CN202316757U - 板栅连续冲压生产线 - Google Patents

Abstract

一种板栅连续冲压生产线，包括控制系统、铅带开卷机、铅带送料机、冲压设备、组合冲压模具、板栅拉料机、板栅收卷机，铅带或铅合金带由铅带开卷机开卷，经铅带送料机送至冲压设备，冲压设备带动组合冲压模具，经多步连续冲压，形成给定规格尺寸的板栅，冲压成的板栅由板栅拉料机拉出模具，送至板栅收卷机，板栅收卷机将成品板栅按后续工艺要求收集。本实用新型可以实现板栅的高速连续冲压加工；所需人工仅为传统铸造板栅的十分之一；连续冲压板栅厚度为连铸板栅厚度的0.6-0.8倍，节省铅的消耗量；可以根据铅酸电池设计需求加工各种结构的板栅，加工精度、使用寿命都可以得到保障，同时适宜生产薄筋条（截面直径<1.0mm）的板栅。

Description

板栅连续冲压生产线

技术领域

本实用新型涉及一种铅酸电池板栅生产线技术领域，尤其涉及铅酸电池板栅连续冲压生产线。

背景技术

板栅制造是铅酸电池生产中的一个关键技术，可以将目前板栅制造工艺按照加工方式简单地划分为两大类：

一、热加工成形工艺：将金属铅或铅合金加热至熔融态，然后采用重力浇铸或压铸成型的制造工艺，通常是采用铸板机或压铸板机并配套相应的板栅浇铸模具来生产非连续性的单片板栅（平板式或管式），以及采用辊式连续浇铸板栅制造技术。

二、冷加工成形工艺：采用连续铸带机生产连续铅或铅合金带，并结合金属扩展网技术生产连续扩展板栅，或者结合金属冲压技术生产连续冲压板栅。

上述两种工艺的差别：

1、重力浇铸和铸压技术属于传统板栅制造工艺技术，一般铸板机生产速度可以达到20（片/分）左右，存在主要缺陷有：将铅液浇铸入板栅模具（填满板栅内部筋条）需要铅液的重力和流动性，因此每次浇铸的铅液量需要大大超过板栅本身的重量，铅液需要有良好的流动性，因此铅液和模具都必须保持一定的高温下，每次浇铸后多余部分需要回炉，因此该工艺耗能较高，同时将铅液保持在高温下是产生铅蒸汽的来源之一；使用浇铸板栅模具时需要经常喷涂“脱模剂”，而每次喷涂“脱模剂”薄厚的不同，会造成板栅重量不一致；另外一个主要缺陷是在浇铸板栅内部容易产生孔隙（板栅内部气泡），不易生产薄板。辊式连续浇铸板栅制造技术是在传统浇铸工艺上的改进，可使生产效率大大提高，能耗降低。但是连续轮辊浇铸设备非常复杂，尤其是轮辊浇铸模具的加工和调试，板栅内筋条必须要有一定的宽度，因此局限用于生产固定规格尺寸的板栅。

2、连续扩展和连续冲压板栅生产速度极高，可以达到600（片/分）。与传统重力浇铸板栅生产技术相比，连续扩展板栅生产效率高，可生产出厚度薄、质量轻、重量均匀的板栅，在节约能耗和原料上具有非常明显的优势，近年来正在逐步取代传统的浇铸板栅技术（铸板机）。

但是连续扩展板栅在实际使用中也暴露出一些缺陷，因为扩展板栅是在压延铅带上连续切口后通过拉伸扩展而形成连续的网带，将连续扩展网裁切成单片（单片板栅）过程中，无法得到板栅两侧的边框，因此扩展板栅的机械强度和承载活性物质强度都会降低，同时由于采用切拉扩展工艺，在板栅内部筋条汇集处要产生应力集中点，形成微观结构上的缺陷，使板栅耐腐蚀性下降，所以采用扩展板栅做正极板栅的产品中出现板栅腐蚀、活性物质容易脱落，电池使用寿命缩短的现象。虽然扩展板栅已经被众多电池制造商所采用，但绝大多数局限用于生产负极板。扩展板栅的结构、筋条分布方式（菱形网孔）是固定的，不能根据使用要求和板栅的电流分布来优化设计加工。

“印模式冲压”（stamped punching ）来加工板栅是早期采用的一种传统冲压工艺，采用“印模冲压模具”，可用一步冲压方式制成整片板栅，该方法实施简单、冲压效率较高。但是“印模式冲压”一步冲压工艺制造的板栅极容易弯曲变形，同时因为冲压模具中凸模和凹模之间需要配合，如果冲压模具的凹模（壁）过薄，在使用中极易损坏，一步冲压工艺难以制备薄筋条（截面直径<1.0 mm）的板栅。

发明内容

本实用新型目的是提供一种铅酸电池板栅连续冲压生产线，克服现有技术的缺陷：（1）一步冲压工艺制造板栅容易弯曲变形；（2）一步冲压工艺难以制备薄筋条（<1.0 mm）的板栅。同时在连续高速(送料速度≥15米/分钟)冲压过程中，消除铅带惯性力，使铅带送料和拉料的精确性达到±0.1mm。本实用新型提供的板栅连续冲压生产线，可以提高冲压板栅的生产效率，降低生产中的能量和材料消耗，提高板栅电流密度分布的均匀性和汇流效率，进而提高电极活性物质利用率和电池使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

