CN105057923B - 一种铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂。各组分所占质量百分数分别为：浓度为35%～45%水溶液的活化剂16%～30%，表面活性剂 0.2%～0.4%，缓蚀剂 1.6%～2.8%，抗氧化剂 2%～5%，去离子水 62%～80%。本发明提供的水性助焊剂组成简单，适用于各种极板合金，且与极耳合金的相容性好，使用后无残留，抗冻性较好，有利于提高极板焊接的合格率和铅酸蓄电池的使用寿命。

Description

一种铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂
技术领域
本发明属于蓄电池技术领域，涉及一种助焊剂，特别涉及一种铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂。
背景技术
COS(Cast On Strap)铸焊工艺广泛应用于铅酸蓄电池制造。它将板栅的极耳与液态汇流排合金铸焊在一起。COS过程主要是将表面经净化或搪锡处理的极耳浸入充满液态铅合金的铸模型腔中，由于熔融液态铅合金传导加热，使极耳表面温度快速升高，在极短时间内达到铅合金润湿铺展的温度，甚至使极耳表面金属部分熔化而进入液态的铅合金，随着铸模型腔冷却，汇流排合金快速凝固与极耳形成永久的连接。
铅酸蓄电池极耳汇流排铸焊接头质量主要依赖于铸焊工艺。影响铸焊接头质量的工艺参数有液体金属温度、型腔温度、浇注时间、助焊剂的选择及质量等。工艺参数选择不当可能导致极耳/汇流排连接不可靠，甚至汇流排开裂，使铅酸蓄电池早期失效，使用寿命降低。
上述工艺参数中，助焊剂的选择及使用在一定程度上决定了板删与汇流排之间的焊接质量，从而影响铅酸蓄电池的质量和使用寿命。
目前，国内外蓄电池制造厂家普遍采用的助焊剂分为油性和水性两类。油性助焊剂通常以乙二酸、丁二酸、柠檬酸等有机酸为活化剂，以聚乙二醇、丙三醇、乙酸乙酯等为主要溶剂配制，如中国专利[CN102248326A]提供了以33～55wt％的丁二酸、己二酸为活化剂，以聚乙二醇、三甘醇为溶剂的助焊剂，中国专利[CN103521948A]提供了以5～10wt％的二羟甲基丁酸为活化剂，以乙醇、丙醇为溶剂的助焊剂。该类助焊剂对铅锑合金板栅焊接效果不错，但不适用于铅钙合金的板栅焊接效果较差，且其冬天容易凝固、活化性较弱、导致铸焊模具清理困难。国内市场上的水性助焊剂大多以硫酸、亚磷酸、偏磷酸等为活化剂，以去离子水为溶剂配制，如中国专利[CN104475712A]提供了以3～5wt％的亚磷酸为活化剂的助焊剂，中国专利[CN103706966A]提供了以8～15wt％的偏磷酸为活化剂的助焊剂。这种水性助焊剂阻燃性不错，但与极耳的相容性较差，易产生虚焊、假焊等现象。此外，这些水性助焊剂采用的活化剂均为高沸点酸，焊接后易残留，从而腐蚀焊接点，对铅酸蓄电池板栅与汇流排的焊接质量造成严重影响。
发明内容
本发明针对现有助焊剂的不足之处，提供一种铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂。该助焊剂具有适用性广、与铅锑、铅钙等合金的相容性好，焊接成品率高等特点。
本发明的目的通过以下技术途径实现：
一种铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，各组分所占质量百分数分别为：
浓度为 35％～45％ 水溶液的活化剂 16％～30％，
表面活性剂 0.2％～0.4％，
缓蚀剂 1.6％～2.8％，
抗氧化剂 2％～5％，
去离子水 62％～80％。
进一步的技术方案是：
所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，所述的活化剂为浓度均为35％～45％水溶液的氟硼酸和氢氟酸的混合物；浓度为35％～45％的水溶液氟硼酸与35％～45％的水溶液氢氟酸的质量比为1～3：1。
所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，所述的活化剂为浓度均为40％水溶液的氟硼酸和氢氟酸的混合物；浓度为40％的水溶液氟硼酸与浓度为40％的水溶液氢氟酸的质量比为1～3：1。
所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，所述的表面活性剂为非离子型氟碳表面活性剂FC-4430。
所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，所述的缓蚀剂为氟硼酸铵，或/和氟化铵。
所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，所述的抗氧化剂为丙三醇，或/和乙二醇。
本发明的有益效果：
1、本发明提供的铸焊剂组成简单，适用于各种极板合金，且与极耳合金的相容性好，使用后无残留，有利于提高极板焊接的合格率和铅酸蓄电池的使用寿命。
