專利名稱：一種電動(dòng)自行車用鉛酸蓄電池正極的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)自行車領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)自行車用鉛酸蓄電池正極的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著能源的緊缺，電動(dòng)自行車和混合動(dòng)力汽車越來(lái)越受到市場(chǎng)的歡迎，但是蓄電池的充放電性能和深循環(huán)性能目前還不是很理想。對(duì)此，世界各國(guó)都在研究開(kāi)發(fā)高性能的電池，解決鉛酸蓄電池的可靠性、兔維護(hù)性、深循環(huán)、耐腐蝕等問(wèn)題。電動(dòng)自行車在理論上可選擇燃料電池、鋰電池、鎳氫電池、鉛酸電池等作為動(dòng)力電源，考慮到性能價(jià)格比，目前研究熱點(diǎn)是鋰電池，但商業(yè)化普遍使用的是鉛酸電池，使用鉛酸電池的優(yōu)點(diǎn)是(1)經(jīng)濟(jì)低廉，符合大眾化的要求；( 可大規(guī)模生產(chǎn)，技術(shù)較為成熟；(3) 不排尾氣，零排放，能減少環(huán)境污染；(4)節(jié)省石油資源；(5)使用成本較低，每公里約0. 15 元；(6)鉛蓄電池可實(shí)現(xiàn)循環(huán)再生產(chǎn)，對(duì)資源壓力小。因此可以講在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)鉛酸蓄電池將是電動(dòng)自行車的首選動(dòng)力。目前，鉛蓄電池正極板柵材料大多采用鉛銻或鉛鈣合金。鉛銻合金具有較好的機(jī)械鑄造性能和深充、放電能力，但Sb3+離子易在隔板間遷移并在負(fù)極表面沉積，從而降低了負(fù)極上的析氫過(guò)電位，使電池在充電或過(guò)充電狀態(tài)下極易析氣失水，這將導(dǎo)致電池過(guò)早干涸而中止壽命；鉛鈣合金雖具有析氣失水小，電池?zé)o須加水維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但在充電過(guò)程中， 其正極板柵表面極易生長(zhǎng)一層高電阻的陽(yáng)極腐蝕層和發(fā)生嚴(yán)重的晶間腐蝕。由此，極大地影響了電池深充、放性能，縮短了電池的使用壽命。上述兩種合金雖各有其優(yōu)勢(shì)，但均難以滿足電池的長(zhǎng)壽命的使用要求，急需開(kāi)發(fā)一種既能消除銻易折氣失水，又能避免鈣易產(chǎn)生高電阻腐蝕層的缺陷的新型無(wú)銻、無(wú)鈣正極板柵合金。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種電動(dòng)自行車用鉛酸蓄電池正極的制備方法。該方法制備的正極材料既具有傳統(tǒng)鉛銻合金耐循環(huán)的功能，同時(shí)又具有充電時(shí)水分解小的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是—種電動(dòng)自行車鉛酸蓄電池正極的制備方法，該正極以重量百分比計(jì)由下列組分組成Sn 1. 2 1. 6、Al 0. 2 0. 6、Bi 0. 01 0. 02、Ag 0. 02 0. 08、In 0. 02 0. 05， Cu 0. 05 0. 10，余量為1 ，所述的制備方法為(1)將SruAgJn和Cu放入坩堝中，加熱至1130-1150°C熔化，攪拌均勻，澆入錠模
內(nèi)，冷卻后得到鑄錠備用；(2)將Al和Bi放在鉛鍋中冶煉，于640_660°C熔化并保溫；將上述鑄錠放入鉛鍋中，待鑄錠熔化后攪拌均勻，并靜置15-20min ；(3)調(diào)整澆注溫度為570-580°C，澆注到板柵模具內(nèi)，形成板柵。
本發(fā)明利用金屬Ag、Cu等微量地溶解于合金中，使它們迷散性的沉淀在固溶體中以及晶界線上，從而使腐蝕產(chǎn)物膜產(chǎn)生較好的導(dǎo)電性，降低了普通鉛鈣合金特有的陽(yáng)極腐蝕膜的鈍化效應(yīng)。正極中Bi和h元素的添加，避免了二氧化鉛膜的大量生成造成電池深循環(huán)性能下降的不足。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果為本發(fā)明正極無(wú)銻、無(wú)鈣，替代傳統(tǒng)正極合金，配方簡(jiǎn)單、組成合理，具有電阻率小、 良好的抗氧化耐腐蝕性能、比較理想的機(jī)械強(qiáng)度和抗蠕變性能、較高的析氧電位、良好的自放電性能和免維護(hù)性能、優(yōu)良的壽命循環(huán)能力，電化學(xué)性能較穩(wěn)定。既具有傳統(tǒng)鉛銻合金耐循環(huán)的功能，同時(shí)又具有充電時(shí)水分解小的優(yōu)點(diǎn)。采用此合金制造的電動(dòng)自行車鉛酸蓄電池，在整個(gè)電池使用壽命期間，電池?zé)o需加蒸餾水，既節(jié)約了能源，又給用戶帶來(lái)極大方便， 同時(shí)降低了制造成本，減少了資源的浪費(fèi)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一一種電動(dòng)自行車鉛酸蓄電池正極的制備方法，該正極以重量百分比計(jì)由下列組分組成=Sn 1. 2、Al 0. 6、Bi 0. 01、Ag 0. 08、In 0. 02，Cu 0. 10，余量為 Pb ；所述的制備方法為(1)將Sn、Ag、In和Cu放入坩堝中，加熱至1130°C熔化，攪拌均勻，澆入錠模內(nèi)，冷
