一种蓄电池板栅合金及其制备工艺的制作方法

本发明涉及铅酸蓄电池，具体地来说，涉及一种蓄电池板栅合金及其制备工艺。

背景技术：

1、随着交通工具电动化的不断推进，铅酸蓄电池（以下简称蓄电池）的市场需求量也在不断增加，应用领域，应用场景及应用需求逐渐呈现多样化。通过对故障数据分析发现，高温区域及长期在高温环境下使用的蓄电池故障率较高，蓄电池寿命明显偏短，而通过对相应故障电池进行检测及解剖后发现，导致寿命缩短的主要原因是正板栅的腐蚀及长大。

2、具体地，在高温环境下，正板栅的腐蚀速度加快，一旦正板栅完全腐蚀，电池内阻便会急剧增加，导致蓄电池容量下降，影响续航；同时，在正板栅腐蚀时，因腐蚀后的氧化物/硫化物体积增加，腐蚀层会导致正板栅长大，当高度方向长大到一定程度，正板栅的上边框会触碰到负极的汇流排，导致内部短路，而正板栅宽度方向的长大，也有导致外壳破裂，内部极板变形导致的短路问题。

3、而现有技术中相关针对在高温环境下耐腐蚀的板栅合金的研究，如专利申请cn116613323a一种蓄电池石墨烯基耐腐蚀合金板栅等，其均可通过锡等元素的添加，在一定程度上提升板栅的机械强度，降低板栅的腐蚀速率以提高温环境下的板栅的耐腐蚀性能，从而延长蓄电池的使用寿命，但是，现有技术的板栅腐蚀后腐蚀层的导电性大多一般，充电时腐蚀层处的析氧率较高，以致对于腐蚀速率的降低即对于板栅耐腐蚀性能的提升仍然有限，对于蓄电池的使用寿命的提升仍然也有限，同时，现有技术中往往存在着板栅腐蚀后的长大比例高的问题，这进一步影响到蓄电池的使用寿命。

4、为此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种蓄电池板栅合金及其制备工艺，以解决上述背景技术提出的现有技术的板栅腐蚀后腐蚀层的导电性大多一般，以致对于腐蚀速率的降低即对于板栅耐腐蚀性能的提升仍然有限，对于蓄电池的使用寿命的提升仍然也有限，以及现有技术的板栅腐蚀后的长大比例往往较高，致使蓄电池的使用寿命进一步受到影响的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种蓄电池板栅合金，包括以下质量百分比的组分：锡1.5～3%、钴0.05～0.1%、银0.01～0.05%、钾0.05～0.1%、铟0.1～0.5%，其余为铅。

4、进一步的，所述蓄电池板栅合金包括以下质量百分比的组分：锡2～2.7%、钴0.1%、银0.01～0.03%、钾0.05%、铟0.2～0.4%，其余为铅。

5、进一步的，所述蓄电池板栅合金包括以下质量百分比的组分：锡2.5%、钴0.1%、银0.02%、钾0.05%、铟0.3%，其余为铅。

6、本发明还提供了上述蓄电池板栅合金的制备工艺，其具体步骤如下：将铅进行加温熔化后，在惰性气体的保护氛围下，依次加入配方量的钾、钴、银、铟、锡，并搅拌溶解，待全部溶解后，继续搅拌，在高温下保温一段时间得到合金溶液后，浇铸冷却成锭，其中，所述保温的温度为550～650℃，所述保温的时间为5～8h。

7、进一步的，所述保温的温度为600℃，所述保温的时间为6.5h。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

9、1、本发明中的铅、锡、钴、银、钾、铟各组分互相配合，在使得本发明的板栅合金制得的板栅强度好的同时，使得制得的板栅腐蚀后腐蚀层的导电性优越，腐蚀层在充放电过程中的阻抗低，腐蚀层处的析氧率尤其是高温条件下腐蚀层处的析氧率低，板栅的腐蚀速率得以大大减缓，板栅具有尤其是在高温环境下具有优越的耐腐蚀性，从而大幅度地提升了最终制备的铅酸蓄电池高温循环寿命；与此同时，本发明的板栅合金制得的板栅腐蚀后的长大伸长率大大降低，从而进一步提升了最终制备得到的蓄电池的高温循环寿命。

10、2、本发明的板栅合金与传统的铅锡铝钙合金、以及稀土铅合金相比，熔点更低，抗拉强度更高，具备优越的浇铸/压铸的加工性能。

11、3、本发明的板栅合金，能够形成致密的晶体结构，其表层在腐蚀时，可以形成致密的结构阻止硫酸电解液和氧气的侵入，从而降低板栅合金制得的板栅的进一步腐蚀速度，提高板栅的耐腐蚀性尤其是高温环境下的腐蚀性，保证最终制备得到的蓄电池的高温循环寿命。

技术特征：

1.一种蓄电池板栅合金，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：锡1.5～3%、钴0.05～0.1%、银0.01～0.05%、钾0.05～0.1%、铟0.1～0.5%，其余为铅。

2.一种蓄电池板栅合金，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：锡2～2.7%、钴0.1%、银0.01～0.03%、钾0.05%、铟0.2～0.4%，其余为铅。

3.根据权利要求1所述的一种蓄电池板栅合金，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：锡2.5%、钴0.1%、银0.02%、钾0.05%、铟0.3%，其余为铅。

4.权利要求1～3任一项所述的一种蓄电池板栅合金的制备工艺，其特征在于，将铅进行加温熔化后，在惰性气体的保护氛围下，依次加入配方量的钾、钴、银、铟、锡，并搅拌溶解，待全部溶解后，继续搅拌，在高温下保温一段时间得到合金溶液后，浇铸冷却成锭。

5.根据权利要求4所述的一种蓄电池板栅合金的制备工艺，其特征在于，所述保温的温度为550～650℃。

6.根据权利要求5所述的一种蓄电池板栅合金的制备工艺，其特征在于，所述保温的温度为600℃。

7.根据权利要求4所述的一种蓄电池板栅合金的制备工艺，其特征在于，所述保温的时间为5～8h。

8.根据权利要求7所述的一种蓄电池板栅合金的制备工艺，其特征在于，所述保温的时间为6.5h。

技术总结本发明公开了一种蓄电池板栅合金及其制备工艺，涉及铅酸蓄电池技术领域，所述板栅合金包括以下质量百分比的组分：锡1.5～3%、钴0.05～0.1%、银0.01～0.05%、钾0.05～0.1%、铟0.1～0.5%，其余为铅。本发明在使得板栅合金强度好且适合加工的同时，使得板栅合金制得的板栅在高温环境下具有优越的耐腐蚀性，且腐蚀后的长大伸长率大大降低，最终大幅度地提升了制备的蓄电池的高温循环寿命。技术研发人员：杨海涛,沈煜婷,李博洋受保护的技术使用者：江苏海宝资源循环科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9