[发明专利]一种冲网板栅用铅基合金及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种冲网板栅用铅基合金及其制备方法和应用，所述铅基合金由以下质量百分比的组分配制而成：锰0.8‑1.5%、碲0.1‑0.3%、钴0.05‑0.1%、硒0.05‑0.3%，其余为电解铅。其中，所述锰为纯度99.9%以上的电解锰片，所述碲为纯度99.99%以上的碲颗粒，所述钴为纯度99.99%以上的钴片，所述硒为纯度99.99%以上的硒颗粒，所述铅为纯度99.994%以上的电解铅锭。采用本发明的铅基合金配方以及制备方法制备的正极板，可以抑制蓄电池在充放电过程中导致的板栅表面高阻抗层的形成，解决蓄电池的初期容量衰减问题，进一步延长蓄电池的深循环使用寿命。

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，具体地来说，涉及一种冲网板栅用铅基合金及其制备方法和应用。

背景技术

目前，为实现蓄电池的无镉化和无砷化，电动助力车的蓄电池正极板的板栅合金已经由铅锑镉合金调整为铅钙锡铝或铅钙稀土合金；然而，调整为新合金后，部分电池出现了初期容量下降的现象，蓄电池在50个寿命循环内容量急剧下降，电池寿命终止，尤其是高温环境下，该种现象更加明显。

经通过对该种现象的研究分析发现，出现该种问题的原因是正极板的板栅与活性物质之间形成了一层高阻抗的物质，该种物质是介于氧化铅和二氧化铅之间的致密氧化层，该氧化层通过正常的充放电不能完全消除，由于该氧化层的存在，使得蓄电池的内阻增加，活性物质产生的电能不能很好的通过板栅导出，最终导致蓄电池容量下降。同时，经尝试采用铅锑锡银合金、铅炭合金、铅锑铜合金等合金后，仍然没有解决该问题。

公开号为CN109196688A的专利文献公开铅基合金和相关方法和产物，文中提出“铅基合金，以合金总重量百分比计包含0.0030％至0.0900％铋，0.0010％至0.0300％锑，0.0010％至0.0300％砷和0.0010％至0.0100％锡，其中该合金含有以重量计总计小于0.0010％(10ppm)的碲、硒、镍、铜、钼、锰、钴和铬”。该现有技术中铅基合金除铅以外的主要组分仍然包括砷，同时也解决不了避免板栅与活性物质之间形成高阻抗的氧化层从而导致蓄电池初期容量衰减的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冲网板栅用铅基合金及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提到的在保证蓄电池的无镉化和无砷化的基础上，由铅基合金所制备的正极板的板栅与活性物质之间形成了一层高阻抗的物质，该种物质是介于氧化铅和二氧化铅之间的致密氧化层，该氧化层通过正常的充放电不能完全消除，由于该氧化层的存在，使得蓄电池的内阻增加，活性物质产生的电能不能很好的通过板栅导出，最终导致蓄电池容量下降，使用寿命短的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种冲网板栅用铅基合金，由以下质量百分比的组分配制而成：锰0.8-1.5%、碲0.1-0.3%、钴0.05-0.1%、硒0.05-0.3%，其余为电解铅；其中，所述锰为纯度99.9%以上的电解锰片，所述碲为纯度99.99%以上的碲颗粒，所述钴为纯度99.99%以上的钴片，所述硒为纯度99.99%以上的硒颗粒，所述铅为纯度99.994%以上的电解铅锭。

该冲网板栅用铅基合金的具体制备步骤如下：

将配方量的电解铅添加到合金配制炉中，加热熔化，当铅液温度达到600℃时，打捞掉浮在铅液表面的氧化渣，继续加热至650—700℃，开启搅拌，使铅液形成旋涡；搅拌稳定后，将配方量的金属锰片、碲颗粒、钴片、硒颗粒添加到合金配制炉中，继续搅拌30-40分钟，使其混合均匀，制备得到铅基合金，光谱检验合格后，将铅基合金浇铸成铅合金锭。

本发明还提供了上述冲网板栅用铅基合金在制备正极板上的应用，具体应用方法如下：

1）将上述浇铸而成的铅合金锭加入到铅炉中，控制铅炉温度420-500℃，直至铅合金锭完全熔化；

2）将熔化后的铅液流入连铸连轧设备，经过多级辊压，形成厚度为0.7-0.8mm的铅合金带；