CN110379996A - 一种铅蓄电池用的酸液制备及注入装置 - Google Patents
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Abstract
一种铅蓄电池用的酸液制备及注入装置，酸液注入机构包括铅蓄电池、酸液注入管、移动支架，移动支架包括气缸、连接板和管架，铅蓄电池上表面共设6个酸液注入口，酸液注入管包括六个，依次设置在管架上，每个酸液注入管的管体上分别设有硫酸浓液入口和纯净水入口，下端设有电池酸液出口；酸液制备机构包括原电池模块、硫酸液体分配器和纯净水分配器，原电池模块由正电极、负电极、盐桥组成，正电极顶部的抽液口与硫酸液体分配器进口端连接，硫酸液体分配器出口端分别与硫酸浓液入口连接，纯净水分配器的进口端、出口端分别与水槽和纯净水入口连接；本发明通过实时配制所需浓度的硫酸溶液，并定量定位注入铅蓄电池内，可保证加酸精度和加酸效率。
Description
技术领域
本发明涉及铅蓄电池制造领域，更具体地说，涉及一种铅蓄电池用的酸液制备及注入装置。
背景技术
目前铅蓄电池制造过程中，电池的注酸大多采用灌酸技术，电池加酸，是直接影响到电池一次放电时间长短及循环使用寿命长短等重要性能的关键。对于不同型号的铅蓄电池，加酸量不同，要求的精确度也不同，现有的加酸技术采用手工操作对单个电池逐个加注，并采用先抽真空后注酸的方法，第一酸液是提前配置好的，无法保证加酸精度，在灌酸过程中由于前次加酸后剩余的酸液和冷酸机中新抽入的酸液混合后，混合酸液的温度发生变化，使得酸加进电池之后，会立即发生反应，产生一定的气体，致使电池中的酸液溢出，容易造成端子腐蚀、加不进酸或加酸量不足等问题，而且还会造成电池发热，膨胀变形及电池的充电一致性差，容量不足等现象；第二12V铅蓄电池内部分为6个隔区，一般分别在电池顶部设置有单一的注酸孔，在电池装配完成后，需向内隔中分别注入硫酸电解液，传统的方法是采用六个独立的导流管分别压紧固定在电池顶部的六个注酸孔上，再采用真空泵将定量的酸液注入到电池内，但在实际生产过程中，由于导流管分别单一的与注酸孔对接，很易产生偏差移位，而且注入的定量不能达到一致性，且容易导致酸液外溢现象。
发明内容
有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铅蓄电池用的酸液制备及注入装置，通过实时配制所需浓度的硫酸溶液，并定量定位地注入铅蓄电池内，可保证加酸精度和加酸效率。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种铅蓄电池用的酸液制备及注入装置，包括机架，所述机架上由前至后依次设有水槽、传送带和护板，所述水槽两侧对称设有两组酸液制备机构，所述传送带上方相应设有两组酸液注入机构；
所述酸液注入机构包括铅蓄电池、酸液注入管、移动支架，所述移动支架设置在所述传送带上方，包括气缸、连接板和管架，所述连接板固定搭接在两根与所述机架垂直连接的横杆上，所述管架位于所述连接板下方，所述气缸穿过所述连接板、且下端与所述管架固定连接；所述铅蓄电池放置在所述传送带上，上表面共设有6个酸液注入口，所述酸液注入管包括六个，依次设置在所述管架上，每个所述酸液注入管的管体上分别设有硫酸浓液入口和纯净水入口，下端设有与所述酸液注入口对应的电池酸液出口；
所述酸液制备机构包括两组原电池模块、两组硫酸液体分配器和一组纯净水分配器，所述原电池模块由正电极、负电极、设置在正电极和负电极之间的盐桥组成，所述正电极的顶部设有抽液口，所述抽液口与所述硫酸液体分配器的进口端连接，所述硫酸液体分配器的出口端分别与所述硫酸浓液入口一一连接；所述纯净水分配器设置在所述水槽上方，所述纯净水分配器的进口端与所述水槽连通，所述纯净水分配器的出口端分别与所述纯净水入口连接。
进一步的，所述传送带上设有带动其运作的第一电机。
进一步的，所述水槽外侧设有水泵和为所述水泵提供动力的第二电机，所述水泵的进口端与所述水槽连通，所述水泵的出口端与所述纯净水分配器的进口端连通。
