UA76605C2 - Method for continuously producing current leads of lead-acid accumulators - Google Patents
Method for continuously producing current leads of lead-acid accumulators Download PDFInfo
- Publication number
- UA76605C2 UA76605C2 UA20041008378A UA20041008378A UA76605C2 UA 76605 C2 UA76605 C2 UA 76605C2 UA 20041008378 A UA20041008378 A UA 20041008378A UA 20041008378 A UA20041008378 A UA 20041008378A UA 76605 C2 UA76605 C2 UA 76605C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- strip
- lead
- tape
- rolling
- cells
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002253 acid Substances 0.000 title abstract description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 8
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 12
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 20
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 19
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 5
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 239000002140 antimony alloy Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001245 Sb alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000002142 lead-calcium alloy Substances 0.000 description 2
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- 101100291267 Drosophila melanogaster Miga gene Proteins 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 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
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до електротехнікию, а саме - до виробництва свинцево-кислотних акумуляторів і 2 акумуляторних батарей, і може знайти використання при їхньому виготовленні.The invention relates to electrical engineering, namely to the production of lead-acid batteries and 2 storage batteries, and may find use in their manufacture.
В даний час у масовому виробництві електродних пластин намазного типу застосовують решітчасті струмовідводи з низьколегованих свинцевих сплавів. Їх виготовляють різними способами. До найбільш розповсюджених відносяться, по-перше, гравітаційне лиття у кокілі, по-друге, безперервне лиття під тиском із кристалізацією між каліброваними валками, які обертаються, по-третє, лиття безперервної смуги (слябу) з 70 наступною прокаткою і різнопрофільним перфоруванням. Усі перераховані способи мають дуже багато 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 ones include, firstly, gravity casting in a mold, secondly, continuous pressure casting with crystallization between calibrated rolls that rotate, thirdly, continuous strip (slab) casting with 70 subsequent rolling and multi-profile perforation. All the listed methods have a lot of 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 72 накопичується. Крім того, отримані виливки мають переважно блокову дендритно-ячеїсту структуру з невисокою механічною і корозійною стійкістю. Застосування сплавів, легованих кальцієм і оловом, які 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 зв'язано з використанням теплозахисного покриття, яке швидко руйнується, що вимагає його частої заміни.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 72 accumulates. In addition, the resulting castings have mainly a blocky dendritic-cellular structure with low mechanical and corrosion resistance. The use of alloys alloyed 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 connected with the use of a heat-protective coating, which is quickly destroyed, requiring its frequent replacement.
Більш продуктивним і економічним способом виготовлення струмовідводів є спосіб безперервного лиття на обертовому профільованому барабані |Патент Мо 4544014 США, МКИ? В220 11/06. Меїапе даск В., 5. КаутопаA more productive and economical method of manufacturing current collectors is the method of continuous casting on a rotating profiled drum |Patent Mo 4544014 USA, MKI? B220 11/06. Meiape dask V., 5. Kautopa
Г., Кадег Кобегі К., Міга донп 0.; Умій Мапитакіигіпу Со. Іпс.; Опубл. 01.10.85 г. и Патент Мо 4982482 США, МКИ?G., Kadeg Kobegi K., Miga donp 0.; Know Mapitakiigipu So. Ips.; Publ. 01.10.85 and Patent Mo 4982482 USA, MKI?
