專利名稱：一種鉛鑭蓄電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于蓄電池領(lǐng)域，具體涉及ー種鉛鑭蓄電池及其制造方法。
背景技術(shù)：
蓄電池是二次電源，其種類很多、用途廣泛，在エ業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等行業(yè)里廣泛使用，如電動汽車、船舶、飛機、動カ機械等。在眾多的蓄電池種類中，鉛酸蓄電池是普及最廣 泛的ー種，我國第一代鉛酸蓄電池的極板采用鉛銻合金，其銻的含量約7%故也可稱鉛銻蓄電池。由于銻的氫超電勢較低，加速了在蓄電池不用時容易長生自放電，負極的鉛自動與硫酸作用生成PbSO4和氫帶走電液產(chǎn)生的酸霧，對環(huán)境的污染大，正極的PbSO2-S板柵的鉛自動作用生成PbSO4,隨著硫酸晶體的不斷長大，電容量和使用壽命縮短，因此蓄電池不用時也要加水、補充充電的經(jīng)常維護保養(yǎng)。第二代鉛酸蓄電池在負極鉛板柵上采用鉛鈣合金，不用銻以提高氫超電勢、減少自放電，另外把負極設(shè)計成過量的，使過充電時只有正極出氧，他將被負極的鉛逐漸吸收，減少出氣量同時減少了水的損失。第二代鉛酸蓄電池比第一代蓄電池技術(shù)進步了很多，但求高仍存在著比特性低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、依舊存在污染環(huán)境等問題,而且生成エ藝復(fù)雜,對生產(chǎn)設(shè)備的要求高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決第一代、第二代鉛酸蓄電池存在的問題，本發(fā)采用鑭系金屬元素與鉛調(diào)配組成鉛鑭合金板柵，提供了ー種鉛鑭蓄電池，包括蓄電池極板，所述蓄電池極板包括正極板柵和負極板柵，其特征在于所述正極板柵采用Pb-Ca-Sn-Al-鑭系元素合金材料鑄造而成，其中鑭系元素為La、Ce、Pr、Dy、Tm、Sm中的ー種或混合物，該正極板柵的重量百分比如下:Ca 為 O. 095-0. 15%、Sn 為 I. 0-2. 0%, Al 為 O. 025-0. 035%、鑭系元素為 O. 03-0. 9%,余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)；所述負極板柵采用Pb-Ca-Sn-Al合金材料鑄造而成，該負極板柵的重量百分比如下:Ca為O. 1-0. 2%、Sn為I. 5-2. 5%、Al為O. 025-0. 035%，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)。進ー步的，所述正極板柵中的鑭系元素為La和Sm的混合物，其在正極板柵中按重量百分比為O. 47%。進ー步的，所述正極板柵中按重量百分比Ca為O. l%、Sn為I. 5%、A1為O. 03%。進ー步的，所述負極板柵中按重量百分比Ca為O. 12 %、Sn為I. 7 %、Al為O. 03 %。上述鉛鑭蓄電池的制造方法，包括以下生產(chǎn)步驟(I)、制備蓄電池極板；(2)、采用AGM隔板將蓄電池極板包片，形成極群組；(3)、將正極極耳、負極極耳通過鑄焊，分別焊接在一起，自動入群；(4)、封接上蓋；(5)、焊接極柱，至少注灌三次極柱膠；(6)、加酸靜置四小時以上，按放電末期電壓較一致的電池進行配組；
(7)、加蓋安全閥。鉛鑭蓄電池制造方法的步驟(I)中所述的蓄電池極板包括以下生產(chǎn)步驟(I. I)、制備正極板柵和負極板柵；(I. 2)、制備正極板鉛膏和負極板鉛膏；(I. 3)、將步驟(I. 2)制得的正極板鉛膏涂到步驟(I. I)制得的正極板柵上，得到正生極板；將步驟(I. 2)制得的負極板鉛膏涂到步驟(I. I)制得的負極板柵上，得到負生極板；(I. 4)、將步驟(I. 3)制得的正生極板和負生極板高溫固化，并對正生極板和負生極進行干燥； (I. 5)、生極板化成，將步驟(I. 4)制得的正升級版和負生極板放到化成槽中進行化成制得正熟極板和負熟級板，并對制得的正熟極板和負熟極板進行干燥；其特征在干所述步驟(1.1)中所述的正極板柵采用Pb-Ca-Sn-Al-鑭系元素合金材料鑄造而成，其中鑭系元素為La、Ce、Pr、Dy、Tm、Sm中的ー種或混合物，該正極板柵的重量百分比如下Ca為O. 095-0. 15%、Sn為I. 0-2. 0%, Al為O. 025-0. 035%、鑭系元素為O. 03-0. 9%，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)；所述負極板柵采用Pb-Ca-Sn-Al合金材料鑄造而成，該負極板柵的重量百分比如下Ca為O. 1-0. 2%, Sn為1.5-2. 5%、Al為O. 025-0. 035%，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)。