进一步的，所述气缸两侧分别设有固定杆，所述连接板上设有三个通孔，所述气缸穿过中间的通孔，两个所述固定杆分别穿过两侧的通孔，并通过螺栓和法兰与所述连接板固定连接，所述固定杆的下端与所述管架固定。
进一步的，每组所述硫酸液体分配器包括第一密封管，所述硫酸液体分配器的进口端和出口端分别设置在所述第一密封管的两侧，所述抽液口通过防酸腐蚀软管与所述硫酸液体分配器的进口端连接，所述硫酸液体分配器的出口端共设有6个硫酸出口，分别通过防酸腐蚀软管与所述酸液注入机构的6个硫酸浓液入口一一连接。
进一步的，所述纯净水分配器包括第二密封管，所述纯净水分配器的进口端和出口端分别设置在所述第二密封管的两侧，所述纯净水分配器的进口端通过水管与所述水槽连通，所述纯净水分配器的出口端共设有12个纯净水出口，分别通过水管与两组所述酸液注入机构的12个纯净水入口一一连接。
进一步的，所述管架上表面沿着长度方向设有长通孔，所述酸液注入管依次架设在所述长通孔内。
进一步的，所述硫酸浓液入口和纯净水入口上均设有控制阀门。
进一步的，所述传送带在所述移动支架下方位置处设有重量传感区，所述重量传感区的长度与所述铅蓄电池的长度相同。
进一步的，所述硫酸液体分配器的进口端设有过滤器，所述硫酸出口内设有多级分流板，所述分流板交叉且对称设置在所述硫酸出口的内壁上。
本发明的有益效果是：
本发明将酸液制备和注入一体化，酸液制备机构包括原电池模块、硫酸液体分配器和纯净水分配器，由于铅蓄电池里面的酸液是密度为1.28g/mL的稀释硫酸，故制备电池酸液应选用一定比例的浓硫酸和纯净水配制而成，本发明通过原电池模块制备浓硫酸，并分别通过硫酸液体分配器和纯净水分配器将制备的密度为1.84g/mL的浓硫酸及纯净水输送到酸液注入机构，实时调配形成所需密度为1.28g/mL的稀释硫酸；这样处理的好处在于，酸液是实时配置的，可以保证加酸精度，在灌酸过程中不会出现新的酸液与旧的酸液混合的现象，酸加进电池之后，不会立即发生反应生成气体，可避免电池中的酸液溢出、端子腐蚀、加不进酸或加酸量不足等问题；
本发明的酸液注入机构包括铅蓄电池、酸液注入管、移动支架，其中酸液注入管的管体上分别设有硫酸浓液入口和纯净水入口，下端设有与所述酸液注入口对应的电池酸液出口，由于浓硫酸的密度比水大得多，直接将水加入浓硫酸会使水浮在浓硫酸表面，大量放热而使酸液沸腾溅出，造成事故，此外刚配置的酸液温度很高，要等到冷却后再注入铅蓄电池中，因此在注入时，先计算好浓硫酸和水的需求量，然后先向纯净水入口通入纯净水，通过酸液制备机构制得的浓硫酸可以先存储在硫酸液体分配器，然后缓慢的向硫酸浓液入口通入浓硫酸，该设置的好处是，既可以保证加酸溶液的浓度精确度，又可以保证加酸过程的安全性；针对铅蓄电池的特征，酸液注入管与铅蓄电池上的酸液注入口个数一一对应，铅蓄电池是在传送带上移动，传送带的一侧设有两个传感器，两个传感器之间的传感区的长度与铅蓄电池的长度相同，当铅蓄电池移动到传感区内时，可通过移动支架使酸液注入管向下移动，与酸液注入口完美对接，不会产生偏差移位、出现酸液流出酸液注入口的现象，同时可保证注入的定量达到一致性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为铅蓄电池用的酸液制备及注入装置的结构示意图；
图2为酸液注入机构的结构示意图；
图3为酸液注入管的结构示意图；
图4为原电池模块的结构示意图；
图5为硫酸液体分配器的结构示意图；
图6为硫酸出口的结构示意图；
图7为纯净水分配器的结构示意图；
附图标记：1、机架，2、水槽，3、传送带，4、护板，5、酸液制备机构，6、酸液注入机构，7、铅蓄电池，701、酸液注入口，8、酸液注入管，801、硫酸浓液入口，802、纯净水入口，803、电池酸液出口，9、移动支架，901、气缸，902、连接板，903、管架，10、横杆，11、原电池模块，1101、正电极，1102、负电极，1103、盐桥，1104、抽液口，12、硫酸液体分配器，1201、第一密封管，1202、防酸腐蚀软管，1203、硫酸出口，13、纯净水分配器，1301、第二密封管，1302、水管，1303、纯净水出口，14、第一电机，15、水泵，16、第二电机，17、固定杆，18、通孔，19、螺栓，20、法兰，21、长通孔，22、过滤器，23、分流板。