НОЇМ 44/82. МУпеадоп ЕйШв (5., Роггег Іапту І. СаМес Іпіегпайопа! Іпс.;; Опубл. 08.01.91 г). При такому литті відразу формується решітчаста стрічка з заданим малюнком ячейок і струмовідвідними вушками. Спосіб с дозволяє використовувати сплави із широким діапазоном легуючих добавок. Однак отримана решітчаста стрічка (У має блокову дендритно-ячеїсту структуру з невисокою механічною і корозійною стійкістю. Крім того, не забезпечується сталість товщини решітчастої стрічки, оскільки поверхня решітчастої стрічки, що не торкається до барабана, виходить нерівною з великою кількістю дефектів. Зазначені недоліки знижують корозійну стійкість струмовідводів і скорочують термін служби акумуляторів. оNOVEMBER 44/82. MUpeadop EiShv (5., Roggeg Iaptu I. SaMes Ipiegpaiopa! Ips.;; Publ. 08.01.91 g). With this casting, a lattice tape with a given pattern of cells and current-carrying lugs is immediately formed. Method c allows the use of alloys with a wide range of alloying additives. However, the resulting grid tape (U) has a blocky dendritic-cellular structure with low mechanical and corrosion resistance. In addition, the constancy of the thickness of the grid tape is not ensured, since the surface of the grid tape that does not touch the drum is uneven with a large number of defects. These disadvantages reduce corrosion resistance of current outlets and shorten the service life of batteries
Модернізація зазначеного способу, при якій свинцевий розплав кристалізують на барабані у вигляді (ав) безупинної решітчастої стрічки, отриману стрічку охолоджують і проводять прокатку, змінюючи її товщину, причому прокатку проводять перед операцією намазування пастою шляхом пропущення через гладкі прокатні ї-о валки, що роблять тоншою і відповідно подовжують решітчасту стрічку |Мехі депегайоп ої сопііписиз5 (Се) ріагетакКіпо/ Мій. допйп О0.// Вацегіев пі. - 1996, Мо 26. - Р. 56-57. - Англ.)Ї, дозволяє домогтися однорідної дрібнозернистої структури металу і тим самим зміцнити струмовідводи. Однак, наявність ячейок (порожніх - клітинок) у стрічці істотно змінює характер розтікання металу при прокатці. На внутрішній поверхні, що утворить контури ячейок, утворяться різні дефекти: мікротріщини, напливи, розшарування, відколи металу.Modernization of the specified method, in which the lead melt is crystallized on a drum in the form of (a) a continuous lattice strip, the resulting strip is cooled and rolled, changing its thickness, and the rolling is carried out before the operation of spreading the paste by passing it through smooth rolling rolls, which make thinner and lengthen the lattice band accordingly |Mehi depegayop oi sopiipysiz5 (Se) riagetakKipo/ My. dopyp O0.// Vatsegiev pi. - 1996, Mo 26. - R. 56-57. - Engl.)Y, allows to achieve a uniform fine-grained structure of the metal and thus to strengthen current outlets. However, the presence of cells (empty cells) in the tape significantly changes the nature of metal spreading during rolling. Various defects will form on the inner surface, which will form the contours of the cells: microcracks, inflows, delamination, metal chips.
Особливо небезпечні мікротріщини, що прогресують при подальших технологічних деформаціях і стають при « дю експлуатації осередками прискореної корозії, що захоплює внутрішні шари металу. Це скорочує термін служби -о акумуляторів. с Одним з найбільш продуктивних і широко використовуваних у даний час є спосіб безперервного з виготовлення струмовідводів, що включає лиття смуги (слябу) з наступною прокаткою для одержання стрічки, механічне перфорування ячейок і розтягання отриманої решітки (Международньй патент Мо УУО 94/15375, МПК? 415 НОМ 4/74; Опубл. 07.07.94 г., а также Патент Мо 5-36909 Япония, МПК? НОМ 44/74, С23С26/00; Опубл. 01.06.93 -1 г.Х. Цей спосіб дозволяє використовувати сплави із широким діапазоном легуючих добавок. Прокатка забезпечує зміцнення сплаву за рахунок перекристалізації з переходом від дендритної до дрібнозернистої структури, (о) орієнтованої в напрямку прокатки. Однак при перфоруванні стрічки, особливо при наступному розтяганні жилок о відбувається масове утворення дефектів. У кутах ячейок відбуваються деформаційні зрушення металу, ор утворяться мікротріщини. На кромках жилок у місцях виходу просічного інструменту утворяться "задири", («в») "задирки". Усі ці дефекти струмовідводів при наступній експлуатації підсилюють корозію і скорочують термін сп служби свинцево-кислотних акумуляторів.Particularly dangerous are microcracks that progress during further technological deformations and become centers of accelerated corrosion during operation that capture the inner layers of the metal. This shortens the service life of the batteries. c One of the most productive and widely used currently is the method of continuous production of current collectors, which includes casting of a strip (slab) with subsequent rolling to obtain a strip, mechanical perforation of the cells and stretching of the resulting lattice (International patent Mo UUO 94/15375, IPC? 415 NOM 4/74; Published 07.07.94, as well as Patent Mo 5-36909 Japan, IPC? NOM 44/74, С23С26/00; Published 01.06.93 -1 г.Х. This method allows the use of alloys with a wide range of alloying additives. Rolling provides strengthening of the alloy due to recrystallization with a transition from a dendritic to a fine-grained structure, (o) oriented in the direction of rolling. However, during perforation of the strip, especially during the subsequent stretching of the veins o, massive formation of defects occurs. Deformation occurs in the corners of the cells displacement of the metal, or microcracks will form. On the edges of the veins at the exit points of the average tool, "burrs", ("in") "burrs" will form. All these defects of current collectors with us dull operation increases corrosion and shortens the service life of lead-acid batteries.
