一種鉛酸蓄電池正板柵合金及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種板柵合金，特別涉及一種鉛酸蓄電池正板柵合金及其制備方法。一種鉛酸蓄電池正板柵合金，板柵合金的主要成分是鉛，該合金中包括如下以質量分數計的組分：錫0.2%～0.8%，鋁0.02%～0.04%，石墨0.2%～0.4%，銅0.04%～0.1%，余量為鉛。本發明采用的是鉛錫鋁銅石墨合金，用于鉛酸蓄電池正板柵，石墨合金做鉛酸蓄電池正板柵，時效時間可縮短至2天內，電池在使用過程中不產生PCL-1效應。
【專利說明】一種鉛酸蓄電池正板柵合金及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種板柵合金，特別涉及一種鉛酸蓄電池正板柵合金及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前由于國家政策禁止鉛銻鎘電池的生產，現在電池生產主流轉為鉛鈣系列板 柵，鉛鈣系列板柵合金，在鑄造后合金晶格結構不穩定，板柵較軟，在涂片過程中會變形，造 成涂片報廢率偏高，在固化后分刷片時由于板柵變形，極板邊框容易切偏造成報廢。所以 板柵要有一個較長的時效期，通常為4?7天，生產周期長，所以時效期長就意味著資金積 壓，生產成本較高。行業內為了解決板柵時效長的問題并要兼顧合金晶格的穩定性，很多技 術人員進行了大量探索研究，主要有改變合金成分和高溫時效兩個方面，但效果并不明顯， 其中又以高溫時效硬化有些成果，但是通常是高溫時效8?24h，然后再進行自然擱置時效 3天，時效期仍然偏長。鉛鈣板柵合金電池極板界面易產生阻擋層而引起早期容量損失，即 PCL _1問題。
【發明內容】
[0003] 本發明提供一種鉛酸蓄電池正板柵合金，采用該合金制成的正板柵機械強度增 強，時效期短，板柵的強度適于涂板。
[0004] 本發明還提供一種鉛酸蓄電池正板柵合金的制備方法。
[0005] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種鉛酸蓄電池正板柵合金，板 柵合金的主要成分是鉛，該合金中包括如下以質量分數計的組分：錫0.2%?0.8%，鋁 0. 02 %?0. 04%，石墨0. 2 %?0. 4%，銅0. 04%?0. 1 %，余量為鉛。本發明采用的是鉛錫 鋁銅石墨合金，用于鉛酸蓄電池正板柵，石墨合金做鉛酸蓄電池正板柵，時效時間可縮短至 2天內，電池在使用過程中不產生PCL-1效應。
[0006] 該合金中包括如下以質量分數計的組分：錫0. 2%，錯0. 028%，石墨0. 4%，銅 0.06%，余量為鉛。
[0007] 該合金中包括如下以質量分數計的組分：錫0. 79%，錯0. 04%，石墨0. 2%，銅 0.04%，余量為鉛。
[0008] 該合金中包括如下以質量分數計的組分：錫0. 45%，錯0. 02%，石墨0. 32%，銅 0. 1%，余量為鉛。
[0009] -種所述的鉛酸蓄電池正板柵合金的制備方法，該方法具體為：a、制備石墨鉛合 金，使石墨在石墨鉛合金中的質量分數為2%?3% ;b、按照正板柵合金成分配比，將余下 的鉛加入到熔鉛爐中，加熱到550?600°C，然后將a步得到的石墨鉛合金加入到熔鉛爐中 攪拌均勻，再將鋁錫合金和銅錫合金加入到熔鉛爐中，充分熔化并攪拌均勻，得到正板柵合 金。
[0010] 正板柵合金中增加石墨，改變板柵的機械強度。鉛鈣錫鋁合金制作的板柵在時效 期內會隨著時間的推移，晶格逐漸增大，時效期通常為4?7天，時效期長，這就意味著生產 周期長，資金加壓嚴重。板柵中添加石墨，板柵的機械強度增強，時效期可縮短為2天內，板 柵的強度適于涂板（有經驗的涂板員工拿起單片板柵的一端，另一端在重力的作用下不會 彎曲下垂，可判定適于涂板。注：正常生產過程中是不測板柵的硬度值的）。且由于石墨的 電阻率極低，正板柵合金中加入石墨，使板柵電阻下降，且更為重要的是板柵與活性物質結 合處由于有石墨的存在，避免了高阻擋層的產生，避免了早期容量早衰。
