UA63735A - Method for producing current leads of lead-acid accumulators - Google Patents
Method for producing current leads of lead-acid accumulators Download PDFInfo
- Publication number
- UA63735A UA63735A UA2003065232A UA2003065232A UA63735A UA 63735 A UA63735 A UA 63735A UA 2003065232 A UA2003065232 A UA 2003065232A UA 2003065232 A UA2003065232 A UA 2003065232A UA 63735 A UA63735 A UA 63735A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- lead
- tape
- strip
- veins
- frames
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 title abstract description 10
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 20
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 16
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 15
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 10
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 9
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 9
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 6
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 239000002142 lead-calcium alloy Substances 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 2
- 239000002140 antimony alloy Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001245 Sb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід треба віднести до електротехніки, а саме - до виробництва свинцево-кислотних акумуляторів, при 2 виготовленні яких він може знайти використання.The invention should be attributed to electrical engineering, namely to the production of lead-acid batteries, in the manufacture of which it can find use.
В даний час у масовому виробництві електродних пластин намазного типу застосовують гратчасті струмовідводи з низьколегованих свинцевих сплавів. Їх виготовляють різними способами. До найбільш розповсюджених відносяться, по-перше, гравітаційне лиття в кокілі, по-друге, лиття суцільної смуги (сляба) з наступною прокаткою і різнопрофільним перфоруванням, по-третє, безперервне лиття під тиском із 70 кристалізацією між обертовими каліброваними валками. Усі перераховані способи мають безліч модифікацій.Currently, in the mass production of spread-type electrode plates, lattice current collectors made of low-alloy lead alloys are used. They are made in different ways. The most common include, firstly, gravity casting in a mold, secondly, casting of a continuous strip (slab) with subsequent rolling and various profile perforations, thirdly, continuous pressure casting with 70 crystallization between rotating calibrated rolls. All the listed methods have many modifications.
До найбільш вивчених відноситься спосіб лиття струмовідводів у металеві форми (кокілі) |Русин А.И. Основь технологии свинцовьїх аккумуляторов. - Л.: Знергоатомиздат, 1987. - С.62-714. Однак продуктивність цього способу обмежена тим, що всі технологічні операції виконуються послідовно і при цьому час їхнього виконання сумується. Крім того, отримані виливки мають переважно блокову дендрітно-ячеїсту структуру з невисокою 72 механічною та корозійною стійкістю.Among the most studied is the method of casting current collectors into metal forms (moulds) |Rusyn A.I. The basis of technology of lead-acid batteries. - L.: Znergoatomizdat, 1987. - P.62-714. However, the performance of this method is limited by the fact that all technological operations are performed sequentially and at the same time their execution time is added up. In addition, the resulting castings have mainly a blocky dendritic-cellular structure with low mechanical and corrosion resistance.
Застосування сплавів, легованих кальцієм та оловом, що мають більш високу корозійну стійкість, обмежено їх низькими ливарними властивостями в порівнянні із сурм'янистими. При використанні цих сплавів необхідно підтримувати стабілізований тепловий режим у порожнині ливарної форми, що пов'язано з використанням легко руйнівного теплозахистного покриття, яке вимагає частої заміни.The use of alloys doped with calcium and tin, which have higher corrosion resistance, is limited by their low casting properties compared to antimony alloys. When using these alloys, it is necessary to maintain a stabilized thermal regime in the cavity of the casting mold, which is associated with the use of an easily destructive heat-protective coating that requires frequent replacement.