板栅连续冲压生产线，包括控制系统、铅带开卷机、铅带送料机、冲压设备、冲压模具、板栅拉料机、板栅收卷机，经所述冲压模具为组合冲压模具。控制系统，实现生产线中各装置的集中控制，保证所有设备同步运行。铅带开卷机，实现铅带的自动开卷，并与板栅连续冲压同步。铅带送料机，采用伺服送料机，送料次数与冲压次数同步。冲压设备，带动上模板做垂直运动，实现对铅带的冲压。板栅拉料机，将冲压好的板栅拉出模具，与铅带送料机同步。板栅收卷机，将冲压完成的连续板栅收集成盘，或对单片板栅收集成摞，以适应后续生产工艺要求。组合冲压模具是本实用新型的核心部分：将给定规格尺寸的板栅分解成为多个相对独立的冲压单元。可以将每个独立冲压单元单独地加工，然后将多个单独加工的冲压单元按机械装配成一整套组合的冲压模具，即所述组合冲压模具可以是由各独立冲压单元的机械组合与装配；还可以按照整体加工方式进行，即将分解的每一个冲压单元体不是独立地单独加工，而是在整体模具基础上分布加工，加工后即为一套整体冲压模具。

铅蓄电池板栅连续冲压生产线的多个部分的控制可以有各自独立控制单元，也可以是按整套冲压线为一体的中心控制系统。

铅带或铅合金带由铅带开卷机开卷，经铅带送料机送至冲压设备，冲压设备带动组合冲压模具，经多步连续冲压，形成给定规格尺寸的板栅，冲压成的板栅由板栅拉料机拉出模具，送至板栅收卷机，板栅收卷机将成品板栅按后续工艺要求收集。

进一步地，在铅带开卷机之后设置铅带矫平机，实现铅带开卷后的矫平，以利于铅带送料。

进一步地，在铅带送料机之前设置铅带送料缓冲装置，实现铅带的缓冲，消除铅带高速运行惯性力的影响。

进一步地，在板栅收卷机之前设置板栅收料缓冲装置，消除板栅运行的惯性力，兼有板栅整平作用。

进一步地，设置表面处理单元，冲压成的板栅经表面处理单元进行表面处理，以消除应力和/或增大表面粗糙度。

进一步地，所述表面处理单元为应力消除模具，所谓应力消除模具，是指能够在冲压后的板栅筋条表面形成波浪形状等纹络，从而消除冲压过程中产生的应力的模具。该模具可以设计成组合模具的一部分，也可以设计成单独的模具。

进一步地，所述表面处理单元为喷砂装置，冲压成的板栅由喷砂装置增大表面粗糙度。

进一步地，所述表面处理单元为腐蚀浸泡装置，冲压成的板栅在腐蚀浸泡装置内，由化学药品（例如强酸）将板栅表面腐蚀，增大表面粗糙度。

本实用新型的有益效果：可以实现板栅的高速连续冲压加工（达到600片/分，为目前传统铸板机效率的25倍）；所需人工仅为传统铸造板栅的十分之一；连续冲压板栅厚度为连铸板栅厚度的0.6-0.8倍，节省铅的消耗量。将板栅整体结构分解为独立的多个加工单元，可以根据铅酸电池设计需求加工各种结构的板栅，加工精度、使用寿命都可以得到保障，同时适宜生产薄筋条（截面直径<1.0 mm）的板栅。板栅经过表面处理以后，消除应力、增加表面粗糙度可以提高铅酸电池性能。

附图说明

图1为现有技术一种单片板栅的结构示意图。

图2为本实用新型一种单片板栅的结构示意图。

图3为将图2所示单片板栅分解为4步的组合模具冲压过程示意图。

图4为将图2所示单片板栅分解为8步的组合模具冲压过程示意图。

图5为板栅连续冲压生产线示意图，其中：1控制系统，2铅带开卷机，3铅带矫平机，4铅带送料缓冲装置，5铅带送料机，6冲压设备，7组合冲压模具，8板栅拉料机，9板栅收料缓冲装置，10板栅收卷机。

图6为冲压板栅经消除应力模具处理后的示意图。

具体实施方式

以下结合附图并以具体实施方式为例，对本实用新型的板栅连续冲压生产线进行详细说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本实用新型不限于所列出的具体实施方式，只要符合本实用新型的精神，都应该包括于本实用新型的保护范围内。

实施例1

图1为现有技术（公开号为CN101740781A，名称为“一种铅酸蓄电池板栅、极板以及板栅的制造方法”的中国发明专利申请）所公开的一种单片板栅结构示意图，该板栅结构单一。图2是本实用新型一种单片板栅的结构示意图，可以根据铅酸电池设计需要采用复杂结构。 

