實例4：負極板狀電極之產生 根據實例2所產生之摻雜含鉛氧化物粉末用於調配負電極活性材料之前驅漿。混合約1000公克之摻雜含鉛氧化物粉末與約2公克之聚酯纖維，且約10公克之K2添加劑封裝可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司(Hammond Group Inc., Hammond, Indiana, USA.)購得。在配備有一1.5公升槽及依25赫茲操作之一雙行星攪拌器中將組合組分混合達約2分鐘。在依35赫茲操作之雙行星混合器中將約110毫升之去離子水添加至摻雜含鉛氧化物粉末及聚酯纖維之混合物且攪拌達約1分鐘。將約80毫升之50% (w/w)硫酸水溶液(60.0°F/15.6°C時為1.400比重)逐滴添加至摻雜含鉛氧化物粉末、聚酯纖維及去離子水之混合物中達約5分鐘時間，同時在依35赫茲操作之雙行星混合器中混合。在添加全部硫酸水溶液之後，在依35赫茲操作之雙行星混合器中繼續混合達約額外2分鐘。 將所得前驅漿手動塗漿至鉛錫鈣鋁合金柵格上。使用一兩個步驟程序在溫度及濕度控制腔室中固化/脫水固化塗漿柵格。在第一步驟中，依54.4°C及90%相對濕度加熱塗漿柵格達約12小時，且在第二(後續)步驟中，依60°C及50%相對濕度加熱塗漿柵格達約14小時。 在一三個步驟程序中電化學形成固化/脫水固化板。於硫酸浴中一起形成正極板及負極板(參閱實例3)。在第一步驟中，依一5安培/小時速率在一1.08比重(11%)之硫酸浴中使用施加達5小時之1安培電流來形成該等板。在第二步驟中，依一3安培/小時速率在一1.285比重(37%)之硫酸浴中使用施加達23小時之0.35安培電流來繼續形成。在第三步驟中，依一涓流充電模式在一1.285比重(37%)之硫酸浴中使用施加達20小時之0.2安培電流來完成形成。 實例5：鉛酸測試單元之產生 如圖5中所繪示一般建構鉛酸測試單元。各測試單元200包括一塑膠(聚丙烯)外殼202及一塑膠(聚丙烯)蓋204。一中心板狀電極210定位於兩個周邊板狀電極220之間。在經設計以評估根據實例3所產生之一實驗正極板狀電極之效能的測試中，實驗正極板狀電極如中心板狀電極210一般定位(即，定位於中心位置中)，且兩個負極板狀電極如周邊板狀電極220一般定位(即，定位於周邊位置中)。在經設計以評估根據實例4所產生之一實驗負極板狀電極之效能的測試中，實驗負極板狀電極如中心板狀電極210一般定位(即，定位於中心位置中)，且兩個正極板狀電極如周邊板狀電極220一般定位(即，定位於周邊位置中)。 中心板狀電極210包括電極活性材料212，其先前根據上文實例3及實例4中所描述之程序來固化/脫水固化於一下伏鉛錫鈣鋁合金柵格218上。類似地，周邊板狀電極220各包括電極活性材料222，其先前根據上文實例3及實例4中所描述之程序來固化/脫水固化於一下伏鉛錫鈣鋁合金柵格228上。中心板狀電極210由玻璃纖維墊230與各周邊板狀電極220隔開。 中心板狀電極210包括連接至鉛錫鈣鋁合金柵格218之一突片216，且兩個周邊板狀電極220各包括連接至鉛錫鈣鋁合金柵格228之突片226。突片216及226經由線260連接至可自美國Tulsa, OK之Maccor公司購得之一Maccor型4300桌上型電腦自動測試系統。 緊接在執行上文實例3及實例4中所描述之三個步驟形成程序之前使各測試單元200填充有硫酸溶液250。使用朝向大氣敞開之外殼202來執行形成操作(蓋204未放置於外殼202之頂部上直至完成形成程序之後及在執行下文實例7B至實例7H中將描述之測試之前)。將1.08比重(11%)之硫酸添加至敞開外殼且依5安培/小時速率施加1安培電流達5小時，之後將1.08比重之硫酸排出且使用1.285比重(37%)之硫酸來替換。依一3安培/小時速率施加0.35安培電流達23小時而在1.285比重之硫酸中執行第二形成步驟。其後，依一涓流充電模式在一1.285比重(37%)之硫酸浴中施加0.2安培電流達20小時來完成形成程序，附接蓋204且如下文實例7B至實例7H中將描述般測試單元200。 測試單元各建構成用於下文實例7B至實例7H中將描述之效能測試之一實驗類型、一對照類型或一比較類型。 實驗單元類型包括根據實例3所產生之正極板狀電極或根據實例4所產生之負極板狀電極或包括兩者。在其中僅正極板狀電極或負極板狀電極包括自根據實例2所產生之摻雜含鉛氧化物粉末產生之活性材料的實例中，使用汽車等級一氧化鉛電池(用於可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之汽車電池之習知含鉛氧化物粉末)來產生對應電極。如上文實例3及實例4中所描述般產生及處理使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末所產生之電極，因此，其等而非化學組合物相同於自根據實例2所產生之摻雜含鉛氧化物粉末產生的電極。 對照單元類型包括如上文實例3及實例4中所描述般產生及處理但使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末(汽車等級一氧化鉛電池，可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)的正極板狀電極及/負極板狀電極。相應地，產生、處理、測試對照電池而非用於產生電極板之含鉛氧化物之化學組合物，否則相同於實驗電池。 比較單元類型包括如上文實例3及實例4中所描述般產生及處理但使用自具有下文表6中所展示之組合物規範之超高純度二級鉛產生之含鉛氧化物粉末的正極板狀電極及/負極板狀電極。使用實例2中所描述之程序來自超高純度二級鉛產生含鉛氧化物粉末。 表6：超高純度二級鉛(比較實例) 實例6：鉛酸測試電池之產生 測試電池(12伏特)經建構成包括串聯連接之六個2伏特單元。各單元包括一正極板狀電極及一負極板狀電極。測試電池各經建構成用於下文實例7A中將描述之效能測試之實驗類型及一對照類型。 實驗電池類型包括正極板狀電極(或正極板狀電極及負極板狀電極兩者)，其等包括自根據實例2所產生之摻雜含鉛氧化物粉末產生之活性材料。在其中僅正極板狀電極包括自根據實例2所產生之摻雜含鉛氧化物粉末產生之活性材料的實例中，使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末(汽車等級一氧化鉛電池，可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生負電極。對照電池類型包括正極板狀電極及負極板狀電極，其等包括自習知汽車電池含鉛氧化物粉末(汽車等級一氧化鉛電池，可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)產生之活性材料。 在實驗電池類型及對照電池類型中，摻雜含鉛氧化物粉末及習知汽車電池含鉛氧化物粉末經調配成如上文實例3及實例4中所描述之前驅漿。