Більш високою продуктивністю відрізняється спосіб виготовлення струмовідводів, що включає безперервне лиття смуги (сляба) з наступною прокаткою для одержання суцільної стрічки, механічне перфорування ячейок і розтягання отриманої решітки (Патент Мо5-9903 Японія, МПК З НО1їТМ4/82; Опубл. 08.02.93р., а такожThe method of manufacturing current collectors, which includes continuous casting of a strip (slab) with subsequent rolling to obtain a continuous strip, mechanical perforation of the cells and stretching of the resulting grid, is characterized by higher productivity (Patent Mo5-9903 Japan, IPK Z HO1иТМ4/82; Publ. 02.08.93 , and
Міжнародний патент МоууО94/15375, МПК? НОТМ4/74; Опубл. 07.07.94р.). Цей спосіб дозволяє використовувати дб сплави із широким діапазоном легуючих домішок. Прокатка забезпечує зміцнення сплаву за рахунок перекристалізації з переходом від дендритної до дрібнозернистої структури, орієнтованої в напрямку прокатки. «International patent MouuO94/15375, IPC? NOTM4/74; Publ. 07.07.94). This method allows the use of db alloys with a wide range of alloying impurities. Rolling provides strengthening of the alloy due to recrystallization with a transition from a dendritic to a fine-grained structure oriented in the direction of rolling. "
Однак при перфоруванні стрічки, особливо при наступному розтяганні жилок відбувається масове утворення дефектів. У кутах ячейок відбуваються деформаційні зрушення металу, утворюються мікротріщини. На крайках жилок у місцях виходу просічного інструмента утворюються "задири", "облой". Усі ці дефекти струмовідводів при ю наступній експлуатації стають центрами електрохімічної корозії і скорочують термін служби свинцево-кислотних акумуляторів. соHowever, when the tape is perforated, especially during the subsequent stretching of the veins, a mass formation of defects occurs. In the corners of the cells, deformation shifts of the metal occur, microcracks are formed. On the edges of the veins, at the exit points of the average tool, "burrs", "obloy" are formed. All these defects of current outlets during subsequent operation become centers of electrochemical corrosion and shorten the service life of lead-acid batteries. co
Самим продуктивним та економічним способом виготовлення струмовідводів на даний час є спосіб М безперервного лиття на обертовому профільованому барабані (Патент Мо4544014 США, МКИ 7 В22011/06.Currently, the most productive and economical method of manufacturing current collectors is the M method of continuous casting on a rotating profiled drum (US Patent Mo4544014, MKI 7 B22011/06.
Меїапе дЧаск В. 5. Каутопа /., Кадег Корегпі К., МУіг2 дойп 0.; МУйй» Мапигакіигіпуд Со. Іпс.; Опубл. о 3з5 01.10.85р. і Патент Мо4982482 США, МКИ? НОїТМА/82. МУпеадоп ЕПШе С., Еогтег Іату Г.; СаМес Іпіегпайопа!Ї «оMeiape dChask V. 5. Kautopa /., Kadeg Koregpi K., MUig2 doyp 0.; MUyy» Mapygakiyipud So. Ips.; Publ. at 3:50 p.m. on October 1, 1985. and Patent Mo4982482 USA, MKI? NOiTMA/82. MUpeadop EPShe S., Eogteg Iatu G.; SaMes Ipiegpaiopa!Y "o
Іпс.; Опубл. 08.01.91р.). При такім литті відразу формується гратчаста стрічка з заданим малюнком ячейок та струмовідводними вушками. Спосіб дозволяє використовувати сплави із широким діапазоном легуючих домішок.Ips.; Publ. 08.01.91). With this casting, a lattice tape with a given pattern of cells and current-carrying lugs is immediately formed. The method allows the use of alloys with a wide range of alloying impurities.
Однак отримана гратчаста стрічка має блокову дендрітно-ячеїсту структуру з невисокою механічною і корозійною стійкістю. Крім того, не забезпечується сталість товщини гратчастої стрічки, оскільки її поверхня, що не « стикається з барабаном, виходить нерівною з безліччю дефектів. Зазначені недоліки знижують корозійну 8 с стійкість струмовідводів і скорочують термін служби акумуляторів. й Найбільш близьким технічним рішенням, узятим як прототип, є спосіб виготовлення струмовідводів для "» електродів намазного типу для свинцево-кислотних акумуляторів зі сплавів свинець-кальцій-олово, при якому свинцевий розплав кристалізують на барабані у виді безперервної гратчастої стрічки, отриману стрічку охолоджують і проводять прокатку, змінюючи її товщину. Прокатку проводять перед операцією намазки пастоюHowever, the resulting lattice tape has a blocky dendritic-cellular structure with low mechanical and corrosion resistance. In addition, the constancy of the thickness of the lattice tape is not ensured, since its surface, which does not come into contact with the drum, turns out to be uneven with many defects. The specified shortcomings reduce the corrosion resistance of current outlets and shorten the service life of batteries. y The closest technical solution, taken as a prototype, is the method of manufacturing current drains for "" smear-type electrodes for lead-acid batteries made of lead-calcium-tin alloys, in which the lead melt is crystallized on a drum in the form of a continuous lattice strip, the resulting strip is cooled and rolling is carried out, changing its thickness. Rolling is carried out before the operation of spreading the paste
Ге») шляхом пропущення через гладкі прокатні валки, потоньшують і відповідно подовжують гратчасту стрічку (Мехі депегайоп ої сопіїписиз ріаФетакіпа/ УМіпа допп О.// ВацНегієз Іпі. - 1996, Мо26. - Р.56-57. - Англ.|. о Додаткова прокатка з невеликою величиною обтиснення по товщині калібрує струмовідводи, сприяє -і створенню однорідної дрібнозернистої структури металу і тим самим зміцнює їх.Ge") by passing through smooth rolling rolls, the grid tape is thinned and lengthened accordingly (Mekhi depegayop oi sopiipysyz riaFetakipa/ UMipa dopp O.// VatsNegiez Ipi. - 1996, Mo26. - R.56-57. - Engl. |. o Additional rolling with a small amount of compression along the thickness calibrates the current outlets, contributes to the creation of a uniform fine-grained structure of the metal and thereby strengthens them.
