CN103316936B - 铅酸蓄电池板栅加工装置及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
铅酸蓄电池板栅加工装置及其加工方法，涉及铅酸蓄电池板栅加工的技术领域。本发明的圆柱形挤压腔与挤压杆同轴、间隙配合，机体的外周布置加热带，挤压杆的上端布置挤压机，挤压杆与挤压机的活塞杆相连，挤压杆在挤压机的驱动下，在机体的圆柱形挤压腔内做上下往复运动，所述圆柱形挤压腔的前端设置自动填料装置的出料口，所述圆柱形挤压腔的出口处左右或前后对称布置第一动模、第二动模；下方布置牵引装置，修整定型后的成品板栅由收卷装置收集。本发明实现了结构简单，提高板栅加工效率和性能，降低能耗和污染的目的。
Description
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池板栅加工的技术领域。
背景技术
在铅酸蓄电池中，电池成流反应的活性物质需固定在铅基合金支撑的栅格状载体上，这种栅格状载体称之为板栅，它主要有两个作用：一是支撑活性物质，二是传导电流。因此，导电良好、结构合理的板栅对电池的性能非常重要，但其本身并不产生能量，因此，理想的电池板栅应具有结构合理、重量轻、耐腐蚀性好、电阻小、易与活性物质结合等特性。
目前，铅酸蓄电池所用板栅最常见的是用重力浇铸方法加工而成，其优点是，各种形状的筋条截面均可加工，纵横筋的厚度比边框薄，重量轻，与活性物质的结合强度高，缺点是生产过程不环保，效率低，物料损耗大，耐腐蚀性较差。
上世纪90年代后，出现了拉网板栅、冲网板栅及连铸连轧板栅，它们的共同优点是：板栅连续加工，效率高；板栅经过轧制处理，晶粒细化，耐腐蚀性提高。但是它们也存在共同缺点：板栅各处厚度一致，与重力铸造板栅相比，如果板栅总厚度和筋条宽度一致，则重量增加30%以上，出于成本的考虑，它们的厚度都减薄了30%以上，这样，栅格筋条对活性物质的支撑作用减弱，深循环寿命降低。因此，这几种板栅虽有诸多优点，但应用仅限于大电流、浅循环的启动类电池，对动力电池和固定电池并不适用。
发明内容
本发明目的是提供一种结构简单，提高板栅加工效率和性能，降低能耗和污染的铅酸蓄电池板栅加工装置及其加工方法。
一种铅酸蓄电池板栅加工装置，机体的纵向中心线上自上而下依次布置挤压杆、圆柱形挤压腔，圆柱形挤压腔与挤压杆同轴、间隙配合，机体的外周布置加热带，挤压杆的上端布置挤压机，挤压杆与挤压机的活塞杆相连，挤压杆在挤压机的驱动下，在机体的圆柱形挤压腔内做上下往复运动，所述圆柱形挤压腔的前端设置自动填料装置的出料口，所述圆柱形挤压腔的出口处沿机体的纵向中心线左右或前后对称布置第一动模、第二动模；第一动模、第二动模的下方布置牵引装置，位于牵引装置出料口的一侧布置修整定型装置，修整定型后的成品板栅由收卷装置收集。
本发明的第一动模、第二动模表面刻出与板栅形状相符的型腔，挤压过程为固态挤压成型过程，铅合金在挤压力作用下充满所述动模型腔，在挤压力和外部电机驱动下，第一动模、第二动模做反向同步旋转运动，型腔内的铅合金在两动模相切处焊合形成板栅的筋条，随后，由于两动模彼此相互作用的切向拉力，使筋条与动模脱离，如此循环反复，形成连续板栅。
基于本发明的铅酸蓄电池板栅加工装置的加工方法，包括如下步骤：加热带缠绕在机体四周，保持机体温度略低于铅合金凝固温度，自动填料装置中的熔融铅液经过挤压杆进入机体内的空腔，冷却形成坯料，在挤压杆的挤压作用下，坯料进入两个同步反向旋转的第一动模、第二动模的型腔内，型腔内的铅合金在两动模相切处焊合成为一体，由于第一动模、第二动模反向旋转，彼此施加脱模拉力，焊合后的筋条自然脱离动模型腔，如此连续反复，形成连续板栅，板栅由牵引装置导出，经过修整定型装置，最后成品板栅由收卷装置收集。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点：
1、本发明与重力浇铸板栅相比，都兼有重量轻的特点，但重力浇铸板栅是液态浇铸成型，而本发明的板栅是固态挤压成型，晶粒细小，耐腐蚀性强，并且实现了连续生产，效率高。
2、本发明与拉网板栅、冲网板栅相比，本发明的板栅一次成型，不需要预制铅带，能耗污染大大降低，而且不受厚度限制，可适用于各种类型电池；
3、本发明与连铸连轧板栅相比，在同等重量情况下，本发明的板栅的截面更合理，强度更高，并且，本发明的板栅是固态成型，双动模反向旋转，由此为板栅自动提供脱模力，而连铸板栅液态成型，需要严格控制成型带温度，它的板栅模具由动模和静模构成，不能自动脱模，需预先涂覆涂膜剂。本发明的结构更加简单，生产效率更高。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图中：1、挤压机， 2、自动填料装置， 3、挤压杆， 4、第一动模，5、机体， 6、坯料， 7、第二动模，8、加热带，9、牵引装置，10、修整定型装置，11、成品板栅，12、收卷装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：