正極板狀電極經修改以包含用於保留功率應用之一工業標準添加劑混合物，其在調配前驅漿期間被添加至粉末。使用一工業標準塗漿機器來將前驅漿塗抹於鉛錫鈣鋁合金柵格上。根據國際電池理事會(BCI)標準程序來固化/脫水固化及形成塗漿板。用於產生電極板之含鉛氧化物之化學組合物除外，產生、處理、測試對照電池，否則相同於實驗電池。 實例7：鉛酸單元及電池之測試 針對下文表7中所展示之效能參數測試根據實例5及實例6所產生之測試單元及電池。 表7：電池效能測試 **識別之標準測試程序以引用的方式併入至本說明書中。 實例7A：電容降低測試(2小時壽命循環) 圖6展示根據實例6所產生之三種12伏特電池類型之容量降低測試結果(執行測試三次)： (1) 對照電池，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝兩者來產生的負極板狀電極(對照)； (2) 實驗電池，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝兩者來產生的負極板狀電極(HC+)；及 (3) 實驗電池，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及根據實例4所產生之負極板狀電極，其中K2添加劑封裝可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得(HC+/-)。 如圖6中所展示，包括根據實例3及實例4所產生之正極及負極板狀電極的電池展現實質上優於對照電池的容量降低效能。另外，包括根據實例3所產生之正極板狀電極及習知負極板狀電極的電池一般比對照電池展現略微改良的容量降低效能。 明確而言，與對照電池之20至40個循環的效能範圍相比，包括根據實例3及實例4所產生之正極及負極板狀電極的電池執行超過70個循環(且三個樣本之兩者執行超過80個循環)。另外，包括根據實例3及實例4所產生之正極板狀電極及負極板狀電極之電池的壽命終止容量比最長循環對照電池大約10%。 此等結果展示：包括使用產自本說明書中所描述之鉛基合金之摻雜含鉛氧化物粉末所產生的正極及負極板狀電極的電池展現實質上比習知電池長的循環壽命及增大的壽命終止容量。 實例7B：MHT測試 圖7展示具有經定位於中心位置中之正極板狀電極及經定位於周邊位置中之兩個負極板狀電極之根據實例5所產生之三種單元類型的MHT結果(全部三個採用使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)所產生的負極板狀電極)： (1) 對照單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末所產生的正極板狀電極(對照)； (2) 比較單元，其等包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物粉末所產生的正極板狀電極(SSU)；及 (3) 實驗單元，其等包括根據實例3所產生的正極板狀電極(SSHC)。 如圖7中所展示，包括根據實例3所產生之正極板狀電極的單元展現實質上優於對照單元及比較單元的循環效能。明確而言，包括根據實例3所產生之正極板狀電極的單元優於包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物所產生之正極板狀電極的比較單元達500個循環，其對應於約50%更長循環壽命。包括根據實例3所產生之正極板狀電極的單元優於對照單元達700個循環以上，其對應於約100%更長循環壽命。 此等結果指示：包括使用產自本說明書中所描述之鉛基合金之摻雜含鉛氧化物粉末所產生的正極板狀電極的電池會比習知電池展現實質更長的循環壽命。 實例7C：HPPC測試 圖8展示根據實例5所產生之7種單元類型之HPPC測試結果： (1) 對照單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(對照/對照)； (2) 比較單元，其等包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(SSU PAM/對照K2 NAM)； (3) 比較單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用產自可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之超高純度二級鉛及K2添加劑封裝之含鉛氧化物來產生的負極板狀電極(對照PAM/SSU K2 NAM)。 (4) 比較單元，其等包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用產自可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之超高純度二級鉛及K2添加劑封裝之含鉛氧化物粉末來產生的負極板狀電極(SSU/SSU)； (5) 實驗單元，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(SSHC PAM/對照K2 NAM)； (6) 實驗單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之K2添加劑封裝之根據實例4來產生的負極板狀電極(對照PAM/SSHC K2 NAM)；及 (7) 實驗單元，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之K2添加劑封裝之根據實例4來產生的負極板狀電極(SSHC PAM/SSHC K2 NAM)。 圖8之左方上之充電/放電功率交叉點之群組(~10至25%之充電狀態)對應於具有定位於中心位置中之正極板狀電極及定位於周邊位置中之兩個負極板狀電極的測試單元。圖8之右方上之充電/放電功率交叉點之群組(~65至72%之充電狀態)對應於具有定位於中心位置中之負極板狀電極及定位於周邊位置中之兩個正極板狀電極的測試單元。 如圖8中所展示，單元類型展現可比較之HPPC效能。此等結果指示：與包括混合汽車應用中之習知或超高純度活性材料的電池相比，包括使用產自本說明書中所描述之鉛基合金之摻雜含鉛氧化物粉末來產生的正極及/或負極板狀電極不會展現任何減小效能。 實例7D：1小時容量測試 圖9A及圖9B展示根據實例5所產生之7種單元類型之1小時容量測試結果： (1) 對照單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(對照/對照)； (2) 比較單元，其等包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(SSU PAM/對照K2 NAM)； (3) 比較單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之超高純度二級鉛及K2添加劑封裝來產生的負極板狀電極(對照PAM/SSU K2 NAM)。 (4) 比較單元，其等包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用產自可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之超高純度二級鉛及K2添加劑封裝來產生的負極板狀電極(SSU/SSU)； (5) 實驗單元，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(SSHC PAM/對照K2 NAM)； (6) 實驗單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之K2添加劑封裝之根據實例4來產生的負極板狀電極(對照PAM/SSHC K2 NAM)；及 (7) 實驗單元，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之K2添加劑封裝之根據實例4來產生的負極板狀電極(SSHC PAM/SSHC K2 NAM)。 圖9A展示具有定位於中心位置中之正極板狀電極及定位於周邊位置中之兩個負極板狀電極之測試單元之結果。圖9B展示具有定位於中心位置中之負極板狀電極及定位於周邊位置中之兩個正極板狀電極之測試單元之結果。 如圖9A及圖9B中所展示，單元類型展現可比較之1小時容量效能。此等結果指示：與包括習知或超高純度活性材料的電池相比，包括使用產自本說明書中所描述之鉛基合金之摻雜含鉛氧化物粉末來產生的正極及/或負極板狀電極不會展現任何減小容量效能。 實例7E：20小時容量測試 圖10A及圖10B展示根據實例5所產生之7種單元類型之20小時容量測試結果： (1) 對照單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(對照/對照)； (2) 比較單元，其等包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(SSU PAM/對照K2 NAM)； (3) 比較單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之超高純度二級鉛及K2添加劑封裝來產生的負極板狀電極(對照PAM/SSU K2 NAM)。 (4) 比較單元，其等包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用產自可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之超高純度二級鉛及K2添加劑封裝來產生的負極板狀電極(SSU/SSU)； (5) 實驗單元，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(SSHC PAM/對照K2 NAM)； (6) 實驗單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之K2添加劑封裝之根據實例4來產生的負極板狀電極(對照PAM/SSHC K2 NAM)；及 (7) 實驗單元，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之K2添加劑封裝之根據實例4來產生的負極板狀電極(SSHC PAM/SSHC K2 NAM)。 圖10A展示展示具有定位於中心位置中之正極板狀電極及定位於周邊位置中之兩個負極板狀電極之測試單元之結果。圖10B展示具有定位於中心位置中之負極板狀電極及定位於周邊位置中之兩個正極板狀電極之測試單元之結果。 如圖10A及圖10B中所展示，單元類型展現可比較之20小時容量效能。此等結果指示：與包括習知或超高純度活性材料的電池相比，包括使用產自本說明書中所描述之鉛基合金之摻雜含鉛氧化物粉末來產生的正極及/或負極板狀電極不會展現任何減小容量效能。 實例7F：啟動電壓測試 圖11A及圖11B展示根據實例5所產生之7種單元類型之啟動電壓測試結果： (1) 對照單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(對照/對照)； (2) 比較單元，其等包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(SSU PAM/對照K2 NAM)； (3) 比較單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之超高純度二級鉛及K2添加劑封裝來產生的負極板狀電極(對照PAM/SSU K2 NAM)； (4) 比較單元，其等包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用產自可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之超高純度二級鉛及K2添加劑封裝來產生的負極板狀電極(SSU/SSU)； (5) 實驗單元，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(SSHC PAM/對照K2 NAM)； (6) 實驗單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之K2添加劑封裝之根據實例4來產生的負極板狀電極(對照PAM/SSHC K2 NAM)；及 (7) 實驗單元，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之K2添加劑封裝之根據實例4來產生的負極板狀電極(SSHC PAM/SSHC K2 NAM)。 圖11A展示展示具有定位於中心位置中之正極板狀電極及定位於周邊位置中之兩個負極板狀電極之測試單元之結果。圖11B展示具有定位於中心位置中之負極板狀電極及定位於周邊位置中之兩個正極板狀電極之測試單元之結果。 如圖11A及圖11B中所展示，單元類型展現可比較之啟動電壓效能。此等結果指示：與包括習知或超高純度活性材料的電池相比，包括使用產自本說明書中所描述之鉛基合金之摻雜含鉛氧化物粉末來產生的正極及/或負極板狀電極不會展現任何減小啟動電壓效能。 