CN114188676A - 一种铅酸蓄电池端子烧焊方法 - Google Patents
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Abstract
一种铅酸蓄电池端子烧焊方法，在蓄电池槽、盖热封后进行，端极柱进入铅管内腔，端极柱上部表面沿轴向均布数条凸起，相邻轴向凸起之间构成凹槽，烧焊过程分四个阶段进行。本发明通过不同阶段对氧气压力、焊枪温度、焊枪与端极柱顶部之间的距离和烧焊时间的严格控制，解决了端子烧焊深度问题和烧焊漏铅问题，避免了因烧焊熔化深度较深，膨胀较大，在冷却过程中端极柱过度收缩产生裂纹或断裂现象；本发明改进端极柱的结构，保证了铅管和端极柱的同心度，防止烧焊端子时熔化的铅液沿着端极柱根部与铅管之间的间隙渗漏到电池内部，影响电池质量的弊端。采用本发明方法可明显提高铅酸蓄电池端子烧焊质量，经济效益可期。
Description
技术领域
本发明涉及一种铅酸蓄电池制作方法，特别是一种铅酸蓄电池端子烧焊方法，属铅酸蓄电池技术领域。
背景技术
铅酸蓄电池端子用于铅酸蓄电池和用电器的连接，端子是铅酸蓄电池上非常关键的一个零部件，端子质量的好坏将直接影响电池的使用性能和寿命。铅酸蓄电池端子是由铅管和端极柱两部分烧焊而成，电池盖和电池槽热封在一起后，蓄电池槽内极群上的端极柱自动进入到蓄电池盖子上的铅管内腔里，然后在铅管外面套上烧焊模具，铅管和端极柱上部经过火焰烧熔→冷却凝固制成端子。现有铅酸蓄电池端子存在以下问题：1.结构问题。为了防止烧焊时熔化的铅液沿着铅管和端极柱之间的配合间隙渗漏到电池内部，设计铅管和端极柱之间的配合间隙很小(一般在0.5-1.0mm之间)，铅液流动不畅，导致了端极柱烧焊深度较浅，造成铅管和端极柱之间留有较大缝隙，为电池使用留下质量缺陷，在铅酸蓄电池使用时，由于外力等原因容易造成铅管在缝隙处出现裂纹，造成电池内的酸沿着裂纹爬至端子表面腐蚀端子和连接线；2.烧焊方法问题。在实际生产中，若烧焊时间较短、温度偏低会导致烧焊深度浅；为了达到较深的端子烧焊深度，需要延长端子烧焊时间，但是端子长时间处于高温状态，一方面影响铅管和盖子之间的密封性，造成密封不严，另一方面，烧焊熔化深度较深，膨胀较大，在冷却过程中端极柱容易出现因过度收缩产生裂纹或断裂。这给端子烧焊过程控制造成了较大困难，操作难度加大，还有可能使电池在使用过程中出现起动车辆困难或不能起动车辆。上述问题的存在，给用户和电池制造厂家都造成了不必要的经济损失。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供了一种可避免烧焊质量缺陷、减少电池使用中因端子受力造成的端子裂纹问题的酸蓄电池端子烧焊方法。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种铅酸蓄电池端子烧焊方法，按照下述步骤进行：
a、蓄电池槽、盖热封后，端极柱进入铅管内腔，端极柱上部表面沿轴向均布数条凸起，相邻轴向凸起之间构成凹槽，将焊枪垂直对准端极柱顶部，距端极柱顶端1mm，提高焊枪火焰氧气压力至6MPa，将焊枪火焰温度设定到800-850℃之间，高温烧熔端极柱顶部1-3秒，使熔化的铅液流至端极柱凹槽底部，然后降低焊枪火焰氧气压力至2MPa，保持火焰温度在400-500℃之间，保持时间1-3秒；
b、焊枪距端极柱顶端1mm位置，再次提高焊枪火焰氧气压力至6MPa，焊枪火焰设定到800-850℃之间，继续用高温火焰烧熔端极柱顶部3-5秒；在火焰高温烧熔端极柱过程中，焊枪向下匀速推进并保持焊枪与端极柱之间1mm距离，当烧熔铅液填满铅管和端极柱之间间隙总高度的约1/2时，降低焊枪火焰氧气压力至2MPa，保持火焰温度在400-500℃之间，保持时间3-5秒，并停止焊枪向下移动；
