[发明专利]包含铅锡-稀土-石墨烯的铅蓄电池板栅合金的制备方法

摘要

本发明公开了一种包含铅锡‑稀土‑石墨烯的铅蓄电池板栅合金的制备方法，包括以下步骤：(1)制备铅‑石墨烯复合材料；(2)制备板栅母合金；(3)制备板栅合金；以质量百分比计，板栅合金的组成为：锡0.1～1.0％、镧0.01～0.2％，铈0.05～0.5％、铅‑石墨烯复合材料0.5～10.0％、铅为余量。本发明通过添加稀土元素，显著改善合金的晶粒、晶界特性，晶粒尺寸显著减小，晶界面积增大，相同电流密度下，可显著减少腐蚀量。利用复合电镀技术，在纯铅板上沉积铅‑石墨烯复合材料，在后续的板栅合金制备过程中，直接作为原料进行熔炼，简化了板栅合金制备工艺。

主权项

1.一种包含铅锡‑稀土‑石墨烯的铅蓄电池板栅合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备铅‑石墨烯复合材料：向含铅离子的弥散电镀液中加入改性石墨烯粉末，以惰性导电基体为阳极，以纯铅板为阴极，电化学沉积获得沉积有铅‑石墨烯复合材料的纯铅板；(2)制备板栅母合金：将锡、镧和铈依次加入熔化的铅液中，加热熔化并搅拌均匀，浇铸板栅母合金锭；(3)制备板栅合金：a、将占铅总质量70～80％的铅锭加入中频炉中，加热熔化；b、向熔体中加入步骤(2)中制备的板栅母合金锭，继续加热使其熔化并搅拌均匀；c、停止加热，待合金液温度降至350～400℃，加入步骤(1)中制备的沉积有铅‑石墨烯复合材料的纯铅板，熔化、搅拌均匀；d、加入剩余铅锭，熔化、搅拌，清渣后浇铸合金锭；以质量百分比计，板栅合金的组成为：锡0.2～0.8％、镧0.02～0.1％、铈0.05～0.2％、铅‑石墨烯复合材料2.0～6.0％、铅为余量；步骤(1)中，所述弥散电镀液中铅离子浓度为0.05～1.0mol/L，改性石墨烯粉末的添加量为0.1～20g/L；电化学沉积的条件为：温度为15～45℃，恒定电流密度为100～3000A/m2或者恒定电压为10～200V，时间为10min～2h；电化学沉积过程中，进行间歇性搅拌，搅拌间隔时间为5～15min；步骤(2)中，以质量百分比计，板栅母合金的组成为：锡2.0～8.0％、镧0.20～1.0％、铈0.50～2.0％、铅为余量；板栅母合金的制备方法为：A、按照板栅母合金配料比，称取各原料；B、先投入占铅总量50～60％的铅锭，加热熔化；C、向熔体中投入锡，搅拌熔化；D、再加入镧和铈，继续加热、搅拌；E、加入剩余铅锭，熔化、搅拌，浇铸板栅母合金锭；步骤B中，将铅锭加热至320～350℃使其熔化，步骤D中，待锡熔化后继续加热至450～580℃，再向熔体加入镧和铈，搅拌5～60min；步骤(3)中，将铅锭加热至320～350℃使其熔化，待铅熔化，继续加热至380～500℃，向熔体中投入板栅母合金锭，搅拌5～60min；步骤(3)中，在熔化铅‑石墨烯复合材料过程中，搅拌5～60min。