CN114210954A - 一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体公开了一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法，包括步骤：S1：配制铅合金，通过常规的铅合金重力浇铸制成板栅半成品，浇铸时控制板栅的横筋条、纵筋条和外框的厚度一致；S2：切刀裁切，在铸板机上对重力浇铸制成的板栅半成品进行口水料切除；S3：将板栅半成品进行整体冲压形成板栅成品，采用冲压模在冲压设备上将板栅的纵、横筋条和外框同时冲压成棱柱形截面结构。本发明解决了目前阀控电池重力浇铸的正极板栅耐强酸腐蚀性不够强、浮充寿命短的问题；在减少正极板栅重量的前提下，提高导电筋条的密度，增强耐腐蚀性，延长阀控电池的浮充使用寿命。

Description

一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法
技术领域
本发明涉及蓄电池技术领域，具体涉及一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法。
背景技术
目前世界各国，凡是生产铅酸蓄电池的公司，其板栅有如下几种制造方法，第一种是拉网，将铅熔化后浇入槽型模具内形成带状，再压、扎成一定宽度、厚度的铅带，经过拉网或扩网形成板栅；第二种是冲压，过程的前半部分同拉网，后面的铅带是经过冲压而成板栅；前两种主要用于起动型电池；第三种是压铸，将熔化了的铅液用泵打入一定型腔的模具中形成板栅；第四种是重力浇铸，顾名思义就是依靠铅液的重力流入模腔内形成板栅。
目前，国内的起动型铅酸蓄电池公司基本都已经做到了拉网、扩网或冲网，而几乎百分百的阀控电池生产公司都仍然是采用重力浇铸的方式生产板栅，阀控浮充长寿命电池主要用于电力、通信等系统，很多场合要求电池要达到10年以上的浮充寿命要求。然而重力浇铸的正极板栅，存在诸多缺点：
1、由于是重力浇铸，所以必然导致板栅导电筋条的结构不够密实，耐酸腐蚀性相对较差；而正极板栅筋条的耐腐蚀性是关乎电池浮充寿命长短的关键因素；
2、为了达到客户的长期寿命要求，就要增大导电筋条的截面积以延长耐腐蚀性的寿命周期，这样就增加了板栅重量，降低了重量比能量。
发明内容
针对上述现有技术由于重力浇铸而存在的密度低、耐腐蚀性差、寿命短、重量比能量低的缺陷，本发明提供一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法用于克服上述缺陷。
一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法，包括步骤：
S1：配制铅合金，通过常规的铅合金重力浇铸制成板栅半成品，浇铸时控制板栅的横筋条、纵筋条和外框的厚度一致；
S2：切刀裁切，在铸板机上对重力浇铸制成的板栅半成品进行口水料切除；
S3：板栅采用冲压模具在冲压设备上将板栅的纵、横筋条和外框同时冲压成棱柱形截面结构；最终整体冲压形成板栅成品；
所述整体冲压形成板栅成品的具体步骤为：在铸板机尾端的冲压设备上制作一套冲压模具；在冲压模具合面上雕刻出同正极板栅一模一样形状的槽沟；其中，模具上边框和极耳位置的宽度同板栅的边框和极耳的设计宽度一致；模具上边框和极耳位置的深度比板栅的边框设计深度每边增加0.1~0.3mm；模具上筋条位置的深度和宽度都比板栅的筋条设计尺寸每边减少0.05~0.1mm。
作为优选方案，在铸板过程中，在板栅平切完成后，用步进电机将板栅输送到冲压模具内，同时在铸板机的尾端设置用于检测板栅落位状态的光敏开关，当光敏开关检测到板栅进来且落位准确后，将启动指令发给冲压设备。
作为优选方案，冲压设备接到执行信号1~3秒后启动冲压动作，冲压模具以平均压强冲压筋条。
作为优选方案，所述平均压强1800~2100KPa。
作为优选方案，采用冲压模在冲压设备上将板栅的纵、横筋条和外框同时冲压成棱柱形截面结构；冲压后板栅的纵、横筋条和外框的厚度均比冲压前的厚度减小0.15mm～0.35mm。
作为优选方案，所述冲压后的板栅的厚度比冲压前板栅的厚度薄0.3~0.4mm。
作为优选方案，所述模具上筋条位置包括模具横筋条位置和竖筋条位置；所述板栅的筋条包括板栅横筋条和板栅竖筋条。