Найбільш близьким технічним рішенням, узятим як прототип, є спосіб безперервного виготовлення струмовідводів, при якому виконують лиття смуги (слябу), роблять наступну прокатку смуги для одержання стрічки, механічне перфорування ячейок і розтягання отриманої решітки або механічне штампування ячейокThe closest technical solution, taken as a prototype, is the method of continuous production of current collectors, in which casting of a strip (slab) is performed, followed by rolling of the strip to obtain a strip, mechanical perforation of the cells and stretching of the resulting lattice or mechanical stamping of the cells
Патент Мо 5-9903 Япония, МПК З НОМ 4/82; Опубл. 08.02.93 г... При цьому лиття смуги виконують на (Ф) обертовому барабані (між стрічкою, що рухається, і барабаном), до якого підведене примусове охолодження; ка прокатку смуги роблять при температурі її поверхні 50-2009С в продовж визначеного інтервалу часу, що залежить від цієї температури. во Зазначений спосіб є модернізацією технологій одержання перфорованих (просічних) струмовідводів, приведених вище, тому характеризується аналогічними перевагами: спосіб-прототип дозволяє використовувати сплави із широким діапазоном легуючих добавок, застосовуваних у виготовленні струмовідводів; прокатка смуги забезпечує зміцнення сплаву за рахунок перекристалізації з переходом від дендритної до дрібнозернистої структури, орієнтованої в напрямку прокатки. Крім того, використання обмеженого інтервалу часу прокатки, що 65 залежить від температури смуги, дозволяє трохи збільшити ефект деформаційного зміцнення сплаву, якщо вдало обрана сама температура.Patent Mo 5-9903 Japan, IPC Z NOM 4/82; Publ. 08.02.93 g... At the same time, strip casting is performed on (F) a rotating drum (between the moving belt and the drum), to which forced cooling is supplied; rolling of the strip is done at a temperature of its surface of 50-2009С during a certain time interval that depends on this temperature. The specified method is a modernization of the technologies for obtaining perforated (through) current collectors, given above, therefore it is characterized by similar advantages: the prototype method allows the use of alloys with a wide range of alloying additives used in the manufacture of current collectors; strip 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. In addition, the use of a limited interval of rolling time, which depends on the temperature of the strip, allows to slightly increase the effect of strain hardening of the alloy, if the temperature itself is well chosen.
До недоліків прототипу необхідно віднести наступне. Лиття смуги виконується між стрічкою, що рухається, і обертовим барабаном, до якого підведене примусове охолодження. Це приводить до наявності істотного температурного градієнта і теплового потоку в сплаві, що кристалізується, що створює неоднорідність фізичних ії фізико-хімічних властивостей по товщині відлитої смуги. Неоднорідність властивостей стрічки виявляється підвищеним утворенням дефектів у процесі наступної прокатки й у процесі механічного одержання ячейок, а також приводить до структурної неоднорідності по товщині струмовідводів, що, в остаточному підсумку, призводить до зниження якості кінцевого продукту. Крім того, у способі-прототипі використовується невиправдано широкий температурний інтервал прокатки, що приводить до нестабільності властивостей 7/0 отриманих стрічок, а у випадку температур, що помітно перевищують температуру рекристалізації, різко знижується ефект деформаційного зміцнення сплаву. Досвід експлуатації показав, що застосування струмовідводів, отриманих таким способом, приводить до скорочення терміну служби свинцево-кислотних акумуляторів за рахунок деформаційного росту позитивних електродів, їхньої низької механічної міцності і корозійної стійкості. Особливо сильно це виявляється при використанні перфорованих (просічних) 7/5 бтрумовідводів, оскільки при перфоруванні стрічки з наступним розтяганням жилок відбувається масове утворення дефектів у кутах ячейок, а саме - деформаційні зрушення металу, мікротріщини, що при наступній експлуатації стають центрами електрохімічної корозії. Масове утворення дефектів є наслідком появи концентраторів напруг при перфоруванні металу, які потім розвиваються при наступній деформації розтягання стрічки. Застосування механічного штампування дозволяє трохи знизити кількість дефектів, однак істотного Виграшу досягти не вдається, оскільки штампування відбувається безперервним методом за рахунок обертання спеціального барабана з пуансонами. Зазначене безперервне видавлювання ячейок протікає в режимі, коли тиск пуансона зростає поступово