c、待已熔化的铅液冷却凝固后，继续将焊枪推进到焊枪顶部距端极柱顶端1mm位置，提高焊枪火焰氧气压力至6MPa，将焊枪火焰高温提高到800-850℃之间，继续用高温火焰烧熔端极柱顶部3-5秒，同时焊枪以0.5-2毫米/秒的速度向下匀速推进，当烧熔铅液完全填满铅管和端极柱之间间隙时，降低焊枪火焰氧气压力至2MPa，保持火焰温度在400-500℃之间，保持时间3-5秒，并停止焊枪向下移动；
d、待熔化的铅液冷却凝固后，将焊枪推进到焊枪顶部距端极柱顶端1mm位置，提高焊枪火焰氧气压力至6MPa，将焊枪火焰高温提高到800-850℃之间，继续用高温火焰烧熔端极柱顶部2-3秒，同时焊枪向下匀速推进至熔融铅液2-3毫米的深度，然后降低焊枪火焰氧气压力至2MPa，保持火焰温度在400-500℃之间，焊枪向上退至焊枪顶端距端子顶端3-5毫米，保持4-6秒，然后将焊枪退回初始位置，端子烧焊结束。
上述铅酸蓄电池端子烧焊方法，所述端极柱上轴向凸起与铅管内部之间的间隙E1为0.2mm-0.5mm，凹槽与铅管之间的间隙E2为1.5-4.0mm。
上述铅酸蓄电池端子烧焊方法，凹槽底部位于铅管包塑台下方1-3mm。
上述铅酸蓄电池端子烧焊方法，端极柱上部圆台体部分高出铅管上表面H,端极柱上的凹槽与铅管内壁之间间隙的体积为V，端极柱底部直径为D则H＝V/(π*D2/4)。
上述铅酸蓄电池端子烧焊方法，所述凸起的截面为半圆形，轴向凸起与凹槽之间圆弧过渡。
上述铅酸蓄电池端子烧焊方法，轴向凸起设置6-8条。
本发明的有益效果如下：1、通过烧焊过程中不同阶段对氧气压力、焊枪温度、焊枪与端极柱顶部之间的距离和烧焊时间的严格控制，解决了端子烧焊深度问题和烧焊漏铅问题，避免了因烧焊熔化深度较深，膨胀较大，在冷却过程中端极柱过度收缩产生裂纹或断裂现象；2、改进端极柱的结构，既保证了铅管和端极柱的同心度，同时防止烧焊端子时熔化的铅液沿着端极柱根部与铅管之间的间隙渗漏到电池内部，影响电池质量的弊端。此外，还可以降低了端极柱和铅管的烧焊难度。采用本发明方法可明显提高铅酸蓄电池端子烧焊质量，经济效益可期。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明端极柱的结构示意图；
图2是烧焊前端极柱与铅管装配关系示意图：
图3是图2的A-A剖视图(放大)；
图4是烧焊过程铅管与端极柱状态的示意图；
图5是本发明烧焊深度示意图；
图6是改进前烧焊深度示意图。
图中各标号为：1、端极柱，2、铅管，3、凸起，4、凹槽，5、包塑台。
具体实施方式
本发明方法采用改进结构的端极柱，烧焊过程按照四步骤进行。参看图1，本发明所述端极柱1的顶部为圆锥体，圆锥体下部端极柱的主体部分为圆台体，端极柱主体上部表面沿轴向均布数条轴向凸起3，相邻轴向凸起之间构成凹槽4，凹槽的横截面积大于凸起的横截面积。参看图2、图3，电池盖和电池槽热封在一起后，蓄电池槽内极群上的端极柱自动进入到蓄电池盖上的铅管2的内腔，凹槽底部位于铅管包塑台5的下方1-3mm。凸起部位与铅管内壁之间的间隙E1为0.2mm-0.5mm，凹槽与铅管内壁之间的间隙E2为1.5-4.0mm。上述结构，端极柱上凸起与铅管内部较小的间隙，保证了铅管和端极柱的同心度，防止端极柱歪斜。端极柱上设置的凹槽可以在烧焊端子时，加深火焰在铅管和端极柱之间间隙的烧烤深度，使熔化的铅液顺着凹槽流下，将端极柱和铅管之间的间隙填满，避免端子烧焊后铅管和端极柱之间出现较大的间隙。端极柱上部圆台体部分高出铅管上表面H,端极柱上的凹槽与铅管内壁之间间隙的体积为V，端极柱底部直径为D，则H＝V/(π*D2/4)。按照上述公式确定H的数值，可以确保端子烧焊时端极柱上的凹槽与铅管内壁的间隙所用填铅量，同时保证烧焊后的端子高度符合要求，端子烧焊过程中不需要再另外添加铅。凸起的截形为半圆形，轴向凸起与凹槽之间圆弧过渡。凸起可设置6-8条，图示实施例中凸起设置了8条。