實例7G：啟動容量測試 圖12A及圖12B展示根據實例5所產生之7種單元類型之啟動容量測試結果： (1) 對照單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(對照/對照)； (2) 比較單元，其等包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(SSU PAM/對照K2 NAM)； (3) 比較單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之超高純度二級鉛及K2添加劑封裝來產生的負極板狀電極(對照PAM/SSU K2 NAM)； (4) 比較單元，其等包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用產自可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之超高純度二級鉛及K2添加劑封裝來產生的負極板狀電極(SSU/SSU)； (5) 實驗單元，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(SSHC PAM/對照K2 NAM)； (6) 實驗單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之K2添加劑封裝之根據實例4來產生的負極板狀電極(對照PAM/SSHC K2 NAM)；及 (7) 實驗單元，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之K2添加劑封裝之根據實例4來產生的負極板狀電極(SSHC PAM/SSHC K2 NAM)。 圖12A展示展示具有定位於中心位置中之正極板狀電極及定位於周邊位置中之兩個負極板狀電極之測試單元之結果。圖12B展示具有定位於中心位置中之負極板狀電極及定位於周邊位置中之兩個正極板狀電極之測試單元之結果。 如圖12A及圖12B中所展示，單元類型展現可比較之容量效能。此等結果指示：與包括習知或超高純度活性材料的電池相比，包括使用產自本說明書中所描述之鉛基合金之摻雜含鉛氧化物粉末來產生的正極及/或負極板狀電極不會展現任何減小啟動容量效能。 實例7H：浮動電流測試 圖13A及圖13B展示根據實例5所產生之7種單元類型之流動電流測試結果： (1) 對照單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(對照/對照)； (2) 比較單元，其等包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(SSU PAM/對照K2 NAM)； (3) 比較單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之超高純度二級鉛及K2添加劑封裝來產生的負極板狀電極(對照PAM/SSU K2 NAM)； (4) 比較單元，其等包括使用產自超高純度二級鉛之含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用產自可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之超高純度二級鉛及K2添加劑封裝來產生的負極板狀電極(SSU/SSU)； (5) 實驗單元，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及使用習知汽車電池含鉛氧化物粉末及K2添加劑封裝(兩者可美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得)來產生的負極板狀電極(SSHC PAM/對照K2 NAM)； (6) 實驗單元，其等包括使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之習知汽車電池含鉛氧化物粉末來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之K2添加劑封裝之根據實例4來產生的負極板狀電極(對照PAM/SSHC K2 NAM)；及 (7) 實驗單元，其等包括根據實例3來產生的正極板狀電極，及使用可自美國印第安納哈蒙德之哈蒙德集團公司購得之K2添加劑封裝之根據實例4來產生的負極板狀電極(SSHC PAM/SSHC K2 NAM)。 圖13A展示具有定位於中心位置中之正極板狀電極及定位於周邊位置中之兩個負極板狀電極之測試單元之結果。圖13B展示具有定位於中心位置中之負極板狀電極及定位於周邊位置中之兩個正極板狀電極之測試單元之結果。 如圖13A及圖13B中所展示，單元類型展現可比較之浮動電流效能。此等結果指示：與包括習知或超高純度活性材料的電池相比，包括使用產自本說明書中所描述之鉛基合金之摻雜含鉛氧化物粉末來產生的正極及/或負極板狀電極不會展現任何減小浮動電流效能。 本發明之態樣 本發明之各種態樣包含(但不限於)下列編號條項。 1. 一種鉛基合金，其包括按佔總合金重量之百分比：0.0030%至0.0900%之鉍；0.0010%至0.0300%之銻；0.0010%至0.0300%之砷；及0.0010%至0.0100%之錫。 2. 如條項1之鉛基合金，其進一步包括高達0.0500%之銀。 3. 如條項1或條項2之鉛基合金，其進一步包括高達0.0100%之鉈。 4. 如條項1至條項3之任一項之鉛基合金，其中該合金含有：0.0050%至0.0700%之鉍；0.0020%至0.0200%之銻；0.0020%至0.0200%之砷；0.0010%至0.0080%之錫；高達0.0500%之銀；高達0.100%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質。 5. 如條項1至條項4之任一項之鉛基合金，其中該合金含有小於0.0100重量% (100 ppm)之其他元素。 6. 如條項1至條項5之任一項之鉛基合金，其中該合金含有小於0.0010重量% (10 ppm)之其他元素。 7. 如條項1至條項6之任一項之鉛基合金，其中該合金含有小於0.0010總重量% (10 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 8. 如條項1至條項7之任一項之鉛基合金，其中該合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 9. 如條項1至條項8之任一項之鉛基合金，其中該合金含有0.0090%至0.0600%之鉍。 10. 如條項1至條項9之任一項之鉛基合金，其中該合金含有0.0090%至0.0150%之鉍。 11. 如條項1至條項10之任一項之鉛基合金，其中該合金含有0.0075%至0.0125%之銻。 12. 如條項1至條項11之任一項之鉛基合金，其中該合金含有0.0090%至0.0110%之銻。 13. 如條項1至條項12之任一項之鉛基合金，其中該合金含有0.0075%至0.0125%之砷。 14. 如條項1至條項13之任一項之鉛基合金，其中該合金含有0.0090%至0.0110%之砷。 15. 如條項1至條項14之任一項之鉛基合金，其中該合金含有0.0035%至0.0060%之錫。 