CN103203449A - 一种抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的方法及板栅模具 - Google Patents

Abstract

一种抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的方法及板栅模具，用于解决抑制阀控蓄电池板栅气孔生成气孔问题。所述板栅模具上设有与板栅形状匹配的浇铸槽，浇铸槽上部设有一排浇注口，特别之处是：所述位于浇铸槽两侧的板耳部位分别设置四条气道，其中两条气道位于板耳上侧、两条气道位于板耳下侧，与板耳相邻且位于板耳上部的气道为水平气道，其它气道为倾斜气道，倾斜气道的倾斜角度α为20～40度。本发明在基本上不增加生产成本及模具制造难度的基础上，可以有效抑制阀控蓄电池板栅气孔的产生，使产品合格品率提高1～2个百分点，降低产品损失率及资源浪费，为企业节约了资金成本。

Description

一种抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的方法及板栅模具

技术领域

本发明涉及一种蓄电池板栅技术，特别是抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的方法及板栅模具，属蓄电池技术领域。 

背景技术

板栅是阀控式铅酸蓄电池的关键部件，在蓄电池中承担着支撑活性物质、传递电流的作用。阀控蓄电池使用的板栅较厚，一般是起动蓄电池的2～3倍。阀控蓄电池板栅材料为铅钙锡铝合金，这种合金材料的铸造性能较差，流动性不好，成型区域窄，浇铸时气体在模腔内不易排出，易造成板栅成形时内夹杂气泡，从而形成气孔。在使用过程中硫酸电解液极易通过气孔进入板栅深层，使其腐蚀速率加快，蓄电池最终因板栅不能传导电流而失效，大大缩短了电池寿命。为解决气泡问题，对板栅浇铸模具提出了苛刻的要求，有些大型模具内设置负压通风，以充分排除模腔内空气。上述方法虽然可以较好的解决板栅浇铸气泡问题，但是因模具制造及板栅生产环节技术要求高、生产成本高，在一般的蓄电池生产厂家不易实施，因此未能在蓄电池企业普遍推广使用。

发明内容

本发明用于克服上述已有技术之缺陷而提供一种可以有效提高板栅质量，延长电池寿命的抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的方法及板栅模具。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

一种抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的方法，其特别之处是，它按如下工序进行：

a. 熔化合金：将板栅原料铅钙锡铝合金熔化，熔化温度480～510℃；

b.加热模具：将板栅模具加热至180～230℃；

c. 调制脱模剂：按质量单位份数计取软木粉30～35、硅酸钠10～18，膨润土5、水1000进行脱模剂调配，其中硅酸钠密度为1.250g/cm³，软木粉过200目筛，膨润土过160目筛；

d. 脱模剂喷涂：将调制好的脱模剂均匀喷涂在模具内腔；

e.浇铸：将液态铅钙锡铝合金浇铸在板栅模具内。

一种抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的板栅模具，所述板栅模具上设有与板栅形状匹配的浇铸槽，浇铸槽上部设有一排浇注口，其特别之处是：所述位于浇铸槽两侧的板耳部位分别设置四条气道，其中两条气道位于板耳上侧、两条气道位于板耳下侧，与板耳相邻且位于板耳上部的气道为水平气道，其它气道为倾斜气道，倾斜气道的倾斜角度α为20～40度。

上述抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的板栅模具，所述浇注口的上口直径为4毫米，下口直径为2毫米。

上述抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的板栅模具，所述浇铸槽上侧两个板栅过渡圆角部位的圆弧半径R为3-5毫米。   

上述抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的板栅模具，所述两端部浇注口分别位于所述过渡圆角的边缘处。

上述抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的板栅模具，所述浇铸槽下部设有支脚。

本发明针对抑制阀控蓄电池板栅气孔生成气孔问题进行了改进，经多年研究、反复试验、技术攻关，通过实施提升合金液及模具温度、改进脱模剂配方及对板栅模具内腔结构改进等综合措施，形成了一套可以有效地抑制气孔产生，提高板栅质量，延长电池寿命的工艺方法。质量跟踪表明，采用本发明技术，在基本上不增加生产成本及模具制造难度的基础上，可以有效抑制阀控蓄电池板栅气孔的产生，使产品合格品率提高1～2个百分点，降低产品损失率及资源浪费，为企业节约了资金成本。

附图说明

图1是本发明板栅模具示意图；

图2是图1B部的局部放大视图；

图3是改进前过渡圆角示意图；

图4是图1 中A部的局部放大视图。

图中各标号清单为：1.板栅模具；2.板耳部位；3.过渡圆角；4.倾斜气道； 5.水平气道；6.浇注口；6-1. 端部浇注口；7.浇铸槽；8.支脚。

具体实施方式

本发明为抑制阀控蓄电池板栅浇铸时气孔生成，在工艺方法方面做了如下改进：1.提升合金液与模具的温度，合金液加热温度由原工艺的450～480℃提升至480～510℃，同时模具加热温度由原工艺的150～210℃提升至180～230℃。该改进可以使铅液流动性增强，流速加快。2.改进脱模剂配方：脱模剂按质量单位份数构成为：软木粉30～35、硅酸钠10～18，膨润土5、水1000，其中硅酸钠密度为1.250g/cm³，膨润土过160目筛。改进后的脱模剂中增加了适量的膨润土，由于膨润土有很好的吸附和粘结特性，加入膨润土后使软木粉与模具的结合力增强，使软木粉使用时间延长，保温性能更优良。此外，采用改进配比的脱模剂后，因脱模剂不易脱落，当板栅出现气孔后无需再全部重新喷模，而是只对模具气孔部位用刮刀轻轻把软木粉刮干净，再对其部位喷上喷上薄薄一层脱模剂即可，待气孔消除后，继续进行生产。

