[發(fā)明專利]動力鉛酸蓄電池正極板柵合金及制作工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110298568.2
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102340007A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸亞山;錢存萍
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇貝思特動力電源有限公司
• 主分類號: H01M4/68
• 分類號: H01M4/68;C22C11/06;C22C11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種動力鉛酸蓄電池正極板柵合金及制作工藝，屬于鉛酸蓄電池領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前用作車輛動力的電池有鋰電池，鎳氫電池，燃料電池，鉛酸電池等。鎳氫由于比能量小、價格高，目前在混合動力車領(lǐng)域有所應用；燃料電池由于價格超高，關(guān)鍵材料壽命短，影響整體壽命等技術(shù)問題，在車輛領(lǐng)域的應用至今仍停留在概念階段；鋰電池在車輛動力領(lǐng)域有所應用，但安全問題、價格問題嚴重影響著它的市場份額。

鉛酸蓄電池憑借其優(yōu)良的性能價格比，在二次電池領(lǐng)域中占有舉足輕重的地位。鉛酸蓄電池具有較高的工作電壓，較好的大電流放電性能和高低溫度放電性能，很高的安全性能，相對很低的價格。它既適合于作為車輛起動動力、又適合于作為車輛牽引動力。因此，鉛酸蓄電池廣泛應用于動力車輛領(lǐng)域，特別是電能容量要求較高的純電動車領(lǐng)域。

盡管用作動力的鉛酸蓄電池技術(shù)成熟，使用很廣，但由于其正板柵采用含鎘鉛合金制作，生產(chǎn)過程對環(huán)境、對生產(chǎn)員工身體影響較大，特別廢舊電池回收處理利用時，對環(huán)境的影響更大，因此對動力鉛酸蓄電池的正極板柵配方進行調(diào)整，減少其對環(huán)境的影響具有非常重要的意義。目前，幾乎所有的動力鉛酸蓄電池都采用含鎘合金制作正極板柵，有單位試用備用電池的鉛鈣合金制作，結(jié)果是壽命不長，才一年左右，至目前還沒有較好合金來替代含鎘合金。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有含鎘合金的不足之處，提供一種不含鎘、污染小，并且導電性、加工工藝性和力學性能等綜合性能好的動力鉛酸蓄電池正極板柵合金，同時提供操作規(guī)范，能保證產(chǎn)品質(zhì)量的該合金制作工藝。

本發(fā)明提供的動力鉛酸蓄電池正極板柵合金，以鉛為主要成分，其改進之處是該合金中不含鎘，為鉛銻多元合金，各組分及其重量百分比為：鉛97.6%～98.27%，銻1.4%～1.7%，砷0.1%～0.3%，錫0.2%～0.3%，銅0.02%～0.05%，硒0.01%～0.05%。

本發(fā)明提供的上述合金的制作工藝是：按重量百分比備好鉛、銻、砷、錫、銅、硒六種原料，先將60%重量的鉛升溫至800～820℃熔化在圓形熔鍋中，用攪拌器以200～300轉(zhuǎn)/分鐘速度攪動，向熔融鉛旋渦中加入銅和銻，持速攪動15～30分鐘，再加入其余重量的鉛，繼續(xù)攪動，將合金液溫度降至600～620℃，保持該溫度，向熔融鉛旋渦中加入砷、錫和硒，持速攪動30～40分鐘，最后將合金液降溫至500～520℃，停止攪動，降至常溫，合金制作完成。

上述制作工藝中，加入銅的方法是通過換算，加入相應的含銅量達重量百分比90%以上的錫青銅，加入時溫度為800℃；加入砷、錫、硒的方法是直接加入市售的純材料，加入時溫度為600℃；加入銅、銻、砷、錫、硒組分時，邊攪動邊加入，攪動速度200～300轉(zhuǎn)/分鐘；所述攪拌器采用“十”字形螺旋槳，由電機帶動。

由本發(fā)明提供的應用合金制作板柵時，將應用合金升溫至500～520℃，采用不同型號的鑄模，在模溫150～180℃環(huán)境下灌注，即可生產(chǎn)出不同型號的正極板柵。

本發(fā)明合金中不含高危材料鎘，以鉛銻合金代替鉛鎘合金，在生產(chǎn)制作和回收處理過程中，大大減少污染，對環(huán)境友好，對員工健康有利。合金中各組分科學篩選，優(yōu)化組合，使合金綜合性能優(yōu)越，在主體鉛中添加各組分取得如下有益效果：

銻：增加了板柵的硬度、強度，提升了其后序加工工藝性能，提升了板柵與活物質(zhì)的接合力；

砷：晶粒修飾，增加了板柵的強度，減少了板柵熱裂的產(chǎn)生；

錫：提高了合金的流動性；晶粒修飾，提高了板柵的耐腐蝕性、導電性，板柵的蠕變性能也得到加強；

銅：與砷共同形成合金的成核劑，細化晶粒，改善板柵的力學性能。

硒：細化晶粒，提高了板柵的耐腐蝕性、提升了板柵與活物質(zhì)的接合力。

針對上述鉛銻多元合金，本發(fā)明還提出了相應的制作工藝，經(jīng)反復試驗，對操作步驟、工藝條件和主要參數(shù)作了改進和優(yōu)選，形成完整、規(guī)范的制作工藝，能保證批量生產(chǎn)時，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

具體實施方式

下面通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。