专利名称：铅酸蓄电池板栅合金材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种电池板栅合金材料的制备方法，尤其涉及一种铅酸蓄电池板栅合金材料的制备方法。
背景技术：
目前铅酸蓄电池的总产值为全部化学电源总产值的一半，铅酸蓄电池因其大电流放电性能在电动汽车、混合动力车、风力发电、太阳能电池以及通迅基础设施中得到广泛应用。而板栅合金材料是决定电池性能的关键，在铅蓄电池中，其大电流放电性能、浮充寿命、自放电、回收率及经济性等虽都占有优势。目前，铅酸蓄电池为了实现密封和免维护要求，其正极板栅普遍采用低锑合金和铅钙合金，两种合金各有优缺点。低锑和无锑合金产生“早期容量损失”(即PCL现象)，所以抑制其在免维护密封铅酸蓄电池领域中的应用。但是铅钙合金由于钙元素的存在，铅钙板栅合金与活性物质界面容易生成硫酸铅、硫酸钙、或半导体性质的氧化物阻挡层，增加蓄电池的内阻，降低蓄电池的充放电性能，当蓄电池用于循环用途时，容易发生早期容量损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种铅酸蓄电池板栅用合金材料的制备方法，以提高正极板栅的机械性能、耐腐蚀性能、充放电性能以及抗钝化等性能，延长铅酸蓄电池的循环寿命。为了实现上述目的，本发明提供的一种铅酸蓄电池板栅用合金材料制备方法，包括如下步骤
步骤1，按如下重量百分比准备原材料Ca 0. 089T0. 1%，Sn 0. 5%"0. 8%，Al
0.02% 0. 04%, Zn 0. 03% 0. 08%, TiO. 01% 0. 035%，稀土 0. 05% 1. 5%，余量为 Pb，其中稀土为Ho、Er、Tm的混合物，混合物中的Ho、Er、Tm的重量百分比为Ho为5% 10%，Er为20% 25%，Tm 为 65% 75% ； 步骤2，制备Ti-Sn合金将真空感应炉在氩气保护下升温至1750°C，所述真空感应炉的真空度< 0. IPa，熔化纯钛，熔后，按步骤I的配比再加入锡块；待金属全部都熔化后，搅拌均匀，降温至60(T50(rC时，停止通入惰性气体气体，将得到钛锡合金液真空出炉，铸模，并粉碎；
步骤3，制备Ca-Al中间合金将Ca、Al、稀土按步骤I所述的配比加入坩埚电炉中，在70(T80(TC温度下，抽真空、通氮气保护进行熔炼，配置出Ca-Al中间合金，粉碎；
步骤4，在高温熔炉中熔炼Pb-Zn，在57(T62(TC温度下熔炼，待合金熔化完毕后，按步骤I的成分配比分别加入步骤2中得到Ti-Sn合金粉末以及步骤3中得到的Ca-Al中间合金粉末，升温将其所有合金融化后，搅拌均匀、静止、捞渣、取样，在融化温度下保温广2. 5小时，再进行冷却，合金液的冷却速度控制在120K 150K/S ；
步骤5，对步骤4所取试样进行分析，根据试样成分进行合金成分调整，直至合金化学成分达到各组分的重量百分比要求。
具体实施例方式实施例一
按如下重量百分比准备原材料Ca 0. 08%, Sn 0. 5%, Al 0. 02%, Zn 0. 03%, TiO. 01%，稀土 0. 05%，余量为Pb，其中稀土为Ho、Er、Tm的混合物，混合物中的Ho、Er、Tm的重量百分比为Ho为5%，Er为25%，Tm为70%，所述原材料的纯度均大于99%。制备Ti-Sn合金将真空感应炉在氩气保护下升温至1750°C，所述真空感应炉的真空度< 0. IPa，熔化纯钛，熔后，按所述配比再加入锡块；待金属全部都熔化后，搅拌均匀，降温至550°C时，停止通入惰性气体气体，将得到钛锡合金液真空出炉，铸模，并粉碎。制备Ca-Al中间合金将Ca、Al、稀土按所述的配比加入坩埚电炉中，在700°C温度下，抽真空、通氮气保护进行熔炼，配置出Ca-Al中间合金，粉碎。
在高温熔炉中熔炼Pb-Zn，在570°C温度下熔炼，待合金熔化完毕后，按所述的成分配比分别加入之前得到Ti-Sn合金粉末以及之前得到的Ca-Al中间合金粉末，升温将其所有合金融化后，搅拌均匀、静止、捞渣、取样，在融化温度下保温2小时，再进行冷却，合金液的冷却速度控制在150K/S。对所取试样进行分析，根据试样成分进行合金成分调整，直至合金化学成分达到各组分的重量百分比要求。实施例二