進ー步的，所述正極板柵中的鑭系元素為La和Sm的混合物，其在正極板柵中按重量百分比為O. 47%。進ー步的，所述正極板柵中按重量百分比Ca為O. l%、Sn為I. 5%、A1為O. 03%。進ー步的，所述負極板柵中按重量百分比Ca為O. 12 %、Sn為I. 7 %、Al為O. 03 %。進ー步的，所述步驟(I. 4)中正生極板和負生極板的固化溫度為70_80°C。本發(fā)明具有如下有益效果根據(jù)本發(fā)明提供的鉛鑭蓄電池，其蓄電池極板采用的鉛鑭合金板柵替代傳統(tǒng)的合金板柵，經(jīng)檢測具有以下優(yōu)點一是鉛鑭蓄電池的析氫電勢更高，有利提高蓄電池的電性能；ニ是鉛鑭蓄電池的晶體急劇細化，提高合金物理機械性能，增強板柵的耐腐蝕能力；三是鉛鑭蓄電池，大大提高了充(放)電能力；四是鉛鑭蓄電池的鉛鑭合金板柵與傳統(tǒng)的合金板柵相比具有提高初始硬度和快速硬化的特點，同時能提高鉛鑭合金的韌性和流動性；五是鉛鑭蓄電池鉛鑭合金板柵的含鎘量，正極< O. 0002%、負極< O. 0001%,已達到近無鎘蓄電池的要求，舊蓄電池回收利用滿足鉛鑭蓄電池無鎘害的規(guī)定；六是鑭及鑭系元素具有抗血凝、抗癌、抗炎等作用，對人體不產(chǎn)生負面影響、不會給環(huán)境造成污染。
具體實施例方式為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進ー步描述。ー種鉛鑭蓄電池，其制造方法包括以下生產(chǎn)步驟(I)、制備鉛酸蓄電池極板；(2)、采用AGM隔板將蓄電池極板包片，形成極群組；(3)、將正極極耳、負極極耳通過鑄焊，分別焊接在一起，自動入群；(4)、封接上蓋；
(5)、焊接極柱，至少注灌三次極柱膠；(6)、加酸靜置四小時以上，按放電末期電壓較一致的電池進行配組；(7)、加蓋安全閥。鉛鑭蓄電池制造方法的步驟(I)中所述的蓄電池極板包括以下生產(chǎn)步驟(I. I)、制備正極板柵和負極板柵；(I. 2)、制備正極板鉛膏和負極板鉛膏；(I. 3)、將步驟(I. 2)制得的正極板鉛膏涂到步驟(I. I)制得的正極板柵上，得到正生極板；將步驟(I. 2)制得的負極板鉛膏涂到步驟(I. I)制得的負極板柵上，得到負生極板； (I. 4)、將步驟(I. 3)制得的正生極板和負生極板通過70_80°C高溫固化，并對正生極板和負生極進行干燥；(I. 5)、生極板化成，將步驟(I. 4)制得的正升級版和負生極板放到化成槽中進行化成制得正熟極板和負熟級板，并對制得的正熟極板和負熟極板進行干燥；上述步驟(I. I)中所述正極板柵采用Pb-Ca-Sn-Al-鑭系元素合金材料鑄造而成，其中鑭系元素為La、Ce、Pr、D y、Tm、Sm中的ー種或混合物，該正極板柵的重量百分比如下Ca 為 O. 095-0. 15%,Sn 為 I. 0-2. 0%,A1 為 O. 025-0. 035%、鑭系元素為 O. 03-0. 9%，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)；本實施例中正極板柵中按重量百分比Ca為O. 1%、Sn為I. 5%、Al為O. 03%、鑭系元素為La和Sm的混合物在正極板柵中按重量百分比為O. 47%。上述步驟(I. I)中負極板柵采用Pb-Ca-Sn-Al合金材料鑄造而成，該負極板柵的重量百分比如下Ca為O. 1-0. 2%, Sn為I. 5-2. 5%, Al為O. 025-0. 035%，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)。本實施例中負極板柵中按重量百分比Ca為O. 12%> Sn為I. 7%、Al為O. 03%。采用本實施例制造的鉛鑭蓄電池經(jīng)北方汽車質(zhì)量監(jiān)瞀檢驗鑒定實驗所和國家有色金屬質(zhì)量監(jiān)瞀檢驗中心的檢驗(測試)報告與國家規(guī)定的鉛酸蓄電池的技術(shù)標準對比如下表I、電動助力車用蓄電池電性能指標比較
權(quán)利要求
1.ー種鉛鑭蓄電池，包括蓄電池極板，所述蓄電池極板包括正極板柵和負極板柵，其特征在于所述正極板柵采用Pb-Ca-Sn-Al-鑭系元素合金材料鑄造而成，其中鑭系元素為La、Ce、Pr、Dy、Tm、Sm中的ー種或混合物，該正極板柵的重量百分比如下Ca為O.095-0. 15%、Sn 為 I. 0-2. 0%、A1 為 O. 025-0. 035%、鑭系元素為 O. 03-0. 9%，余量為 Pb及不可避免的雜質(zhì)；所述負極板柵采用Pb-Ca-Sn-Al合金材料鑄造而成，該負極板柵的重量百分比如下:Ca為O. 1-0. 2%,Sn % I. 5-2. 5%,Al為O. 025-0. 035%，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉛鑭蓄電池，其特征在于所述正極板柵中的鑭系元素為La和Sm的混合物，其在正極板柵中按重量百分比為O. 47%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鉛鑭蓄電池，其特征在于所述正極板柵中按重量百分比 Ca 為 O. 1%、Sn 為 I. 5%、Al 為 O. 03%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉛鑭蓄電池，其特征在于所述負極板柵中按重量百分比Ca為 O. 12%、Sn 為 I. 7%、Al 為 O. 03%。