До недоліків описаного способу можна віднести таке. Наявність ячейок (порожніх клітинок) у стрічці, що о істотно змінює характер розтікання металу при прокатці. На внутрішній поверхні, що утворює контури ячейок, с накопичуються різні дефекти: мікротріщини, напливи, розшарування, відколи металу. Особливо небезпечні мікротріщини, що прогресують при подальших технологічних деформаціях і стають при експлуатації центрами прискореної корозії, які схильні до поширення у внутрішні шари металу. Це скорочує термін служби акумуляторів.The disadvantages of the described method include the following. The presence of cells (empty cells) in the tape, which significantly changes the nature of metal spreading during rolling. On the inner surface, which forms the contours of the cells, various defects accumulate: microcracks, inflows, delamination, metal chips. Particularly dangerous are microcracks that progress during further technological deformations and become centers of accelerated corrosion during operation, which tend to spread into the inner layers of the metal. This shortens the battery life.
Іншим недоліком способу-прототипу є те, що форма перерізу жилок (і рамок) струмовідводів виходить нераціональною: у виді прямокутника або слабко вираженої трапеції, близької до прямокутника. НераціональнаAnother disadvantage of the prototype method is that the shape of the cross section of the conductors (and frames) of the current collectors is irrational: in the form of a rectangle or a weak trapezoid, close to a rectangle. Irrational
Р» форма жилок знижує здатність струмовідводів утримувати активну масу, що також призводить до скорочення терміну служби акумуляторів. Одержання ж більш раціональної форми перерізу жилок, наприклад шестикутної, утруднено в умовах безперервного лиття стрічки. Це пов'язано з тим, що процес лиття відбувається в площині бо Зіткнення обертових суміжних барабанів, один із яких повинний бути гладким для забезпечення суцільності струменя розплаву і швидкого його охолодження до температури, близької до точки кристалізації. Форма перерізу жилок (і рамок) струмовідводів задається тільки другим барабаном, на якому нанесені формотворні порожнини (канавки), і тому вибір форми перерізу дуже обмежений.The P" shape of the veins reduces the ability of current outlets to hold active mass, which also leads to a reduction in the service life of batteries. Obtaining a more rational cross-section of the veins, for example hexagonal, is difficult in the conditions of continuous casting of the tape. This is due to the fact that the casting process takes place in the plane of Collision of adjacent rotating drums, one of which must be smooth to ensure continuity of the melt jet and its rapid cooling to a temperature close to the crystallization point. The shape of the cross-section of the conductors (and frames) of the conductors is set only by the second drum, on which the form-forming cavities (grooves) are applied, and therefore the choice of the cross-section shape is very limited.
В основу винаходу поставлена задача збільшення довговічності електродних пластин намазного типу за б5 рахунок збільшення механічної міцності і корозійної стійкості гратчастої стрічки, а також за рахунок зміни форми перерізу її жилок і рамок, шляхом обтиснення, що змінює профіль жилок (і рамок) решітки та вирівнює їхню поверхню.The invention is based on the task of increasing the durability of spread-type electrode plates by increasing the mechanical strength and corrosion resistance of the grid tape, as well as by changing the shape of the cross-section of its veins and frames, by crimping, which changes the profile of the veins (and frames) of the grid and aligns them the surface
Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі виготовлення струмовідводів для електродів намазного типу для свинцево-кислотних акумуляторів, при якому свинцевий розплав кристалізують на барабаніThe problem is solved by the fact that in the known method of manufacturing current collectors for smear-type electrodes for lead-acid batteries, in which the lead melt is crystallized on a drum
У виді суцільної гратчастої стрічки, отриману стрічку охолоджують і проводять механічну обробку, відповідно до винаходу, після виливки стрічку охолоджують до температури (60-75)"С, обтискують на калібровочних валках, які перетворюють форму перерізу жилок і рамок струмовідводів у шестикутну.In the form of a solid grid tape, the resulting tape is cooled and mechanically processed, according to the invention, after casting, the tape is cooled to a temperature of (60-75)"C, pressed on calibration rolls, which transform the cross-section of the conductors and frames of the conductors into a hexagonal one.
