CN1211830A - 电池极板用穿孔钢带及其生产工艺和专用设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池极板用穿孔钢带及其生产工艺和专用设备。钢带穿孔为成组分布,组间为过渡区,减少了原料消耗,增加了强度。冲孔模具的上模板与背板间设有回弹器件;穿孔用正六角形等异形孔型;并采用凹模孔,制取单面或双面规律毛刺孔,冲针定位准确,穿孔钢带尺寸稳定性好,压膜牢固,并可提高成孔率10%。钢带采用折返式电镀工艺,流程短,效率高,能耗低,设备占地面积的缩小。该发明适合于制造各种电池极板。

Description

电池极板用穿孔钢带及其生产工艺和专用设备

本发明涉及一种电池电极基板用材料及材料加工冲孔模具以及穿孔钢带材料的电镀设备。具体地说是二次电池或可充电电池基板所用穿孔钢带。钢带经穿孔电镀工艺，制成具有成组分布和孔型分布结构，具有异形孔和规律毛剌的镀镍穿孔钢带产品。该穿孔钢带生产工艺所用专用设备中冲床上的模具，采用上模板及回弹器件；穿孔钢带之连续电镀设备采用折返式。

做为电池极板，以往多采用镀镍钢板，后因存在开孔率不高，穿孔时不可避免的出现毛剌，以及活性物质添加量少等缺欠，转而开发出单极或双极发泡材料，相应制造出性能优良的各种规格的电池极板。但是，纵观电池工业的发展过程，穿孔钢板仍有其不可替代的优点，如强度高，成本低，可大规模充放电受到用户欢迎。中国专利93209412.0“具有穿孔镍带压膜电极的氢镍电池”公开了一种由电池壳、密封圈、电池盖、正极极耳、隔膜正极、负极构成的氢镍电池，负极是穿孔镍带压膜结构，基板采用穿孔镍带或穿孔镀镍带，同时公开了压膜方法和钢带结构。但其主要目的在于制造电池及压膜材料和技术，其结构和形状仍不能解决镀镍钢板存在制造电池时使用不便及开孔率较低等问题，仍有改进之处。在现有电池制作时经常产生弯曲断带，边缘不整而焊接不易等现象，使穿孔钢带成品率降低。当生产多种型号电池时得准备很多不同型号穿孔钢带，很不方便。在制造穿孔钢带用生产工艺方面，由于技术要求高，钢带薄，穿孔需满足电池充放电的严格要求，尚未检索到此种产品的制造工艺。

现有大型冲孔，普遍被采用，但用于薄金属板制造小孔的冲孔，一方面要保持钢板不变形，又要保持冲孔边缘毛剌尽量少，技术要求高，尚未见报导且无专用设备问世。

工业上电镀大都用垂直悬挂式电镀，效率低，镀层不均匀，工艺路线长，不能实现带状材料的连续电镀。现在开发出了平板式电镀法，适用于金属平板工件表面在水平行进中实施电镀，中国专利法CN 1044503A公开了一种“铜质带材电镀锡铈合金生产工艺及其流水线”它是将镀锡合金槽内电镀阳极板与带材平行布置上、下夹合工件，采用连续过滤泵搅拌镀液的方法，其流水线长达23米由22个工位组成，用布轮和铜丝抛光，从而使无限延长的铜质带材上镀上全光亮锡铈合金。为保证动力所需，流水线使用了三台电动机。由专利公开内容可知，它具有产品光亮，低温稳定，可焊，造价低，运行稳定的优点。但也看到其工艺路线长，工件在槽中基本为平行运行，占地面积大，运行长度长，设备利用率降低，也增加了能量消耗。

本发明为避免现有存在的不足之处而提供一种采用成组分布穿孔，不同穿孔分布，以减少应力，防止断带，方便焊接；穿孔为圆形或异形孔，开孔率高；规律毛剌使镀膜牢固的电池极板用穿孔钢带。