作为优选方案，所述冲压模具的长、宽、高的尺寸不大于450mm、300mm、50mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：由铅合金重力浇铸制成板栅通过冲压后，正极板栅筋条的密度大大增强，相应筋条的耐强酸腐蚀性能得到了有效的提高；正板栅筋条经过冲压后应用于阀控浮充长寿命电池上，能够减缓筋条的腐蚀速率，这样就可以减少正极板栅筋条的截面积，从而减少板栅重量，达到延长电池浮充寿命的目的，本发明解决了目前阀控电池重力浇铸的正极板栅耐强酸腐蚀性不够强、浮充寿命短的问题；在减少正极板栅重量的前提下，提高导电筋条的密度，增强耐腐蚀性，延长阀控电池的浮充使用寿命。
附图说明
图1为本发明所述的一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法的流程图。
图2为板栅的结构示意图。
图中：1-外框；2-极耳；3-纵筋条；4-横筋条。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法，包括步骤：
S1：配制铅合金，通过常规的铅合金重力浇铸制成板栅半成品，浇铸时控制板栅的横筋条4、纵筋条3和外框1的厚度一致；
S2：切刀裁切，在铸板机上对重力浇铸制成的板栅半成品进行口水料切除；
S3：板栅采用冲压模具在冲压设备上将板栅的纵、横筋条和外框同时冲压成棱柱形截面结构；最终整体冲压形成板栅成品。
采用该实施例，在重力浇铸成形后，对板栅进行整体冲压处理，提高了板栅合金的致密度，提升了抗腐蚀性能，进而延长电池寿命。重力浇铸时确保板栅各部分厚度一致，便于冲压，可使冲压后致密度均匀一致；冲压后形成的鼓形截面结构有利于进一步增强横筋条、纵筋条和外框的抗腐蚀性和强度。本发明解决了目前阀控电池重力浇铸的正极板栅耐强酸腐蚀性不够强、浮充寿命短的问题；在减少正极板栅重量的前提下，提高导电筋条的密度，增强耐腐蚀性，延长阀控电池的浮充使用寿命。
实施例2
一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法，包括步骤：
S1：配制铅合金，通过常规的铅合金重力浇铸制成板栅半成品，浇铸时控制板栅的横筋条4、纵筋条3和外框1的厚度一致；
S2：切刀裁切，在铸板机上对重力浇铸制成的板栅半成品进行口水料切除；
S3：板栅采用冲压模具在冲压设备上将板栅的纵、横筋条和外框同时冲压成棱柱形截面结构；最终整体冲压形成板栅成品。
其中，所述整体冲压形成板栅成品的具体步骤为：在铸板机尾端的冲压设备上制作一套冲压模具；在冲压模具合面上雕刻出同正极板栅一模一样形状的槽沟；模具上边框和极耳位置的宽度同板栅的边框和极耳2的设计宽度一致；模具上边框和极耳位置的深度比板栅的边框设计深度每边增加0.1~0.3mm；模具上筋条（包括横筋条和竖筋条）位置的深度和宽度都比板栅的筋条（包括横筋条和竖筋条）设计尺寸每边减少0.05~0.1mm；在铸板过程中，在板栅平切完成后，用步进电机将板栅输送到冲压模具内，同时在铸板机的尾端设置用于检测板栅落位状态的光敏开关，当光敏开关检测到板栅进来且落位准确后，将启动指令发给冲压设备；所述冲压设备接到执行信号1~3秒后启动冲压动作，冲压模具以平均压强冲压筋条，时间上设计成铸板的速率一致；所述平均压强1800~2100KPa。
作为优选，模具上边框和极耳位置的深度比板栅的边框设计深度每边增加0.1mm；所述模具上筋条（包括横筋条和竖筋条）位置的深度和宽度都比板栅的筋条（包括横筋条4和竖筋条3）设计尺寸每边减少0.05mm；所述冲压设备接到执行信号1秒后启动冲压动作；所述冲压模具以平均压强2000KPa冲压筋条。
采用该实施例，由铅合金重力浇铸制成板栅通过冲压后，正极板栅筋条的密度大大增强，相应筋条的耐强酸腐蚀性能得到了有效的提高；正板栅筋条经过冲压后应用于阀控浮充长寿命电池上，能够减缓筋条的腐蚀速率，这样就可以减少正极板栅筋条的截面积，从而减少板栅重量，达到延长电池浮充寿命的目的。
实施例3
一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法，包括步骤：
S1：配制铅合金，通过常规的铅合金重力浇铸制成板栅半成品，浇铸时控制板栅的横筋条、纵筋条和外框的厚度一致；