本发明对板栅模具结构进行的改进如下：

1. 参看图1，在浇铸槽7两侧的板耳部位上下分别增设四条气道，其中两条气道位于板耳部位2的上侧、两条气道位于板耳部位的下侧，与板耳部位相邻且位于板耳部位上部的气道为水平气道5，其它气道为倾斜气道4，倾斜气道的倾斜角度α为20～40度。在板栅模具内腔板耳部位增加了排气通道，可以使板耳部位生成的气流通过增设的排气通道排出，使极易产生气孔的板耳部位排气通畅，避免了因排气不畅而造成大量气孔。

本发明将气道倾斜设置或水平设置，其目的是因板耳部位为水平凹槽，铅液注满时间较长，易窝藏气体，设计成水平气道可以缩短行程，使产生的气体能够及时地排出。而其他气道设计成倾斜气道是因为铅液浇注过程中挤压出的气体会向上迁移，设计成倾斜样式可以使气体顺势排出。

2. 参看图1、图4，加大了浇注口6的通流面积，从而加快了下铅流量。浇注口6的上口直径由原来的2.5毫米改为4毫米，下口直径由原来的1毫米改为2毫米，改进后合金液可以快速流入板栅浇铸槽，使滞留在模具内腔的空气快速被排剂并通过气道排出。

3. 参看图1、图2，对浇铸槽上侧两个板栅过渡圆角部位3的圆弧半径进行了改进设计。改进前，圆弧半径R为8～10mm，结构如图3所示，由于R过大，合金液流程长，流速慢，排气通道不畅，极易在此处产生空气滞留，生成气孔。改进后圆弧半径R为3～5mm，减小圆弧半径，缩短了流程，减小了阻力，加快了流速，使空气快速地被挤压出去，一部分气体可以通过支角8处压出。此外，由于减小了圆弧半径尺寸，在过渡圆角上部增加了端部浇注口6-1，使合金液流量增大。

以下提供本发明方法的几个具体的实施例：

实施例1：将板栅原料铅钙锡铝合金（1#铅合金）熔化，熔化温度480℃；将板栅模具加热至180℃；按质量单位份数取软木粉30 g、硅酸钠10 g，膨润土5 g、水1000 g调配脱模剂，其中硅酸钠密度为1.250g/cm³，软木粉过200目筛，膨润土过160目筛；将调制好的脱模剂均匀喷涂在模具内腔；将液态铅钙锡铝合金浇铸在板栅模具内，待合金凝固冷却后出模。

实施例2：将板栅原料铅钙锡铝合金（1#铅合金）熔化，熔化温度500℃；将板栅模具加热至230℃；按质量单位份数计取软木粉35 g、硅酸钠15 g，膨润土5 g、水1000 g调配脱模剂，其中硅酸钠密度为1.250g/cm³，软木粉过200目筛，膨润土过160目筛；将调制好的脱模剂均匀喷涂在模具内腔；将液态铅钙锡铝合金浇铸在板栅模具内，待合金凝固冷却后出模。

实施例3：将板栅原料铅钙锡铝合金（1#铅合金）熔化，熔化温度510℃；将板栅模具加热至210℃；按质量单位份数计取软木粉33 g、硅酸钠18 g，膨润土5 g、水1000 g调配脱模剂，其中硅酸钠密度为1.250g/cm³，软木粉过200目筛，膨润土过160目筛；将调制好的脱模剂均匀喷涂在模具内腔；将液态铅钙锡铝合金浇铸在板栅模具内，待合金凝固冷却后出模。

Claims (5)

1.一种抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的板栅模具，板栅模具（1）上设有与板栅形状匹配的浇铸槽（7），浇铸槽上部设有一排浇注口（6），其特征在于：所述位于浇铸槽两侧的板耳部位（2）分别设置四条气道，其中两条气道位于板耳上侧、两条气道位于板耳下侧，与板耳相邻且位于板耳上部的气道为水平气道（5），其它气道为倾斜气道（4），倾斜气道的倾斜角度α为20～40度。

2.根据权利要求1所述的抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的板栅模具，其特征在于：所述浇注口（6）的上口直径为4毫米，下口直径为2毫米。

3.根据权利要求2所述的抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的板栅模具，其特征在于：所述浇铸槽上侧两个板栅过渡圆角部位（3）的圆弧半径R半为3-5毫米。   

4.根据权利要求3所述的抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的板栅模具，其特征在于：所述两端部浇注口（6-1）分别位于所述过渡圆角的边缘处。

5.根据权利要求4所述的抑制阀控蓄电池板栅气孔生成的板栅模具，其特征在于：所述浇铸槽下部设有支脚（8）。

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