Розкриємо суть заявленого технічного рішення. Як уже говорилося, безперервне лиття стрічки відбувається у площині зіткнення обертових суміжних барабанів. При цьому необхідно чітке дотримання суцільності 7/0 Вівнорозподіленого уздовж фронту обертання барабана струменя рідкого сплаву, включаючи і момент заповнення формотворної порожнини. Крім того, розплавлений метал дуже короткий час знаходиться в зоні кристалізації (у вузькій смузі контакту формотворних барабанів), що вимагає швидкого охолодження розплаву безпосередньо перед зоною формоутворення до температури, близької до точки кристалізації, а також швидкої кристалізації розплаву в самій зоні формоутворення. Для цього один з формотворних барабанів виконується /5 гладким. Струмінь свинцевого розплаву спочатку попадає на гладкий барабан, що одночасно виконує функцію холодильника. Гладкий барабан охолоджує розплав до необхідної температури. Оскільки ця температура близька до точки кристалізації то розплав має відносно велику в'язкість і знижені ливарні властивості (особливо це відноситься до свинцево-кальцієвих сплавів). Тому розплав у принципі погано заповнює складнопрофільні порожнини ливарних форм. Крім того, складнопрофільні порожнини (канавки) технічно важкоLet's reveal the essence of the declared technical solution. As already mentioned, the continuous casting of the tape takes place in the collision plane of adjacent rotating drums. At the same time, it is necessary to strictly observe the integrity of the 7/0 liquid alloy jet evenly distributed along the rotation front of the drum, including the moment of filling the mold cavity. In addition, the molten metal is in the crystallization zone for a very short time (in the narrow strip of contact of the forming drums), which requires rapid cooling of the melt immediately before the forming zone to a temperature close to the crystallization point, as well as rapid crystallization of the melt in the forming zone itself. For this, one of the forming drums is made /5 smooth. The stream of lead melt first falls on a smooth drum, which at the same time performs the function of a refrigerator. A smooth drum cools the melt to the required temperature. Since this temperature is close to the crystallization point, the melt has a relatively high viscosity and reduced casting properties (especially for lead-calcium alloys). Therefore, in principle, the melt does not fill the complex-profile cavities of the casting molds. In addition, complex-profile cavities (grooves) are technically difficult
ВИГОТОВИТИ. Складнопрофільний переріз жилок і рамок гратчастої стрічки технічно виходить за умови нанесення формотворних порожнин на два суміжних барабани. Однак, як уже вказувалося, при безперервному литті формотворні порожнини нанесені тільки на одному барабані. Ці обставини обмежують можливий вибір форм перерізу жилок і рамок струмовідводів найбільш простими (і нераціональними).PRODUCE. A complex profile cross-section of the veins and frames of the grid tape is technically obtained by applying form-forming cavities to two adjacent drums. However, as already indicated, with continuous casting, the mold cavities are applied only on one drum. These circumstances limit the possible choice of cross-sectional forms of conductors and frames of current collectors to the simplest (and irrational).