板栅连续冲压生产线，包括控制系统、铅带开卷机、铅带矫平机、铅带送料缓冲装置、铅带送料机、冲压设备、组合冲压模具、板栅拉料机、板栅收料缓冲装置、板栅收卷机。组合冲压模具将图2所示板栅分解成为4个相对独立的冲压单元，将每个独立冲压单元单独加工，然后将4个单独加工的冲压单元按机械装配成一整套组合的冲压模具。铅带或铅合金带由铅带开卷机开卷，依次经过铅带矫平机、铅带送料缓冲装置、铅带送料机送至冲压设备，冲压设备带动组合冲压模具，经4步连续冲压，形成给定规格尺寸的板栅。每个冲压单元由一套凸凹冲压模组成，每个冲压单元实际上在一次冲压动作中只加工（冲压出）整个板栅的 1/4部分，在分布上各个单元独立、互不重叠。冲压成的板栅由板栅拉料机拉出模具，经板栅收料缓冲装置送至板栅收卷机，板栅收卷机将成品板栅按后续工艺要求收集。

冲压成的板栅经过消除应力模具处理，形成如图6所示的表面波浪状纹络。

实施例2

板栅连续冲压生产线，包括控制系统、铅带开卷机、铅带矫平机、铅带送料缓冲装置、铅带送料机、冲压设备、组合冲压模具、板栅拉料机、板栅收料缓冲装置、板栅收卷机。组合冲压模具将图2所示板栅分解成为4个相对独立的冲压单元，将4个相对独立的冲压单元按给定规格尺寸分布整体加工成一套冲压模具。铅带或铅合金带由铅带开卷机开卷，依次经过铅带矫平机、铅带送料缓冲装置、铅带送料机送至冲压设备，冲压设备带动组合冲压模具，经4步连续冲压，形成给定规格尺寸的板栅。每个冲压单元由一套凸凹冲压模组成，每个冲压单元实际上在一次冲压动作中只加工（冲压出）整个板栅的 1/4部分，在分布上各个单元独立、互不重叠。冲压成的板栅由板栅拉料机拉出模具，经板栅收料缓冲装置送至板栅收卷机，板栅收卷机将成品板栅按后续工艺要求收集。

冲压成的板栅由喷砂装置在其表面喷砂，增大表面粗糙度。

实施例3

板栅连续冲压生产线，包括控制系统、铅带开卷机、铅带矫平机、铅带送料缓冲装置、铅带送料机、冲压设备、组合冲压模具、板栅拉料机、板栅收料缓冲装置、板栅收卷机。组合冲压模具将图2所示板栅分解成为8个相对独立的冲压单元，将每个独立冲压单元单独加工，然后将8个单独加工的冲压单元按机械装配成一整套组合的冲压模具。铅带或铅合金带由铅带开卷机开卷，依次经过铅带矫平机、铅带送料缓冲装置、铅带送料机送至冲压设备，冲压设备带动组合冲压模具，经8步连续冲压，形成给定规格尺寸的板栅。每个冲压单元由一套凸凹冲压模组成，每个冲压单元实际上在一次冲压动作中只加工（冲压出）整个板栅的 1/8部分，在分布上各个单元独立、互不重叠。冲压成的板栅由板栅拉料机拉出模具，经板栅收料缓冲装置送至板栅收卷机，板栅收卷机将成品板栅按后续工艺要求收集。

冲压成的板栅在腐蚀浸泡装置内由稀硝酸浸泡腐蚀数分钟，用水清洗，干燥。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.板栅连续冲压生产线，包括控制系统、铅带开卷机、铅带送料机、冲压设备、冲压模具、板栅拉料机、板栅收卷机，铅带或铅合金带由铅带开卷机开卷，经铅带送料机送至冲压设备，冲压设备带动组合冲压模具，经多步连续冲压，形成给定规格尺寸的板栅，冲压成的板栅由板栅拉料机拉出模具，送至板栅收卷机，板栅收卷机将成品板栅按后续工艺要求收集，其特征在于，所述冲压模具为组合冲压模具。

2.根据权利要求1所述的板栅连续冲压生产线，其特征在于，所述组合冲压模具由各独立冲压单元的机械组合和装配而成。

3.根据权利要求1所述的板栅连续冲压生产线，其特征在于，所述组合冲压模具是由分解的每一个冲压单元体在整体模具上分布加工而成的。

4.根据权利要求1所述的板栅连续冲压生产线，其特征在于，在铅带开卷机之后设置铅带矫平机。

5.根据权利要求1所述的板栅连续冲压生产线，其特征在于，在铅带送料机之前设置铅带送料缓冲装置。

6.根据权利要求1所述的板栅连续冲压生产线，其特征在于，在板栅收卷机之前设置板栅收料缓冲装置。

7.根据权利要求1所述的板栅连续冲压生产线，其特征在于，所述板栅连续冲压生产线还包括表面处理单元。

8.根据权利要求7所述的板栅连续冲压生产线，其特征在于，所述表面处理单元为应力消除模具。

9.根据权利要求7所述的板栅连续冲压生产线，其特征在于，所述表面处理单元为喷砂装置。

10.根据权利要求7所述的板栅连续冲压生产线，其特征在于，所述表面处理单元为腐蚀浸泡装置。

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