CN110993877A - 一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，包括制备铜芯件、沾助焊剂、浸锡、检验、浇铸成型和成品检验六个步骤；与现有技术相比，本发明一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，通过该制造工艺生产的中大密蓄电池铜芯型端极柱可以保证铜芯件与铅合金结合牢固，端极柱的扭力达到40N·M及以上，确保蓄电池端极柱的质量，该中大密蓄电池端极柱具有制造工艺简单，工作效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及中大密铅酸蓄电池零部件——中大密蓄电池铜芯型端极柱的加工制造领域，具体为一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺。
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材质组成，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，形成回路达到蓄电池使用的目的。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。
电池额定容量较低时，端极柱的铜接线端子通过焊锡形式与蓄电池内部端极柱焊接形成，然而随着蓄电池容量的增加，其使用过程的电流也相应增大，而通过焊锡丝进行焊接的方式就不能够满足要求，于是设计一种铜芯型端极柱，即端极柱底部为铅材料，在蓄电池内部与汇流排进行连接，端极柱上端为铜芯，与蓄电池外界进行连接。该类端极柱的生产工艺是先生产铜芯件，然后在铜芯极柱表面铸铅合金，但是，此种铜芯型端极柱存在普遍存在的问题：即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容易导致铜芯件与铅之间出现转动现象，当蓄电池端极柱铜芯件出现转动后，蓄电池在充放电使用的过程中，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，从而直接导致电池报废。
因此，为了解决上述存在的问题，本发明提出一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺。
发明内容
本发明所要解决的问题是克服上述铜芯型端极柱存在的缺陷，找到一种铜芯型端极柱及其制造工艺，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，同时通过方法进行检验的端极柱可以保证符合使用要求。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，包括以下几个步骤：
S1、制备铜芯件：
(1)设计图纸，并标识铜芯件制备的技术要求；
(2)根据设计图纸的技术要求制备铜芯件；
S2、沾助焊剂：
在铜芯件与铅合金结合处沾助焊剂，其沾助焊剂的高度在铜芯件与铅合金结合高度的1/3～3/4处，沾助焊剂的时间为：1s～8s，以助焊剂不在铜芯件上下流为原则；
S3、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℃，并轻轻晃动铜芯件5s～20s；
S4、检验：
对步骤S2沾助焊剂以及步骤S3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；
S5、浇铸成型：
(1)将检验合格的铜芯件放入模具内，模具内的铅液温度在420℃～550℃内，进行压铸成型；
(2)对浇铸成型后的端极柱的外观毛刺进行修剪；
S6、成品检验：
对步骤S5制成的成型铜芯型端极柱进行成品检验，检验时采用标准的扭力扳手测量铜芯型端极柱的扭力，当测量扭力≥30N·M时，表明该铜芯型端极柱为符合使用要求的铜芯型端极柱。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S1中的铜芯件为符合设计图纸技术要求的铜芯件。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S2中使用的助焊剂呈弱酸性，该助焊剂的主要作用是去除铜芯件表面的氧化层，沾助焊剂的时间为3s～4s。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S3中所述的锡为精锡，锡液为精锡使用电加热炉进行加热熔化而成。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S3中所述的锡液温度为300℃～380℃，沾助焊剂后的铜芯件温度较低，控制浸锡的时间为12s～18s，浸锡的同时轻轻晃动铜芯件，使铜芯件浸锡完全。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S3中浸锡的深度为低于沾助焊剂高度的2mm～3mm。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S4的检验标准为步骤S2沾助焊剂和步骤S3浸锡的标准。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S5是采用压铸机对浇铸端极柱进行压铸，压铸机压铸的铅合金密度较浇铸的铅合金密度高。
作为本发明一种优选的技术方案，所述压铸机内铅合金温度为460℃～520℃。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤S6是采用能够准确检测铜芯型端极柱的扭力在45N·M以上的扭力检测装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，通过该制造工艺生产的中大密蓄电池铜芯型端极柱可以保证铜芯件与铅合金结合牢固，端极柱的扭力达到40N·M及以上，确保蓄电池端极柱的质量，该中大密蓄电池端极柱具有制造工艺简单，工作效率高的优点。
附图说明
图1为本发明工艺流程简图；
图2为本发明铜芯型端极柱结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，包括以下几个步骤：
S1、制备铜芯件：
(1)设计图纸，并标识铜芯件制备的技术要求；
(2)根据设计图纸得技术要求制备铜芯件；
S2、沾助焊剂：
在铜芯件与铅合金结合处沾助焊剂，其沾助焊剂的高度在铜芯件与铅合金结合高度的1/3～3/4处，沾助焊剂的时间为：1s～8s，以助焊剂不在铜芯件上下流为原则；
S3、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℃，并轻轻晃动铜芯件5s～20s；
S4、检验：
对步骤S2沾助焊剂以及步骤S3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；
S5、浇铸成型：
(1)将检验合格的铜芯件放入模具内，模具内的铅液温度在420℃～550℃内，进行压铸成型；
(2)对浇铸成型后的端极柱的外观毛刺进行修剪；
S6、成品检验：