卻后得到鑄錠備用；(2)將Al和Bi放在鉛鍋中冶煉，于640°C熔化并保溫；將上述鑄錠放入鉛鍋中，待鑄錠熔化后攪拌均勻，并靜置20min ；(3)調(diào)整澆注溫度為570°C，澆注到板柵模具內(nèi)，形成板柵。實(shí)施例二一種電動(dòng)自行車鉛酸蓄電池正極的制備方法，該正極以重量百分比計(jì)由下列組分組成=Sn 1. 6、Al 0. 2、Bi 0. 02、Ag 0. 02、In 0. 05，Cu 0. 05，余量為 Pb ；所述的制備方法為 (1)將Sn、Ag、In和Cu放入坩堝中，加熱至1150°C熔化，攪拌均勻，澆入錠模內(nèi)，冷
卻后得到鑄錠備用；(2)將Al和Bi放在鉛鍋中冶煉，于660°C熔化并保溫；將上述鑄錠放入鉛鍋中，待鑄錠熔化后攪拌均勻，并靜置15min ；(3)調(diào)整澆注溫度為580°C，澆注到板柵模具內(nèi)，形成板柵。實(shí)施例三一種電動(dòng)自行車鉛酸蓄電池正極的制備方法，該正極以重量百分比計(jì)由下列組分組成Sn 1.3、Al 0.5、Bi 0.012、Ag 0. 06、In 0. 03，Cu 0. 09，余量為 1 ；所述的制備方法為(1)將SruAgJn和Cu放入坩堝中，加熱至1140°C熔化，攪拌均勻，澆入錠模內(nèi)，冷
卻后得到鑄錠備用；(2)將Al和Bi放在鉛鍋中冶煉，于650°C熔化并保溫；將上述鑄錠放入鉛鍋中，待鑄錠熔化后攪拌均勻，并靜置IlSmin ；
(3)調(diào)整澆注溫度為575°C，澆注到板柵模具內(nèi)，形成板柵。實(shí)施例四一種電動(dòng)自行車鉛酸蓄電池正極的制備方法，該正極以重量百分比計(jì)由下列組分組成Sn 1.5、Al 0.3、Bi 0.018、Ag 0. 04、In 0. 04，Cu 0. 06，余量為 1 ；所述的制備方法為 (1)將Sn、Ag、In和Cu放入坩堝中，加熱至1140°C熔化，攪拌均勻，澆入錠模內(nèi)，冷
卻后得到鑄錠備用；(2)將Al和Bi放在鉛鍋中冶煉，于650°C熔化并保溫；將上述鑄錠放入鉛鍋中，待鑄錠熔化后攪拌均勻，并靜置IlSmin ；(3)調(diào)整澆注溫度為575°C，澆注到板柵模具內(nèi)，形成板柵。實(shí)施例五一種電動(dòng)自行車鉛酸蓄電池正極的制備方法，該正極以重量百分比計(jì)由下列組分組成Sn 1.4、Al 0.4、Bi 0.015、Ag 0. 05、In 0. 035，Cu 0. 075，余量為 Pb ；所述的制備方法為(1)將SruAgJn和Cu放入坩堝中，加熱至1140°C熔化，攪拌均勻，澆入錠模內(nèi)，冷
卻后得到鑄錠備用；(2)將Al和Bi放在鉛鍋中冶煉，于650°C熔化并保溫；將上述鑄錠放入鉛鍋中，待鑄錠熔化后攪拌均勻，并靜置IlSmin ；(3)調(diào)整澆注溫度為575°C，澆注到板柵模具內(nèi)，形成板柵。申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種電動(dòng)自行車鉛酸蓄電池正極的制備方法，其特征在于，該正極以重量百分比計(jì)由下列組分組成:Sn 1. 2 1. 6、Al 0. 2 0. 6、Bi 0. 01 0. 02、Ag 0. 02 0. 08、In 0. 02 0. 05，Cu 0. 05 0. 10，余量為Pb，所述的制備方法為(1)將Sn、AgUn和Cu放入坩堝中，加熱至1130_1150°C熔化，攪拌均勻，澆入錠模內(nèi)， 冷卻后得到鑄錠備用；(2)將Al和Bi放在鉛鍋中冶煉，于640-660°C熔化并保溫；將上述鑄錠放入鉛鍋中，待鑄錠熔化后攪拌均勻，并靜置15-20min ；(3)調(diào)整澆注溫度為570-580°C，澆注到板柵模具內(nèi)，形成板柵。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電動(dòng)自行車鉛酸蓄電池正極的制備方法，該正極以重量百分比計(jì)由下列組分組成Sn 1.2～1.6、Al 0.2～0.6、Bi 0.01～0.02、Ag 0.02～0.08、In 0.02～0.05，Cu 0.05～0.10，余量為Pb，所述的制備方法為(1)將Sn、Ag、In和Cu放入坩堝中，加熱至1130-1150℃熔化，攪拌均勻，澆入錠模內(nèi)，冷卻后得到鑄錠備用；(2)將Al和Bi放在鉛鍋中冶煉，于640-660℃熔化并保溫；將上述鑄錠放入鉛鍋中，待鑄錠熔化后攪拌均勻，并靜置15-20min；(3)調(diào)整澆注溫度為570-580℃，澆注到板柵模具內(nèi)，形成板柵。
文檔編號(hào)H01M4/16GK102403487SQ20111036110
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者徐艷 申請(qǐng)人:徐艷