【具體實施方式】
[0011] 下面通過具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。應當理解，本發 明的實施并不局限于下面的實施例，對本發明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落 入本發明保護范圍。
[0012] 在本發明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所采用的設備和原料等 均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常 規方法。本發明中采用的鉛為1#電解鉛，合金中含有不可避免的雜質。
[0013] 布氏硬度試驗參考國家標準（GB231-84)，對一定直徑的硬質合金球施加試驗力壓 入試樣表面，經規定保持時間后，卸除試驗力，測量試樣表面的壓痕直徑。數顯布洛維硬度 計 HBRVS-187. 5,選擇試驗力 F :62. 5kg，球直徑 D :5mm，F/D2 :2. 5。
[0014] 抗拉伸強度測試：采用澆鑄的方法制試樣，按照GB 228-87《金屬拉伸試驗方法》 測試試樣的抗拉強度，電子萬能試驗機CMT6503。
[0015] 實施例 1-5 :
[0016] 一種鉛酸蓄電池正板柵合金的制備方法具體為：
[0017] a、制備石墨鉛合金，使石墨在石墨鉛合金中的質量分數為2%?3% ;
[0018] b、按照正板柵合金成分配比，將余下的鉛加入到熔鉛爐中，加熱到550?600°C， 然后將a步得到的石墨鉛合金加入到熔鉛爐中攪拌均勻，再將鋁錫合金和銅錫合金加入到 熔鉛爐中，充分熔化并攪拌均勻，得到正板柵合金。
[0019] 合金配制后取樣用直讀光譜儀測試合金成分，主要成分應符錫0. 2%?0. 8%，鋁 0. 02%?0. 04%，石墨0. 2%?0. 4%，銅0. 04%?0. 1%，余量為鉛。經檢測，各實施例制 得的鉛酸蓄電池正板柵合金成分見表1，余量為鉛（包含不可避免的雜質）。
[0020] 表 1
[0021]
【權利要求】
1. 一種鉛酸蓄電池正板柵合金，板柵合金的主要成分是鉛，其特征在于該合金中包 括如下以質量分數計的組分：錫0. 2%?0. 8%，鋁0. 02%?0. 04%，石墨0. 2%?0. 4%，銅 0.04%?0. 1%，余量為鉛。
2. 根據權利要求1所述的鉛酸蓄電池正板柵合金，其特征在于：該合金中包括如下以 質量分數計的組分：錫〇. 2%，鋁0. 028%，石墨0. 4%，銅0. 06%，余量為鉛。
3. 根據權利要求1所述的鉛酸蓄電池正板柵合金，其特征在于：該合金中包括如下以 質量分數計的組分：錫〇. 79%，鋁0. 04%，石墨0. 2%，銅0. 04%，余量為鉛。
4. 根據權利要求1所述的鉛酸蓄電池正板柵合金，其特征在于：該合金中包括如下以 質量分數計的組分：錫〇. 45%，鋁0. 02%，石墨0. 32%，銅0. 1%，余量為鉛。
5. -種權利要求1所述的鉛酸蓄電池正板柵合金的制備方法，其特征在于該方法具體 為： a、 制備石墨鉛合金，使石墨在石墨鉛合金中的質量分數為2%?3% ; b、 按照負板柵合金成分配比，將余下的鉛加入到熔鉛爐中，加熱到550?600°C，然后 將a步得到的石墨鉛合金加入到熔鉛爐中攪拌均勻，再將鋁錫合金和銅錫合金加入到熔鉛 爐中，充分熔化并攪拌均勻，得到正板柵合金。
【文檔編號】C22C11/06GK104377363SQ201410527628
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月9日 優先權日:2014年10月9日
【發明者】杜恩生, 陳體銜, 張森, 吳秋菊 申請人:超威電源有限公司