專利名稱：鉛酸蓄電池板柵合金材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池板柵合金材料的制備方法，尤其涉及一種鉛酸蓄電池板柵合金材料的制備方法。
背景技術(shù)：
目前鉛酸蓄電池的總產(chǎn)值為全部化學(xué)電源總產(chǎn)值的一半，鉛酸蓄電池因其大電流放電性能在電動汽車、混合動力車、風(fēng)力發(fā)電、太陽能電池以及通迅基礎(chǔ)設(shè)施中得到廣泛應(yīng)用。而板柵合金材料是決定電池性能的關(guān)鍵，在鉛蓄電池中，其大電流放電性能、浮充壽命、自放電、回收率及經(jīng)濟(jì)性等雖都占有優(yōu)勢。目前，鉛酸蓄電池為了實(shí)現(xiàn)密封和免維護(hù)要求，其正極板柵普遍采用低銻合金和鉛鈣合金，兩種合金各有優(yōu)缺點(diǎn)。低銻和無銻合金產(chǎn)生“早期容量損失”(即PCL現(xiàn)象)，所以抑制其在免維護(hù)密封鉛酸蓄電池領(lǐng)域中的應(yīng)用。但是鉛鈣合金由于鈣元素的存在，鉛鈣板柵合金與活性物質(zhì)界面容易生成硫酸鉛、硫酸鈣、或半導(dǎo)體性質(zhì)的氧化物阻擋層，增加蓄電池的內(nèi)阻，降低蓄電池的充放電性能，當(dāng)蓄電池用于循環(huán)用途時，容易發(fā)生早期容量損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鉛酸蓄電池板柵用合金材料的制備方法，以提高正極板柵的機(jī)械性能、耐腐蝕性能、充放電性能以及抗鈍化等性能，延長鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種鉛酸蓄電池板柵用合金材料制備方法，包括如下步驟
步驟1，按如下重量百分比準(zhǔn)備原材料Ca 0. 089T0. 1%，Sn 0. 5%"0. 8%，Al
0.02% 0. 04%, Zn 0. 03% 0. 08%, TiO. 01% 0. 035%，稀土 0. 05% 1. 5%，余量為 Pb，其中稀土為Ho、Er、Tm的混合物，混合物中的Ho、Er、Tm的重量百分比為Ho為5% 10%，Er為20% 25%，Tm 為 65% 75% ； 步驟2，制備Ti-Sn合金將真空感應(yīng)爐在氬氣保護(hù)下升溫至1750°C，所述真空感應(yīng)爐的真空度< 0. IPa，熔化純鈦，熔后，按步驟I的配比再加入錫塊；待金屬全部都熔化后，攪拌均勻，降溫至60(T50(rC時，停止通入惰性氣體氣體，將得到鈦錫合金液真空出爐，鑄模，并粉碎；
步驟3，制備Ca-Al中間合金將Ca、Al、稀土按步驟I所述的配比加入坩堝電爐中，在70(T80(TC溫度下，抽真空、通氮?dú)獗Ｗo(hù)進(jìn)行熔煉，配置出Ca-Al中間合金，粉碎；
步驟4，在高溫熔爐中熔煉Pb-Zn，在57(T62(TC溫度下熔煉，待合金熔化完畢后，按步驟I的成分配比分別加入步驟2中得到Ti-Sn合金粉末以及步驟3中得到的Ca-Al中間合金粉末，升溫將其所有合金融化后，攪拌均勻、靜止、撈渣、取樣，在融化溫度下保溫廣2. 5小時，再進(jìn)行冷卻，合金液的冷卻速度控制在120K 150K/S ；
步驟5，對步驟4所取試樣進(jìn)行分析，根據(jù)試樣成分進(jìn)行合金成分調(diào)整，直至合金化學(xué)成分達(dá)到各組分的重量百分比要求。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一
按如下重量百分比準(zhǔn)備原材料Ca 0. 08%, Sn 0. 5%, Al 0. 02%, Zn 0. 03%, TiO. 01%，稀土 0. 05%，余量為Pb，其中稀土為Ho、Er、Tm的混合物，混合物中的Ho、Er、Tm的重量百分比為Ho為5%，Er為25%，Tm為70%，所述原材料的純度均大于99%。制備Ti-Sn合金將真空感應(yīng)爐在氬氣保護(hù)下升溫至1750°C，所述真空感應(yīng)爐的真空度< 0. IPa，熔化純鈦，熔后，按所述配比再加入錫塊；待金屬全部都熔化后，攪拌均勻，降溫至550°C時，停止通入惰性氣體氣體，將得到鈦錫合金液真空出爐，鑄模，并粉碎。制備Ca-Al中間合金將Ca、Al、稀土按所述的配比加入坩堝電爐中，在700°C溫度下，抽真空、通氮?dú)獗Ｗo(hù)進(jìn)行熔煉，配置出Ca-Al中間合金，粉碎。
在高溫熔爐中熔煉Pb-Zn，在570°C溫度下熔煉，待合金熔化完畢后，按所述的成分配比分別加入之前得到Ti-Sn合金粉末以及之前得到的Ca-Al中間合金粉末，升溫將其所有合金融化后，攪拌均勻、靜止、撈渣、取樣，在融化溫度下保溫2小時，再進(jìn)行冷卻，合金液的冷卻速度控制在150K/S。對所取試樣進(jìn)行分析，根據(jù)試樣成分進(jìn)行合金成分調(diào)整，直至合金化學(xué)成分達(dá)到各組分的重量百分比要求。實(shí)施例二
