CN104332583A - 一种铜芯型蓄电池端极柱制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铜芯型蓄电池端极柱制造工艺，一种铜芯型蓄电池端极柱制造工艺，包括步骤一：制备铜芯件；步骤二：沾助焊剂；步骤三：浸锡；步骤四：检验；步骤五：压铸成型。本发明所述铜芯型蓄电池端极柱制造工艺，通过工艺制造的端极柱所能承受的扭力≥35N·M，可以满足使用要求。该工艺制造的铜芯型端极柱处不会局部发热较多，消除蓄电池使用安全隐患，端极柱使用寿命长，延长蓄电池使用寿命，实施效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，尤其是一种铜芯型蓄电池端极柱制造工艺。
背景技术
阀控式铅酸蓄电池由电池塑壳、正负极板、隔板、电解液及端极柱等主要零部件组成，正、负极板分别通过汇流排焊接形成回路，单体蓄电池之间通过过桥极柱进行连接，而蓄电池通过端极柱与外界连接，形成回路并达到蓄电池充放电使用的目的。蓄电池的端极柱起到连接蓄电池内外桥梁的作用，对电池性能起到至关重要的作用。
蓄电池额定容量较低时，端极柱以铜片接线端子并通过焊锡形式与蓄电池内部端极柱焊接形成，随着蓄电池容量的增加，其使用过程的电流也相应增大，通过焊锡丝进行焊接的方式不能满足要求。因此，人们设计一种铜芯型端极柱，即端极柱底部为铅材料，用于蓄电池内部与汇流排进行连接；而端极柱上端为铜芯，用于蓄电池与外界进行连接。该类端极柱的生产工艺是：先生产铜芯件，然后再在铜芯极柱表面铸铅合金。此种铜芯型端极柱存在普遍存在的问题：铜芯型端极柱在与外界连接的时候，使用的扭力过大或使用过程电流过大时，会导致铜芯件与铅合金之间出现转动现象。当蓄电池端极柱的铜芯件与铅合金之间出现转动后，蓄电池在充放电使用过程时，转动的端极柱会发热较多、导致电池局部温度过高，直接给蓄电池的使用带来安全隐患，端极柱转动也无法进行修复，直接导致电池报废。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种铜芯型端极柱的制造工艺，通过该制造工艺生产的铜芯型端极柱可以保证铜芯件与铅合金结合牢固，同时确保该端极柱符合使用要求。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种铜芯型蓄电池端极柱制造工艺，包括以下步骤：
步骤一：制备铜芯件
根据设计图纸要求，制备铜芯件；
步骤二：沾助焊剂
在铜芯件与铅合金结合处沾助焊剂，其沾助焊剂高度在铜芯件与铅合金结合处高度的1/3~3/4，时间：1s~8s，以助焊剂不在铜芯件上流下为宜；
步骤三：浸锡
将沾有助焊剂的铜芯件竖直放入锡锅内，其插入锡锅的高度低于沾助焊剂高度1mm~4mm，锡液温度240℃~420℃，轻微晃动铜芯件并持续5s~20s；
步骤四：检验
对沾助焊剂、浸锡后的铜芯件进行逐一检查，确保每一个铜芯件外观符合要求；
步骤五：压铸成型
对检验合格的铜芯件放入模具内，将铅液加热至420℃~550℃后在压铸机内进行压铸成型，并对压铸成型后的端极柱的外观毛刺进行修剪。
作为上述技术方案的改进，所述步骤二中助焊剂呈弱酸性，沾助焊剂的时间在3s~4s。
作为上述技术方案的改进，所述步骤三中，锡液温度应控制在300℃~380℃，浸锡的时间为：12s~18s。
作为上述技术方案的改进，所述步骤三中，浸锡的深度应低于沾助焊剂高度2mm~3mm。
