板栅合金作为铅酸蓄电池中最重要的非活性成分,对提高电池比能量和比功率,延长电池使用寿命具有重要的意义。本文综述了阀控铅酸蓄电池用板栅合金的特点和发展,从材料学、冶金学原理和电化学原理角度出发,设计了实验合金,系统研究了不同合金的力学性能和电化学性能。在原有Pb-Ca-Sn-Al板栅合金的基础上,经过理论分析和前期实验,尝试分别添加第五种合金元素Bi、Ag、Zn、Ce,对其金相、硬度、析氧电压、耐腐蚀性及Tafel曲线进行了测试和分析,并通过不同合金循环伏安测试、XRD分析及SEM观察,对合金板栅腐蚀膜层的组成及其结构变化进行了研究。最后进行了实验电池的设计与制作,进行不同板栅合金电池性能对比测试,同时对实验数据进行了整理、分析和讨论。力学性能测试结果表明,添加Ag、Zn和Ce元素都可以提高合金的硬度,但添加Ce的作用最明显。电化学测试结果表明,Bi对合金电极的析氧电压、耐腐蚀性能的影响较复杂,添加Ag、Zn和Ce都可以提高合金的耐腐蚀性能,并且添加Zn和Ce后,析氧电压高于空白合金,而添加Ag后,析氧电压低于空白合金。此外,实验结果还表明,添加Ag和Zn后,能够改善合金腐蚀膜的导电性,减小合金的极化电阻,而添加Bi和Ce后,合金腐蚀膜的导电性变差。对最后优选出来的不同板栅合金进行电池组装运行实验,测试结果表明,添加Ag和Zn后,电池的性能得到了提高,延长了电池的循环寿命,其中,添加Zn元素后,电池的循环寿命最好。而添加Bi和Ce后,电池的性能降低了,循环使用寿命也缩短了。