本发明的目的之二是提供一种工艺条件合理，电镀液效果好，可满足电池极板用的穿孔钢带生产工艺。

本发明的目的之三是提供一种既能保持钢板穿孔时不变形，冲孔边缘毛剌少，可能使质量稳定，结构简单，寿命长的穿孔钢带用冲孔模具。

本发明的目的之四是提供一种采用导辊结构，使钢带在电镀槽中折返运行，使设备利用率高，流程短，占地小，能耗低的电池极板用穿孔钢带之连续电镀设备。

本发明可以用如下方法来实现，本发明所述电池极板用穿孔钢带产品，为带状结构，带面上具有穿孔。带面上的穿孔纵向成组分布，每组穿孔间为带状过渡区，每组穿孔为圆形或异形孔，纵向、横向穿孔交错排列。每组穿孔的孔径范围为φ0.5～4.0毫米，穿孔的纵向与纵向间距为1.0～5.0毫米，横向与横向间距为1.0～5.0毫米，所用钢带厚度为0.01～0.1毫米，宽度为10～350毫米。穿孔口具有毛剌和/或规律毛剌。

本发明目的之二是用如下的方法来实现，穿孔钢带的生产工艺，是将成卷钢带送入冲床进行穿孔，然后对穿孔钢带进行连续电镀。钢带穿孔工艺为连续操作。穿孔应成纵向成组分布，穿孔尺寸、孔形、所用钢带也要求达到上述目的之一的工艺要求，冲床穿孔使用专用模具设备。钢带电镀工艺为：采用连续电镀法，穿孔钢带依次通过去油槽-水洗槽-刷洗装置-酸洗槽-水洗槽-活化槽-电镀槽-回收槽-脱膜槽-水洗槽-钝化槽-水洗槽。去油槽电流密度选用2～5安/平方分米，温度80～95度，并在槽中加清洗剂。在酸洗槽中加有酸洗液。在活化槽中加有活化液。电镀槽中加有电镀液，控制PH=3～5，温度35～50度，电镀电流2～15安/平方分米。在钝化槽中加有钝化液。电镀使用连续电镀设备。

本发明的目的之三是用如下的方法来实现，采用冲床穿孔，冲床前后有送料和收料装置，冲床上装有专用模具设备，专用模具设备由底板、压板、背板、下模板组成，压板与背板固定，底板与下模板固定。在背板与下模板间设有上模板，上模板与下模板以导柱或滑槽紧密滑动配合。上模板与背板间设有回弹器件。背板上固定有冲针，冲针穿过上模板的针孔，与下模板模孔相对应。冲针为纵向成组分布，横向、纵向冲针交错排列，每组冲针间为带状过渡区，冲针为圆柱形或异形柱体，直径为φ0.5～4.0毫米，冲针装置排列的纵向与纵向间距为1.0～5.0毫米，横向与横向间距为1.0～5.0毫米。冲针纵向可排列2～200排，横向可排列2～200排。

本发明的目的之四是采用下面方法实现，所用连续电镀专用设备，由传动装置、电源装置、去油槽、水洗槽、电镀槽、烘干室、收料和放料装置构成。去油槽、水洗槽、电镀槽设置一个或多个，每个槽成列排布。每个槽中至少安有由上、下二个导辊、组成的一组导辊，可设置一组或多组，上导辊位于槽的顶部，下导辊位于槽的底部，形成折返结构，上、下导辊、在铅垂线上相互错开排列，下导辊可滑动地安装于各槽中。传动装置包括蜗轮、蜗杆或者是包括上导棍的齿轮、蜗轮或链轮，以及与它们相配合的齿轮、蜗杆或链轮。上导辊同步运行。

本发明还可以用如下方法来实现，电池极板用穿孔钢带可制成异形穿孔，异形穿孔可为正六角形或正三角形或正方形或菱形。

穿孔钢带的孔具有规律毛剌，规律毛剌孔的孔数为总孔数的4％以上，规律毛剌孔高度＜0.5毫米。穿孔钢带可具有双面规律毛剌孔。

穿孔纵向与横向的间距：当穿孔孔径为1.5毫米时，纵向距为1.73～1.77毫米；横向距为1.0～1.02毫米；当穿孔孔径为1.7毫米时，纵向距为2.0毫米；横向距为1.15毫米。穿孔内壁及钢带面两侧面具有厚度为0.0001～0.008毫米的镍镀层，或者无镀镍层。

电池极板用穿孔钢带电镀工艺中，其清洗剂配方为：硅酸钠3～5克/升，磷酸钠40～50克/升，碳酸钠40～50克/升，氢氧化钠15～25克/升。酸洗液配方为：盐酸5～10克/升。活化液配方为：氨磺酸20～30克/升。电镀液的配方为：氨基磺酸镍300～400克/升，氯化镍10～30克/升，硼酸30～40克/升。钝化液的配方为：重铬酸钾10～20克/升，铬酐200克/升，硝酸10～20克/升，硫酸10～20克/升。