і занадто повільно, створюючи такі дефекти, як "задири", "задирки", порушення суцільності струмовідводів (особливо при виведенні пуансона з площини стрічки після закінчення штампування), що також прискорює корозію. сThe disadvantages of the prototype include the following. Strip casting is performed between a moving belt and a rotating drum to which forced cooling is applied. This leads to the existence of a significant temperature gradient and heat flow in the crystallizing alloy, which creates inhomogeneity of physical and physicochemical properties along the thickness of the cast strip. The inhomogeneity of the properties of the tape is manifested by the increased formation of defects in the process of subsequent rolling and in the process of mechanical production of cells, and also leads to structural inhomogeneity in the thickness of the conductors, which, ultimately, leads to a decrease in the quality of the final product. In addition, the prototype method uses an unreasonably wide rolling temperature range, which leads to instability of the properties of the 7/0 tapes obtained, and in the case of temperatures significantly exceeding the recrystallization temperature, the effect of strain hardening of the alloy is sharply reduced. Operational experience has shown that the use of current collectors obtained in this way leads to a reduction in the service life of lead-acid batteries due to the deformation growth of the positive electrodes, their low mechanical strength and corrosion resistance. This is especially evident when using perforated (diagonal) 7/5 current conductors, since when the tape is perforated with subsequent stretching of the cores, there is a massive formation of defects in the corners of the cells, namely, deformation shifts of the metal, microcracks, which become centers of electrochemical corrosion during subsequent operation. The mass formation of defects is a consequence of the appearance of stress concentrators during perforation of the metal, which then develop during the subsequent deformation of the tape stretching. The use of mechanical stamping makes it possible to slightly reduce the number of defects, but it is not possible to achieve a significant gain, since stamping is carried out by a continuous method due to the rotation of a special drum with punches. The specified continuous extrusion of cells occurs in a mode where the punch pressure increases gradually and too slowly, creating such defects as "burrs", "burrs", violation of the integrity of the current leads (especially when the punch is removed from the plane of the tape after stamping), which also accelerates corrosion . with
В основу винаходу поставлена задача збільшення довговічності (терміну служби) свинцево-кислотних акумуляторів і акумуляторних батарей за рахунок підвищення механічної міцності і корозійної стійкості і) позитивних струмовідводів, усунення деформаційного зростання позитивних електродів.The invention is based on the task of increasing the durability (service life) of lead-acid batteries and batteries by increasing the mechanical strength and corrosion resistance of i) positive current leads, eliminating the deformation growth of positive electrodes.
Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі безупинного виготовлення струмовідводів, при якому виконують лиття смуги на обертовому барабані, до якого підведене примусове охолодження, роблять ю зо прокатку смуги для одержання стрічки, а потім - механічне штампування ячейок, відповідно до винаходу, лиття смуги виконують між двома однаковими обертовими барабанами, до яких підведене примусове охолодження з о однаковою інтенсивністю тепловідводу, прокатку смуги роблять при температурі 60-802С при ступені обтиснення Ге 0,75-0,95, механічне штампування ячейок роблять переривчастим методом за рахунок періодичного вдавлювання пуансона в стрічку, що рухається, з одночасним його переміщенням разом зі стрічкою з однаковою ее,The problem is solved by the fact that in the known method of non-stop production of current collectors, in which strip casting is performed on a rotating drum to which forced cooling is applied, the strip is rolled to obtain a strip, and then the cells are mechanically stamped, according to the invention, the strip is cast are performed between two identical rotating drums, to which forced cooling with the same intensity of heat removal is supplied, rolling of the strip is done at a temperature of 60-802С at a degree of He compression of 0.75-0.95, mechanical stamping of cells is done by an intermittent method due to periodic pressing of a punch into a moving belt, with its simultaneous movement together with a belt with the same ee,
