납 양극판의 합금 구성은 성능과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 기존 납 양극판은 주로 Pb-Sb 및 Pb-Ca-Sn과 같은 이원 합금을 사용하지만 이러한 합금은 높은 부식 속도, 불안정한 부동태 피막 및 짧은 수명 등의 문제를 안고 있습니다. 기술의 발전과 함께 4원 합금 시스템(Pb-Ag-Sn-Bi-Ca)이 점차 주류가 되어 양극판의 종합적인 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.
구체적인 합금조성(질량%)은 다음과 같습니다: Ag: 0.3~0.8%, Sn: 1.0~2.5%, Bi: 0.1~0.5%, Ca: 0.01~0.05%, 나머지는 납(Pb)이며, 불가피 불순물의 총 함량은 0.05% 이하(Fe 0.01% 이하, Cu 이하) 0.02%). 각 합금 원소는 고유한 역할을 합니다. 은(Ag)은 부동태 피막의 밀도와 안정성을 향상시키고 부식 속도를 줄일 수 있습니다. 주석(Sn)은 양극판의 기계적 강도와 내마모성을 향상시킵니다. 비스무트(Bi)는 입계를 개선하고 입계 부식을 억제하며 수명을 연장시킵니다. 칼슘(Ca)은 기계적 강도를 더욱 향상시키고 양극판의 변형을 방지합니다.
또한 합금 원소의 함량은 전해조의 실제 작동 조건(예: 전해질 농도, 전류 밀도 및 작동 온도)에 따라 조정될 수 있습니다. 예를 들어, 고전류 밀도 전해 시스템에서는 은과 주석의 함량을 적절하게 증가시켜 부동태 피막의 안정성을 향상시킬 수 있습니다. 전통적인 이원합금 양극판과 비교하여 4원합금 납 양극판은 수명이 1.5배 증가하고 전류 효율은 0.5~1% 향상되어 90% 이상에 도달할 수 있습니다.
