一种稀土系AB5型储氢合金及其退火工艺的制作方法

专利2026-02-10  0

:本发明涉及储氢合金生产,具体地说涉及一种用于提升稀土系ab5型储氢合金电化学性能的退火工艺。

背景技术

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背景技术:

1、储氢合金具有很强的捕捉氢的能力,在一定的温度和压力条件下,这些金属能够大量"吸收"氢气,反应生成金属氢化物,同时放出热量。其后,将这些金属氢化物加热,它们又会分解,将储存在其中的氢释放出来。ab5型储氢合金是一种优秀的储氢材料,它具有高的储氢容量、良好的循环稳定性和较低的储氢温度等优点,因此,在镍氢电池和氢能源领域具有广泛的应用前景。ab5型储氢合金退火工艺的目的是:1、延长贮氢合金的循环寿命;2、调整、拓宽pct放氢平台;3、降低合金中mn元素在晶界处的偏析;4、释放应力。ab5型储氢合金常规退火工艺是一步加热到目标温度(如cn200910091135.2-一种低成本高性能ab5型储氢合金及其制备方法),退火一定时间后降温,存在的问题是贮氢合金的循环寿命短,pct放氢平台斜率大,且合金中mn元素在晶界处的偏析无法完全均匀化,且制备得到的电池产品易粉化。


技术实现思路

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技术实现要素:

1、本发明的目的在于提供一种稀土系ab5型储氢合金。

2、本发明的第二个目的在于提供一种稀土系ab5型储氢合金的退火工艺。

3、本发明的第一个目的由如下技术方案实施:一种稀土系ab5型储氢合金,其特征在于,其以下列化学通式表示:

4、la(1-x-y-z)cexyyzrzniacobmncaldfee,

5、式中,x、y、z、a、b、c、d、e表示摩尔比,0.03≤x≤0.1、0≤y≤0.03、0≤z≤0.02、2.55≤a≤3、0.05≤b≤0.1、0.28≤c≤0.44、1.2≤d≤1.33、0.05≤e≤0.15、4.13≤a+b+c+d+e≤5.02。

6、本发明的第二个目的由如下技术方案实施:一种稀土系ab5型储氢合金的退火工艺,先将熔炼获得的合金铸锭块、合金甩带片装入耐高温的不锈钢退火筐,置于真空退火炉中,然后在惰性气体ar或全程真空条件下进行热处理,所述热处理按照如下步骤依次进行:

7、s1:第一升温阶段,首先抽真空,后由室温升温至t1,保温0.5h;在惰性气体保护下退火,保温后充惰性气体到-0.1mpa以下,后续全程在惰性气体下退火;

8、s2:第二升温阶段,从t1升温至t2,保温0.5~1h;

9、s3:第三升温阶段,从t2升温至t3,保温4~12h;

10、s4:第一降温阶段,随炉从t3自然降温到t4;

11、其中,t1为300℃-600℃,t2=t3-(50~150)℃,t3为900~1150℃,t4为600℃。

12、进一步的,所述s1第一升温阶段的升温速率为5~10℃/min,所述s2第二升温阶段和所述s3第三升温阶段的升温速率为2~5℃/min。

13、本发明的优点:本发明能够提高退火效率,保证产品晶体均质化,降低合金硬度,减少消除合金应力;使用该合金粉制造的负极片,表面形成平滑的曲面,在卷绕过程中不容易断裂,大幅度降低由此造成的电池短路,提高产品的质量以及产品的合格率;产品氧含量和pct平台都在标准范围之内,产品一致性好。



技术特征:

1.一种稀土系ab5型储氢合金,其特征在于,其以下列化学通式表示:

2.如权利要求1所述的一种稀土系ab5型储氢合金的退火工艺,其特征在于,先将熔炼获得的合金铸锭块、合金甩带片装入耐高温的不锈钢退火筐,置于真空退火炉中,然后在惰性气体ar或全程真空条件下进行热处理,所述热处理按照如下步骤依次进行:

3.根据权利要求2所述的一种稀土系ab5型储氢合金的退火工艺,其特征在于,所述s1第一升温阶段的升温速率为5~10℃/min,所述s2第二升温阶段和所述s3第三升温阶段的升温速率为2~5℃/min。


技术总结
本发明公开了一种稀土系AB5型储氢合金,其以下列化学通式表示:La(1‑x‑y‑z)CexYyZrzNiaCobMncAldFee,式中,x、y、z、a、b、c、d、e表示摩尔比,0.03≤x≤0.1、0≤y≤0.03、0≤z≤0.02、2.55≤a≤3、0.05≤b≤0.1、0.28≤c≤0.44、1.2≤d≤1.33、0.05≤e≤0.15、4.13≤a+b+c+d+e≤5.02。一种稀土系AB5型储氢合金的退火工艺,包括S1:第一升温阶段,S2:第二升温阶段,S3:第三升温阶段,S4:第一降温阶段。优点:本发明能够提高退火效率,保证产品晶体均质化,降低合金硬度,减少消除合金应力;使用该合金粉制造的负极片,表面形成平滑的曲面,在卷绕过程中不容易断裂,大幅度降低由此造成的电池短路,提高产品的质量以及产品的合格率。产品氧含量和PCT平台都在标准范围之内,产品一致性好。

技术研发人员:皇甫益,王永光,孙广杰,马宁,景永强,陈丕生,郭昱,李婷婷,刘莹,赵凌贵
受保护的技术使用者:内蒙古稀奥科贮氢合金有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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