[其他]低锑多元铅基合金及其生产方法

说明书

本发明是一种铅蓄电池用板栅合金及生产方法的改进，特别适合用作免维护铅蓄电池的板栅合金。

直到七十年代初，几乎所有的蓄电池板栅合金都是普通的铅锑合金。制造这种普通的铅锑合金通常是用冶金工厂提供的精铅（包括再生铅）和精锑按一定比例配制而铸成的，一般含锑4～12%，余量为铅。我国使用的板栅合金一般含锑7%左右，余量为铅。该合金的可铸性能和机械性能都比较好。但是，由于含锑量高，给蓄电池性能带来不利影响，据资料介绍，主要影响是，合金电阻高，降低了蓄电池的启动能力;过充电电流大导致了电解气化而造成水的快速损失;由于含锑量高，加速了负极板的自放电，缩短了蓄电池的寿命。为了克服上述缺点，科学工作者研制出了一种免维护蓄电池，这种蓄电池的特点在于改变了板栅合金成分，降低锑含量，或者用钙代替锑，即通常说的低锑合金或铅钙合金。铅钙合金因钙在高温下容易氧化，合金的配制和熔化都要求处于惰性气体保护之下，设备和操作比较复杂，而低锑合金只要通过降低板栅合金的含锑量（如合金的含锑量降至4%～3%）然后再添加砷、锡、铜等金属，用常规的设备和方法即可制得。

据《蓄电池》杂志1982年第1期介绍，从七十年代后半期开始，免维护蓄电池已经进入国际商业市场，而且发展十分迅猛。免维护蓄电池的优点是，在使用过程中不需加水，其水损耗量仅为普通蓄电池的十分之一;自放电低;搁置损失小;耐过充电性能较高;端极柱不腐蚀，使用寿命长。因此，用低锑合金铸造板栅的免维护蓄电池在欧洲是很盛行的。然而，直到目前，在我国还没有免维护蓄电池的生产销售和使用（除进口汽车带进的免维护蓄电池以外）。

美国RSR公司生产的蓄电池用板栅合金的成分（重量百分数）为：

2.75    Sb

0.35    Sn

0.40    As

0.075    Cu

0.005    S

0.02    Bi

0.002    Ag

余量    pb

日本公开特许公报昭和58-185739介绍的铅蓄电池用铅基合金成分（重量百分数）为：

0.10～1.20    Sb

0.04～0.40    As

0.01～0.15    Cu

0.04～0.4    Sn

0.002～0.0025    S

余量    pb

我国哈尔宾工业大学研制的四元合金，其成分（重量百分数）为：

3.00    Sb

0.12    As

0.05～0.40Se或0.01～0.05S

余量    pb

无论是制造普通蓄电池用板栅合金，或者是制造免维护蓄电池用板栅合金，都是用含pb99.7%以上的纯铅或者再生精铅和含Sb99.0%以上的精锑以及砷、铜、锡等金属按照合金配方和规定的技术条件，铸造加工成合乎蓄电池用的板栅合金。

图1是制造蓄电池用板栅合金的常规生产工艺流程图。

用图1的方法加工蓄电池用板栅合金，工艺矛盾、过程繁杂，合金成本高、粗铅中的有价金属得不到合理利用。本发明的目的是针对现有的蓄电池用板栅合金及其生产方法进行改进，使粗铅的精炼工艺和板栅合金的加工工艺合为一体，综合利用粗铅中的有价金属，从而简化工艺、降低板栅合金的成本。

本发明是这样实现的，直接用含96.2～99.0%pb的粗铝作原料，初步调整铅以外的其它金属（如Sn、As、Ag）的含量，然后添加适量锑使合金成分达到（重量百分数）：0.72～2.73    Sb，0.307～0.34    Sn、0.24～0.46    As、0.061～0.25    Bi、0.0025～0.030    S、0.02～0.05    Ag、余量pb.浇铸成铅蓄电池用板栅合金。

图2是根据本发明提出的工艺流程图。

用图2的方法生产该合金使用的设备有：

1、合铅锅，容量10吨，用铸铁制成，用于熔化粗铅和调整合金成分。

2、坩埚电阻炉，容量1吨。用于配锑、制成最终的板栅合金。

3、浇铸机，铸造板栅合金。

4、搅拌机，将合金熔体搅拌均匀。

5、铅泵，输送转移合金熔体。

为避免合铅和工具沾污合金，先用氧化锌和水玻璃配制的涂料刷涂接触合金熔体的工具和合铅锅。