具体实施方式
下面给出具体实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本发明技术方案为前提的最佳实施例，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种铅蓄电池用的酸液制备及注入装置，如图1所示，包括机架1，所述机架1上由前至后依次设有水槽2、传送带3和护板4，所述水槽2两侧对称设有两组酸液制备机构5，所述传送带3上方相应设有两组酸液注入机构6，所述传送带3上设有带动其运作的第一电机14；
如图2和图3所示，所述酸液注入机构6包括铅蓄电池7、酸液注入管8、移动支架9，所述移动支架9设置在所述传送带3上方，包括气缸901、连接板902和管架903，所述连接板902固定搭接在两根与所述机架1垂直连接的横杆10上，所述管架903位于所述连接板902下方，所述气缸901穿过所述连接板902、且下端与所述管架903固定连接，所述管架903上表面沿着长度方向设有长通孔21，所述酸液注入管8依次架设在所述长通孔21内；
所述气缸901两侧分别设有固定杆17，所述连接板902上设有三个通孔18，所述气缸901穿过中间的通孔18，两个所述固定杆17分别穿过两侧的通孔18，并通过螺栓19和法兰20与所述连接板902固定连接，所述固定杆17的下端与所述管架903固定，固定杆17将气缸901设置在连接板902上，可使气缸901上下移动，方便酸液注入机构6对铅蓄电池7进行酸液注入操作；
如图1和图3所示，所述铅蓄电池7放置在所述传送带3上，上表面共设有6个酸液注入口701，所述酸液注入管8包括六个，依次设置在所述管架903上，所述传送带3在所述移动支架9下方位置处设有重量传感区，所述重量传感区的长度与所述铅蓄电池7的长度相同，针对铅蓄电池的特征，酸液注入管8与铅蓄电池7上的酸液注入口701个数一一对应，铅蓄电池7是在传送带3上移动，可在传送带3的一侧设两个传感器，两个传感器之间的重量传感区的长度与铅蓄电池的长度相同，当铅蓄电池7移动到重量传感区内时，可通过移动支架9使酸液注入管8向下移动，与酸液注入口701完美对接，不会产生偏差移位、出现酸液流出酸液注入口的现象，同时可保证注入的定量达到一致性；
如图2所示，每个所述酸液注入管8的管体上分别设有硫酸浓液入口801和纯净水入口802，下端设有与所述酸液注入口701对应的电池酸液出口803，所述硫酸浓液入口801和纯净水入口802上均设有控制阀门；由于浓硫酸的密度比水大得多，直接将水加入浓硫酸会使水浮在浓硫酸表面，大量放热而使酸液沸腾溅出，造成事故，此外刚配置的酸液温度很高，要等到冷却后再注入铅蓄电池中，因此在注入时，先计算好浓硫酸和水的需求量，然后先向纯净水入口802通入纯净水，通过酸液制备机构制得的浓硫酸可以先存储在硫酸液体分配器12，然后缓慢的向硫酸浓液入口801通入浓硫酸，该设置的好处是，既可以保证加酸溶液的浓度精确度，又可以保证加酸过程的安全性；
本发明将酸液制备和注入一体化，由于铅蓄电池里面的酸液是密度为1.28g/mL的稀释硫酸，故制备电池酸液应选用一定比例的浓硫酸和纯净水配制而成，本发明通过原电池模块制备浓硫酸，并分别通过硫酸液体分配器和纯净水分配器将制备的密度为1.84g/mL的浓硫酸及纯净水输送到酸液注入机构，实时调配形成所需密度为1.28g/mL的稀释硫酸，具体的酸液制备装置如下：