S2：切刀裁切，在铸板机上对重力浇铸制成的板栅半成品进行口水料切除；
S3：板栅采用冲压模具在冲压设备上将板栅的纵、横筋条和外框同时冲压成棱柱形截面结构；最终整体冲压形成板栅成品；。
在本发明的S3步骤中，采用冲压模在冲压设备上将板栅的纵、横筋条和外框同时冲压成棱柱形截面结构；冲压后板栅的纵、横筋条和外框的厚度均比冲压前的厚度减小0.15mm～0.35mm，优选为0.20mm；所述冲压后的板栅的厚度比冲压前板栅的厚度薄0.3~0.4mm，优选为0.35mm；所述冲压模具的长、宽、高的尺寸不大于450mm、300mm、50mm。
采用该实施例，在重力浇铸成形后，对板栅进行整体冲压处理，提高了板栅合金的致密度，提升了抗腐蚀性能，进而延长电池寿命。重力浇铸时确保板栅各部分厚度一致，便于冲压，可使冲压后致密度均匀一致；冲压后形成的鼓形截面结构有利于进一步增强横筋条、纵筋条和外框的抗腐蚀性和强度。通过冲压处理使得板栅的结晶细密，强度更好，耐腐蚀性得到有效提高(腐蚀量减少了约 30％)，同时有效提高了电池重量比能量(提高了约20％)。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点 ,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法，其特征在于：包括步骤：
S1：配制铅合金，通过常规的铅合金重力浇铸制成板栅半成品，浇铸时控制板栅的横筋条、纵筋条和外框的厚度一致；
S2：切刀裁切，在铸板机上对重力浇铸制成的板栅半成品进行口水料切除；
S3：板栅采用冲压模具在冲压设备上将板栅的纵、横筋条和外框同时冲压成棱柱形截面结构；最终整体冲压形成板栅成品；
所述整体冲压形成板栅成品的具体步骤为：在铸板机尾端的冲压设备上制作一套冲压模具；在冲压模具合面上雕刻出同正极板栅一模一样形状的槽沟；其中，模具上边框和极耳位置的宽度同板栅的边框和极耳的设计宽度一致；模具上边框和极耳位置的深度比板栅的边框设计深度每边增加0.1~0.3mm；模具上筋条位置的深度和宽度都比板栅的筋条设计尺寸每边减少0.05~0.1mm。
2.根据权利要求1所述的一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法，其特征在于，在铸板过程中，在板栅平切完成后，用步进电机将板栅输送到冲压模具内，同时在铸板机的尾端设置用于检测板栅落位状态的光敏开关，当光敏开关检测到板栅进来且落位准确后，将启动指令发给冲压设备。
3.根据权利要求2所述的一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法，其特征在于，冲压设备接到执行信号1~3秒后启动冲压动作，冲压模具以平均压强冲压筋条。
4.根据权利要求3所述的一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法，其特征在于，所述平均压强1800~2100KPa。
5.根据权利要求1所述的一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法，其特征在于，采用冲压模在冲压设备上将板栅的纵、横筋条和外框同时冲压成棱柱形截面结构；冲压后板栅的纵、横筋条和外框的厚度均比冲压前的厚度减小0.15mm～0.35mm。
6.根据权利要求1所述的一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法，其特征在于，所述冲压后的板栅的厚度比冲压前板栅的厚度薄0.3~0.4mm。
7.根据权利要求1所述的一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法，其特征在于，所述模具上筋条位置包括模具横筋条位置和竖筋条位置；所述板栅的筋条包括板栅横筋条和板栅竖筋条。
8.根据权利要求1所述的一种增强重力浇铸正极板栅筋条密度的方法，其特征在于，所述冲压模具的长、宽、高的尺寸不大于450mm、300mm、50mm。
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