[发明专利]一种免维护铅酸蓄电池正极板栅用合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种免维护铅酸蓄电池正极板板栅用新型合金及其制备方法，所述合金由以下重量百分数的成分组成：Ca 0.02‑0.2%、Sn 0.5‑0.8%、Al 0.005‑0.05%、Ag 0.002‑0.3%、Ba 0.002‑0.4%、Si 0.001‑0.08%、余量为Pb，通过加入电解铅升温后加硅铝合金、降温加钡、降温加银、降温加钙、降温加锡、铸锭的工艺步骤制备而成。本发明所提供的蓄电池正极板栅用合金，通过不同元素协同作用，使其具有较高的耐蠕变性、耐腐蚀性及良好的机械性能，从根本上解决了传统铅合金制成的正极板栅在高温环境下的耐腐性能差、板栅易长大等不足，提高了蓄电池的高温使用寿命。利用本发明的合金制成的正极板栅，成本相比传统铅合金显著降低，同时有效提升了耐腐性能、硬度、抗拉强度，大幅提高了产品的市场竞争力。

技术领域

本发明属于铅合金技术领域，具体涉及一种免维护铅酸蓄电池正极板栅用合金及其制备方法。

背景技术

随着铅酸蓄电池技术的不断发展以及锂电行业的冲击，对铅酸蓄电池性能要求越来越高，提高电池耐腐蚀性能、深循环以及充电接收能力等已经成为行业的主要研究方向。其中板栅合金作为铅酸蓄电池的骨架结构，提高其性能是一个很重要的方向。

目前使用最广泛的板栅材料是铅钙合金，为了实现蓄电池免维护要求，要求其正极板栅析氧反应小，耐腐蚀性能优良，为提高耐腐蚀性能并减少析气反应，行业内通常采用铅钙锡铝合金在制备板栅，但传统的铅钙锡铝合金在充放电过程中表面易形成一层钝化膜，阻碍电池正常充放电，影响了电池的循环寿命，而且传统的铅钙锡铝合金在高温下由于板栅腐蚀较快且易长大等因素造成电池寿命大幅度缩短。

为了改善钝化膜及腐蚀长大问题，近年来许多人做了很多合金添加剂研究，中国发明专利CN109518017 A公开了一种免维护铅酸蓄电池正极板板栅用铅合金及其制备方法，利用该发明所述的铅合金制成的蓄电池，在高温环境下使用寿命比普通合金制成的蓄电池提高35%以上，延长了蓄电池在高温条件下的使用寿命。中国发明专利CN 107881356 A公开了一种铅酸蓄电池用银合金正极板栅及其制备方法。利用该发明所述的铅合金制成的蓄电池，能够解决晶间腐蚀严重及钝化膜阻抗大问题，提高了板栅合金的耐腐蚀性能。虽然上述发明专利所制备的合金各具优点，但在低成本、高耐蠕变性、高耐腐蚀性、高机械性能等综合成本及性能方面还有待提高。

因而，急需开发一种低成本、具有较高耐蠕变性、耐腐蚀性及良好的机械性能的合金，用于提高了铅酸蓄电池产品的综合市场竞争力。

发明内容

本发明的目的在于克服以上现有技术的不足并解决现有技术中存在的问题，而提供一种免维护铅酸蓄电池正极板栅用合金，具备低成本、高耐蠕变性、高耐腐蚀性、高机械性能。

本发明所采用的技术方案如下：一种免维护铅酸蓄电池正极板栅用合金，由以下重量百分数的成分组成：Ca 0.02-0.2%、Sn 0.5-0.8%、Al 0.005-0.05%、Ag 0.002-0.3%、Ba0.002-0.4%、Si 0.001-0.08%，余量为Pb。

作为优先，各成分重量百分数为：Ca 0.01-0.15%、Sn0.55-0.75%、Al 0.01-0.015%、Ag 0.01-0.2%、Ba 0.01-0.3%、Si 0.001-0.05%，余量为Pb。

作为优先，各成分重量百分数为：Ca 0.04-0.05%、Sn 0.6-0.7%、Al 0.012-0.13%、Ag 0.04-0.05%、Ba 0.08-0.1%，Si 0.002-0.003%，余量为Pb。

本发明的目的还在于一种上述免维护铅酸蓄电池正极板栅用合金的制备方法，其特征在于：工艺步骤如下：加入电解铅升温后加硅铝合金（Si20%、Al 80%）→降温加钡→降温加银→降温加钙→降温加锡→铸锭。

所述免维护铅酸蓄电池正极板栅用合金的制备方法具体包括以下工艺步骤：