بررسي مقايسه اي خواص مكانيمي و رفتار الكتروشيميايي آلياژ پلاك باتري سرب - اسيدي سرب - كلسيم - قلع - نقره با آلياژ سرب - آنتموان

A comparative study of mechanical properties and electrochemical behavior of Pb-Ca-Sn-Ag and Pb-Sb grid alloys of lead-acid battery

آلياژ هاي سرب - كلسيم - قلع - نقره و سرب - آنتيمون به عنوان آلياژ قطب مثبت باتري سرب - اسيدي(به ويژه استارتر) بطور وسيعي مورد استفاده قرار مي گيرند. هدف از اين تحقيق ، مقايسه خواص مكانيكي و رفتار الكتروشيميايي آلياژ پلاك باتري سرب - كلسيم - قلع - نقره با آلياژ سرب - آنتيمون مي باشد. خ.اص مكانيكي با انجام آزمايش هاي كشش و سختي سنجي ، رفتار الكتروشيميايي با انجام ازمون هاي پوتانسيودايناميك سيكلي در محلول اسيد سولفوريك 4/8 مولار (محلول اسيدي باتري)، بررسي شد. تنش تسليم آلياژ سرب-كلسيم-قلع-نقره، 12/15Mpa و استحكام نهايي آن 23/10Mpa بالاتر از سرب-آنتيمون گزارش شد؛ در حالي كه سختي هر دو آلياژ در حدود 14/5HB بود. چگالي جريان رويينگي الياژ سرب-كلسيم-قلع-نقره ، 0/266mA/cm2 پايين تر از آلياژ سرب-آنتيمون مشاهده شد. بيشتر بودن چگالي سرب-آنتيمون ، با توجه به يكسان بودن واكنش هاي كاتدي براي هر دو آلياژ، مي تواند منجر به افزايش نرخ خوردگي ان نسبت به آلياژ سرب-كلسيم-قلع-نقره شود. پتانسيل احياء هيدروژن براي آلياژ سرب-كلسيم-قلع-نقره، 65mV پايين تر از آلياژ سرب-آنتيمون بود، كه پايداري بيشتر الكتروليت به ان نسبت داده مي شود. ازمايش پوتانسيواستاتيك نشان داد كه چگالي جريان آلياژ سرب - آنتيمون، 0/101mA/cm2 بيشتر از آلياژ سرب - كلسيم - قلع - نقره مي باشد، كه تطابق خوبي با نتيجه آزمايش پوتانسيودايناميك است.

Pb-Ca-Sn-Ag and Pb-Sb alloys are widely used as positive grid alloy in lead-acid batteries. The aim of present study was comparison of mechanical properties and electrochemical behaviour between a Pb-Ca- Sn-Ag and Pb-Sb grid alloys. Mechanical properties was characterizes by uniaxial tensile and Brinell hardness tests, and electrochemical behaviour was investigated by means of potentiodynamic, cyclic voltometry and potentiostatic tests in 4.8 M sulfuric acid solution. Yield strength and tensile strength of Pb-Ca-Sn-Ag alloy was 12.15 and 23.1 MPa higher than Pb-Sb, respectively. However, both alloys had nearly same hardness. Passive current density of Pb-Ca-Sn-Ag was found 0.262 mA/cm2 lower than Pb- Sb. As cathodic reactions for both alloys were same, more passive current density of Pb-Sb results in more corrosion rate of this alloy. Hydrogen evolution potential of Pb-Ca-Sn-Ag was reported 65 mV lower than Pb-Sb, which causes more electrolyte stability. Potentiostatic test results showed higher current density of Pb-Sb compared to Pb-Ca-Sn-Ag, which is in well agreement with results of potentiodynamic test.