在模具专用设备中，上模板和/或下模板模孔可成组排列，也可以充满排列。

回弹器件为弹簧或垫在上模板与背板之间的弹性块。弹性块为2～8块，材料为橡胶或聚氨酯。

上模板开有导柱孔，与固定在下模板上的导柱紧密滑动配合，也可以在下模板开有导柱孔，与固定于上模板上的导柱紧密滑动配合。下模板模孔可为直孔或台肩状凹孔。

异形柱体冲针是正六角形，也可为正三角形或正方形或菱形。冲针排列为纵向100排，横向4排。

电池极板用穿孔钢带之连续电镀设备在于，在电镀槽之前还设有酸洗槽、活化槽和刷洗装置，在电镀槽之后设有回收槽，脱膜槽、钝化槽、水洗槽。所有操作槽排列秩序为：去油槽-水洗槽-刷洗装置-酸洗槽-水洗槽-话化槽-电镀槽-回收槽-脱膜槽-水洗槽-钝化槽-水洗槽，各槽可以设一个或多个。

所用操作槽结构为：去油槽：长×宽×高=2740×1050×1200，穿孔钢带在每个槽中折返四次；水洗槽：长×宽×高=780×1050×650，穿孔钢带在每个槽中折返一次；酸洗槽：长×宽×高=1440×1050×650，穿孔钢带在槽中折返一次；电镀槽：长×宽×高=2520×1050×1200，穿孔钢带在槽中折返五次；回收槽：长×宽×高=1100×1050×650，电镀后穿孔钢带在槽中折返一次；活化槽、脱膜槽和钝化槽结构同回收槽，折返次数同为一次。

在水洗槽中每组穿孔钢带两侧配置有喷淋管。

本发明相比现有技术具有如下优点：1、本发明的产品穿孔钢带及产品的制造工艺，使钢带的穿孔成组分布，具有过渡区，使得切边平直，能有效利用钢带，节省原料消耗，特别是平直切边使制造电池时，焊接极耳容易，且应力均衡弯曲时不易断裂，成品率高。对钢带一次穿孔可设计多种相同宽度的成组分布和过渡区，以提高电池极板的制造效率，也可设计不同宽度的成组分布和过渡区，用于制造不同型号电池，电池制造厂购一卷穿孔钢带电镀成品，可满足制造多种型号电池的需要，使用非常方便。穿孔采用异形孔使穿孔钢带的开孔率有较大提高，改进了电池的性能。对毛剌孔的处理改变了传统的看法，主动制造有规律的毛剌孔，变缺欠为有利，从而使电池极板用穿孔钢带的压膜牢固，提高了电池制作的成品率，降低了电池极板的制造成本。本发明是将钢带先穿孔再电镀，而不是先电镀再穿孔，钢带穿孔内壁及钢带面两侧都具有镍镀层，以保证穿孔钢带在电池极板制造过程及电池使用过程中不腐蚀，由此取代传统的穿孔镍带，提高了质量，电池使用寿命长。

2、本发明制造工艺中所用的模具，采用导柱或滑槽构造，使上模板稳定，从而使冲针不产生晃动，定位准确，保证孔型的尺寸稳定。采用弹性材料或弹簧，可以使冲针穿过上模板前上模板就贴紧下模板，冲针准确穿进下模板模孔，保证下模孔与冲针对位准确。同时，通过弹性材料或弹簧控制冲针进入下模孔的距离，实现小于30毫米的低行程冲压，减少冲针与下模板的磨擦，延长下模板和冲针的使用寿命。下模板模孔制成台肩状凹孔，主动制造一些有规律的毛剌，增大了制造电池极板时的压模固着力，提高了穿孔钢带使用性能。利用异形冲针使穿孔钢带在不降低穿孔钢带强度的前题下，增加开孔率，克服了穿孔钢带开孔率低的缺点。

3、电池极板用穿孔钢带的电镀设备，由传动装置带动上、下导辊及钢带，同步运行，使成卷钢带在连续运转过程中实现电镀，并在电镀时采用折返运行方式，增加了穿孔钢带与处理液接触时间，大大减小了操作槽的体积，提高了电镀效率。按照产品对镀镍的需求所设计的操作槽，水洗槽中的喷淋管设计，可满足电镀工艺的要求。此设备流程缩短，效率提高，能耗降低，管理方便以及整体设备占地面积小。