Обтиснення жилок (і рамок) дозволяє змінити форму їх перерізу на користь більш раціональної, шестикутної, ов Вирівняти поверхню, збільшити механічну міцність і корозійну стійкість. Оскільки при обтиску жилок (рамок) у калібровочних валках у способі, що заявляється, тиск деформуючого навантаження діє на всі площини жилок « (рамок) одночасно і метал тече тільки в межах профільного контуру, дефектна поверхня не утворюється, на відміну від прототипу. Більш того, така процедура не тільки глибоко зміщає шари металу, насичуючи його енергією у формі зон механічної напруги (що необхідно для подальшої перекристалізації), але й усуває дефекти, ю зо що утворилися при виливку. Причому усуваються не тільки поверхневі дефекти у виді виходів дислокацій, проростань у поверхневі шари дендритів та задирок, але і мікротріщини, якщо обтиснення проводити в діапазоні о температур 60-757"С. При цих температурах легше йдуть деформаційні процеси і прискорюється плин металу, М але нагрівання ще недостатньо для зняття внутрішніх напружень і вони можуть фіксуватися і накопичуватися, утворюючи енергетичне забезпечення процесів формування дрібних зерен при старінні сплаву. Як показали оCrimping the veins (and frames) allows you to change the shape of their cross-section in favor of a more rational, hexagonal one, or even out the surface, increase mechanical strength and corrosion resistance. Since when crimping the veins (frames) in the calibration rolls in the claimed method, the pressure of the deforming load acts on all planes of the veins (frames) at the same time and the metal flows only within the profile contour, a defective surface is not formed, unlike the prototype. Moreover, this procedure not only deeply displaces the layers of the metal, saturating it with energy in the form of zones of mechanical stress (which is necessary for further recrystallization), but also eliminates defects that were formed during casting. Moreover, not only surface defects in the form of dislocations exits, sprouting of dendrites and burrs in the surface layers, but also microcracks are eliminated, if pressing is carried out in the temperature range of 60-757"C. At these temperatures, deformation processes proceed more easily and metal flow accelerates, M but heating is not yet sufficient to relieve internal stresses and they can be fixed and accumulated, forming energy supply for the processes of formation of small grains during the aging of the alloy.
Зз5 експерименти, при менших температурах (менших ніж 60"С) усі корисні процеси сповільнюються, і обтиснення «о відбувається з підвищенням густини дислокацій і виходом їх на поверхню, а також з утворенням мікротріщин, що знижує корозійну стійкість сплаву. При великих температурах (більших ніж 757"С) швидко знімаються внутрішні механічні напруження у сплаві і зменшується ефект зміцнення гратчастої стрічки в процесі подальшого старіння.According to 35 experiments, at lower temperatures (less than 60°C), all useful processes slow down, and compression occurs with an increase in the density of dislocations and their emergence to the surface, as well as with the formation of microcracks, which reduces the corrosion resistance of the alloy. At high temperatures (higher than 757"С) the internal mechanical stresses in the alloy are quickly removed and the effect of strengthening the lattice tape in the process of further aging is reduced.
Шестикутна форма перерізу жилок і рамок гратчастої стрічки, отримана шляхом обтиснення, підвищує «The hexagonal shape of the cross-section of the veins and frames of the lattice tape, obtained by crimping, increases "
Міцність зчеплення струмовідводу з активною масою за рахунок появи у жилок виступаючих граней, що в с механічно утримують активну масу від випадання з ячейок струмовідводу. . За наявними в авторів відомостями запропоновані істотні ознаки, що характеризують сутність винаходу, не и? відомі в даному розділі техніки.The strength of the connection of the current collector with the active mass due to the appearance of protruding faces in the veins, which mechanically keep the active mass from falling out of the cells of the current collector. . According to the information available to the authors, the proposed essential features characterizing the essence of the invention are not techniques known in this section.
Запропоноване технічне рішення може бути використане на підприємствах з виробництва свинцево-кислотних акумуляторів та акумуляторних батарей, насамперед - у виробництві герметизованих б акумуляторних батарей із струмовідводами зі свинцево-кальцієвого сплаву.The proposed technical solution can be used at enterprises for the production of lead-acid batteries and storage batteries, primarily in the production of sealed storage batteries with lead-calcium alloy current drains.
На фіг. 1 наведена загальна схема процесу виготовлення струмовідводів відповідно до способу, що о заявляється. -І На фіг.2 представлена схема обтиснення жилок і рамок гратчастої стрічки на калібровочних валках.In fig. 1 shows a general diagram of the process of manufacturing current collectors according to the method that is claimed. -I Fig. 2 shows the scheme of crimping the veins and frames of the lattice tape on the calibration rolls.
