一种铅酸蓄电池正板栅合金及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种板栅合金，特别涉及一种铅酸蓄电池正板栅合金及其制备方法。一种铅酸蓄电池正板栅合金，板栅合金的主要成分是铅，该合金中包括如下以质量分数计的组分：锡0.2%～0.8%，铝0.02%～0.04%，石墨0.2%～0.4%，铜0.04%～0.1%，余量为铅。本发明采用的是铅锡铝铜石墨合金，用于铅酸蓄电池正板栅，石墨合金做铅酸蓄电池正板栅，时效时间可缩短至2天内，电池在使用过程中不产生PCL-1效应。
【专利说明】一种铅酸蓄电池正板栅合金及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种板栅合金，特别涉及一种铅酸蓄电池正板栅合金及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前由于国家政策禁止铅锑鎘电池的生产，现在电池生产主流转为铅钙系列板 栅，铅钙系列板栅合金，在铸造后合金晶格结构不稳定，板栅较软，在涂片过程中会变形，造 成涂片报废率偏高，在固化后分刷片时由于板栅变形，极板边框容易切偏造成报废。所以 板栅要有一个较长的时效期，通常为4?7天，生产周期长，所以时效期长就意味着资金积 压，生产成本较高。行业内为了解决板栅时效长的问题并要兼顾合金晶格的稳定性，很多技 术人员进行了大量探索研究，主要有改变合金成分和高温时效两个方面，但效果并不明显， 其中又以高温时效硬化有些成果，但是通常是高温时效8?24h，然后再进行自然搁置时效 3天，时效期仍然偏长。铅钙板栅合金电池极板界面易产生阻挡层而引起早期容量损失，即 PCL _1问题。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一种铅酸蓄电池正板栅合金，采用该合金制成的正板栅机械强度增 强，时效期短，板栅的强度适于涂板。
[0004] 本发明还提供一种铅酸蓄电池正板栅合金的制备方法。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铅酸蓄电池正板栅合金，板 栅合金的主要成分是铅，该合金中包括如下以质量分数计的组分：锡0.2%?0.8%，铝 0. 02 %?0. 04%，石墨0. 2 %?0. 4%，铜0. 04%?0. 1 %，余量为铅。本发明采用的是铅锡 铝铜石墨合金，用于铅酸蓄电池正板栅，石墨合金做铅酸蓄电池正板栅，时效时间可缩短至 2天内，电池在使用过程中不产生PCL-1效应。
[0006] 该合金中包括如下以质量分数计的组分：锡0. 2%，错0. 028%，石墨0. 4%，铜 0.06%，余量为铅。
[0007] 该合金中包括如下以质量分数计的组分：锡0. 79%，错0. 04%，石墨0. 2%，铜 0.04%，余量为铅。
[0008] 该合金中包括如下以质量分数计的组分：锡0. 45%，错0. 02%，石墨0. 32%，铜 0. 1%，余量为铅。
[0009] -种所述的铅酸蓄电池正板栅合金的制备方法，该方法具体为：a、制备石墨铅合 金，使石墨在石墨铅合金中的质量分数为2%?3% ;b、按照正板栅合金成分配比，将余下 的铅加入到熔铅炉中，加热到550?600°C，然后将a步得到的石墨铅合金加入到熔铅炉中 搅拌均匀，再将铝锡合金和铜锡合金加入到熔铅炉中，充分熔化并搅拌均匀，得到正板栅合 金。
[0010] 正板栅合金中增加石墨，改变板栅的机械强度。铅钙锡铝合金制作的板栅在时效 期内会随着时间的推移，晶格逐渐增大，时效期通常为4?7天，时效期长，这就意味着生产 周期长，资金加压严重。板栅中添加石墨，板栅的机械强度增强，时效期可缩短为2天内，板 栅的强度适于涂板（有经验的涂板员工拿起单片板栅的一端，另一端在重力的作用下不会 弯曲下垂，可判定适于涂板。注：正常生产过程中是不测板栅的硬度值的）。且由于石墨的 电阻率极低，正板栅合金中加入石墨，使板栅电阻下降，且更为重要的是板栅与活性物质结 合处由于有石墨的存在，避免了高阻挡层的产生，避免了早期容量早衰。
【具体实施方式】
[0011] 下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发 明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落 入本发明保护范围。
[0012] 在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等 均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常 规方法。本发明中采用的铅为1#电解铅，合金中含有不可避免的杂质。
[0013] 布氏硬度试验参考国家标准（GB231-84)，对一定直径的硬质合金球施加试验力压 入试样表面，经规定保持时间后，卸除试验力，测量试样表面的压痕直径。数显布洛维硬度 计 HBRVS-187. 5,选择试验力 F :62. 5kg，球直径 D :5mm，F/D2 :2. 5。
[0014] 抗拉伸强度测试：采用浇铸的方法制试样，按照GB 228-87《金属拉伸试验方法》 测试试样的抗拉强度，电子万能试验机CMT6503。
[0015] 实施例 1-5 :
[0016] 一种铅酸蓄电池正板栅合金的制备方法具体为：
[0017] a、制备石墨铅合金，使石墨在石墨铅合金中的质量分数为2%?3% ;
[0018] b、按照正板栅合金成分配比，将余下的铅加入到熔铅炉中，加热到550?600°C， 然后将a步得到的石墨铅合金加入到熔铅炉中搅拌均匀，再将铝锡合金和铜锡合金加入到 熔铅炉中，充分熔化并搅拌均匀，得到正板栅合金。
[0019] 合金配制后取样用直读光谱仪测试合金成分，主要成分应符锡0. 2%?0. 8%，铝 0. 02%?0. 04%，石墨0. 2%?0. 4%，铜0. 04%?0. 1%，余量为铅。经检测，各实施例制 得的铅酸蓄电池正板栅合金成分见表1，余量为铅（包含不可避免的杂质）。
[0020] 表 1
[0021]
【权利要求】
1. 一种铅酸蓄电池正板栅合金，板栅合金的主要成分是铅，其特征在于该合金中包 括如下以质量分数计的组分：锡0. 2%?0. 8%，铝0. 02%?0. 04%，石墨0. 2%?0. 4%，铜 0.04%?0. 1%，余量为铅。
2. 根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正板栅合金，其特征在于：该合金中包括如下以 质量分数计的组分：锡〇. 2%，铝0. 028%，石墨0. 4%，铜0. 06%，余量为铅。
3. 根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正板栅合金，其特征在于：该合金中包括如下以 质量分数计的组分：锡〇. 79%，铝0. 04%，石墨0. 2%，铜0. 04%，余量为铅。
4. 根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正板栅合金，其特征在于：该合金中包括如下以 质量分数计的组分：锡〇. 45%，铝0. 02%，石墨0. 32%，铜0. 1%，余量为铅。
5. -种权利要求1所述的铅酸蓄电池正板栅合金的制备方法，其特征在于该方法具体 为： a、 制备石墨铅合金，使石墨在石墨铅合金中的质量分数为2%?3% ; b、 按照负板栅合金成分配比，将余下的铅加入到熔铅炉中，加热到550?600°C，然后 将a步得到的石墨铅合金加入到熔铅炉中搅拌均匀，再将铝锡合金和铜锡合金加入到熔铅 炉中，充分熔化并搅拌均匀，得到正板栅合金。
【文档编号】C22C11/06GK104377363SQ201410527628
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】杜恩生, 陈体衔, 张森, 吴秋菊 申请人:超威电源有限公司