如图1所示，所述酸液制备机构5包括两组原电池模块11、两组硫酸液体分配器12和一组纯净水分配器13，如图5所示，每组所述硫酸液体分配器12包括第一密封管1201，所述硫酸液体分配器12的进口端和出口端分别设置在所述第一密封管1201的两侧，所述硫酸液体分配器12的进口端设有过滤器22，所述抽液口1104通过防酸腐蚀软管1202与所述硫酸液体分配器12的进口端连接，硫酸液体分配器12在长期使用时，内部可能积累杂质和污垢，设置过滤器22可避免杂质堵塞硫酸液体分配器12的进口端，影响出液效率；所述硫酸液体分配器12的出口端共设有6个硫酸出口1203，分别通过防酸腐蚀软管1202与所述酸液注入机构6的6个硫酸浓液入口801一一连接，如图6所示，所述硫酸出口1203内设有多级分流板23，所述分流板23交叉且对称设置在所述硫酸出口1203的内壁上，通过在硫酸出口1203内设置多级分流板23，使得进入第一密封管1201内的硫酸浓液可以通过多级分流板23进行均匀分配，不易堵塞或者溢流，由此，可以保证多个硫酸出口1203的硫酸浓液的流速保持一致，从而尽可能保证多个硫酸出口1203处的硫酸浓液的流量保持一致，提高铅蓄电池的酸液注入效率和质量；
如图4所示，所述原电池模块11由正电极1101、负电极1102、设置在正电极1101和负电极1102之间的盐桥1103组成，所述正电极1101的顶部设有抽液口1104，所述抽液口1104与所述硫酸液体分配器12的进口端连接，所述硫酸液体分配器12的出口端分别与所述硫酸浓液入口801一一连接；
所述纯净水分配器13设置在所述水槽2上方，如图1和图7所示，所述纯净水分配器13包括第二密封管1301，所述纯净水分配器13的进口端和出口端分别设置在所述第二密封管1301的两侧，所述纯净水分配器13的进口端通过水管1302与所述水槽2连通，所述纯净水分配器13的出口端共设有12个纯净水出口1303，分别通过水管1302与两组所述酸液注入机构6的12个纯净水入口802一一连接；所述水槽2外侧设有水泵15和为所述水泵15提供动力的第二电机16，所述水泵15的进口端与所述水槽2连通，所述水泵15的出口端与所述纯净水分配器13的进口端连通，所述纯净水分配器13的出口端分别与所述纯净水入口802连接；这样处理的好处在于，酸液是实时配置的，可以保证加酸精度，在灌酸过程中不会出现新的酸液与旧的酸液混合的现象，酸加进电池之后，不会立即发生反应生成气体，可避免电池中的酸液溢出、端子腐蚀、加不进酸或加酸量不足等问题。
本发明的铅蓄电池用的酸液制备及注入装置的工作过程如下：
（1）注水：第二电机16带动水泵15将水槽2中的纯净水抽到纯净水分配器13中；
（2）制备浓硫酸：通过原电池模块11发生氧化还原反应使其产生所需浓度的硫酸浓液，其中，原电池模块11可采用NaHSO3溶液与H2SO4溶液，其中NaHSO3溶液作负电极1102发生氧化反应，H2SO4溶液作正电极1101发生还原反应；负电极1102产生的HSO3-通过盐桥1103移动到正电极1101生成SO4 2-从而加大H2SO4溶液浓度，从而生产所需的硫酸浓液，然后将产生的硫酸浓液通入硫酸液体分配器12中；
（3）混合注入：先将纯净水分配器13中的纯净水通入酸液注入管8上面6个纯净水入口802，其次将硫酸液体分配器12的浓硫酸缓慢的通入酸液注入管8上的六个硫酸浓液入口801；先通入纯净水，然后通硫酸浓液，调整合适比例使其混合后为密度为1.28的稀释硫酸，等待冷却；
（4）稀释硫酸注入电池：待稀释硫酸冷却后，将待注入酸液的铅蓄电池7放在传送带3上到达重量传感区处，通过气缸901调整酸液注入机构6至合适的高度后，打开酸液注入口，通过电池酸液出口803注入稀释硫酸即可。
以上显示和描述了本发明的主要特征、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种铅蓄电池用的酸液制备及注入装置，其特征在于，包括机架（1），所述机架（1）上由前至后依次设有水槽（2）、传送带（3）和护板（4），所述水槽（2）两侧对称设有两组酸液制备机构（5），所述传送带（3）上方相应设有两组酸液注入机构（6）；