На фіг.3 показаний переріз жилки (рамки) струмовідводу після обтиснення. о Спосіб, що заявляється, здійснюється наступним чином. Спочатку відливають гратчасту стрічку, подаючи сп розплав низьколегованого свинцевого сплаву на обертові суміжні барабани ливарної установки 1. Як правило використовують свинцево-сурм'янисті чи свинцево-кальцієві сплави, у тому числі сплави свинець-кальцій-олово, причому масовий зміст свинцю в сплавах складає 96-99,595. Потім відлиту гратчасту стрічку 2, температура якої в Після ливарної установки 1 становить 180-2007С, пропускають по напрямних роликах через вузол охолодженняFig. 3 shows the section of the core (frame) of the current outlet after crimping. o The claimed method is carried out as follows. First, a grid strip is cast by feeding a sp melt of a low-alloy lead alloy to the rotating adjacent drums of the foundry unit 1. As a rule, lead-antimony or lead-calcium alloys are used, including lead-calcium-tin alloys, and the mass content of lead in the alloys is 96-99,595. Then the cast lattice strip 2, the temperature of which in After the foundry unit 1 is 180-2007С, is passed along the guide rollers through the cooling unit
З. Тут стрічку охолоджують до температури, яка дещо вище ніж 60-757С. Охолоджену стрічку проводять черезQ. Here the tape is cooled to a temperature slightly higher than 60-757C. The cooled tape is passed through
Р ділянку провисання 4, що компенсує імпульси різкої зміни швидкостей протягання і розривні напруги при русі гратчастої стрічки 2 між установками. Настроювання процесу обтиснення виконують за допомогою синхронізуючого пристрою 5 установки обтиснення 6. Процес обтиснення профілю жилок і рамок стрічки бо проводять між двома калібровочними валками 7 однакового діаметру, що мають спільний синхронізований привід. Робоча поверхня калібровочних валків 7 має калібровані елементи (канавки) 8, що відповідають розташуванню жилок 9 (рамок) стрічки з урахуванням наявності площин, що підлягають обжиманню. Глибина каліброваних елементів 8 на кожнім валку дорівнює половині товщини стрічки, що оброблюється. Діаметр калібровочних валків 7 підбирають у залежності від товщини стрічки, розміру ячейок і довжини кола, у яке б5 вписується розмірний ряд елементів стрічки за один повний оберт валків. При обтисненні гратчастої стрічки 2 товщиною 0,7-2,0мм для одержання струмовідводів стартерних акумуляторних батарей діаметр калібровочних валків 7 має оптимальний розмір порядку 450мм. У зоні обтиснення (між калібровочними валками 7) температура металу гратчастої стрічки 2 попадає в інтервал оптимального теплового режиму для обтиснення і становить 60-75". Обтиснення, проведене відповідно до формули винаходу, зміцнює структуру свинцевого сплаву, усуває дефекти виливка і перетворює профіль жилок і рамок струмовідводів (робить раціональною форму перерізу). У процесі обтиснення жилок 9 зовнішніми силами Р метал переміщають з кутових зон 51 у зони 5» (пунктиром показаний профільний переріз жилки до обтиснення, суцільною лінією - після обтиснення).P sag area 4, which compensates for the pulses of sudden changes in drawing speeds and discontinuous stresses during the movement of the lattice tape 2 between installations. Adjustment of the crimping process is carried out using the synchronizing device 5 of the crimping unit 6. The crimping process of the profile of the veins and tape frames is carried out between two calibration rolls 7 of the same diameter, which have a common synchronized drive. The working surface of the calibration rolls 7 has calibrated elements (grooves) 8 corresponding to the location of the veins 9 (frames) of the tape, taking into account the presence of planes to be crimped. The depth of calibrated elements 8 on each roll is equal to half the thickness of the tape being processed. The diameter of the calibration rolls 7 is selected depending on the thickness of the tape, the size of the cells and the length of the circle, which fits the dimensional series of the tape elements for one complete revolution of the rolls. When crimping the grid tape 2 with a thickness of 0.7-2.0 mm to obtain current outlets of starter batteries, the diameter of the calibration rolls 7 has an optimal size of about 450 mm. In the crimping zone (between the gauge rolls 7), the temperature of the metal of the lattice strip 2 falls within the range of the optimal thermal regime for crimping and is 60-75". Crimping, carried out in accordance with the formula of the invention, strengthens the structure of the lead alloy, eliminates casting defects and transforms the profile of the veins and frame of the conductors (makes a rational cross-sectional shape). In the process of crimping the cores 9, external forces P move the metal from the corner zones 51 to the zones 5" (the profile cross-section of the core before crimping is shown by a dotted line, after crimping by a solid line).
