CN103268963B - 一种内化成蓄电池制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内化成蓄电池制作工艺，为铅酸蓄电池领域，解决了汇流排和极耳容易出现的焊接质量问题，工艺流程包括有极群入装配盒、整理极耳、切刷极耳、蘸助焊剂、铸焊、检验、合格下转，其中铸焊流程采用铸焊机进行铸焊，所述铸焊流程包括以下步骤：1）铅锅加热；2）下模预热；3）刮除铅液；4）极群铸焊；5）水冷却；6）水气混合冷却；7）气冷却；8）下模再预热；9）极群入槽。适用于正板栅合金为铅钙锡铝或铅钙合金系列板栅的内化成蓄电池铸焊。

Description

一种内化成蓄电池制作工艺
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池领域，特别是一种内化成蓄电池制作工艺。
背景技术
铅酸蓄电池行业，国家政策鼓励采用先进的内化成技术，逐渐限制外化成生产方式，在国内，内化成生产技术被越来越重视，越来越受到人们的关注。内化成焊接是一个非常关键的工序。传统的铅酸蓄电池焊接工艺为手工用氧气乙炔焊接，传统的手工焊接通常是先将包好的极群装入极群盒，然后将极耳卡入梳板，再用卡条整形并压好，接着在汇流排零件位置放置浇铸好的零件，用氧气乙炔焊枪烧焊，在退去梳板，将焊接好的极群装入电池槽。焊接质量受人员经验技能影响较大，容易出现隔板被烧损，汇流排表面不平整，有铅渣、毛刺；极耳虚焊、假焊、极耳焊接处的厚度很难达到汇流排厚度。电池在使用过程中，由于焊接质量缺陷，汇流排耐腐蚀性较差，有的电池循环几十个循环后极耳与汇流排熔接处出现腐蚀脱落，电池报废。传统的手工焊接工艺工序繁多，焊接质量得不到有效保证，工作效率低，费工费时。也有采用半自动铸焊的，其生产流程为，先将包好的极群入装配盒，极耳整形后切刷极耳，然后人工将铸焊底模置于铅炉内加热，再将铸焊底模迅速取出，快速将装配盒倒置于铸焊底模上，并使极耳位于汇流排槽内。这种半自动铸焊方式劳动强度较大，铸焊的时间、温度不易控制，容易出现极耳虚假焊等质量问题。近几年也有采用铸焊机自动铸焊的，但是经常出现铸焊合格率偏低，汇流排不光滑甚至有孔洞，极耳虚假焊等质量问题。
发明内容
本发明所要达到的目的就是提供一种内化成蓄电池制作工艺，提高汇流排和极耳的焊接质量，提高蓄电池一次铸焊合格率。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种内化成蓄电池制作工艺，工艺流程包括有极群入装配盒、整理极耳、切刷极耳、蘸助焊剂、铸焊、检验、合格下转，其中铸焊流程采用铸焊机进行铸焊，所述铸焊流程包括以下步骤：
1）铅锅加热：将铸焊机铅锅的温度加热，使铸焊用的铅合金熔化成铅液；
2）下模预热：将铸焊机的下模在铸焊机铅锅里用铅液进行预热；
3）刮除铅液：下模预热后，将下模表面的多余铅液刮去；
4）极群铸焊：将极群极耳嵌入到下模的汇流排槽内进行铸焊形成极群铸件，铸焊时间为3～7秒；
5）水冷却：铸焊机的水冷通道中通水将下模冷却，同时将铸焊后形成的极群铸件冷却，冷却时间为2～5秒；
6）水气混合冷却：铸焊机的水冷通道中通水、气冷通道中通气使铸焊后形成的极群铸件进一步冷却，冷却时间为3～9秒；
7）气冷却：气冷通道中通气使铸焊后形成的极群铸件更进一步冷却，冷却时间为3～5秒，同时将水冷通道中的水排尽；
8）下模再预热：将下模延迟不动，然后下降，逐渐进入到铸焊机铅锅内，再次进行预热；
9）极群入槽：启动铸焊机的气动部件将冷却好的极群铸件装入电池槽内。
进一步的，所述整理极耳流程中，校正极群极耳使同一列极耳位于一条线上。
进一步的，所述切刷极耳流程中，采用切刷极耳机将极群极耳的上端切平并将极群极耳表面的氧化层和附着物刷掉。