16. 如條項1至條項15之任一項之鉛基合金，其中該合金含有高達0.0100%之銀。 17. 如條項1至條項16之任一項之鉛基合金，其中該合金含有高達0.0050%之銀。 18. 如條項1至條項17之任一項之鉛基合金，其中該合金含有高達0.0010%之鉈。 19. 如條項1至條項18之任一項之鉛基合金，其中該合金含有自0.0001%至0.0010%之鉈。 20. 如條項1至條項19之任一項之鉛基合金，其中該合金含有自0.0001%至0.0005%之鉈。 21. 如條項1至條項18之任一項之鉛基合金，其中該合金含有：0.0090%至0.0150%之鉍；0.0090%至0.0110%之銻；0.0090%至0.0110%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀及高達0.0010%之鉈。 22. 一種鉛基合金，其包括按佔總合金重量之百分比：0.0050%至0.0700%之鉍；0.0020%至0.0200%之銻；0.0020%至0.0200%之砷；0.0010%至0.0075%之錫；高達0.0100%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質。 23. 如條項22之鉛基合金，其中該合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 24. 一種鉛基合金，其包括按佔總合金重量之百分比：0.0090%至0.0600%之鉍；0.0075%至0.0125%之銻；0.0075%至0.0125%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀；高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；其中該合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm) 之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 25. 一種用於產生摻雜含鉛氧化物之程序，其包括：熔融鉛基合金，其中該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比0.0030%至0.0900%之鉍、0.0010%至0.0300%之銻、0.0010%至0.0300%之砷及0.0010%至0.0100%之錫；霧化該熔融鉛基合金以形成熔融鉛基合金液滴；氧化該霧化之熔融鉛基合金液滴；及固化該氧化之鉛基合金液滴以形成摻雜鉛氧化物粉末。 26. 如條項25之程序，其中該鉛基合金含有：0.0050%至0.0700%之鉍；0.0020%至0.0200%之銻；0.0020%至0.0200%之砷；0.0010%至0.0075%之錫；高達0.0100%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 27. 如條項25之程序，其中該鉛基合金含有：0.009%至0.0600%之鉍；0.0075%至0.0125%之銻；0.0075%至0.0125%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀；高達0.0005%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 28. 如條項25之程序，其中該鉛基合金含有：0.0090%至0.0150%之鉍；0.0090%至0.0110%之銻；0.0090%至0.0110%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀；高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 29. 一種用於產生摻雜含鉛氧化物之程序，其包括：將鉛基合金鑄錠充裝至一球磨機中，其中該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比0.0030%至0.0900%之鉍、0.0010%至0.0300%之銻、0.0010%至0.0300%之砷及0.0010%至0.0100%之錫；在空氣中研磨該等鉛基合金鑄錠；在研磨期間氧化該鉛基合金以形成摻雜含鉛氧化物；及在研磨期間形成該摻雜鉛氧化物之粉末粒子。 30. 如條項29之程序，其中該鉛基合金含有：0.0050%至0.0700%之鉍；0.0020%至0.0200%之銻；0.0020%至0.0200%之砷；0.0010%至0.0075%之錫；高達0.0100%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 31. 如條項29之程序，其中該鉛基合金含有：0.0090%至0.0600%之鉍；0.0075%至0.0125%之銻；0.0075%至0.0125%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀及高達0.0005%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 32. 如條項29之程序，其中該鉛基合金含有：0.0090%至0.0150%之鉍；0.0090%至0.0110%之銻；0.0090%至0.0110%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 33. 一種摻雜含鉛氧化物粉末，其包括一鉛基合金之一氧化產物，該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比：0.0030%至0.0900%之鉍；0.0010%至0.0300%之銻；0.0010%至0.0300%之砷；及0.0010%至0.0100%之錫。 34. 如條項33之摻雜含鉛氧化物粉末，其中該鉛基合金含有：0.0050%至0.0700%之鉍；0.0020%至0.0200%之銻；0.0020%至0.0200%之砷；0.0010%至0.0075%之錫；高達0.0100%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm) 之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 35. 如條項33之摻雜含鉛氧化物粉末，其中該鉛基合金含有：0.0090%至0.0600%之鉍；0.0075%至0.0125%之銻；0.0075%至0.0125%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀及高達0.0005%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm) 之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 36. 