[发明专利]一种包含铅‑石墨烯复合材料的铅蓄电池板栅的制备方法

摘要

本发明公开了一种包含铅‑石墨烯复合材料的铅蓄电池板栅的制备方法，包括以下步骤(1)依据板栅合金配方，称取各原材料；(2)将铅锭、锡锭制成小块；(3)将铅块、锡块、钙屑、碎铝片和铅‑石墨烯复合材料混合进行球磨，获得粉体；(4)将粉体装入包套中，热挤压制成铅带；(5)对铅带进行后处理，完成后冲压制成板栅。铅‑石墨烯复合材料的密度比石墨烯大，作为添加剂直接与铅粉混合，热挤压制得铅带，保证石墨烯均匀的弥散分布在铅合金内部，克服了石墨烯密度低，与其他金属混合不均匀的缺陷。

主权项

一种铅蓄电池板栅的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：①制备铅‑石墨烯复合材料：(1)对石墨烯粉末进行表面活性剂处理：按照300g/L的比例将石墨烯粉末加入表面活性剂溶液中，浸泡30min，浸泡过程采用超声辅助；浸泡完毕后，将石墨烯粉末洗至中性，抽滤，然后在100℃下烘干；表面活性剂采用十六烷基三甲基溴化铵，表面活性剂的浓度为0.1g/L；(2)配置弥散电镀液：该弥散电镀液采用甲基磺酸铅镀液，具体配方为：甲基磺酸铅40g/L、甲基磺酸125g/L、水杨醛烷基醚0.25g/L、硝酸铋0.1g/L；(3)向弥散电镀液中加入15g/L经过表面活性处理的石墨烯粉末，以纯铅板为阳极，相同面积的铅板、钛板或铂板为阴极，恒定电流密度为2500A/m2，进行恒流电镀；温度为25℃，沉积时间为2h；沉积过程中，采用磁力搅拌方式进行间歇性搅拌，搅拌间隔时间为15min；(4)将沉积物从导电基体表面刮下，对沉积物进行水洗至中性，在80℃真空环境下干燥，获得所述铅‑石墨烯复合材料；②制备铅蓄电池板栅：板栅合金配方如下：锡：0.5％、铅‑石墨烯复合材料：10.0％、铅为余量，比例均为重量百分比；板栅合金制备工艺步骤为：(1)将铅锭、锡锭冷切成体积为2cm3的小块；(2)按照合金配方比例，将冷切后的铅块、锡块和铅‑石墨烯复合材料加入真空球磨罐中球磨12h；(3)将均匀混合的粉体装入方形铅钙锡铝合金包套中，抽真空至真空压强为1×10‑2Pa以下，加热至240℃，保温0.5h，冷却至室温后焊接封口；(4)将封好包套的混合粉体在300℃、100MPa下进行热等静压处理1h；(5)将热等静压处理后的合金块在320℃下进行热挤压，制备成需要的尺寸和厚度的铅带；热挤压过程的挤压比为10：1，挤压速率为5mm/s，挤压力为200kN；(6)对挤压成型的铅带进行300℃下，30min的固溶处理，固溶处理后进行3天的自然时效；(7)经时效后的铅带通过冲孔工艺制备蓄电池板栅。