5.一種鉛鑭蓄電池的制造方法，包括以下生產(chǎn)步驟 (1)、制備蓄電池極板； (2)、采用AGM隔板將蓄電池極板包片，形成極群組； (3)、將正極極耳、負極極耳通過鑄焊，分別焊接在一起，自動入群； (4)、封接上蓋； (5)、焊接極柱，至少注灌三次極柱膠； (6)、加酸靜置四小時以上，按放電末期電壓較一致的電池進行配組； (7)、加蓋安全閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述鉛鑭蓄電池的制造方法，其特征在于步驟(I)所述蓄電池極板包括以下生產(chǎn)步驟 (I. I)、制備正極板柵和負極板柵； (I. 2)、制備正極板鉛膏和負極板鉛膏； (I. 3)、將步驟(1.2)制得的正極板鉛膏涂到步驟(I. I)制得的正極板柵上，得到正生極板；將步驟(I. 2)制得的負極板鉛膏涂到步驟(I. I)制得的負極板柵上，得到負生極板； (I. 4)、將步驟(1.3)制得的正生極板和負生極板高溫固化，并對正生極板和負生極進行干燥； (I. 5)、生極板化成，將步驟(1.4)制得的正升級版和負生極板放到化成槽中進行化成制得正熟極板和負熟級板，并對制得的正熟極板和負熟極板進行干燥； 其特征在于所述步驟(I. I)中所述的正極板柵采用Pb-Ca-Sn-Al-鑭系元素合金材料鑄造而成，其中鑭系元素為La、Ce、Pr、Dy、Tm、Sm中的ー種或混合物，該正極板柵的重量百分比如下Ca 為 O. 095-0. 15 %、Sn 為 I. 0-2. O %、Al 為 O. 025-0. 035 %、鑭系元素為O. 03-0. 9 %，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)；所述負極板柵采用Pb-Ca-Sn-Al合金材料鑄造而成，該負極板柵的重量百分比如下Ca為O. 1-0. 2%, Sn為1.5-2. 5%、Al為O.025-0. 035%，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述鉛鑭蓄電池的制造方法，其特征在于所述正極板柵中的鑭系元素為La和Sm的混合物，其在正極板柵中按重量百分比為O. 47%。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述鉛鑭蓄電池的制造方法，其特征在于所述正極板柵中按重量百分比Ca為O. 1%、Sn為1.5%、Al為O. 03%。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉛鑭蓄電池的制造方法，其特征在于所述負極板柵中按重量百分比 Ca 為 O. 12%, Sn 為 I. 7%, Al 為 O. 03%。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述鉛鑭蓄電池的制造方法，其特征在干所述步驟(1.4)中正生極板和負生極板的固化溫度為70-80°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鉛鑭蓄電池及制造方法，該種鉛鑭蓄電池的蓄電池極板包括正極板柵和負極板柵，正極板柵采用Pb-Ca-Sn-Al-鑭系元素合金材料鑄造而成，其中鑭系元素為La、Ce、Pr、Dy、Tm、Sm中的一種或混合物，該正極板柵的重量百分比如下Ca為0.095-0.15％、Sn為1.0-2.0％、Al為0.025-0.035％、鑭系元素為0.03-0.9％，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)；負極板柵采用Pb-Ca-Sn-Al合金材料鑄造而成，該負極板柵的重量百分比如下Ca為0.1-0.2％、Sn為1.5-2.5％、Al為0.025-0.035％，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)。該種鉛鑭蓄電池解決現(xiàn)有鉛酸蓄電池存在的問題。
文檔編號H01M4/68GK102694180SQ20121019032
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者徐玉琴 申請人:泉州市東日電器發(fā)展有限公司