Вільні порожнини З3з утворюються за рахунок усадки об'єму жилки 9 у залежності від властивостей застосованого свинцевого сплаву. Вільні порожнини З3 запобігають виходу металу у виді облоя в площину 7/0 Змикання АА калібровочних валків 7. Форма та розміри каліброваних елементів 8 і перерізів обтиснутих жилок 9 (рамок) описуються такими параметрами: Н і! - габаритні розміри, г« - характерний кут. Переріз обтиснутих жилок 9 (рамок) характеризується також радіусом К дуги, утвореної кутовою поверхнею металу при залишковій деформації. Характерний кут 2 підбирають таким, щоб переміщення внутрішніх дислокацій при плині метала відбувався без виходу їх на поверхню (інакше поверхневі дислокації будуть підсилювати корозію), а також /5 таким, щоб забезпечити змикання металу поблизу дуги К без утворення мікротріщин. Для низьколегованих свинцевих сплавів с.-15- 302, відношення І /Н-2,5-3,0. Після операції обтиснення стрічку пропускають через вузол вирівнюючих роликів 10. Силу натягу стрічки регулюють натяжним роликом 11. Потім гратчасту стрічку 2 пропускають через направляючий жолоб 12 і звертають у рулон приводною касетою 13.Free cavities Z3z are formed due to the shrinkage of the volume of the vein 9, depending on the properties of the used lead alloy. The free cavities Z3 prevent the metal from escaping in the form of dross into the plane 7/0 Closing AA of the calibration rolls 7. The shape and dimensions of the calibrated elements 8 and the cross-sections of the crimped veins 9 (frames) are described by the following parameters: N and! - overall dimensions, g" - characteristic angle. The cross-section of crimped veins 9 (frames) is also characterized by the radius K of the arc formed by the angular surface of the metal during residual deformation. The characteristic angle 2 is selected so that the movement of internal dislocations during the flow of metal occurs without their exit to the surface (otherwise surface dislocations will increase corrosion), and /5 is selected in such a way as to ensure the closure of the metal near the K arc without the formation of microcracks. For low-alloyed lead alloys p.-15-302, the ratio I/H-2.5-3.0. After the crimping operation, the tape is passed through the assembly of leveling rollers 10. The tension of the tape is regulated by the tension roller 11. Then the mesh tape 2 is passed through the guide chute 12 and turned into a roll by the drive cassette 13.
Оптимальні механічні і температурні умови обтиснення, а також габаритні співвідношення між відповідними елементами інструмента і виробу отримані експериментальним шляхом у цехових умовах.The optimal mechanical and temperature conditions for crimping, as well as the overall ratio between the corresponding elements of the tool and the product, were obtained experimentally in workshop conditions.
Виготовлені рулони з гратчастою стрічкою зберігають на складі старіння для того, щоб міг пройти процес дисперсійного твердіння (перекристалізації) і зміцнення. При досягненні необхідної міцності гратчасту стрічку (струмовідводи) піддають подальшим технологічним операціям виготовлення електродних пластин намазного типу для свинцево-кислотних акумуляторів.The manufactured rolls with lattice tape are stored in the aging warehouse so that the process of dispersion hardening (recrystallization) and strengthening can take place. When the required strength is achieved, the grid tape (current conductors) is subjected to further technological operations for the production of spread-type electrode plates for lead-acid batteries.
Відповідно до винаходу, жилки і рамки струмовідводів мають шестикутний переріз. Зустрічні виступи 52 « жилок 9 (рамок) струмовідводів утворюють стосовно активної маси "замок", міцно утримуючий її в струмовідводі.According to the invention, the cores and frames of current collectors have a hexagonal cross-section. Opposite protrusions 52 of the veins 9 (frames) of current drains form a "lock" in relation to the active mass, firmly holding it in the current drain.