所述酸液注入机构（6）包括铅蓄电池（7）、酸液注入管（8）、移动支架（9），所述移动支架（9）设置在所述传送带（3）上方，包括气缸（901）、连接板（902）和管架（903），所述连接板（902）固定搭接在两根与所述机架（1）垂直连接的横杆（10）上，所述管架（903）位于所述连接板（902）下方，所述气缸（901）穿过所述连接板（902）、且下端与所述管架（903）固定连接；所述铅蓄电池（7）放置在所述传送带（3）上，上表面共设有6个酸液注入口（701），所述酸液注入管（8）包括六个，依次设置在所述管架（903）上，每个所述酸液注入管（8）的管体上分别设有硫酸浓液入口（801）和纯净水入口（802），下端设有与所述酸液注入口（701）对应的电池酸液出口（803）；
所述酸液制备机构（5）包括两组原电池模块（11）、两组硫酸液体分配器（12）和一组纯净水分配器（13），所述原电池模块（11）由正电极（1101）、负电极（1102）、设置在正电极（1101）和负电极（1102）之间的盐桥（1103）组成，所述正电极（1101）的顶部设有抽液口（1104），所述抽液口（1104）与所述硫酸液体分配器（12）的进口端连接，所述硫酸液体分配器（12）的出口端分别与所述硫酸浓液入口（801）一一连接；所述纯净水分配器（13）设置在所述水槽（2）上方，所述纯净水分配器（13）的进口端与所述水槽（2）连通，所述纯净水分配器（13）的出口端分别与所述纯净水入口（802）连接。
2.根据权利要求1所述的一种铅蓄电池用的酸液制备及注入装置，其特征在于，所述传送带（3）上设有带动其运作的第一电机（14）。
3.根据权利要求1所述的一种铅蓄电池用的酸液制备及注入装置，其特征在于，所述水槽（2）外侧设有水泵（15）和为所述水泵（15）提供动力的第二电机（16），所述水泵（15）的进口端与所述水槽（2）连通，所述水泵（15）的出口端与所述纯净水分配器（13）的进口端连通。
4.根据权利要求1所述的一种铅蓄电池用的酸液制备及注入装置，其特征在于，所述气缸（901）两侧分别设有固定杆（17），所述连接板（902）上设有三个通孔（18），所述气缸（901）穿过中间的通孔（18），两个所述固定杆（17）分别穿过两侧的通孔（18），并通过螺栓（19）和法兰（20）与所述连接板（902）固定连接，所述固定杆（17）的下端与所述管架（903）固定。
5.根据权利要求1所述的一种铅蓄电池用的酸液制备及注入装置，其特征在于，每组所述硫酸液体分配器（12）包括第一密封管（1201），所述硫酸液体分配器（12）的进口端和出口端分别设置在所述第一密封管（1201）的两侧，所述抽液口（1104）通过防酸腐蚀软管（1202）与所述硫酸液体分配器（12）的进口端连接，所述硫酸液体分配器（12）的出口端共设有6个硫酸出口（1203），分别通过防酸腐蚀软管（1202）与所述酸液注入机构（6）的6个硫酸浓液入口（801）一一连接。
6.根据权利要求1所述的一种铅蓄电池用的酸液制备及注入装置，其特征在于，所述纯净水分配器（13）包括第二密封管（1301），所述纯净水分配器（13）的进口端和出口端分别设置在所述第二密封管（1301）的两侧，所述纯净水分配器（13）的进口端通过水管（1302）与所述水槽（2）连通，所述纯净水分配器（13）的出口端共设有12个纯净水出口（1303），分别通过水管（1302）与两组所述酸液注入机构（6）的12个纯净水入口（802）一一连接。
7.根据权利要求1所述的一种铅蓄电池用的酸液制备及注入装置，其特征在于，所述管架（903）上表面沿着长度方向设有长通孔（21），所述酸液注入管（8）依次架设在所述长通孔（21）内。
8.根据权利要求1所述的一种电池酸液注入装置，其特征在于，所述硫酸浓液入口（801）和纯净水入口（802）上均设有控制阀门。
9.根据权利要求1所述的一种电池酸液注入装置，其特征在于，所述传送带（3）在所述移动支架（9）下方位置处设有重量传感区，所述重量传感区的长度与所述铅蓄电池（7）的长度相同。
10.根据权利要求5所述的一种电池酸液注入装置，其特征在于，所述硫酸液体分配器（12）的进口端设有过滤器（22），所述硫酸出口（1203）内设有多级分流板（23），所述分流板（23）交叉且对称设置在所述硫酸出口（1203）的内壁上。
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