附图图面说明如下：

图1为本发明电池极板用穿孔钢带穿孔的成组分布图；

图2为以穿孔钢带为圆形孔时横向与纵向孔形分布图；

图3为除圆孔外各种异形孔的示意图；

图4具有正常毛剌和双面规律毛剌孔的穿孔钢带示意图；

图5为本发明专用电镀设备总体配置图；

图6本发明模具的总体结构图示；

图7具有直孔和台肩状凹孔的下模板示意图；

图8上、下模板模孔布满分布示意图；

图9是图5中，一组上、下导辊的俯视示意图；

图10上导辊和导电辊结构图；

图11下导辊结构图；

图12洗槽中钢带两侧喷淋管装置示意图。

下面结合附图说明实施例，本发明的实施例可见图1，现有钢带连续穿孔在制造电池时，因穿孔布满整个钢带面，切边不可避免地要裁剪到圆孔，边缘不规整，给电池制造带来不便，本发明纵向成组穿孔，在纵向具有过渡区，在过渡区剪裁使用，切边平直，增加边缘的强度，为装配电池时焊接极耳、卷曲等操作带来方便。为了提高生产效率或适应不同电池所需，可设计具有相同宽度或不同宽度组合的多种规格成组分布2的穿孔钢带1，横向、纵向穿孔交错排列。通过调整冲床上不同冲针12的排列，或使用具有成组分布2的模板，就能形成不同规格的纵向成组系列。为适应本发明所需的穿孔钢带1其孔形分布说明如图2，其1～1′为横向距离；2～2′为纵向距离。穿孔的孔径可用φ1.5毫米，穿孔的横向与横向间距为1.02毫米，纵向与纵向间距为1.77毫米。穿孔的孔径可用φ1.7毫米，穿孔的横向与横向间距为1.15毫米，纵向与纵向间距为2.0毫米。所用钢带厚度为0.08毫米，宽度为220毫米。也可用厚度为0.06毫米，宽度为210毫米的钢带。穿孔内壁及钢带面两侧面具有厚度为0.004毫米的镍镀层。需要说明的是，本发明是钢带穿孔后再电镀工艺，此外，穿孔钢带1如果不镀镍也可以制做电池极板，当然使用效果、寿命和性能都要受到影响。

所示图3为改进的各种异形孔的钢带结构，来代替常用的圆形孔。做为圆形孔，它的模具好加工，容易轧制，应力均衡，毛剌孔4相对较少，但其开孔率相对较低，且穿孔间距离不等，造成应力利用的浪费，为此，将孔形改为异形，可以在孔间距保持与圆孔同样强度的条件下，增加开孔率，提高电池使用性能，如利用正六角形，孔间距与穿孔为圆孔的圆孔间最短距离相等时，交错排列，可提高开孔率10％。异形孔还可用正方形、正三角形、菱形等形状。当然该方法在穿孔模具的模板、冲针12的制造上技术要求比较高。

对于穿孔时带来的毛剌4，历来认为是个缺欠，但近来一些电池制造厂却认为毛剌孔4尤其是两面都有毛剌孔4，在保证一定规律条件下，对涂膜，保证压膜牢固大有好处。因此，本发明选用台肩状凹孔17的下模板9来制造除常见冲孔时正常形成的毛剌孔4外的规律毛剌孔5，并控制规律毛剌孔5的高度，具有直孔和台肩状凹孔17的下模板9如图7所示。规律毛剌孔5的孔数可为总孔数的8％以上，规律毛剌孔5的高度控制在0.5毫米以下。规律毛剌孔5交错平均分配。为了使双面压膜都牢固，可在钢带两面都制造有一定数量的带规律的毛剌孔5，即用不同分布结构的冲针12进行正反面两次冲孔即可达到上述目的，有双面的毛剌孔4和规律毛剌孔5图示于图4。当然，最后对具有规律毛剌孔5的穿孔钢带1产品表面仍需进行磨光处理，以保持电池极板总体的平滑。

制造具有上述特点的穿孔钢带1，首先要对薄钢带进行冲孔，将符合上述成卷长、宽、厚要求的钢带送入穿孔冲床，按电池制造厂提出的要求，调整冲针或模板进行符合穿孔成组分布2、孔形分布、穿孔形状及对规律毛剌孔5要求的穿孔操作，穿孔毕，卷起穿孔钢带。

