[发明专利]一种铅钙锡铜银钠稀土板栅合金、正极板栅及铅酸蓄电池

说明书

本申请公开了一种铅钙锡铜银钠稀土板栅合金、正极板栅及铅酸蓄电池，属于铅酸蓄电池技术领域。第一方面，本申请涉及一种正极板栅，板栅中含有0.03wt％～0.2wt％的稀土元素；其中，稀土元素为镧、铈、钐、钇的任意比组合物。第二方面，本申请提供一种正极板栅的制备方法，所述方法使用稀土元素。第三方面，本申请提供一种铅酸蓄电池，所述铅酸蓄电池使用上述正极板栅。本申请设计的铅钙锡铜银钠稀土板栅合金不仅可以有效的降低板栅表面氧化膜的阻抗、改善深循环性能，还能促进二氧化铅的生长，提高合金的耐腐蚀性能，细化晶粒，防止板栅合金发生晶间腐蚀而断裂，具有良好的深循环性能和较长的浮充寿命，同时还降低了生产成本。

技术领域

本发明属于铅酸蓄电池技术领域，特别涉及一种铅钙锡铜银钠稀土板栅合金、正极板栅及铅酸蓄电池。

背景技术

铅酸蓄电池主要由容器、极板和隔板三部分组成。板栅是铅酸电池中最重要的非活性物质，自从铅酸电池发明以来，Pb-Sb合金一直是板栅最主要的选用材料。随着免维护铅酸电池的出现，Pb-Sb合金已不能满足电池免维护的性能要求，逐渐被其他合金所替代。研究发现，Pb-Ca合金具有优异的免维护性能，但其晶间腐蚀现象严重，钙含量不易控制，尤其是电池板栅表面形成的高阻抗钝化膜严重地阻碍着电池充放电过程的进行，使得电池的早期容量损失(PCL)现象加剧，从而大大地缩短电池的使用寿命，其中以正极板栅的影响为最。

除铅钙合金外，在蓄电池中应用最为广泛的还有铅锑合金。铅锑合金熔点较低，熔融状态下流动性较好，易于浇铸成型，但是板栅的气体析出超电势低，其使用寿命较短。

发明内容

为了解决上述至少一种技术问题，开发一种耐腐蚀、使用寿命较长的正极板栅，本申请提供一种铅钙锡铜银钠稀土板栅合金、正极板栅及铅酸蓄电池。

第一方面，本申请涉及一种铅钙锡铜银钠稀土板栅合金，包括以下组分：钙0.04～0.12wt％、锡0.3～1.2wt％、铜0.02～0.06wt％、银0.005～0.05wt％、钠0.01～0.06wt％，稀土元素0.03wt％～0.2wt％，其余为铅；其中，所述稀土元素包括镧、铈、钐、钇中两种及以上的组合物。

可选的，所述稀土元素包括镧0.01wt％～0.1wt％，铈0.01wt％～0.1wt％，钐0.005wt％～0.05wt％，钇0.005wt％～0.05wt％中两种及以上的组合物。

第二方面，本申请提供一种正极板栅，用上述合金制备得到。

第三方面，本申请提供一种正极板栅的制备方法，所述方法使用稀土元素。

可选的，所述方法包括以下制备步骤：

S1、铅铜银钠稀土母合金配制

将配方量7％的铅熔化至铅液，升温，按照配方量依次加入铜和稀土元素，搅拌达到共熔状态；加入配方量3％的铅，降温铸锭，制得铅铜银钠稀土母合金；

S2、铅钙锡铜银钠稀土合金配制

将配方量63％的铅熔化至铅液，升温，在搅拌条件下，按配方量依次加入钙和S1中制得的铅铜银钠稀土母合金；加入配方量27％的铅，降温后加入配方量的锡，搅拌达到共熔状态，铸锭除渣，得到铅钙锡铜银钠稀土合金配制；

S3、板栅铸造

将S2制得的铅钙锡铜银钠稀土合金铸锭熔化，按照板栅铸造工艺，制得正极板栅。

可选的，所述S1中，铅熔化温度为400～500℃；升温至800～1200℃时依次加入配方量的铜和稀土元素；降温至600～700℃铸锭。

可选的，所述S2中，铅熔化温度为400～500℃；升温至600～800℃依次加入钙和S1中制得的铅铜银钠稀土母合金；降温至500～550℃加入锡。