作为上述技术方案的改进，所述铜芯件外径为20mm，铜芯件与铅合金结合部位高度11mm，沾铸焊剂高度为7mm，沾助焊剂时间控制为4s，沾完助焊剂后温度为300℃的锡锅内浸锡，时间12s，浸锡高度为5mm，并轻轻晃动铜芯件，经检验助焊剂、锡均到位后，并修剪铜芯件表面的毛刺，将铜芯件放至压铸机上进行压铸，压铸机内铅合金温度为470℃。
作为上述技术方案的改进，所述铜芯件外径为20mm，铜芯件与铅合金结合部位高度11mm，沾铸焊剂高度为8mm，沾助焊剂时间控制为3s，沾完助焊剂后温度为340℃的锡锅内浸锡，时间16s，浸锡高度为6mm，并轻轻晃动铜芯件，经检验助焊剂、锡均到位后，并修剪铜芯件表面的毛刺，将铜芯件放至压铸机上进行压铸，压铸机内铅合金温度为490℃。
作为上述技术方案的改进，所述铜芯件外径为22mm，铜芯件与铅合金结合部位高度11mm，沾铸焊剂高度为9mm，沾助焊剂时间控制为4s，沾完助焊剂后温度为340℃的锡锅内浸锡，时间18s，浸锡高度为6mm，并轻轻晃动铜芯件，经检验助焊剂、锡均到位后，并修剪铜芯件表面的毛刺，将铜芯件放至压铸机上进行压铸，压铸机内铅合金温度为510℃。
作为上述技术方案的改进，所述铜芯件外径为18mm，铜芯件与铅合金结合部位高度11mm，沾铸焊剂高度为9mm，沾助焊剂时间控制为3s~4s，沾完助焊剂后温度为300℃~380℃的锡锅内浸锡，时间12~18s，浸锡高度为7mm，并轻轻晃动铜芯件，经检验助焊剂、锡均到位后，并修剪铜芯件表面的毛刺，将铜芯件放至压铸机上进行压铸，压铸机内铅合金温度为460℃~520℃。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
本发明所述铜芯型蓄电池端极柱制造工艺，通过该工艺制造的端极柱所能承受的扭力≥35N·M，可以满足使用要求。该工艺制造的铜芯型端极柱处不会局部发热较多，消除蓄电池使用安全隐患，端极柱使用寿命长，延长蓄电池使用寿命，实施效果好。
附图说明
图1为本发明所述铜芯型蓄电池端极柱结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
如图1所示，为本发明所述铜芯型蓄电池端极柱结构示意图，本发明所述端极柱，包括：铜芯件底座1及铜芯件2，铜芯件2设置在铜芯件底座1上，铜芯件2上端设置有盲孔4，盲孔4内设置有内螺纹，盲孔4用来与外界电路连接，在铜芯件2的下端外表面设置有铅合金3，利用压铸工艺将铜芯件2、铅合金3与铜芯件底座1压铸成型，铜芯件底座1与蓄电池内部的汇流排连接在一起并形成回路。
本发明所述铜芯型蓄电池端极柱，其制造工艺如下：
步骤一：制备铜芯件
根据设计图纸要求，制备铜芯件2；
步骤二：沾助焊剂
在铜芯件2待与铅合金3结合处沾助焊剂，其沾助焊剂高度在铜芯件2与铅合金3结合处高度的1/3~3/4，时间：1s~8s，以助焊剂不在铜芯件2上流下为宜；
步骤三：浸锡
将沾有助焊剂的铜芯件2竖直放入锡锅内，其插入锡锅的高度低于沾助焊剂高度1mm~4mm，锡液温度240℃~420℃，轻微晃动铜芯件2并持续5s~20s；
步骤四：检验
对沾助焊剂、浸锡后的铜芯件2进行逐一检查，确保每一个铜芯件2的外观符合要求；
步骤五：压铸成型
对检验合格的铜芯件2放入模具内，将铅液加热至420℃~550℃后在压铸机内进行压铸成型，并对压铸成型后的端极柱的外观毛刺进行修剪。
本发明所述的铜芯件2，必须符合设计图纸的相关技术要求，可以采用机械加工成型，确保加工精度。
本发明步骤二中，采用的助焊剂为市场购置的普通呈弱酸性助焊剂，助焊剂的作用是去除铜芯件2表面的氧化层，使其表面达到必要的清洁度，并防止表面再次快速氧化，沾助焊剂的时间在3s~4s为宜，时间过短表面氧化层未去除干净，时间过长去除氧化层后会对铜芯件2表面有腐蚀现象。