2、本发明选择丙三醇或乙二醇为抗氧化剂，可有效降低助焊剂的凝固点，使助焊剂具有优异的抗冻性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步阐述，但本发明的保护范围不仅限于此。
实施例1：为本发明铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂基本实施例。配制助焊剂的各原料所占质量百分比如下：
浓度为 35％～45％ 水溶液的活化剂 16％～30％，
表面活性剂 0.2％～0.4％，
缓蚀剂 1.6％～2.8％，
抗氧化剂 2％～5％，
去离子水 62％～80％。
实施例2：为进一步的实施例。所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，活化剂为氟硼酸和氢氟酸的混合物，所述的活化剂为浓度均为35％～45％水溶液的氟硼酸和氢氟酸的混合物；浓度为35％～45％的水溶液氟硼酸与35％～45％的水溶液氢氟酸的质量比为1～3：1。所述的表面活性剂为非离子型氟碳表面活性剂FC-4430。所述的缓蚀剂为氟硼酸铵，或/和氟化铵。所述的抗氧化剂为丙三醇，或/和乙二醇，抗氧化剂兼具有防冻剂的作用。
实施例3：为优选的实施例。所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，各原料所占质量百分比如下：
浓度为40％的水溶液氟硼酸 15％，
浓度为40％的水溶液氢氟酸 15％，
表面活性剂FC-4430 0.4％，
氟硼酸铵 2.6％，
丙三醇 4％，
去离子水 63％。
实施例4：为优选的实施例。所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，各原料所占质量百分比如下：
浓度为40％的水溶液氟硼酸 15％，
浓度为40％的水溶液氢氟酸 5％，
表面活性剂FC-4430 0.3％，
氟化铵 2％，
丙三醇 2.7％，
去离子水 75％。
实施例5：为优选的实施例。所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，各原料所占质量百分比如下：
浓度为40％的水溶液氟硼酸 10％，
浓度为40％的水溶液氢氟酸 6％，
表面活性剂FC-4430 0.2％，
氟硼酸铵 1％，
氟化铵 0.8％，
乙二醇 2％，
去离子水 80％。
实施例6：为优选的实施例。所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，各原料所占质量百分比如下：
浓度为40％的水溶液氟硼酸 15％，
浓度为40％的水溶液氢氟酸 10％，
表面活性剂FC-4430 0.3％，
氟硼酸铵 0.7％，
氟化铵 1％，
丙三醇 2％，
乙二醇 2％，
去离子水 69％。
实施例7：为优选的实施例。所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，各原料所占质量百分比如下：
浓度为35％的水溶液氟硼酸 16％，
浓度为42％的水溶液氢氟酸 8％，
表面活性剂FC-4430 0.3％，
氟硼酸铵 2％，
乙二醇 3.7％，
去离子水 68％。
本发明的权利要求保护范围不限于上述实施例。

Claims (5)

1.一种铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，其特征在于：各组分所占质量百分数分别为：
浓度为35％～45％水溶液的活化剂 16％～30％，
表面活性剂 0.2％～0.4％，
缓蚀剂 1.6％～2.8％，
抗氧化剂 2％～5％，
去离子水 62％～80％；
所述的活化剂为浓度均为35％～45％水溶液的氟硼酸和氢氟酸的混合物；浓度为35％～45％的水溶液氟硼酸与浓度为35％～45％的水溶液氢氟酸的质量比为1～3∶1。
2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，其特征在于：所述的活化剂为浓度均为40％水溶液的氟硼酸和氢氟酸的混合物；浓度为40％的水溶液氟硼酸与浓度为40％的水溶液氢氟酸的质量比为1～3∶1。
3.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，其特征在于：所述的表面活性剂为非离子型氟碳表面活性剂FC-4430。
4.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，其特征在于：所述的缓蚀剂为氟硼酸铵，或/和氟化铵。
5.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池极板焊接用水性助焊剂，其特征在于：所述的抗氧化剂为丙三醇，或/和乙二醇。
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