[發明專利]一種帶有稀土元素的蓄電池板柵合金及其生產方法

在審

• 申請號: 201810870610.5
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN108754228A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 劉恒
• 申請（專利權）人: 江蘇科耐爾新能源科技有限公司
• 主分類號: C22C11/00
• 分類號: C22C11/00;C22C1/02;H01M4/68;H01M4/73
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 孟潔

本發明公開了一種帶有稀土元素的蓄電池板柵合金，按重量百分比包括以下組分：Ca0.05?0.25％，La0.001?0.002％，Yb0.001?0.015％，Ce0.018?0.036％，Sm0.001?0.002％，Nd0.02?0.05％，Al0.035?0.055％，Ag0.015?0.025％，Zn0.1?0.2％，S0.01?0.05％，余量為Pb。本發明改善了鉛酸電池板柵合金性能，減少了電池失水，改善電池的免維護性能，同時增強了合金耐腐蝕性能。還減少了由于雜質引起的結構缺陷，從而增強了合金的塑性和韌性，同時提高了合金的抗蠕變性能和耐腐蝕性能。

技術領域

本發明具體是一種帶有稀土元素的蓄電池板柵合金及其生產方法，屬于鉛蓄電池技術領域。

背景技術

隨著科技的發展以及新能源產業的不斷發展，國家對環境保護以及資源合理利用的不斷重視，對蓄電池的要求也越來越高，追求蓄電池的高性能，提高蓄電池的耐腐蝕性、深循環以及充電接受能力等，其中板柵合金在蓄電池中起著很重要的作用。

板柵是鉛酸蓄電池的重要組成部分，其主要起支撐活性物質，傳導電流以及均勻分布電流的作用，雖然不參加電池成流化學反應，但對于電池充放電性能及循環壽命有著十分重要的影響。目前，鉛酸蓄電池板柵材料主要為鉛銻合金和鉛鈣合金兩大類，但這兩類合金各自存在著不足。鉛銻合金析氫過電位較低，電池析氣和失水嚴重，免維護性能較差。而鉛鈣合金則存在著抗蠕變性能和深放電循環性能較差的問題。那么，如何開發出一種具有良好免維護、深放電以及耐腐蝕性強的板柵合金成為目前亟需解決的技術問題。

發明內容

針對上述背景技術存在的問題，本發明提供一種蓄電池板柵合金及其生產方法，能夠提高蓄電池耐腐蝕性、深放電循環性、免維護性以及充電接受能力等，延長蓄電池的使用壽命。

為了實現上述目的，本發明一種帶有稀土元素的蓄電池板柵合金，按重量份數包括以下組分：Ca 0.05-0.25％，La 0.001-0.002％，Yb 0.001-0.015％，Ce 0.018-0.036％，Sm 0.001-0.002％，Nd 0.02-0.05％，Al 0.035-0.055％，Ag 0.015-0.025％，Zn 0.1-0.2％，S 0.01-0.05％，余量為Pb。

一種帶有稀土元素的蓄電池板柵合金，按重量份數包括以下組分：Ca 0.15％，La0.015％，Yb 0.008％，Ce 0.027％，Sm 0.015％，Nd 0.035％，Ag 0.02％，Zn 0.15％，S0.035％，余量為Pb。

一種帶有稀土元素的蓄電池板柵合金的生產方法，包括以下步驟：

1)按照上述比例稱取原料；

2)將鉛放入真空高壓熔煉爐內加熱至1300-1350℃，熔化成鉛夜，真空度為0.1-0.3Pa，加熱時間為20-25min；

3)將金屬Zn加入到70％-80％的鉛液中，繼續加熱至800-900℃，攪拌均勻，制得合金液Zn-Pb；

4)剩余鉛液30-40％轉移至熔鉛爐繼續升溫，當溫度升至1000-1200℃，依次加入La、Yb、Ce，并攪拌均勻，使金屬完全熔化，制得稀土元素合金液；

5)步驟(4)中剩余鉛液剩下的鉛液再轉移至另一熔鉛爐，將溫度控制在1200-1300℃，依次加入Sm、Nd，并攪拌均勻，使金屬全部熔化，制得另一稀土元素合金液；

6)將步驟(3)、(4)、(5)制得的合金液混合到高壓熔煉爐內，使溫度控制在1200-1250℃，進行攪拌，攪拌過程中加入Al、Ag，直至攪拌均勻，澆鑄冷卻成型；

優選地，所述步驟(4)先加入La，攪拌15-20min后，加入Yb，再攪拌5-6min，加入Ce，繼續攪拌20-25min。