本发明步骤三中的锡采用精锡，并采用专用电加热炉进行加热，使锡熔化成锡液。
本发明步骤三中，锡液温度应控制在300℃~380℃，沾助焊剂后的铜芯件2温度较低，控制浸锡的时间比较重要，时间：12s~18s，浸锡的同时轻轻晃动铜芯件2。锡液温度过高或过低，直接影响锡液在铜芯件2上的挂壁能力，且影响其浸锡时间。
本发明步骤三中，浸锡的深度应低于沾助焊剂高度2mm~3mm，这样轻微晃动时不会让锡液不会超出助焊剂高度。
通过上述工艺生产制造的铜芯型端极柱的扭力≥35N·M，铜芯型端极柱可以满足使用要求。
下面结合具体实施对本发明具体工艺进行说明：
实施例1：铜芯件外径为20mm，铜芯件与铅合金结合部位高度11mm，沾铸焊剂高度为7mm，沾助焊剂时间控制为4s，沾完助焊剂后温度为300℃的锡锅内浸锡，时间12s，浸锡高度为5mm，并轻轻晃动铜芯件。经检验助焊剂、锡均到位后，并修剪铜芯件表面的毛刺，将铜芯件放至压铸机上进行压铸，压铸机内铅合金温度为470℃。铜芯型端极柱压铸成型修剪其表面的毛刺，用标准的扭力扳手测量其扭力≥35N·M即可。
实施例2：铜芯件外径为20mm，铜芯件与铅合金结合部位高度11mm，沾铸焊剂高度为8mm，沾助焊剂时间控制为3s，沾完助焊剂后温度为340℃的锡锅内浸锡，时间16s，浸锡高度为6mm，并轻轻晃动铜芯件。经检验助焊剂、锡均到位后，并修剪铜芯件表面的毛刺，将铜芯件放至压铸机上进行压铸，压铸机内铅合金温度为490℃。铜芯型端极柱压铸成型修剪其表面的毛刺，用标准的扭力扳手测量其扭力≥35N·M即可。
实施例3：铜芯件外径为22mm，铜芯件与铅合金结合部位高度11mm，沾铸焊剂高度为9mm，沾助焊剂时间控制为4s，沾完助焊剂后温度为340℃的锡锅内浸锡，时间18s，浸锡高度为6mm，并轻轻晃动铜芯件。经检验助焊剂、锡均到位后，并修剪铜芯件表面的毛刺，将铜芯件放至压铸机上进行压铸，压铸机内铅合金温度为510℃。铜芯型端极柱压铸成型修剪其表面的毛刺，用标准的扭力扳手测量其扭力≥35N·M即可。
实施例4：铜芯件外径为18mm，铜芯件与铅合金结合部位高度11mm，沾铸焊剂高度为9mm，沾助焊剂时间控制为3s~4s，沾完助焊剂后温度为300℃~380℃的锡锅内浸锡，时间12~18s，浸锡高度为7mm，并轻轻晃动铜芯件。经检验助焊剂、锡均到位后，并修剪铜芯件表面的毛刺，将铜芯件放至压铸机上进行压铸，压铸机内铅合金温度为460℃~520℃。铜芯型端极柱压铸成型修剪其表面的毛刺，用标准的扭力扳手测量其扭力≥35N·M即为可。
为验证通过本发明工艺生产的铜芯型端极柱符合要求进行如下对比试验检测：
实验一：通过本发明工艺生产的铜芯型端极柱与普通工艺制造的铜芯型端极柱分别组装成电池各10只，用同样方法对比测量其扭力，本发明工艺生产制造的铜芯型端极柱扭力均在45N·M以上，普通工艺生产的铜芯型端极柱扭力30N·M以下，最大的扭力为29N·M时铜芯件出现转动现象。通过实践验证蓄电池实际使用过程中端极柱扭力达到35N·M时可以保证使用要求，说明通过本发明工艺生产制造的铜芯型端极柱满足可以满足技术要求。
实验二：用本发明工艺生产制造的铜芯型端极柱与普通工艺生产的铜芯型端极柱各10只，将铜芯型端极柱的铅部位插入铅液温度420℃~550℃铅锅，缓慢摇动铜芯型端极柱使铜芯件上的铅合金熔化成铅液。试验发现采用本发明工艺制造的铜芯型端极柱铅合金熔化后，铜芯件表面有一层锡，同时还有部分铅合金，而采用普通工艺制造的铜芯型端极柱表面会只有少许铅合金，说明该工艺制造的铜芯件与铅合金结合力比较好。
