[發明專利]一種正極板柵用鉛鈣合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202011423371.2
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112522536B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 魏慧獻;邵雙喜
• 申請（專利權）人: 英德奧克萊電源有限公司
• 主分類號: C22C11/06
• 分類號: C22C11/06;C22C1/10;H01M4/68;H01M4/73
• 代理公司: 廣州一銳專利代理有限公司 44369
• 代理人: 楊昕昕

本發明公開了一種正極板柵用鉛鈣合金及其制備方法，由以下組分制成：鈣，鋁，錫，鉍，稀土，改性石墨烯，余量為鉛。本發明所述的正極板柵用鉛鈣合金具有良好的防腐蝕能力與抗拉強度，能夠有效提高蓄電池的使用壽命；本發明通過控制鉛鈣合金中鈣的含量在0.09%~0.096%能夠顯著提高防腐效果，其中鈣含量為0.094%時，防腐效果最佳，當鈣的含量大于0.096%時，在使用過程中，長寬方向長大速度增大，合金的腐蝕速度增加，從而降低電池使用壽命，當鈣的含量小于0.09%時，合金內部結晶結構變粗，晶間腐蝕速度增加，正極板柵在使用過程中，會更快的出現腐爛、斷裂，從而降低電池的使用壽命。

技術領域

本發明涉及蓄電池技術領域，具體涉及一種正極板柵用鉛鈣合金及其制備方法。

背景技術

目前行業上，鉛酸蓄電池的失效，70~80%的原因在于正極板柵的腐蝕所造成。板柵作為鉛膏的載體和導體，通常采用鉛鈣合金，鉛膏只有填涂在板柵上經過固化干燥后才能成為極板，而極板卻是鉛蓄電池的核心，板柵猶如骨架，對整個極板的強度和使用壽命都有直接的影響，鉛鈣合金的腐蝕是影響電池使用壽命的重要因素之一。

中國專利（103943866A）公開了一種蓄電池用合金板柵，并具體公開了按重量比為鈣0.06%～0.12%、錫0.2%～0.6%、鋁0.02%～0.04%、余量為鉛。生產中容易澆鑄成型、無污染、效率高、不影響管式富液蓄電池性能，制成的板柵不會發脆，使用壽命長。為本發明最接近的對比文件，其解決的技術問題為生產中容易澆鑄成型、無污染，其也未指出單個組分的加入量對于整體的配方體系的影響。

中國專利（CN100355920C）公開了一種板柵合金及制備方法，其具體公開了板柵合金由鈣、鋁、錫、銀、鉛組成，并具體公開了其組分按照重量單位半分比為：鈣0.1~0.2、鋁0.03~0.05、錫1.2~2、銀0.001~0.025、余量鉛，其說明書記載了：鋁的加入極大地降低了鑄造板柵中懸浮的氧化鈣量，并利用鈣利用率更高而提高機械性能，而通過銀的加入提高合金的機械性能和腐蝕強度，可見，在上述專利中，通過鈣的而加入是為了機械性能，而通過銀的加入來提高合金的機械性能和腐蝕強度，其也未指出單個組分的加入量對于整體的配方體系的影響。

發明內容

本發明提供一種正極板柵用鉛鈣合金及其制備方法，能夠有效提高鉛鈣合金的防腐蝕性能與抗拉強度，從而提高正極板柵的使用壽命。

本發明解決其技術問題采用以下技術方案：

一種正極板柵用鉛鈣合金，由以下重量百分比組分制成：鈣0.09~0.096%，鋁0.01~0.05%，錫1.5~2%，鉍0.08~0.12%，稀土0.1~0.4%，改性石墨烯0.08~0.2%，余量為鉛。

本發明的申請人在研究中驚奇的發現，在本發明的配方體系中，通過控制鉛鈣合金中鈣的含量在0.09%~0.096%能夠顯著提高防腐效果，其中鈣含量為0.094%時，防腐效果最佳，當鈣的含量大于0.096%時，在使用過程中，長寬方向長大速度增大，合金的腐蝕速度增加，從而降低電池使用壽命，當鈣的含量小于0.09%時，合金內部結晶結構變粗，晶間腐蝕速度增加，正極板柵在使用過程中，會更快的出現腐爛、斷裂，從而降低電池的使用壽命。

作為一種優選方案，所述鉛鈣合金由以下重量百分比組分制成：鈣0.092~0.096%，鋁0.01~0.03%，錫1.6~1.8%，鉍0.09~0.12%，稀土0.15~0.4%，改性石墨烯0.1~0.2%，余量為鉛。

作為一種最優選方案，所述鉛鈣合金由以下重量百分比組分制成：鈣0.094%，鋁0.02%，錫1.7%，鉍0.1%，稀土0.3%，改性石墨烯0.12%，余量為鉛。

作為一種優選方案，所述稀土由以下重量百分比組分組成：25~35%鑭、20~30%釔、20~30%釹、15~25%鈰。