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物质上积累的锑量增加,而

H+在锑上放电具有较低的过电位,锑的存在会使蓄电池在过

充、贮存时析氢量增加[

6]。此外,一部分锑吸附在正极活性物质上,降低了氧在正极析出

的超电势,使水的分解电压下降,充电时水容易分解,存放时加速了自放电。使用铅锑合金

板栅的蓄电池无法制成密封式,需经常向电解液中加水,以补充因充电和自放电而失去的

水分。过充时,还会逸出有毒气体

SbH3,而且,正极板栅腐蚀速率随锑含量的增加而增加。

 

  长期以来,人们在

Pb-Sb 合金的基础上进行了大量的研究,期望通过添加某种添加剂

使

Pb-Sb 合金保留其优点而消除其缺点。目前研究工作的重点在于添加砷和锡,寻找出能细

化晶粒尺寸,提高浇铸性能,降低晶间腐蚀,满足免维护深循环性能的合金最优组合

7]。

  研究发现,砷的加入明显提高了板栅的耐蚀性,改善了板栅的机械强度,提高了板栅

的硬化速率,这对提高生产效率很重要。砷的加入延缓了板栅的线性长大及活性物质的脱落。

Pb-Sb-As 合金板栅组装的电池,循环寿命可提高 20%~30%,但是,含砷合金所固有的

脆性使可铸性有一定的下降[

1]。

  在

Pb-Sb-As 合金的基础上人们又开发了 Pb-Sb-As-Sn 合金,锡的加入降低了静置时铅

锑熔融液的氧化损失,明显改善了合金的可铸性,同时,锡可增进极板的电化学作用,改

善了电池的循环寿命。

  

Pb-Sb-Ca 合金结晶细致,呈均匀腐蚀,循环性能好,失水情况优于通常的低锑合金,

在这一点上接近于

Pb-Ca 合金,其循环性能又优于 Pb-Ca 合金,也称为超钙合金[8]。Pb-

Sb-Ag-Cd 合金的蠕变性能比较优越,这些合金虽然在某一方面具有一定的可取性,但其所

固有的环保问题和价格偏高等原因,自

30 年代提出以来一直未获得广泛应用。 

2 Pb-Ca 合金 

  目前,免维护蓄电池最普遍使用的板栅材料是

Pb-Ca 合金。根据钙含量可分为高

钙[

w(Ca)=0.09%~0.13%]、中钙[w(Ca)=0.06%~0.09%]和低钙[w(Ca)<0.04%]

合金。铅钙合金为沉淀硬化型,即在铅基质中形成

Pb3Ca,金属间化合物沉淀在铅基中成为

硬化网络。从相图中可以看到,在接近

328.3

℃时,钙在铅中的溶解度为 0.1%,25℃时为