按如下重量百分比准备原材料Ca 0. 1%, Sn 0. 8%, Al 0. 04%，ZnO. 08%，TiO. 035%，稀土I. 5%，余量为Pb，其中稀土为Ho、Er、Tm的混合物，混合物中的Ho、Er、Tm的重量百分比为Ho 为 10%，Er 为 25%，Tm 为 65%。制备Ti-Sn合金将真空感应炉在氩气保护下升温至1750°C，所述真空感应炉的真空度< 0. IPa，熔化纯钛，熔后，按所述配比再加入锡块；待金属全部都熔化后，搅拌均匀，降温至600°C时，停止通入惰性气体气体，将得到钛锡合金液真空出炉，铸模，并粉碎。制备Ca-Al中间合金将Ca、Al、稀土按步骤(I)所述的配比加入坩埚电炉中，在800°C温度下，抽真空、通氮气保护进行熔炼，配置出Ca-Al中间合金，粉碎。在高温熔炉中熔炼Pb-Zn，在57(T620°C温度下熔炼，待合金熔化完毕后，按所述的成分配比分别加入之前得到Ti-Sn合金粉末以及之前中得到的Ca-Al中间合金粉末，升温将其所有合金融化后，搅拌均匀、静止、捞渣、取样，在融化温度下保温I. 5小时，再进行冷却，合金液的冷却速度控制在120K/S。对所取试样进行分析，根据试样成分进行合金成分调整，直至合金化学成分达到各组分的重量百分比要求。经测试，根据实施例一和二制备出的板栅用合金，其耐腐蚀性能、机械性能及使用寿命均得到了显著的改善。以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
权利要求
1.一种铅酸蓄电池板栅用合金材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤1，按如下重量百分比准备原材料Ca O. 089Γ0. 1%，Sn O. 5°/Γθ. 8%，AlO.02% 0· 04%, Zn O. 03% 0· 08%, TiO. 01% 0· 035%，稀土 O. 05% 1· 5%，余量为 Pb，其中稀土为Ho、Er、Tm的混合物，混合物中的Ho、Er、Tm的重量百分比为Ηο为5% 10%，Er为20% 25%，Tm 为 65% 75% ； 步骤2，制备Ti-Sn合金将真空感应炉在氩气保护下升温至1750°C，所述真空感应炉的真空度< O. IPa，熔化纯钛，熔后，按步骤I的配比再加入锡块；待金属全部都熔化后，搅拌均匀，降温至60(T50(TC吋，停止通入惰性气体气体，将得到钛锡合金液真空出炉，铸模，并粉碎； 步骤3，制备Ca-Al中间合金将Ca、Al、稀土按步骤I所述的配比加入坩埚电炉中，在.70(T80(TC温度下，抽真空、通氮气保护进行熔炼，配置出Ca-Al中间合金，粉碎； 步骤4，在高温熔炉中熔炼Pb-Zn，在57(T620°C温度下熔炼，待合金熔化完毕后，按步骤I的成分配比分别加入步骤2中得到Ti-Sn合金粉末以及步骤3中得到的Ca-Al中间合金粉末，升温将其所有合金融化后，搅拌均匀、静止、捞渣、取样，在融化温度下保温广2. 5小时，再进行冷却，合金液的冷却速度控制在120K 150K/S ； 步骤5，对步骤4所取试样进行分析，根据试样成分进行合金成分调整，直至合金化学成分达到各组分的重量百分比要求。
全文摘要
本发明公开了一种铅酸蓄电池板栅用合金材料的制备方法，包括如下步骤按如下重量百分比准备原材料Ca 0.08%-0.1%，Sn 0.5%-0.8%，Al 0.02%-0.04%，Zn 0.03%-0.08%，Ti 0.01%-0.035%，稀土0.05%-1.5%，余量为Pb，其中稀土为Ho、Er、Tm的混合物；制备Ti-Sn合金；制备Ca-Al中间合金；在高温熔炉中熔炼Pb-Zn，在570~620℃温度下熔炼，待合金熔化完毕后，加入之前得到Ti-Sn合金粉末Ca-Al中间合金粉末，升温将其所有合金融化后，搅拌均匀、静止、捞渣、取样，冷却、试样进行分析，根据试样成分进行合金成分调整，直至合金化学成分达到各组分的重量百分比要求。
文档编号C22C11/06GK102703755SQ20121020622
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月21日 优先权日2012年6月21日
发明者姜波 申请人:上海锦众信息科技有限公司