如條項33之摻雜含鉛氧化物粉末，其中該鉛基合金含有：0.0090%至0.0150%之鉍；0.0090%至0.0110%之銻；0.0090%至0.0110%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm) 之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 37. 一種用於產生一鉛酸電池電極之程序，其包括：混合水及摻雜含鉛氧化物粉末以產生一中間漿料，其中該摻雜含鉛氧化物粉末包括一鉛基合金之一氧化產物，該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比0.0030%至0.0900%之鉍、0.0010%至0.0300%之銻、0.0010%至0.0300%之砷及0.0010%至0.0100%之錫；及混合水硫酸及該中間漿料以產生一活性材料前驅漿。 38. 如條項37之程序，其進一步包括：混合水及該摻雜含鉛氧化物以及選自包括木質磺酸鹽、硫酸鋇、硫酸銨、硫酸鎂、四元硫酸鉛、三元硫酸鉛及碳之群組的至少一添加劑。 39. 如條項37或條項38之程序，其進一步包括：將該活性材料前驅漿施用至一鉛基合金柵格以產生一板。 40. 如條項39之程序，其進一步包括：將該板暴露於控制溫度及相對濕度條件達一時間週期以將該漿料固化於該鉛基合金上且產生一固化板。 41. 如條項40之程序，其進一步包括：使一電流通過該固化板以將該固化漿料電化學轉化成包括摻雜二氧化鉛或海綿狀鉛基合金之一活性材料，藉此形成該鉛酸電池電極。 42. 如條項41之程序，其中該固化漿料被電化學轉化成包括摻雜二氧化鉛之一正電極活性材料。 43. 如條項41之程序，其中該固化漿料被電化學轉化成包括海綿狀鉛基合金之一負電極活性材料。 44. 如條項37至43之任一項之程序，其中產生該摻雜含鉛氧化物粉末之該鉛基合金含有：0.0050%至0.0700%之鉍；0.0020%至0.0200%之銻；0.0020%至0.0200%之砷；0.0010%至0.0075%之錫；高達0.0100%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中產生該摻雜含鉛氧化物粉末之該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 45. 如條項37至44之任一項之程序，其中產生該摻雜含鉛氧化物粉末之該鉛基合金含有：0.0090%至0.0600%之鉍；0.0075%至0.0125%之銻；0.0075%至0.0125%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀及高達0.0005%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中產生該摻雜含鉛氧化物粉末之該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 46. 如條項37至44之任一項之程序，其中產生該摻雜含鉛氧化物粉末之該鉛基合金含有：0.0090%至0.0150%之鉍；0.0090%至0.0110%之銻；0.0090%至0.0110%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中產生該摻雜含鉛氧化物粉末之該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 47. 一種鉛酸電池電極，其包括：一鉛基合金柵格；及定位於該鉛基合金柵格上之一活性材料，其中該活性材料自包括一鉛基合金之一氧化產物之一摻雜含鉛氧化物粉末形成，該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比0.0030%至0.0900%之鉍、0.0010%至0.0300%之銻、0.0010%至0.0300%之砷及0.0010%至0.0100%之錫。 48. 如條項47之鉛酸電池電極，其中產生該摻雜含鉛氧化物粉末之該鉛基合金含有：0.0050%至0.0700%之鉍；0.0020%至0.0200%之銻；0.0020%至0.0200%之砷；0.0010%至0.0075%之錫；高達0.0100%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中產生該摻雜含鉛氧化物粉末之該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 49. 如條項47之鉛酸電池電極，其中產生該摻雜含鉛氧化物粉末之該鉛基合金含有：0.0090%至0.0600%之鉍；0.0075%至0.0125%之銻；0.0075%至0.0125%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀及高達0.0005%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中產生該摻雜含鉛氧化物粉末之該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 50. 如條項47之鉛酸電池電極，其中產生該摻雜含鉛氧化物粉末之該鉛基合金含有：0.0090%至0.0150%之鉍；0.0090%至0.0110%之銻；0.0090%至0.0110%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中產生該摻雜含鉛氧化物粉末之該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 51. 一種用於產生一鉛酸電池之程序，其包括：使複數個電極電互連以產生一單元，其中該等電極包括自包括一鉛基合金之一氧化產物之摻雜含鉛氧化物粉末形成的一活性材料，該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比0.0030%至0.0900%之鉍、0.0010%至0.0300%之銻、0.0010%至0.0300%之砷及 0.0010%至0.0100%之錫；將至少一單元組裝於一外殼內；將水硫酸電解質添加至該外殼中且與該複數個電極接觸；及密封該外殼。 52. 如條項51之程序，其中該鉛基合金含有：0.0050%至0.0700%之鉍；0.0020%至0.0200%之銻；0.0020%至0.0200%之砷；0.0010%至0.0075%之錫；高達0.0100%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 53. 