冲孔虽为大工业所常用，但对薄型工件、小孔径的冲孔仍具有一定难度。穿孔钢带1穿孔可选用一般冲床，冲床上装置模具，前后设有送、收料装置。冲床结构系常用未加图示。为保证操作顺利，冲孔件质量可靠，本发明研制了适合穿孔钢带1用的专用模具，图6为该模具总体结构图，它设有冲针12的扶正功能，藉以稳定冲针12的运动。冲模中背板8固定于压板7上，为保证在冲针12接触下模板9前，对准模孔13，且不影响冲孔行程，背板8与上模板10用螺栓滑动固定在一起，在背板8与上模板10间加有回弹器件11，本实施例采用橡胶块为回弹器件11，共使用六块，用螺钉固定在上模板上。回弹器件11还可用粘接、套紧、固位框架等方法固定在背板8或上模板10上，保持回弹器件11在冲孔时被压缩，而在冲孔毕则回复原位。上模板10开有导柱孔15，参见图8，与固定在下模板9上的导柱14紧密滑动配合，也可以在下模板9开有导柱孔，与固定于上模板10上的导柱紧密滑动配合。图6中导柱14固定在下模板9上。在冲孔过程中，冲针12通过上模板10与下模板9对应冲孔对位准确。固定下模板9的底板6上开有槽形孔，以便落料。

冲针12固定在背板8上，在冲孔工序前冲针顶部通过针孔置于上模板10模孔中。相对于冲针12位置下模板9上制有模孔13，下模板9固定在底板6上，上模板10与背板8在冲床动力模托作用下可上、下位移。背板8和底板6为冲床上装配模具的结构件。

对于穿孔钢带1用薄钢板穿孔，其开孔率低一直是缺欠之一。考虑到传统的圆孔穿孔方法，虽然模具及冲针的制造方便，检修也方便，但因其各圆孔间距离不相等，造成应力的浪费，现改为异形冲针12，即可在一定程度上克服开孔率低的缺欠。图3表示冲针12为各种异形针体时在钢带上穿孔的图示。

图1为冲针12排列结构为成组式分布所制造的穿孔钢带1的示意图，它使穿孔钢带1更适用于电池制造。其上模板10和下模板9模孔13可按成组分布2来制造，每组模孔13间纵向为带状过渡区3，也可不按成组分布2制造，而靠冲针12的成组分布2来控制钢带穿孔的成组分布2。图7为上模板10和下模板9模孔13不按成组分布2制造，而是采用布满分布制造时的图示。冲针12排列时，纵向、横向冲针12交错排列，冲针12使用圆柱形，排列分布图示于图2，直径选φ1.7毫米，冲针12排列的横向距为1.15毫米，纵向距为2.0毫米，冲针12纵向可排列100排，横向可排列4排。

为了满足一些电池制造厂对具有毛剌穿孔钢带1的要求，主动有规律地使用带有台肩状凹孔17的模孔13的下模板9来达到此目的，该模板结构见图4，模孔为直孔16时即正常冲孔得到的一般毛剌4。此外，如果制造电池极板穿孔钢带1的双面都有毛剌，更能适应用户的需求。为此图4显示出一种在两面具有规律毛剌孔5和一般冲孔形成的毛剌孔4的穿孔钢带1的示意图，可将钢带分两次双面进行冲孔操作来实现，但在冲针12的安排上应与以考虑。

本发明的冲床穿孔操作程序为，在钢带穿孔前，在冲床动力模托拉动下，背板8上移，上模板10与下模板9离开，上模板10由滑动连接的定位螺栓由背板8带动上移，背板8与上模板10距离增大，橡胶复位，冲针12藏于上模板10中。当放入待钢带时，模托推动背板8下移，上模板10在导柱14限位下，下移与下模板9夹紧，上、下针孔对正，当模托再下移时，上模板10在定位螺栓上向上滑动，此时，橡胶受力并使上模板10和下模板9及钢带更加紧固在一起，冲针12开始下移，穿过上模板10进入下模板9模孔13，同时实施了钢带的穿孔操作。

