金武士蓄电池板栅合金的制备方法

时间：2020-01-05

金武士蓄电池板栅合金的制备方法

金武士蓄电池板栅合金的制备方法，包括以下步骤：(1)向含铅离子的弥散电镀液中加入改性石墨烯粉末，以惰性导电基材为阳极，以纯铅板为阴极，电化学沉积获得沉积铅?石墨烯复合材料的纯铅板；(2)按照板栅合金配料比，向中频炉中投入占铅原料总质量大于50％的铅锭，加热使其熔化；(3)向熔体中投入锡，熔化、搅拌均匀；(4)向熔体中投入步骤(1)中制备的沉积铅?石墨烯复合材料的纯铅板，熔化、搅拌均匀；(5)停止加热，加入剩余的铅锭，对熔体进行搅拌；(6)清渣后浇铸合金锭。铅?石墨烯复合材料沉积在纯铅板上，作为原料直接投入板栅合金的熔炼当中，简化了板栅合金制备工艺。
石墨缔是一种二维碳材料，是已知的世上较薄、较坚硬的纳米材料。由于高导电性、高强度、**轻薄等特性，在新能源电池领域备受青睐。
石墨缔/金属复合材料结合了金属优异的导电性、导热性、延展性和石墨缔的高强度和低密度等性能，其应用范围越来越广泛，是复合材料领域研究的热点。
铅密度为11.34g/cm3,烙点327.5°C，是铅蓄电池板栅的主要材料。但铅质柔软，延性弱，展性强，单**属铅制备板栅时，不易加工，且难W抵抗电池充放电过程导致的板栅膨胀，所W，作为蓄电池板栅材料，需要添加其它金属，制备合金，如铅錬儒合金、铅巧锡侣合金等。铅錬儒合金现已被国家禁止使用，铅巧锡侣合金作为蓄电池板栅材料时，*造成蓄电池早期容量损失，且该合金的耐腐蚀性也相对较差。铅-石墨缔复合金属，可W保证铅合金生产过程所需的硬度，同时，其耐腐蚀性能也显着提高，W其作为蓄电池板栅合金具有较好的应用前景。
但由于石墨缔和金属密度差异较大，将石墨缔纳米片均匀分散到金属基体中，使石墨缔纳米片与金属基体形成良好的接触界面，同时不破坏石墨缔纳米片的微观组织结构特征，运依然是一个很大的挑战。
铅酸蓄电池板栅，包括边框与连接在边框外围的较耳，所述边框内设有石墨缔栅本体、沉积在石墨缔栅本体上的铅层和沉积在铅层表面的聚苯胺层，所述石墨缔栅本体为由石墨缔纸制成的网格状结构。该发明采用石墨缔纸作为栅体，经过沉积铅层与聚苯胺层，从而制得比表面积大、机械强度高、重量轻且耐腐蚀性能强的铅酸蓄电池板栅。但是该发明仍旧没有实现将石墨缔均匀分散在金属基体中。
常规冶炼方法，难W保证石墨缔均匀分散在铅基体中，无法发挥石墨缔/金属复合材料的优势。复合电锻技术是在电锻基础上发展起来的一种表面处理技术，在电锻液中加入固体微粒如石墨缔粉末等，通过揽拌使固体微粒悬浮于溶液中，实现分散微粒与基体金属的共沉积，可制备功能性锻层。因此，如何对现有技术工艺进行改进，制备出性能优异的板栅合金仍是我们需要解决的问题。
金武士蓄电池板栅合金的制备方法，包括W下步骤：
(1)向含铅离子的弥散电锻液中加入改性石墨缔粉末，此隋性导电基材为阳极，W 纯铅板为阴极，电化学沉积获得沉积铅-石墨缔复合材料的纯铅板；
(2)按照板栅合金配料比，向中频炉中投入占铅原料总质量大于50%的铅锭，加热使其烙化；
(3)向烙体中投入锡，烙化、揽拌均匀；
(4)再投入步骤(1)中制备的沉积铅-石墨缔复合材料的纯铅板，烙化、揽拌均匀；
(5)停止加热，加入剩余的铅锭，对烙体进行揽拌；
(6)清渣后诱铸合金锭；
W质量百分比计，所述板栅合金组分为:锡0.01~1.0%、铅-石墨缔复合材料0.5 ~10.0%、铅为余量。
作为优选，W质量百分比计，所述板栅合金组分为：锡0.01~0.5%、铅-石墨缔复合材料2.0~6.0 %、铅为余量。
在配方中添加锡的作用是提高合金的流动性、延展性。

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