Це збільшує міцність і довговічність електродних пластин намазного типу, а також їхню стійкість до механічних впливів. ів)This increases the strength and durability of spread-type electrode plates, as well as their resistance to mechanical influences. iv)
Ф ормула винаходу со . . . . . -The formula of the invention is . . . . -
Спосіб виготовлення струмовідводів для електродів намазного типу для свинцево-кислотних акумуляторів, при якому свинцевий розплав кристалізують на барабані у вигляді суцільної гратчастої стрічки, отриману оThe method of manufacturing current collectors for spread-type electrodes for lead-acid batteries, in which the lead melt is crystallized on a drum in the form of a continuous lattice strip, obtained by
Зв стрічку охолоджують і проводять механічну обробку, який відрізняється тим, що після виливання стрічку «я охолоджують до температури (60-75)"С, обтискують на калібрувальних валках, які перетворюють форму перерізу жилок і рамок струмовідводів у шестикутну. - . и? (о) (95) -і (95) сл 60 б5The strip is cooled and subjected to mechanical processing, which is distinguished by the fact that after casting, the strip is cooled to a temperature of (60-75)C, pressed on calibrating rolls, which transform the cross-section of the conductors and frames of the conductors into a hexagonal one. o) (95) - and (95) sl 60 b5
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003065232A UA63735C2 (en) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | Method for manufacturing of current taps for lead-acid accumulators |
| RU2004116648/02A RU2273545C2 (en) | 2003-06-06 | 2004-06-01 | Method for making electric current supply leads to lead-acid storage cells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003065232A UA63735C2 (en) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | Method for manufacturing of current taps for lead-acid accumulators |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA63735A true UA63735A (en) | 2004-01-15 |
| UA63735C2 UA63735C2 (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=34516681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2003065232A UA63735C2 (en) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | Method for manufacturing of current taps for lead-acid accumulators |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2273545C2 (en) |
| UA (1) | UA63735C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531258C1 (en) * | 2013-12-19 | 2014-10-20 | Открытое акционерное общество "Тюменский аккумуляторный завод" | Production of industrial storage battery strips |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011054095A1 (en) * | 2009-11-06 | 2011-05-12 | Teck Metals Ltd. | Continuous casting of lead alloy strip for heavy duty battery electrodes |
-
2003
- 2003-06-06 UA UA2003065232A patent/UA63735C2/en unknown
-
2004
- 2004-06-01 RU RU2004116648/02A patent/RU2273545C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2531258C1 (en) * | 2013-12-19 | 2014-10-20 | Открытое акционерное общество "Тюменский аккумуляторный завод" | Production of industrial storage battery strips |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004116648A (en) | 2006-01-10 |
| UA63735C2 (en) | 2007-07-10 |
| RU2273545C2 (en) | 2006-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100289221B1 (en) | Battery grids and plates and lead-acid batteries made using these grids and plates | |
| US7398581B2 (en) | Method for making battery plates | |
| JP6162136B2 (en) | Battery grid with altered corrosion resistance | |
| KR100758351B1 (en) | Continuous extruded lead alloy strip for battery electrodes | |
| HUE027818T2 (en) | Reformed battery grids | |
| CA2493792C (en) | Lead-based alloy for lead-acid battery grid | |
| JP6597641B2 (en) | Positive electrode grid for lead acid battery and lead acid battery | |
| CN103732768A (en) | Rolled copper foil for secondary battery collector and production method therefor | |
| CA2483169C (en) | Method of manufacturing lead or lead alloy plate lattice for lead-acid battery and lead-acid battery | |
| UA63735A (en) | Method for producing current leads of lead-acid accumulators | |
| KR100497769B1 (en) | Manufacturing method of lead acid battery alloy plate with improved corrosion resistance and deformation resistance | |
| CN106025383A (en) | Valve-control type lead acid storage battery and preparation method thereof | |
| CN110854350A (en) | Manufacturing method of lithium battery tab strip without transfer welding | |
| RU2273546C2 (en) | Method for continuously making electric current leads to lead-acid storage cells | |
| RU2299499C2 (en) | Method for continuous production of lead-acid battery leads | |
| AU2002243237A1 (en) | Thermo-mechanical treated lead alloys | |
| Prengaman | Current-collectors for lead–acid batteries | |
| WO2012172754A1 (en) | Pole plate for lead storage battery, lead storage battery, and method for producing pole plate for lead storage battery | |
| JP4579514B2 (en) | Manufacturing method of grid substrate for lead acid battery | |
| JP2785633B2 (en) | Method of manufacturing grid for lead-acid battery | |
| JP2595809B2 (en) | Method of manufacturing base for lead-acid battery electrode plate | |
| JP2004139900A (en) | Manufacturing method of grid base board for battery | |
| JPH06292943A (en) | Continuous casting of lattice for lead accumulator | |
| JPS6025154A (en) | Manufacture of base plate for lead storage battery | |
| JPH10134822A (en) | Manufacture of rolled sheet for lead-acid battery |