进一步的，所述蘸助焊剂流程中，助焊剂采用水性助焊剂，蘸助焊剂的时间≤2.5秒。
进一步的，所述铸焊用的铅合金中锡含量为0.7%～2.5%。
进一步的，所述铅锅加热步骤中，铸焊机铅锅加热后的温度保持在490～530℃。
进一步的，所述下模预热步骤中，预热时间为20～28秒。
进一步的，所述下模再预热步骤中，下模延迟的时间为1～2秒。
进一步的，所述极群入槽步骤中，入槽时间控制在1.3～3秒。
进一步的，所述铸焊机的气动部件的气源压力控制在0.45～0.7MPa范围内。
采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：适用于正板栅合金为铅钙锡铝或铅钙合金系列板栅的电池铸焊，汇流排表面平整，无铅渣、毛刺、裂纹、气孔等；极耳与汇流排熔接处熔接牢靠，无虚焊、假焊，没有拉模现象，无隔板烧损，耐腐蚀性较好；电池一次铸焊合格率可达到99.5%以上。
具体实施方式
一种内化成蓄电池制作工艺，工艺流程包括有极群入装配盒、整理极耳、切刷极耳、蘸助焊剂、铸焊、检验、合格下转，检查气源压力在0.45～0.7MPa范围内，如0.45MPa或0.5MPa或0.6MPa或0.7MPa均可，使铸焊机的气动部件能顺利运行，具体如下。
极群入装配盒：先检查包好的极群质量并测试装配压力，极群质量及装配压力符合工艺质量要求，把包好的极群依次装入装配盒的单体空腔内，注意相邻极群极性符合电池单体间串联顺序，不能反极。
整理极耳：将校正极耳的卡条置于极群正负极耳间，用极耳整形夹具校正极群极耳，使同一列极耳位于一条线上，避免极耳错位造成的极板错位，保证铸焊时极耳能顺利入铸焊底模汇流排槽内，扳动装配盒的极群压紧扳手，使极群压紧，并锁紧极群盒，取下卡条。校正极耳的主要作用是铸焊时能够让极耳顺利进入铸焊底模的汇流排槽内。如果极耳不在一条直线上，则铸焊时，就会出现有的极耳顶在铸焊底模上，不能顺利进入汇流排槽内。这时顶在汇流排槽外的极耳要先熔化后，整个极群的极耳才能嵌入模具汇流排槽内。由于这个过程延长了整个极群极耳嵌入汇流排槽内的时间，汇流排槽内的铅液温度就会下降，铸焊能量靠汇流排槽内的铅液提供，且汇流排槽内的铅液受模具限制。铸焊时极耳不能顺利嵌入汇流排槽内，铸焊能量就会损失，在铸焊能量不能满足需求时就会产生虚假焊，极耳不能充分熔合。
切刷极耳：将装有极群的装配盒倒置于切刷极耳机上的不锈钢网片定位处，启动切刷极耳机，使极群的极耳经过旋转的切刀，切刀将极耳上部切去一小部分，然后极群的极耳通过旋转的钢丝刷将极耳表面的氧化层和附着物刷掉，极耳的1/3以上要打磨出金属光泽。这个步骤的目的就是去掉极耳焊接处的铅的氧化层和极耳上附着的铅膏，铅的氧化层和极耳附着的铅膏很难熔化，去掉后能使铸焊时极耳和汇流排很好地熔合在一起。
蘸助焊剂：蘸水性助焊剂，时间≤2.5秒，蘸助焊剂使极耳与汇流排更好焊接，但是如果蘸助焊剂时间偏长，助焊剂就会顺着极耳向上爬，助焊剂耗量大，浪费。如果蘸助焊剂后不能及时铸焊，则助焊剂挥发性比较强，助焊剂挥发后效果就比较差。
铸焊：采用铸焊机进行铸焊，铸焊用的铅合金中锡含量为0.7%-2.5%，可通过光谱化验铸焊用铅合金中锡含量，在0.7%、1.0%、1.45%、1.8%、2.1%或2.5%均可，锡的存在可改善铅液的流动性，有利浇铸，铸件合格率高，具体铸焊流程包括以下步骤：
1）铅锅加热：将铸焊机铅锅的温度加热，铸焊机铅锅加热后的温度保持在490～530℃，例如500℃，使铸焊用的铅合金熔化成铅液；
2）下模预热：将铸焊机的下模在铸焊机铅锅里用铅液进行预热，预热时间为20～28秒；
3）刮除铅液：下模预热后，将下模表面的多余铅液刮去；