如條項51之程序，其中該鉛基合金含有：0.0090%至0.0600%之鉍；0.0075%至0.0125%之銻；0.0075%至0.0125%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀及高達0.0005%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 54. 如條項51之程序，其中該鉛基合金含有：0.0090%至0.0150%之鉍；0.0090%至0.0110%之銻；0.0090%至0.0110%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 55. 一種鉛酸電池，其包括一電極，該電極包括自包括一鉛基合金之一氧化產物之摻雜含鉛氧化物粉末形成的一活性材料，該鉛基合金包括按佔總合金重量之百分比：0.0030%至0.0900%之鉍；0.0010%至0.0300%之銻；0.0010%至0.0300%之砷；及 0.0010%至0.0100%之錫。 56. 如條項55之鉛酸電池，其中該鉛基合金含有：0.0050%至0.0700%之鉍；0.0020%至0.0200%之銻；0.0020%至0.0200%之砷；0.0010%至0.0075%之錫；高達0.0100%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 57. 如條項55之鉛酸電池，其中該鉛基合金含有：0.0090%至0.0600%之鉍；0.0075%至0.0125%之銻；0.0075%至0.0125%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀及高達0.0005%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 58. 如條項55之鉛酸電池，其中該鉛基合金含有：0.0090%至0.0150%之鉍；0.0090%至0.0110%之銻；0.0090%至0.0110%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0050%之銀及高達0.0010%之鉈；及平衡鉛及偶發雜質；且其中該鉛基合金含有個別地小於0.0001之重量% (1 ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。 * * * * 儘管本說明書中描述且至少部分地在包括塗漿板狀電極之鉛酸電池之背景下主張本發明，仍應瞭解，本發明未必受限於該背景且可應用於諸如(例如)包括管狀電極之鉛酸電池之其他類型的鉛酸電池。 本說明書中描述且圖式中繪示本發明之各種特徵及特性來提供揭示之組合物、程序及產品之一全面理解。應瞭解，本說明書中所描述且圖式中所繪示之各種特徵及特性可依任何可操作方式組合，不論本說明書中是否組合地明確描述或繪示此等特徵及特性。發明者及申請者明確意欲將特徵及特性之此等組合包含於本說明書之範疇內，且進一步意欲主張特徵及特性之此等組合不會給申請案添加問題。因而，請求項可經修訂以依任何組合敘述本說明書中所明確或固有描述或由本說明書依其他方式明確或固有支持的特徵及特性。此外，申請者保留用於修訂請求項以肯定地放棄先前技術中可存在之特徵及特性的權利，即使本說明書中未明確描述此等特徵及特性。因此，任何此等修訂將不會給說明書或請求項添加問題，且將遵循書面描述、描述補充及添加之問題要求(例如35 U.S.C. § 112(a)及條項123(2) EPC)。本說明書中所描述之組合物、程序及產品可包括本說明書中所描述之各種特徵及特性、由本說明書中所描述之各種特徵及特性組成或基本上由本說明書中所描述之各種特徵及特性組成。 此外，本說明書中所敘述之任何數值範圍描述歸入所敘述範圍內之相同數值精確度之全部子範圍(即，具有特定數位之相同數字)。例如，一敘述範圍「1.0至10.0」描述敘述之最小值1.0與敘述之最大值10.0之間(且包含)的全部子範圍，諸如(例如)「2.4至7.6」，即使本說明書中未明確敘述範圍「2.4至7.6」。相應地，申請者保留用於修訂本說明書(包含請求項)以明確敘述歸入本說明書中所明確敘述之範圍內之相同數值精確度之任何子範圍的權利。本說明書中固有地描述全部此等範圍使得對清楚敘述任何此等子範圍之修訂遵循書面描述及描述要求之補充(例如35 U.S.C. § 112(a)及條項123(2) EPC)。另外，應鑑於所報告之有效數字、數值精確度及藉由應用一般湊整技術來建構本說明書中所描述之數值參數。亦應瞭解，本說明書中所描述之數值參數必然擁有用於判定參數之數值之潛在量測技術之固有可變特性。 除非另有指示，否則任何專利、公開案或本說明書中所識別之其他文件之全文以引用的方式併入本說明書中，但僅在併入材料不會與本說明書中明確闡述之既有描述、定義、陳述或其他揭示材料衝突之程度上併入。因而，且在必要程度上，本說明書中所闡述之明確揭露取代以引用的方式併入之任何衝突材料。以引用的方式併入至本說明書中但與本文中所闡述之既有定義、陳述或其他揭示材料衝突之任何材料或其之部分僅在併入材料與既有揭示材料之間無衝突出現之程度併入。申請者保留用於修訂本說明書以明確敘述以引用的方式併入之任何標的或其之部分的權利。用於添加此等併入標的之本說明書之修訂案將遵循書面描述及描述要求之補充(例如35 U.S.C. § 112(a)及條項123(2) EPC)。 如本說明書中所使用，除非另有指示，否則文法冠詞「一個」、「一」及「該」意欲包含「至少一個」或「一或多個」。因此，本說明書中所使用之冠詞係指冠詞之文法對象之一者或一者以上(即，「至少一個」)。舉例而言，「一組分」意指一或多個組分，且因此，可涵蓋且可在所描述之程序、組合物及產品之一實施方案中採用或使用一個以上組件。此外，除非使用內容另有要求，否則使用一單數名詞包含複數，且使用一複數名詞包含單數。
10‧‧‧鉛酸電池
12‧‧‧容器
14‧‧‧塗漿板狀電極
16‧‧‧活性材料
18‧‧‧柵格結構
20‧‧‧金屬搭接線
22‧‧‧外部電池端子
50‧‧‧正電極活性材料
52‧‧‧二氧化鉛粒子
54‧‧‧頸部區域
54a‧‧‧頸部區域
54b‧‧‧頸部區域
56‧‧‧點
58‧‧‧圖
102‧‧‧提供鉛基合金
104‧‧‧產生摻雜含鉛氧化物粉末
106‧‧‧調配活性材料前驅漿
108‧‧‧將活性材料前驅漿施用至柵格結構
110‧‧‧固化塗漿板
112‧‧‧電化學形成塗漿板
114‧‧‧建構鉛酸電池
116‧‧‧產生改良鉛酸電池
200‧‧‧測試單元
202‧‧‧塑膠(聚丙烯)外殼
204‧‧‧塑膠(聚丙烯)蓋
210‧‧‧中心板狀電極
212‧‧‧電極活性材料
216‧‧‧突片
218‧‧‧鉛錫鈣鋁合金柵格
220‧‧‧周邊板狀電極