铸焊极群放入电池槽后，极群之间通过穿壁焊串联到一起，之后进行蓄电池槽、盖热封，蓄电池槽、盖热封完成之后，端极柱自动进入铅管内腔里，依靠端极柱上设置的凸起保持端极柱和铅管之间的相对位置和同心度，防止端极柱在铅管内偏斜。铅管外面套上烧焊模具，即可开始端子烧焊，本发明所述端子烧焊过程包括四个步骤，具体步骤如下：
(1)、焊枪垂直对准并靠近端极柱顶端，焊枪顶部距端极柱顶端1mm，提高焊枪火焰氧气压力至6MPa，将焊枪火焰高温提高到800-850℃之间，高温烧熔端极柱顶部1-3秒，使熔化的铅液流迅速至端极柱凹槽底部。在此过程，端极柱顶部熔化的铅液沿着凹槽流到凹槽底部的间隙内，由于凹槽底部的铅管和端极柱温度低，铅液在狭小的间隙内迅速填满并凝固。然后降低焊枪火焰氧气压力至2MPa，保持火焰温度在400-500℃之间，保持时间1-3秒，这样，一方面保持铅管和端极柱温度，另一方面等待流入凹槽底部的铅液凝固将铅管和端极柱之间的间隙密封。端子烧焊初始状态如图4中的a所示。
(2)、焊枪垂直对准端极柱顶端，焊枪顶部距端极柱顶端1mm位置，提高焊枪火焰氧气压力至6MPa，将焊枪火焰高温提高到800-850℃之间，继续用高温火焰烧熔端极柱顶部3-5秒。在火焰高温烧熔端极柱过程中，根据端极柱熔化速度，焊枪以0.5-2毫米/秒的速度向下匀速推进，保持高温火焰始终靠近端极柱表面，以便高效烧熔端极柱和铅管内壁；当烧熔铅液填满铅管和端极柱之间间隙总高度的约1/2时，降低焊枪火焰氧气压力至2MPa，保持火焰温度在400-500℃之间，保持时间3-5秒，并停止焊枪向下移动，让已熔化的铅液冷却凝固，防止连续高温烧熔造成端极柱过度热膨胀后在凝固过程中端极柱出现断裂或裂纹缺陷。该步骤端极柱与铅管的状态如图4中的b所示。
⑶待已熔化的铅液冷却凝固后，继续将焊枪推进到焊枪顶部距端极柱顶端1mm位置，提高焊枪火焰氧气压力至6MPa，将焊枪火焰高温提高到800-850℃之间，继续用高温火焰烧熔端极柱顶部3-5秒。在火焰高温烧熔端极柱过程中，根据端极柱熔化速度，焊枪以0.5-2毫米/秒的速度向下匀速推进，保持高温火焰始终靠近端极柱表面，以便高效烧熔端极柱和铅管内壁；当烧熔铅液完全填满铅管和端极柱之间间隙时，降低焊枪火焰氧气压力至2MPa，保持火焰温度在400-500℃之间，保持时间3-5秒，并停止焊枪向下移动，让熔化的铅液冷却凝固，端极柱和铅管烧熔成端子,如图4中的c所示。
⑷待熔化的铅液冷却凝固后，继续将焊枪推进到焊枪顶部距端极柱顶端1mm位置，提高焊枪火焰氧气压力至6MPa，将焊枪火焰高温提高到800-850℃之间，继续用高温火焰烧熔端极柱顶部2-3秒，同时焊枪以0.5-2毫米/秒的速度向下匀速推进至熔融铅液2-3毫米的深度，然后降低焊枪火焰氧气压力至2MPa，保持火焰温度在400-500℃之间，焊枪向上退至焊枪顶端距端子顶端3-5毫米，保持4-6秒，以确保端子熔融的铅液逐渐冷却、凝固、降温，防止过快冷却造成端极柱在端子内部出现断裂或裂纹缺陷，同时防止端子内部过度收缩造成端子顶部出现凹陷，保持端子顶面圆滑饱满。然后将焊枪退回原来的位置，端子烧焊结束。烧焊完成的端子如图4中的d所示。