本发明的电镀工艺为，首先将卷装穿孔钢带1装入电镀送料装置18，调节输送位置、速度后，从左面输送辊送至去油槽20，然后陆续经过去油槽-水洗槽-刷洗装置-酸洗槽-水洗槽-活化槽-电镀槽-回收槽-脱膜槽-水洗槽-钝化槽-水洗槽，最后电镀穿孔钢带1经烘干室由收料装置19卷起。图5是本发明连续电镀设施的图示。电镀过程由电源装置供应电能，主机由一台电机带动，传动装置带动上导辊23同步运行，并带动钢带运动，下导辊24由于自重随钢带转动，并使钢带产生折返，实现钢带的连续电镀过程。

电镀所用专用设备如下述：钢带首先进入去油槽20和水洗槽21，规格为：长×宽×高=2740×1050×1200，穿孔钢带在槽中折返四次，初步清除制造钢带时带来的大量油渍和杂质，在槽中加清洗剂，清洗剂的配方为：硅酸钠4克/升，磷酸钠40克/升，碳酸钠40克/升，氢氧化钠20克/升，槽中还设有电解装置，令上导辊23为一电极，另一极为放置在槽中的金属板，电流密度选用5安/平方分米，在去油、水洗槽20、21中加温至80度，由于此工序对电镀质量影响极大，因而综合采用了电极活化、化学清洗、加温等多种技术。之后经刷洗装置，刷洗装置28以毛刷双面强制清除少量滞留在钢带表面的杂质。接着去酸洗槽26，酸洗槽长×宽×高=1440×1050×650，穿孔钢带在槽中折返一次，在室温下，用10克/升盐酸将少量表面杂质去除，再经水洗槽去除表面附着的及带出的残留酸液，水洗槽长×宽×高=780×1050×650，在槽中折返一次。在去掉油渍后，室温下，在活化槽27中加入20克/升的氨磺酸活化液以活化钢带，使产生新生态钢质表面，利于电镀，槽尺寸为长×宽×高=1100×1050×650，钢带在槽中折返一次。

电镀槽22中放有镀液，电镀液采用氨基磺酸镍400克/升，氯化镍30克/升，硼酸40克/升的硼酸体系溶液，控制PH=3，温度50度，电镀电流10安/平方分米，穿孔钢带1在电镀槽22中折返五次，充分保证电镀的质量和镀层厚度。槽长可用2520毫米，槽深1200毫米，槽宽1050毫米，使穿孔钢带1在槽中停留时间比在其他槽中停留的时间长。电镀槽22中的上导辊23为导电辊25，为电镀的一个极，另一电镀电极为放置在槽中的电极框，对导辊上运行的穿孔钢带1实施镀镍操作。

电镀后立即进入回收槽29，清洗并回收钢带带出的电镀镍液，用于再次配制电镀液的基础液，脱膜槽30的作用基本是起清洗作用。

穿孔钢带1进入钝化槽31后，利用酸性介质：重铬酸钾10克/升，铬酐200克/升，硝酸10克/升，硫酸10克/升，氧化电镀表面形成氧化物保护膜，令电镀穿孔钢带1表面在空气中性质稳定。回收槽、脱膜槽和钝化槽结构同活化槽，穿孔钢带在各槽中折返一次。

整体槽由于折返运动，可比全部平行运行电镀流水线缩短占地长度2～4倍，降低了设备投资及钢带制造成本。本电镀设备效率高，可以用10米/分的速度运行，大大快于其他电池极板用电镀穿孔钢带1设备的运行速度。

由于效率高，工艺路线短，运动阻力小，能耗低，本设备主机只有一台，传动可以由蜗轮、蜗杆或者是固定于上导棍上的齿轮配合蜗轮或链轮来实现，相应配备有辅助的齿轮、蜗杆或链轮，保证上导辊23同步运行并使其他设备协调动作。。

导辊是运行的主体，其上、下导辊23、24位置关系及安装外形见图9，它为图1中一组上、下辊的俯视图。图10为单个上导辊23和导电辊25结构图，各辊在传动装置带动下同步运行。上导辊23中非导电辊可用塑料材料制造，而上导辊23中的导电辊25，是用导电材料制造，结构相同。

图11为下导辊24结构示意图，两端圆台部分卡于槽边的滑道中，当钢带产生瞬时应力变化或抖动时可以上、下移动，调整钢带使适应变化情况，达到平稳运行目的。，由于下导辊24是在液相中转动，且起调节作用，所以下导辊24表面采用多孔结构，减少移动时阻力。