З5 швидкістю. ї-With 5 speed. uh-
Розкриємо суть заявленого технічного рішення. Виконання лиття смуги між двома однаковими обертовими барабанами, до яких підведене примусове охолодження з однаковою інтенсивністю тепловідводу (відношення інтенсивностей тепловідводу від барабанів фіксується поблизу одиниці в діапазоні 0,97-1,03), дозволяє практично усунути температурний градієнт і тепловий потік у свинцевому сплаві, що кристалізується. Це « забезпечує високу однорідність фізичних і фізико-хімічних властивостей по товщині відлитої смуги. Таким с чином, вдається істотно знизити кількість дефектів структури сплаву, що неминуче утворяться при наступних й технологічних операціях - прокатці і механічному штампуванню. Прокатка смуги, що виконується при температурі «» т-60-802С (у діапазоні температур порога рекристалізації) при ступені обтиснення 5-0,75-0,95 (5-(а4-а»/а., де 4. і до - товщина смуги і товщина готової стрічки, відповідно), дозволяє досягти максимального деформаційного зміцнення свинцевого сплаву при збереженні достатньої його пластичності, збільшення корозійної стійкості. Це -І досягається за рахунок глибокого зсуву шарів металу, що насичує його енергією у вигляді зон напружень (що необхідно для подальшого дисперсійного твердіння), усунення дефектів, що утворилися при виливку,Let's reveal the essence of the declared technical solution. Casting a strip between two identical rotating drums to which forced cooling with the same intensity of heat removal is applied (the ratio of heat removal intensities from the drums is fixed close to unity in the range of 0.97-1.03) makes it possible to practically eliminate the temperature gradient and heat flow in the lead alloy, which crystallizes. This "ensures high uniformity of physical and physico-chemical properties across the thickness of the cast strip. In this way, it is possible to significantly reduce the number of defects in the alloy structure, which will inevitably be formed during the following technological operations - rolling and mechanical stamping. Strip rolling, performed at a temperature of "" t-60-802С (in the temperature range of the recrystallization threshold) at a degree of compression of 5-0.75-0.95 (5-(a4-a"/a., where 4. and up to - the thickness of the strip and the thickness of the finished tape, respectively), allows you to achieve the maximum deformation hardening of the lead alloy while maintaining its sufficient plasticity, increasing corrosion resistance. This is achieved due to the deep shift of the metal layers, which saturates it with energy in the form of stress zones (which is necessary for further dispersion hardening), elimination of defects formed during casting,
Ф вирівнювання поверхні стрічки. Причому усуваються не тільки поверхневі дефекти у вигляді виходів дислокацій,Ф alignment of the surface of the tape. Moreover, not only surface defects in the form of dislocation exits are removed,
Ге) проростань у поверхневі шари дендритів, але і мікротріщини. При температурах поблизу точки рекристалізації легше відбуваються деформаційні процеси і прискорюється течія металу, але нагрівання ще недостатньо для о зняття внутрішніх напружень, і вони можуть фіксуватися і накопичуватися, утворюючи енергетичне забезпечення сл процесів формування дрібних зерен при дисперсійному твердінні (старінні) сплаву. Інтервали величин Т и 5 взаємозалежні і встановлені емпірично. Як показали експерименти, при температурах менше 609 і ступені обтиснення 0,75-0,95, у результаті уповільнення корисних процесів, обтиснення відбувається з підвищенням щільності дислокацій і виходом їхній на поверхню, а також з утворенням мікротріщин, що знижує корозійну о стійкість сплаву. При температурах більше 802 і тих же ступенях обтиснення швидко знімаються внутрішні напруження в сплаві і зменшується ефект зміцнення стрічки в процесі подальшого старіння. При ступені де обтиснення менше 0,75 і температурах 60-80 «С знижується ефект деформаційного зміцнення свинцевого сплаву, зменшується твердіння струмовідводів у процесі старіння. При ступені обтиснення більш 0,95 і таких же 60 температурах спочатку починає зменшуватись пластичність сплаву, що веде до підвищеного утворення дефектів при наступному механічному штампуванні; потім, у міру збільшення ступеня обтиснення, виникають різні дефекти (вихід дислокацій, поява мікротріщин, тріщин і об'ємних дефектів) унаслідок надмірного продавлювання металу через прокатні валки. Проведення механічного штампування ячейок переривчастим методом дозволяє мінімізувати кількість дефектів, що утворяться при цьому, таких як "задири", "задирки", порушення цільності. бо Це досягається за рахунок періодичного вдавлювання пуансона в стрічку, що рухається, з одночасним його переміщенням разом зі стрічкою з однаковою швидкістю (відношення швидкостей подовжнього руху стрічки і подовжнього руху пуансона фіксується поблизу одиниці в діапазоні 0,98-1,02). При періодичному вдавлюванні рух пуансона організується таким чином, що забезпечується досить короткий і в теж час великий імпульс тиску на поверхню стрічки; у цих умовах відбувається якісне штампування ячейок. Оскільки подовжній рух стрічки при цьому не зупиняється, пуансон, здійснивши чергову операцію штампування, одночасно переміщається разом зі стрічкою до моменту початку повернення у вихідну позицію, після чого знову здійснюється та ж операція, і так далі. Однакова швидкість подовжнього руху стрічки і подовжнього руху пуансона дозволяє уникнути деформації жилок струмовідводів чи їхнього розриву.Ge) germination in the surface layers of dendrites, but also microcracks. At temperatures close to the recrystallization point, deformation processes occur more easily and metal flow accelerates, but the heating is not yet sufficient to relieve internal stresses, and they can be fixed and accumulated, forming the energy supply for the processes of formation of small grains during dispersion hardening (aging) of the alloy. The intervals of values T and 5 are interdependent and established empirically. As the experiments showed, at temperatures less than 609 and the degree of compaction of 0.75-0.95, as a result of slowing down useful processes, compaction occurs with an increase in the density of dislocations and their exit to the surface, as well as with the formation of microcracks, which reduces the corrosion resistance of the alloy. At temperatures higher than 802 and the same degrees of compression, the internal stresses in the alloy are quickly removed and the effect of tape strengthening in the process of further aging is reduced. At a degree where the compression is less than 0.75 and at temperatures of 60-80 °C, the effect of deformation hardening of the lead alloy is reduced, and the hardening of the conductors during the aging process is reduced. At a compression ratio of more than 0.95 and at the same 60 temperatures, the plasticity of the alloy first begins to decrease, which leads to increased formation of defects during subsequent mechanical stamping; then, as the degree of compression increases, various defects appear (exit of dislocations, appearance of microcracks, cracks and volume defects) as a result of excessive pressing of the metal through the rolling rolls. Carrying out mechanical stamping of cells by an intermittent method allows to minimize the number of defects that will be formed in this case, such as "burrs", "burrs", integrity violations. because This is achieved by periodically pressing the punch into the moving tape, while simultaneously moving it along with the tape at the same speed (the ratio of the speeds of the longitudinal movement of the tape and the longitudinal movement of the punch is fixed close to unity in the range of 0.98-1.02). With periodic pressing, the movement of the punch is organized in such a way that a fairly short and at the same time large pulse of pressure on the surface of the tape is provided; under these conditions, high-quality stamping of cells occurs. Since the longitudinal movement of the tape does not stop, the punch, having performed the next punching operation, simultaneously moves together with the tape until the beginning of the return to the original position, after which the same operation is performed again, and so on. The same speed of the longitudinal movement of the tape and the longitudinal movement of the punch avoids the deformation of the cores of the conductors or their rupture.
За наявними в авторів відомостями запропоновані істотні ознаки, що характеризують суть винаходу, не 70 відомі в даному розділі техніки.According to the information available to the authors, the proposed essential features characterizing the essence of the invention are not known in this section of technology.
Запропоноване технічне рішення може бути використане на підприємствах з виробництва свинцево-кислотних акумуляторів і акумуляторних батарей, зокрема - у виробництві герметизованих акумуляторних батарей зі струмовідводами з низьколегованого свинцевого сплаву.The proposed technical solution can be used at enterprises for the production of lead-acid batteries and storage batteries, in particular - in the production of sealed storage batteries with current drains made of low-alloy lead alloy.