4）极群铸焊：将极群极耳嵌入到下模的汇流排槽内进行铸焊形成极群铸件，铸焊时间为3～7秒；
5）水冷却：铸焊机的水冷通道中通水将下模冷却，同时将铸焊后形成的极群铸件冷却，冷却时间为2～5秒；
6）水气混合冷却：铸焊机的水冷通道中通水、气冷通道中通气使铸焊后形成的极群铸件进一步冷却，冷却时间为3～9秒；
7）气冷却：气冷通道中通气使铸焊后形成的极群铸件更进一步冷却，冷却时间为3～5秒，同时将水冷通道中的水排尽；
8）下模再预热：将下模延迟不动，下模延迟的时间为1～2秒，然后下降，逐渐进入到铸焊机铅锅内，再次进行预热；
9）极群入槽：启动铸焊机的气动部件将冷却好的极群铸件装入电池槽内，入槽时间控制在1.3～3秒。
检验：取出铸焊好的电池，检验铸焊质量。
合格下转：铸焊质量合格后下转。
上述实施例中，经短路测试合格的电池，扣盖密封，放O型圈，焊端子，然后端子用密封胶密封，密封胶固化好后，加酸、化成充放电配组、电池性能检测。举例说明，汇流排的设计厚度均为4mm，采用本发明的内化成蓄电池制作工艺，铸焊后的电池汇流排的有效焊接厚度与传统的手工焊接及半自动铸焊相对比数据如下：
一次焊接合格率对比数据如下：
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (9)

1.一种内化成蓄电池制作工艺，流程包括有极群入装配盒、整理极耳、切刷极耳、蘸助焊剂、铸焊、检验、合格下转，其中铸焊流程采用铸焊机进行，其特征在于：所述铸焊流程包括以下步骤：
1)铅锅加热：将铸焊机铅锅的温度加热，使铸焊用的铅合金熔化成铅液，铅合金中锡含量为0.7％～2.5％；
2)下模预热：将铸焊机的下模在铸焊机铅锅里用铅液进行预热；
3)刮除铅液：下模预热后，将下模表面的多余铅液刮去；
4)极群铸焊：将极群极耳嵌入到下模的汇流排槽内进行铸焊形成极群铸件，铸焊时间为3～7秒；
5)水冷却：铸焊机的水冷通道中通水将下模冷却，同时将铸焊后形成的极群铸件冷却，冷却时间为2～5秒；
6)水气混合冷却：铸焊机的水冷通道中通水、气冷通道中通气使铸焊后形成的极群铸件进一步冷却，冷却时间为3～9秒；
7)气冷却：气冷通道中通气使铸焊后形成的极群铸件更进一步冷却，冷却时间为3～5秒，同时将水冷通道中的水排尽；
8)下模再预热：将下模延迟不动，然后下降，逐渐进入到铸焊机铅锅内，再次进行预热；
9)极群入槽：启动铸焊机的气动部件将冷却好的极群铸件装入电池槽内。
2.根据权利要求1所述的内化成蓄电池制作工艺，其特征在于：所述整理极耳流程中，校正极群极耳使同一列极耳位于一条线上。
3.根据权利要求1所述的内化成蓄电池制作工艺，其特征在于：所述切刷极耳流程中，采用切刷极耳机将极群极耳的上端切平并将极群极耳表面的氧化层和附着物刷掉。
4.根据权利要求1所述的内化成蓄电池制作工艺，其特征在于：所述蘸助焊剂流程中，助焊剂采用水性助焊剂，蘸助焊剂的时间≤2.5秒。
5.根据权利要求1-4任一所述的内化成蓄电池制作工艺，其特征在于：所述铅锅加热步骤中，铸焊机铅锅加热后的温度保持在490～530℃。
6.根据权利要求1-4任一所述的内化成蓄电池制作工艺，其特征在于：所述下模预热步骤中，预热时间为20～28秒。
7.根据权利要求1-4任一所述的内化成蓄电池制作工艺，其特征在于：所述下模再预热步骤中，下模延迟的时间为1～2秒。
8.根据权利要求1-4任一所述的内化成蓄电池制作工艺，其特征在于：所述极群入槽步骤中，入槽时间控制在1.3～3秒。
9.根据权利要求8所述的内化成蓄电池制作工艺，其特征在于：所述铸焊机的气动部件的气源压力控制在0.45～0.7MPa范围内。
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