对步骤S5制成的成型铜芯型端极柱进行成品检验，检验时采用标准的扭力扳手测量铜芯型端极柱的扭力，当测量扭力≥30N·M时，表明该铜芯型端极柱为符合使用要求的铜芯型端极柱。
进一步的，步骤S1中的铜芯件为符合设计图纸技术要求的铜芯件。
进一步的，步骤S2中使用的助焊剂呈弱酸性，该助焊剂的主要作用是去除铜芯件表面的氧化层，沾助焊剂的时间为3s～4s。
进一步的，步骤S3中所述的锡为精锡，锡液为精锡使用电加热炉进行加热熔化而成。
进一步的，步骤S3中所述的锡液温度300℃～380℃，沾助焊剂后的铜芯件温度较低，控制浸锡的时间为12s～18s，浸锡的同时轻轻晃动铜芯件，使铜芯件浸锡完全。
进一步的，步骤S3中浸锡的深度为低于沾助焊剂高度的2mm～3mm。
进一步的，步骤S4的检验标准为步骤S2沾助焊剂和步骤S3浸锡的标准。
进一步的，步骤S5是采用压铸机对浇铸端极柱进行压铸，压铸机压铸的铅合金密度较浇铸的铅合金密度高。
进一步的，所述压铸机内铅合金温度为460℃～520℃。
进一步的，步骤S6是采用能够准确检测铜芯型端极柱的扭力在45N·M以上的扭力检测装置。
为验证通过该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：通过该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，该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在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30N·M时可以保证使用要求，说明通过该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：用该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在420℃～550℃内的铅锅中，缓慢摇动铜芯型端极柱使铜芯件上的铅合金熔化成铅液。试验发现采用上述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：用该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，试验完毕后发现该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。
下面结合具体实施对本发明作出具体工艺说明：
实施例1：铜芯件外径为20mm，铜芯件与铅合金结合部位的高度为11mm，沾铸焊剂的高度为7mm，沾助焊剂时间控制为4s，沾完助焊剂后在温度为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≥30N·M即为可。
实施例2：铜芯件外径为20mm，铜芯件与铅合金结合部位的高度为11mm，沾铸焊剂的高度为8mm，沾助焊剂时间控制为3s，沾完助焊剂后在温度为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≥30N·M即为可。
实施例3：铜芯件外径为20mm，铜芯件与铅合金结合部位的高度为11mm，沾铸焊剂高度为9mm，沾助焊剂时间控制为4s，沾完助焊剂后在温度为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≥30N·M即为可。
实施例4：铜芯件外径为20mm，铜芯件与铅合金结合部位的高度为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≥30N·M即为可。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，其特征在于，包括以下几个步骤：
S1、制备铜芯件：
(1)设计图纸，并标识铜芯件制备的技术要求；
(2)根据设计图纸标识的技术要求制备铜芯件；
S2、沾助焊剂：
在铜芯件与铅合金结合处沾助焊剂，其沾助焊剂的高度在铜芯件与铅合金结合高度的1/3～3/4处，沾助焊剂的时间为：1s～8s，以助焊剂不在铜芯件上下流为原则；
S3、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℃，并轻轻晃动铜芯件5s～20s；
S4、检验：
对步骤S2沾助焊剂以及步骤S3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；
S5、浇铸成型：
(1)将检验合格的铜芯件放入模具内，模具内的铅液温度在420℃～550℃内，进行压铸成型；
(2)对浇铸成型后的端极柱的外观毛刺进行修剪；
S6、成品检验：
对步骤S5制成的成型铜芯型端极柱进行成品检验，检验时采用标准的扭力扳手测量铜芯型端极柱的扭力，当测量扭力≥30N·M时，表明该铜芯型端极柱为符合使用要求的铜芯型端极柱。
2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，其特征在于，步骤S1中的铜芯件为符合设计图纸中标识的技术要求的铜芯件。
3.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，其特征在于，步骤S2中使用的助焊剂呈弱酸性，该助焊剂的主要作用是去除铜芯件表面的氧化层，沾助焊剂的时间为3s～4s。
4.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，其特征在于，步骤S3中所述的锡为精锡，锡液为精锡使用电加热炉进行加热熔化而成。
5.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，其特征在于，步骤S3中所述的锡液温度为300℃～380℃，沾助焊剂后的铜芯件温度较低，控制其浸锡的时间为12s～18s，浸锡的同时轻轻晃动铜芯件，使铜芯件浸锡完全。
6.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，其特征在于，步骤S3中浸锡的深度为低于沾助焊剂高度的2mm～3mm。
7.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，其特征在于，步骤S4中检验的标准为步骤S2沾助焊剂和步骤S3浸锡的标准。
8.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，其特征在于，步骤S5是采用压铸机对浇铸端极柱进行压铸，压铸机压铸的铅合金密度较浇铸的铅合金密度高。
9.根据权利要求8所述的一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，其特征在于，所述压铸机内铅合金温度为460℃～520℃。
10.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池零部件的制造工艺，其特征在于，步骤S6是采用能够准确检测铜芯型端极柱的扭力在45N·M以上的扭力检测装置。
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