222‧‧‧電極活性材料
226‧‧‧突片
228‧‧‧鉛錫鈣鋁合金柵格
230‧‧‧玻璃纖維墊
250‧‧‧硫酸溶液
260‧‧‧線
可參考附圖來更透徹地瞭解本說明書中所描述之(若干)發明之各種特徵及特性，其中： 圖1係包括一塗漿板狀電極之一鉛酸電池之一部分橫截面示意圖； 圖2係一鉛酸電池中之一正電極中之二氧化鉛活性材料之一凝聚球體模型之一示意圖； 圖3係繪示用於產生一鉛酸電池之一鉛基合金之處理的一流程圖； 圖4係自本說明書中所描述之鉛基合金產生之摻雜含鉛氧化物粉末之一掃描電子顯微圖； 圖5係下文將描述之特定實例中使用之一鉛酸測試單元之一橫截面示意圖，該鉛酸測試單元用於測試使用自本說明書中所描述之鉛基合金產生之摻雜含鉛氧化物粉末所產生之板狀電極之效能； 圖6係繪製隨12伏特電池之循環數而變化之電池容量之容量降低測試結果(2小時壽命循環)的一曲線圖，該12伏特電池包括使用自本說明書中所描述之鉛基合金產生之摻雜含鉛氧化物粉末所產生之負極及/或正極板狀電極； 圖7係繪製隨測試單元之循環數而變化之放電電壓之微混合測試(MHT)結果的一曲線圖，測試單元包括使用自本說明書中所描述之鉛基合金產生之摻雜含鉛氧化物粉末所產生之正極板狀電極； 圖8係繪製隨測試單元之充電狀態而變化之充電/放電功率交叉點之混合脈衝-功率特性化(HPPC)測試結果的一曲線圖，測試單元包括使用自本說明書中所描述之鉛基合金產生之摻雜含鉛氧化物粉末所產生之負極板狀電極及/或正極板狀電極； 圖9A及圖9B係測試單元之1小時容量測試結果之長搭接線圖，測試單元包括使用自本說明書中所描述之鉛基合金產生之摻雜含鉛氧化物粉末所產生之正極及/或負極板狀電極； 圖10A及圖10B係測試單元之20小時容量測試結果之長搭接線圖，測試單元包括使用自本說明書中所描述之鉛基合金產生之摻雜含鉛氧化物粉末所產生之正極及/或負極板狀電極； 圖11A及圖11B係測試單元之啟動電壓測試結果之長搭接線圖，測試單元包括使用自本說明書中所描述之鉛基合金產生之摻雜含鉛氧化物粉末所產生之正極及/或負極板狀電極； 圖12A及圖12B係測試單元之啟動容量測試結果之長搭接線圖，測試單元包括使用自本說明書中所描述之鉛基合金產生之摻雜含鉛氧化物粉末所產生之正極及/或負極板狀電極；及 圖13A及圖13B係測試單元之浮動電流測試結果之長搭接線圖，測試單元包括使用自本說明書中所描述之鉛基合金產生之摻雜含鉛氧化物粉末所產生之正極及/或負極板狀電極。 讀者在考量根據本說明書之本發明之下列詳細描述時將瞭解前述特徵及特性及其他。

Claims (23)

  1. 一種鉛基合金，其包括按佔總合金重量之百分比：0.005%至0.0700%之鉍；0.0020%至0.0200%之銻；0.0020%至0.0200%之砷；0.0010%至0.0080%之錫；0-0.0500%之銀；0-0.0010%之鉈；且剩餘物包括鉛及偶發雜質。
  2. 如請求項1之鉛基合金，其中該合金含有0-0.0100%之銀。
  3. 如請求項2之鉛基合金，其中該合金含有0-0.0050%之銀。
  4. 如請求項1之鉛基合金，其中該合金含有自0.0001%至0.0010%之鉈。
  5. 如請求項1之鉛基合金，其中該合金含有0-0.0005%之鉈。
  6. 如請求項7之鉛基合金，其中該合金含有自0.0001%至0.0005%之鉈。
  7. 如請求項1之鉛基合金，其中該合金含有總重量小於0.0010%(10ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。
  8. 如請求項1之鉛基合金，其中該合金含有重量個別地小於0.0001%(1ppm)之碲、硒、鎳、銅、鉬、錳、鈷及鉻。
  9. 如請求項1之鉛基合金，其中該合金含有0.0090%至0.0150%之鉍。
  10. 如請求項1之鉛基合金，其中該合金含有0.0090%至0.0110%之銻。
  11. 如請求項1之鉛基合金，其中該合金含有0.0090%至0.0110%之砷。
  12. 如請求項1之鉛基合金，其中該合金含有0.0035%至0.0060%之錫。
  13. 如請求項1之鉛基合金，其中該合金包括：0.0090%至0.0600%之鉍；0.0075%至0.0125%之銻；0.0075%至0.0125%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0100%之銀；高達0.0010%之鉈；且剩餘物包括鉛及偶發雜質。
  14. 如請求項1之鉛基合金，其中該合金包括：0.0090%至0.0150%之鉍；0.0090%至0.0110%之銻；0.0090%至0.0110%之砷；0.0035%至0.0060%之錫；高達0.0100%之銀；高達0.0010%之鉈；及剩餘物包括鉛及偶發雜質。
  15. 一種用於產生摻雜含鉛氧化物之程序，其包括：將鉛基合金鑄錠充裝至一球磨機中，其中該等鉛基合金鑄錠包括如請求項1之鉛基合金；在空氣中研磨該等鉛基合金鑄錠；在研磨期間氧化該鉛基合金，以形成摻雜含鉛氧化物；及在研磨期間形成該摻雜含鉛氧化物之粉末粒子。
  16. 一種用於產生摻雜含鉛氧化物之程序，其包括：熔融如請求項1之鉛基合金；霧化該熔融之鉛基合金以形成熔融鉛基合金液滴；氧化該霧化之熔融鉛基合金液滴；及固化該氧化之鉛基合金液滴以形成摻雜含鉛氧化物粉末。
  17. 一種摻雜含鉛氧化物粉末，其包括如請求項1之鉛基合金之一氧化產物。
  18. 一種用於產生一鉛酸電池電極之程序，其包括：混合水及如請求項17之摻雜含鉛氧化物粉末以產生一中間漿料；混合水硫酸及該中間漿料以產生一活性材料前驅漿；將該活性材料前驅漿施用至一鉛基合金柵格以產生一板；及將該板暴露於控制溫度及相對濕度條件達一時間週期，以將該漿料固化於該鉛基合金柵格上且產生一固化板。
  19. 如請求項18之程序，進一步包括：混合水及如請求項17之摻雜含鉛氧化物粉末以及選自包括木質磺酸鹽、硫酸鋇、硫酸銨、硫酸鎂、四元硫酸鉛、三元硫酸鉛及碳之群組之至少一添加劑。
  20. 如請求項18之程序，進一步包括：使一電流通過該固化板以將該固化漿料電化學轉化成包括摻雜二氧化鉛或海綿狀鉛合金之一活性材料，藉此形成該鉛酸電池電極。
  21. 一種鉛酸電池電極，其包括：一鉛基合金柵格；及一活性材料，其經定位於該鉛基合金柵格上，其中該活性材料係自如請求項17之摻雜含鉛氧化物粉末形成。
  22. 一種用於產生一鉛酸電池之程序，其包括：使複數個電極電互連以產生一單元，其中該等電極包括自如請求項17之摻雜含鉛氧化物粉末形成之一活性材料，將至少一單元組裝於一外殼內；將水硫酸電解質添加至該外殼中且與該複數個電極接觸；及密封該外殼。
  23. 一種鉛酸電池，其包括一電極，該電極包括自如請求項17之摻雜鉛氧化物粉末形成之一活性材料。
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