如图1所示，一种铅酸蓄电池板栅加工装置，机体5的纵向中心线上自上而下依次布置挤压杆3、圆柱形挤压腔，圆柱形挤压腔与挤压杆3同轴、间隙配合，机体5的外周布置加热带8，挤压杆3的上端布置挤压机1，挤压杆3与挤压机1的活塞杆相连，挤压杆3在挤压机1的驱动下，在机体5的圆柱形挤压腔内做上下往复运动，所述圆柱形挤压腔的前端设置自动填料装置2的出料口，所述圆柱形挤压腔的出口处沿机体5的纵向中心线左右或前后对称布置第一动模4、第二动模7；第一动模4、第二动模7的下方布置牵引装置9，位于牵引装置9出料口的一侧布置修整定型装置10，修整定型后的成品板栅11由收卷装置12收集。
本发明的第一动模4、第二动模7表面刻出与板栅形状相符的型腔，挤压过程为固态挤压成型过程，铅合金在挤压力作用下充满所述动模型腔，在挤压力和外部电机驱动下，第一动模4、第二动模7做反向同步旋转运动，型腔内的铅合金在两动模相切处焊合形成板栅的筋条，随后，由于两动模彼此相互作用的切向拉力，使筋条与动模脱离，如此循环反复，形成连续板栅。
本发明的挤压机为螺杆挤压机、螺旋挤压杆、柱塞挤压机、柱塞挤压杆、立式挤压机或卧式挤压机中的一种。
本发明的修整定型装置10为高速冲压机或局部高温加热器。
基于本发明的铅酸蓄电池板栅加工装置的加工方法，包括如下步骤：加热带8缠绕在机体5四周，保持机体温度略低于铅合金凝固温度，自动填料装置2中的熔融铅液经过挤压杆3进入机体5内的空腔，冷却形成坯料6，在挤压杆3的挤压作用下，坯料6进入两个同步反向旋转的第一动模4、第二动模7的型腔内，型腔内的铅合金在两动模相切处焊合成为一体，由于第一动模4、第二动模7反向旋转，彼此施加脱模拉力，焊合后的筋条自然脱离动模型腔，如此连续反复，形成连续板栅，板栅由牵引装置9导出，经过修整定型装置10，最后成品板栅11由收卷装置12收集。
本发明在位于挤压杆下方的机体内形成空腔，在空腔内充满从自动填料装置2流出的熔融态铅合金液体，空腔下部的出口处安装两个彼此耦合的可以旋转的圆柱模具，即第一动模4、第二动模7；动模和机体、挤压杆共同构成了封闭的挤压工作腔，铅合金只能通过第一动模4、第二动模7上刻好的型腔而挤出。所述动模表面刻出与板栅形状相符的型腔，挤压过程为固态挤压成型过程，铅合金在挤压力作用下充满所述动模型腔，在挤压力和外部电机驱动下，两动模做反向同步旋转运动，型腔内的铅合金在两动模相切处焊合形成板栅的筋条，随后，由于两动模彼此相互作用的切向拉力，使筋条与动模脱离，如此循环反复，形成连续板栅。
Claims (5)
1.一种铅酸蓄电池板栅加工装置，其特征在于机体（5）的纵向中心线上自上而下依次布置挤压杆（3）、圆柱形挤压腔，圆柱形挤压腔与挤压杆（3）同轴、间隙配合，机体（5）的外周布置加热带（8），挤压杆（3）的上端布置挤压机（1），挤压杆（3）与挤压机（1）的活塞杆相连，挤压杆（3）在挤压机（1）的驱动下，在机体（5）的圆柱形挤压腔内做上下往复运动，所述圆柱形挤压腔的前端设置自动填料装置（2）的出料口，所述圆柱形挤压腔的出口处沿机体（5）的纵向中心线左右或前后对称布置第一动模（4）、第二动模（7）；第一动模（4）、第二动模（7）的下方布置牵引装置（9），位于牵引装置（9）出料口的一侧布置修整定型装置（10），修整定型后的成品板栅（11）由收卷装置（12）收集。
2.根据权利要求1 所述的铅酸蓄电池板栅加工装置，其特征在于第一动模（4）、第二动模（7）表面刻出与板栅形状相符的型腔，挤压过程为固态挤压成型过程，铅合金在挤压力作用下充满所述动模型腔，在挤压力和外部电机驱动下，第一动模（4）、第二动模（7）做反向同步旋转运动，型腔内的铅合金在两动模相切处焊合形成板栅的筋条，随后，由于两动模彼此相互作用的切向拉力，使筋条与动模脱离，如此循环反复，形成连续板栅。
3.根据权利要求1 所述的铅酸蓄电池板栅加工装置，其特征在于上述修整定型装置（10）为高速冲压机。
4.根据权利要求1 所述的铅酸蓄电池板栅加工装置，其特征在于上述修整定型装置（10）为局部高温加热器。
5.基于权利要求1 所述的铅酸蓄电池板栅加工装置的加工方法，其特征在于包括如下步骤：加热带（8）缠绕在机体（5）四周，保持机体温度略低于铅合金凝固温度，自动填料装置（2）中的熔融铅液经过挤压杆（3）进入机体（5）内的空腔，冷却形成坯料（6），在挤压杆（3）的挤压作用下，坯料（6）进入两个同步反向旋转的第一动模（4）、第二动模（7）的型腔内，型腔内的铅合金在两动模相切处焊合成为一体，由于第一动模（4）、第二动模（7）反向旋转，彼此施加脱模拉力，焊合后的筋条自然脱离动模型腔，如此连续反复，形成连续板栅，板栅由牵引装置（9）导出，经过修整定型装置（10），最后成品板栅（11）由收卷装置（12）收集。
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