按如下重量百分比準(zhǔn)備原材料Ca 0. 1%, Sn 0. 8%, Al 0. 04%，ZnO. 08%，TiO. 035%，稀土I. 5%，余量為Pb，其中稀土為Ho、Er、Tm的混合物，混合物中的Ho、Er、Tm的重量百分比為Ho 為 10%，Er 為 25%，Tm 為 65%。制備Ti-Sn合金將真空感應(yīng)爐在氬氣保護(hù)下升溫至1750°C，所述真空感應(yīng)爐的真空度< 0. IPa，熔化純鈦，熔后，按所述配比再加入錫塊；待金屬全部都熔化后，攪拌均勻，降溫至600°C時，停止通入惰性氣體氣體，將得到鈦錫合金液真空出爐，鑄模，并粉碎。制備Ca-Al中間合金將Ca、Al、稀土按步驟(I)所述的配比加入坩堝電爐中，在800°C溫度下，抽真空、通氮?dú)獗Ｗo(hù)進(jìn)行熔煉，配置出Ca-Al中間合金，粉碎。在高溫熔爐中熔煉Pb-Zn，在57(T620°C溫度下熔煉，待合金熔化完畢后，按所述的成分配比分別加入之前得到Ti-Sn合金粉末以及之前中得到的Ca-Al中間合金粉末，升溫將其所有合金融化后，攪拌均勻、靜止、撈渣、取樣，在融化溫度下保溫I. 5小時，再進(jìn)行冷卻，合金液的冷卻速度控制在120K/S。對所取試樣進(jìn)行分析，根據(jù)試樣成分進(jìn)行合金成分調(diào)整，直至合金化學(xué)成分達(dá)到各組分的重量百分比要求。經(jīng)測試，根據(jù)實(shí)施例一和二制備出的板柵用合金，其耐腐蝕性能、機(jī)械性能及使用壽命均得到了顯著的改善。以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鉛酸蓄電池板柵用合金材料制備方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟1，按如下重量百分比準(zhǔn)備原材料Ca O. 089Γ0. 1%，Sn O. 5°/Γθ. 8%，AlO.02% 0· 04%, Zn O. 03% 0· 08%, TiO. 01% 0· 035%，稀土 O. 05% 1· 5%，余量為 Pb，其中稀土為Ho、Er、Tm的混合物，混合物中的Ho、Er、Tm的重量百分比為Ηο為5% 10%，Er為20% 25%，Tm 為 65% 75% ； 步驟2，制備Ti-Sn合金將真空感應(yīng)爐在氬氣保護(hù)下升溫至1750°C，所述真空感應(yīng)爐的真空度< O. IPa，熔化純鈦，熔后，按步驟I的配比再加入錫塊；待金屬全部都熔化后，攪拌均勻，降溫至60(T50(TC吋，停止通入惰性氣體氣體，將得到鈦錫合金液真空出爐，鑄模，并粉碎； 步驟3，制備Ca-Al中間合金將Ca、Al、稀土按步驟I所述的配比加入坩堝電爐中，在.70(T80(TC溫度下，抽真空、通氮?dú)獗Ｗo(hù)進(jìn)行熔煉，配置出Ca-Al中間合金，粉碎； 步驟4，在高溫熔爐中熔煉Pb-Zn，在57(T620°C溫度下熔煉，待合金熔化完畢后，按步驟I的成分配比分別加入步驟2中得到Ti-Sn合金粉末以及步驟3中得到的Ca-Al中間合金粉末，升溫將其所有合金融化后，攪拌均勻、靜止、撈渣、取樣，在融化溫度下保溫廣2. 5小時，再進(jìn)行冷卻，合金液的冷卻速度控制在120K 150K/S ； 步驟5，對步驟4所取試樣進(jìn)行分析，根據(jù)試樣成分進(jìn)行合金成分調(diào)整，直至合金化學(xué)成分達(dá)到各組分的重量百分比要求。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鉛酸蓄電池板柵用合金材料的制備方法，包括如下步驟按如下重量百分比準(zhǔn)備原材料Ca 0.08%-0.1%，Sn 0.5%-0.8%，Al 0.02%-0.04%，Zn 0.03%-0.08%，Ti 0.01%-0.035%，稀土0.05%-1.5%，余量為Pb，其中稀土為Ho、Er、Tm的混合物；制備Ti-Sn合金；制備Ca-Al中間合金；在高溫熔爐中熔煉Pb-Zn，在570~620℃溫度下熔煉，待合金熔化完畢后，加入之前得到Ti-Sn合金粉末Ca-Al中間合金粉末，升溫將其所有合金融化后，攪拌均勻、靜止、撈渣、取樣，冷卻、試樣進(jìn)行分析，根據(jù)試樣成分進(jìn)行合金成分調(diào)整，直至合金化學(xué)成分達(dá)到各組分的重量百分比要求。
文檔編號C22C11/06GK102703755SQ20121020622
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者姜波 申請人:上海錦眾信息科技有限公司