工艺中各水洗槽21单个水洗槽结构尺寸为：长×宽×高=780×1050×650，穿孔钢带1在每个槽中折返一次。考虑到水洗效率，在穿孔钢带1运行中，由一U形管制成的喷淋管32在带的两侧设置喷淋口，从两面将新鲜水喷啉到穿孔钢带1上，如图12所示。水不断从下部出水口放出，处理后的水可以循环使用。水洗槽21系一般技术，整体结构未作图示。最后，穿孔钢带1用热风吹干，再在200℃下在烘干室中烘干，由收料装置19卷装成成品。

Claims (21)

1、一种电池极板用穿孔钢带，为带状结构，带面上具有穿孔，其特征在于带面上的穿孔纵向成组分布(2)，每组穿孔间为带状过渡区(3)，每组穿孔为圆形或异形孔，纵向、横向穿孔交错排列，每组穿孔的孔径范围为φ0.5～4.0毫米，穿孔的纵向与纵向间距为1.0～5.0毫米，横向与横向间距为1.0～5.0毫米，所用钢带厚度为0.01～0.1毫米，宽度为10～350毫米，穿孔口具有毛剌孔(4)和/或规律毛剌孔(5)。

2、如权利要求1所述之电池极板用穿孔钢带，其特征在于异形穿孔为正六角形或正三角形或正方形或菱形。

3、如权利要求1所述之电池极板用穿孔钢带，其特征在于穿孔钢带(1)的孔具有规律毛剌孔(5)，规律毛剌孔(5)的孔数为总孔数的4％以上，规律毛剌孔(5)高度＜0.5毫米。

4、如权利要求1或3所述之电池极板用穿孔钢带，其特征在于穿孔钢带(1)具有双面规律毛剌孔(5)。

5、如权利要求1所述之电池极板用穿孔钢带，其特征在于穿孔纵向与横向的间距：当穿孔孔径为1.5毫米时，纵向距为1.73～1.77毫米；横向距为1.0～1.02毫米。

6、如权利要求1所述之电池极板用穿孔钢带，其特征在于穿孔横向与纵向的间距：当穿孔孔径为1.7毫米时，纵向距为2.0毫米；横向距为1.15毫米。

7、如权利要求1所述之电池极板用穿孔钢带，其特征在于穿孔内壁及钢带面两侧面具有厚度为0.0001～0.008毫米的镍镀层，或者无镀镍层。

8、一种电池极板用穿孔钢带的生产工艺，是将成卷钢带送入冲床进行穿孔，然后对穿孔钢带(1)进行连续电镀，其特征在于上述穿孔操作为连续穿孔，穿孔为纵向成组分布(2)，每组穿孔间为带状过渡区(3)，每组穿孔为圆形或异形孔，纵向、横向穿孔交错排列，穿孔的纵向与纵向间距为1.0～5.0毫米，横向与横向间距为1.0～5.0毫米，穿孔口具有毛剌孔(4)和/或规律毛剌孔(5)，冲床穿孔使用专用模具设备；电镀工艺为：采用连续电镀法，穿孔钢带(1)依次通过去油槽(20)-水洗槽(21)-刷洗装置(28)-酸洗槽(26)-水洗槽(21)一活化槽(27)-电镀槽(22)-回收槽(29)-脱膜槽(30)-水洗槽(21)一钝化槽(31)-水洗槽(21)；去油槽(20)电流密度选用2～5安/平方分米，温度80～95度，并在槽中加清洗剂；在酸洗槽(26)中加有酸洗液；在活化槽中加入活化液；电镀槽(22)中加有电镀液，控制PH=3～5温度35～50度，电镀电流2～15安/平方分米；在钝化槽(31)中加有钝化液；电镀使用连续电镀设备。