На фіг.1 представлена загальна схема процесу виготовлення струмовідводів відповідно до способу, що /5 заявляється. Спосіб, що заявляється, здійснюється таким чином. Свинцевий розплав готують у казані 1 при температурі 450-5202С, після чого по трубі 2, що обігрівається, при тій же температурі подають на однакові обертові барабани З для лиття смуги з витратою металу 2000-4500кг/год. Звичайно використовують свинцево-сурм'янисті чи свинцево-кальцієві сплави, у тому числі сплави свинець-кальцій-олово, причому масове утримання свинцю в сплавах складає 96-99,590; масове утримання сурми у свинцево-сурм'янистих сплавах складає 1,6-3,575; масове утримання кальцію у свинцево-кальцієвих сплавах складає 0,04-0,1595, а масове утримання олова 0,2-1,595. Струмінь свинцевого розплаву, потрапляючи в простір між двома однаковими обертовими барабанами 3, обмежене з боків спеціальними щічками (на фіг. 1 не показані), утворює деякий обсяг, ширина верхньої поверхні 4 (дзеркала розплаву) якого складає 80-100мм у площині малюнка. Діаметр обох барабанів З складає 400-500мм; до обох барабанів З підведене примусове охолодження з однаковою с інтенсивністю тепловідводу порядку 13-42кДж/с на кожний. Обертові гладкі барабани З охолоджують розплав до температури кристалізації, у результаті чого на виході утвориться смуга (сляб) 5 товщиною 8-15мм і о температурою 200-2502С, що рухається зі швидкістю 1-2м/сє. Температура подаваного розплаву, ширина його верхньої поверхні 4, температура смуги 5, її товщина, витрата металу, склад свинцевого сплаву й інтенсивність тепловідводу взаємозалежні і дозволяють реалізувати спосіб, що заявляється, у конкретних умовах. При меншій юю інтенсивності тепловідводу (менше 1ЗкДж/с на кожен барабан), що рівносильно більш високій температурі (вище 25022) відлитої смуги 5, будуть утворюватися дефекти смуги, зокрема не кристалізуються її краї. При більшій о інтенсивності тепловідводу (більше 42кДж/с на кожен барабан), що рівносильно більш низькій температурі «0 (нижче 2002С) відлитої смуги 5, буде відбуватися заклинювання смуги 5 між барабанами 3. При ширині верхньої поверхні 4 розплави менше 8Омм і, одночасно, товщині смуги більш 15мм утворюються дефекти по краях смуги ї-о внаслідок неповного заповнення форми. При ширині верхньої поверхні 4 розплави більш 100Омм і, одночасно, - товщині смуги менше мм утворюються дефекти в структурі сплаву.Fig. 1 shows a general diagram of the process of manufacturing current collectors according to the method that /5 is claimed. The claimed method is carried out as follows. The lead melt is prepared in cauldron 1 at a temperature of 450-5202C, after which it is fed through pipe 2, which is heated, at the same temperature to the same rotating drums C for casting a strip with a metal consumption of 2000-4500 kg/h. Lead-antimony or lead-calcium alloys are usually used, including lead-calcium-tin alloys, and the mass content of lead in the alloys is 96-99,590; the mass content of antimony in lead-antimony alloys is 1.6-3.575; the mass content of calcium in lead-calcium alloys is 0.04-0.1595, and the mass content of tin is 0.2-1.595. The stream of molten lead, falling into the space between two identical rotating drums 3, limited on the sides by special cheeks (not shown in Fig. 1), forms a certain volume, the width of the upper surface 4 (melt mirror) is 80-100 mm in the plane of the figure. The diameter of both drums C is 400-500 mm; Forced cooling with the same intensity of heat removal of the order of 13-42kJ/s for each is supplied to both drums. The rotating smooth drums Z cool the melt to the crystallization temperature, as a result of which a strip (slab) 5 with a thickness of 8-15 mm and a temperature of 200-2502C, moving at a speed of 1-2m/sec, is formed at the exit. The temperature of the supplied melt, the width of its upper surface 4, the temperature of the strip 5, its thickness, metal consumption, the composition of the lead alloy and the intensity of heat removal are interdependent and allow the implementation of the claimed method under specific conditions. At a lower intensity of heat removal (less than 1ZkJ/s for each drum), which is equivalent to a higher temperature (above 25022) of the cast strip 5, defects of the strip will be formed, in particular, its edges will not crystallize. With a higher intensity of heat removal (more than 42kJ/s for each drum), which is equivalent to a lower temperature of "0 (below 2002С) of the cast strip 5, jamming of the strip 5 between the drums 3 will occur. When the width of the upper surface 4 of the melt is less than 8 Ohm and, at the same time , the strip thickness is more than 15 mm, defects are formed at the edges of the strip due to incomplete filling of the mold. When the width of the upper surface 4 of the melt is more than 100 Ω and, at the same time, - the thickness of the strip is less than mm, defects in the structure of the alloy are formed.