实验三：用本发明工艺生产制造的铜芯型端极柱与普通生产制造的铜芯型端极柱各取5只进行人工解剖，尽力将铜芯件上的铅合金剥落，试验完毕后发现本发明工艺生产制造的铜芯型端极柱不能完整剥落铜芯件上的铅合金，而普通工艺制造的铜芯件上的铅合金可以剥落下来，试验说明该工艺生产制造的铜芯型端极柱中铜芯件与铅合金结合非常牢固。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种铜芯型蓄电池端极柱制造工艺，其特征是，包括以下步骤：
步骤一：制备铜芯件
根据设计图纸要求，制备铜芯件；
步骤二：沾助焊剂
在铜芯件待与铅合金结合处沾助焊剂，其沾助焊剂高度在铜芯件与铅合金结合处高度的1/3~3/4，时间：1s~8s，以助焊剂不在铜芯件上流下为宜；
步骤三：浸锡
将沾有助焊剂的铜芯件竖直放入锡锅内，其插入锡锅的高度低于沾助焊剂高度1mm~4mm，锡液温度240℃~420℃，轻微晃动铜芯件并持续5s~20s；
步骤四：检验
对沾助焊剂、浸锡后的铜芯件进行逐一检查，确保每一个铜芯件的外观符合要求；
步骤五：压铸成型
对检验合格的铜芯件放入模具内，将铅液加热至420℃~550℃后在压铸机内进行压铸成型，并对压铸成型后的端极柱的外观毛刺进行修剪。
2.根据权利要求1所述的一种铜芯型蓄电池端极柱制造工艺，其特征是，所述步骤二中助焊剂呈弱酸性，沾助焊剂的时间在3s~4s。
3.根据权利要求1所述的一种铜芯型蓄电池端极柱制造工艺，其特征是，所述步骤三中，锡液温度应控制在300℃~380℃，浸锡的时间为：12s~18s。
4.根据权利要求1所述的一种铜芯型蓄电池端极柱制造工艺，其特征是，所述步骤三中，浸锡的深度应低于沾助焊剂高度2mm~3mm。
5.根据权利要求1~4中任一所述的一种铜芯型蓄电池端极柱制造工艺，其特征是，所述铜芯件外径为20mm，铜芯件与铅合金结合部位高度11mm，沾铸焊剂高度为7mm，沾助焊剂时间控制为4s，沾完助焊剂后温度为300℃的锡锅内浸锡，时间12s，浸锡高度为5mm，并轻轻晃动铜芯件，经检验助焊剂、锡均到位后，并修剪铜芯件表面的毛刺，将铜芯件放至压铸机上进行压铸，压铸机内铅合金温度为470℃。
6.根据权利要求1~4中任一所述的一种铜芯型蓄电池端极柱制造工艺，其特征是，所述铜芯件外径为20mm，铜芯件与铅合金结合部位高度11mm，沾铸焊剂高度为8mm，沾助焊剂时间控制为3s，沾完助焊剂后温度为340℃的锡锅内浸锡，时间16s，浸锡高度为6mm，并轻轻晃动铜芯件，经检验助焊剂、锡均到位后，并修剪铜芯件表面的毛刺，将铜芯件放至压铸机上进行压铸，压铸机内铅合金温度为490℃。
7.根据权利要求1~4中任一所述的一种铜芯型蓄电池端极柱制造工艺，其特征是，所述铜芯件外径为22mm，铜芯件与铅合金结合部位高度11mm，沾铸焊剂高度为9mm，沾助焊剂时间控制为4s，沾完助焊剂后温度为340℃的锡锅内浸锡，时间18s，浸锡高度为6mm，并轻轻晃动铜芯件，经检验助焊剂、锡均到位后，并修剪铜芯件表面的毛刺，将铜芯件放至压铸机上进行压铸，压铸机内铅合金温度为510℃。
8.根据权利要求1~4中任一所述的一种铜芯型蓄电池端极柱制造工艺，其特征是，所述铜芯件外径为18mm，铜芯件与铅合金结合部位高度11mm，沾铸焊剂高度为9mm，沾助焊剂时间控制为3s~4s，沾完助焊剂后温度为300℃~380℃的锡锅内浸锡，时间12~18s，浸锡高度为7mm，并轻轻晃动铜芯件，经检验助焊剂、锡均到位后，并修剪铜芯件表面的毛刺，将铜芯件放至压铸机上进行压铸，压铸机内铅合金温度为460℃~520℃。
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