[發(fā)明專利]鉛炭電池用板柵合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110405582.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113241445B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐勝群;陳龍霞;吳濤;戰(zhàn)祥連;王強(qiáng);李艷芬;王玉瑩;唐慧芹;蘇鑫;張進(jìn)宇;姜兆華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淄博火炬能源有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01M4/66
• 分類號(hào): H01M4/66;H01M4/73;H01M4/84;B22D25/04;C22C11/06
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 蔡紹強(qiáng)

本發(fā)明屬于鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鉛炭電池用板柵合金及其制備方法，所述的鉛炭電池用板柵合金，包括如下質(zhì)量比的化學(xué)成分：鈮0.01?0.1％，鉬0.01?0.08％，鈣0.02?0.1％，錫0.2?1.2％，鋁0.02?0.05％，電解鉛余量。通過(guò)本發(fā)明可大大降低合金的晶粒尺寸，提高板柵的腐蝕性能，用于正極可有效解決鉛碳電池正極板柵腐蝕過(guò)早失效的問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)鈮和鉬的添加，用于負(fù)極可明顯提高析氫電位，降低析氫電流，抑制了負(fù)極析氫的程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鉛炭電池用板柵合金及其制備方法。

背景技術(shù)

鉛炭超級(jí)電池是目前電池行業(yè)國(guó)際先進(jìn)的前沿技術(shù)，是鉛酸蓄電池技術(shù)層面上的突破。在諸多研究中，人們把精力均集中于負(fù)極特性的提高，主要包括負(fù)極炭材料種類優(yōu)化，含量?jī)?yōu)化，碳材料改性，添加劑研究，抑氫劑研究和工藝研究等內(nèi)容，在測(cè)試中負(fù)極的研究成果，大大提高了負(fù)極性能，在大電流充放電，抑制硫酸鹽化方面具有明顯的效果，因此在電池測(cè)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)首先引起電池失效的不再是負(fù)極，而是正極板柵的腐蝕。同時(shí)負(fù)極的析氫問(wèn)題諸多研究均集中到了活性物質(zhì)，很少?gòu)陌鍠诺慕嵌瘸霭l(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鉛炭電池用板柵合金及其制備方法，通過(guò)本發(fā)明可大大降低合金的晶粒尺寸，提高板柵的腐蝕性能，解決了鉛炭電池過(guò)早失效的問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)鈮和鉬的添加，用于負(fù)極可明顯提高析氫電位，降低析氫電流，抑制了負(fù)極析氫的程度。

本發(fā)明所述的鉛炭電池用板柵合金，包括如下質(zhì)量比的化學(xué)成分：

鈮0.01-0.1％，鉬0.01-0.08％，鈣0.02-0.1％，錫0.2-1.2％，鋁0.02-0.05％，電解鉛余量。

本發(fā)明所述的鉛炭電池用板柵合金的制備方法，將板柵合金原料熔化后，澆鑄于預(yù)冷的模具鋼板上，形成合金板，將凝固后的合金板再次熔化后，再次澆鑄于預(yù)冷的模具鋼板上，形成合金板，該過(guò)程重復(fù)多次后，制得。

優(yōu)選地，所述的鉛炭電池用板柵合金的制備方法，先將含鈣、鋁、和錫的鉛基礎(chǔ)合金原料熔化后，再加入鈮和鉬熔化后，澆鑄于預(yù)冷的模具鋼板上，形成合金板，將凝固后的合金板再次熔化后，再次澆鑄于預(yù)冷的模具鋼板上，形成合金板，該過(guò)程重復(fù)多次后，制得。

其中：

熔化溫度為700-900℃，時(shí)間為20-40min。

模具鋼板的預(yù)冷處理為：將模具鋼板表面均勻噴涂水玻璃脫模劑后放入-20～-40℃的低溫環(huán)境中30min以上，然后進(jìn)行薄板合金的快速均勻澆鑄。

合金板的厚度為1-2mm。

重復(fù)次數(shù)為3-5次。

合金每次熔化均在真空爐內(nèi)進(jìn)行。

模具鋼板厚度a大于20mm，四周有邊框，邊框深度D為3-5mm，內(nèi)部倒角R為1mm，內(nèi)部向外角傾斜度為5度，模具長(zhǎng)度b大于200mm，寬度M大于200mm，模具鋼板兩端設(shè)有手柄，手柄寬度N大于1/3M。

優(yōu)選地，所述的鉛炭電池用板柵合金的制備方法，將板柵合金原料在真空爐內(nèi)于800℃熔化30min后，在-20～-40℃的鋼板上和該溫度下的環(huán)境中迅速均勻澆鑄厚度1～2mm的合金板，將凝固后的合金板再次熔化后，繼續(xù)在-20～-40℃的鋼板上和該溫度下的環(huán)境中迅速均勻澆鑄厚度1～2mm的合金板，該過(guò)程重復(fù)3-5次，制得。

本發(fā)明鈮和鉬在提高合金耐腐蝕性能，抗熱性，降低脆性對(duì)提高正極性能有明顯的作用，而具有的降低析氫電流可在減少負(fù)極析氫方面有明顯的作用。

本發(fā)明通過(guò)多次低溫(-20～-40℃)快速冷卻合金液，均勻細(xì)化了金屬晶粒，提高了正極板柵的耐腐蝕性能。