上述烧焊过程中氧气压力、烧焊温度、烧焊时间以及焊枪的移动等，可以通过端子烧焊控制系统设定的操作步骤自动完成。
图5是采用本发明方法后烧焊深度为H2，图6所示为现有技术同样规格的端极柱和铅管的烧焊深度为H1，H2明显大于H1，即本发明方法可以大幅度提高烧焊深度，减小铅管和端极柱之间的缝隙，同时避免烧焊端子时熔化的铅液沿着端极柱根部与铅管之间的间隙渗漏到电池内部，影响电池质量的弊端。
Claims (6)
1.一种铅酸蓄电池端子烧焊方法，其特征在于：按照下述步骤进行：
a、蓄电池槽、盖热封后，端极柱进入铅管内腔，端极柱上部表面沿轴向均布数条凸起，相邻轴向凸起之间构成凹槽，将焊枪垂直对准端极柱顶部，距端极柱顶端1mm，提高焊枪火焰氧气压力至6MPa，将焊枪火焰温度设定到800-850℃之间，高温烧熔端极柱顶部1-3秒，使熔化的铅液流至端极柱凹槽底部，然后降低焊枪火焰氧气压力至2MPa，保持火焰温度在400-500℃之间，保持时间1-3秒；
b、焊枪距端极柱顶端1mm位置，再次提高焊枪火焰氧气压力至6MPa，焊枪火焰设定到800-850℃之间，继续用高温火焰烧熔端极柱顶部3-5秒；在火焰高温烧熔端极柱过程中，焊枪向下匀速推进并保持焊枪与端极柱之间1mm距离，当烧熔铅液填满铅管和端极柱之间间隙总高度的约1/2时，降低焊枪火焰氧气压力至2MPa，保持火焰温度在400-500℃之间，保持时间3-5秒，并停止焊枪向下移动；
c、待已熔化的铅液冷却凝固后，继续将焊枪推进到焊枪顶部距端极柱顶端1mm位置，提高焊枪火焰氧气压力至6MPa，将焊枪火焰高温提高到800-850℃之间，继续用高温火焰烧熔端极柱顶部3-5秒，同时焊枪以0.5-2毫米/秒的速度向下匀速推进，当烧熔铅液完全填满铅管和端极柱之间间隙时，降低焊枪火焰氧气压力至2MPa，保持火焰温度在400-500℃之间，保持时间3-5秒，并停止焊枪向下移动；
d、待熔化的铅液冷却凝固后，将焊枪推进到焊枪顶部距端极柱顶端1mm位置，提高焊枪火焰氧气压力至6MPa，将焊枪火焰高温提高到800-850℃之间，继续用高温火焰烧熔端极柱顶部2-3秒，同时焊枪向下匀速推进至熔融铅液2-3毫米的深度，然后降低焊枪火焰氧气压力至2MPa，保持火焰温度在400-500℃之间，焊枪向上退至焊枪顶端距端子顶端3-5毫米，保持4-6秒，然后将焊枪退回初始位置，端子烧焊结束。
2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池端子烧焊方法，其特征在于：所述端极柱上轴向凸起与铅管内部之间的间隙E1为0.2mm-0.5mm，凹槽与铅管之间的间隙E2为1.5-4.0mm。
3.根据权利要求2所述的铅酸蓄电池端子烧焊方法，其特征在于：凹槽底部位于铅管包塑台下方1-3mm。
4.根据权利要求3所述的铅酸蓄电池端子烧焊方法，其特征在于：端极柱上部圆台体部分高出铅管上表面H,端极柱上的凹槽与铅管内壁之间间隙的体积为V，端极柱直径为D则H＝V/(π*D2/4)。
5.根据权利要求4所述的铅酸蓄电池端子烧焊方法，其特征在于：所述凸起的截形为半圆形，轴向凸起与凹槽之间圆弧过渡。
6.根据权利要求5所述的铅酸蓄电池端子烧焊方法，其特征在于：轴向凸起设置6-8条。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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