9、如权利要求8所述之电池极板用穿孔钢带的生产工艺，其特征在于电镀工艺中其清洗剂配方为：硅酸钠3～5克/升，磷酸钠40～50克/升，

碳酸钠40～50克/升，氢氧化钠15～25克/升；

酸洗液配方为：盐酸5～10克/升；

活化液配方为：氨磺酸20～30克/升；

电镀液的配方为：氨基磺酸镍300～400克/升，氯化镍10～30克升硼酸30～40克/升；

钝化液的配方为：重铬酸钾10～20克/升，铬酐200克/升，硝酸10～20克/升，硫酸10～20克/升。

10、一种为实施权利要求8所用专用模具设备，由底板(6)、压板(7)、背板(8)、下模板(9)组成，压板(7)与背板(8)固定，底板(6)与下模板(9)固定，其特征在于在背板(8)与下模板(9)间设有上模板(10)，上模板(10)与下模板(9)以导柱(14)或滑槽紧密滑动配合，上模板(10)与背板(8)间设有回弹器件(11)，背板(8)上固定有冲针(12)，冲针(12)穿过上模板(10)的针孔，与下模板(9)模孔(13)相对应，冲针(12)为纵向成组分布(2)，横向、纵向冲针(12)交错排列，每组冲针(12)间为带状过渡区(3)，冲针(12)为圆柱形或异形柱体，直径为φ0.5～4.0毫米，冲针(12)装置排列的纵向与纵向间距为1.0～5.0毫米，横向与横向间距为1.0～5.0毫米，冲针(12)纵向可排列2～200排，横向可排列2～200排。

11、如权利要求10所述之穿孔钢带用模具，其特征在于上模板(10)和/或下模板(9)模孔(13)可成组排列，也可以充满排列。

12、如权利要求10所述之穿孔钢带用模具，其特征在于回弹器件(11)为弹簧或垫在上模板(10)与背板(8)之间的弹性块。

13、如权利要求10或12所述之穿孔钢带用模具，其特征在于弹性块为2～8块，材料为橡胶或聚氨酯。

14、如权利要求10所述之穿孔钢带用模具，其特征在于上模板(10)开有导柱孔(15)，与固定在下模板(9)上的导柱(14)紧密滑动配合，也可以在下模板(9)开有导柱孔(15)，与固定于上模板(10)上的导柱(14)紧密滑动配合。

15、如权利要求10所述之穿孔钢带用模具，其特征在于异形柱体冲针(12)是正六角形，也可为正三角形或正方形或菱形。

16、如权利要求10所述之穿孔钢带用模具，其特征在于下模板(9)模孔(13)为直孔(16)或台肩状凹孔(17)。

17、如权利要求10所述之穿孔钢带用模具，其特征在于冲针(12)排列为纵向100排，横向4排。

18、一种为实施权利要求8所用连续电镀设备，由传动装置、电源装置、去油槽(20)、水洗槽(21)、电镀槽(22)、烘干室、送料和收料装置(18)、(19)构成，其特征在于：去油槽(20)、水洗槽(21)、电镀槽(22)设置一个或多个，每个槽成列排布；每个槽中至少安有由上、下二个导辊、组成的一组导辊，设置一组或多组，上导辊(23)位于槽的顶部，下导辊(24)位于槽的底部，形成折返结构，上、下导辊(23)、(24)在铅垂线上相互错开排列，下导辊(24)可滑动地安装于各槽中；传动装置包括蜗轮、蜗杆或者是包括上导辊(23)的齿轮、蜗轮或链轮，以及与它们相配合的齿轮、蜗杆或链轮，上导辊(23)同步运行。

19、如权利要求18所述的连续电镀设备，其特征在于在电镀槽(22)之前设有酸洗槽(26)、活化槽(27)和刷洗装置(28)，在电镀槽(22)之后设有回收槽(29)，脱膜槽(30)、钝化槽(31)、水洗槽(21)，所有操作槽排列秩序为：去油槽(20)-水洗槽(21)-刷洗装置(28)-酸洗槽(26)-水洗槽(21)-活化槽(27)-电镀槽(22)-回收槽(29)-脱膜槽(30)-水洗槽(22)-钝化槽(31)-水洗槽(21)，各槽可以设一个或多个。

20、如权利要求18所述的连续电镀设备，其特征在于所用操作槽结构为：

去油槽(20)：长×宽×高=2740×1050×1200，穿孔钢带(1)在每个槽中折返四次；

水洗槽(21)：长×宽×高=780×1050×650，穿孔钢带(1)在每个槽中折返一次；

酸洗槽(26)：长×宽×高=1440×1050×650，穿孔钢带(1)在槽中折返一次；

电镀槽(22)：长×宽×高=2520×1050×1200，穿孔钢带(1)在槽中折返五次；

回收槽(29)：长×宽×高=1100×1050×650，电镀后穿孔钢带(1)在槽中折返一次；

活化槽(27)、脱膜槽(30)和钝化槽(31)结构同回收槽(29)，折返次数同为一次。

21、如权利要求18所述的连续电镀设备，其特征在于在水洗槽(21)中每组穿孔钢带(1)两侧配置有喷淋管(32)。

Images