Після виливка смугу 5 пропускають по напрямних роликах через вузол охолодження б, де смугу 5 охолоджують з 200-2502С; до температури прокатки. Після цього смугу піддають прокатці через прокатні валки 7 « (прокатні кліті) при температурі 60-809С при ступені обтиснення 5-0,75-0,95. На виході з прокатних валків утвориться стрічка 8 товщиною 0,75-2,00мм. Стрічку 8 обробляють на пристрої обрізки крайки 9, після чого о) с пропускають через ділянку провисання, що компенсує імпульси різкої зміни швидкостей протягання, а також "» розривні напруги при русі стрічки 8 між установками, що є необхідною умовою наступного штампування ячейок. " Після цього роблять механічне штампування ячейок на пристрої штампування, головними деталями якого є пуансон 10 і матриця 11, між якими проходить стрічка 8. Зуби пуансона 10, пробиваючи ячейку в стрічці 8, входять у пази матриці 11. Характер руху пуансона 10 зображений кривою 12, причому рух розрахований таким - чином, що чергова операція штампування пробиває ячейки в стрічці 8 упритул з ячейками, пробитими на б попередній операції, не залишаючи зайвих зазорів, і забезпечуючи безперервний решітчастий характер стрічки 8. Характер руху матриці 11 зворотно-поступальний (уздовж напрямку руху стрічки 8), причому швидкість руху ме) матриці 11 строго узгоджена зі швидкістю подовжнього руху пуансона 10. Решітчасту стрічку обробляють на о 20 пристрої висічки вушок 13, після чого вона надходить на пастонамазувальну машину.After casting, the strip 5 is passed along the guide rollers through the cooling unit b, where the strip 5 is cooled from 200-2502С; to rolling temperature. After that, the strip is subjected to rolling through rolling rolls 7 " (rolling cages) at a temperature of 60-809C with a compression degree of 5-0.75-0.95. At the exit from the rolling rolls, a strip 8 with a thickness of 0.75-2.00 mm will be formed. The tape 8 is processed on the edge trimming device 9, after which o) c is passed through the sag area, which compensates for the impulses of a sharp change in drawing speeds, as well as "» breaking stresses during the movement of the tape 8 between the units, which is a necessary condition for the subsequent stamping of the cells. " After this is done by mechanical stamping of the cells on the stamping device, the main parts of which are the punch 10 and the matrix 11, between which the tape 8 passes. The teeth of the punch 10, piercing the cell in the tape 8, enter the grooves of the matrix 11. The nature of the movement of the punch 10 is depicted by the curve 12, and the movement is calculated in such a way that the next stamping operation punches the cells in the tape 8 close to the cells punched in the previous operation, leaving no extra gaps, and ensuring a continuous lattice character of the tape 8. The nature of the movement of the matrix 11 is reciprocating (along the direction of the tape movement 8), and the speed of movement of matrix 11 is strictly coordinated with the speed of longitudinal movement of punch 10. Lattice c the thread is processed on a 20 device for cutting ears 13, after which it enters the pasting machine.
Оптимальні механічні і температурні умови процесу, а також габаритні співвідношення між відповідними сл елементами інструменту і виробу отримані експериментальним шляхом у цехових умовах. Лабораторні випробування струмовідводів і акумуляторних батарей, виготовлених з використанням способу, що заявляється, підтвердили його ефективність. (Ф,The optimal mechanical and temperature conditions of the process, as well as the overall ratio between the corresponding sl elements of the tool and the product, were obtained experimentally in workshop conditions. Laboratory tests of current collectors and storage batteries made using the claimed method have confirmed its effectiveness. (F,
Claims (1)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA20041008378A UA76605C2 (en) | 2004-10-15 | 2004-10-15 | Method for continuously producing current leads of lead-acid accumulators |
| RU2005125384/09A RU2299499C2 (en) | 2004-10-15 | 2005-08-09 | Method for continuous production of lead-acid battery leads |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA20041008378A UA76605C2 (en) | 2004-10-15 | 2004-10-15 | Method for continuously producing current leads of lead-acid accumulators |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA76605C2 true UA76605C2 (en) | 2006-08-15 |
Family
ID=37503979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA20041008378A UA76605C2 (en) | 2004-10-15 | 2004-10-15 | Method for continuously producing current leads of lead-acid accumulators |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2299499C2 (en) |
| UA (1) | UA76605C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103286188B (en) * | 2012-03-05 | 2015-11-25 | 江苏东顺新能源科技有限公司 | A kind of pressing equipment of lattice plate of lead-acid accumulator |
-
2004
- 2004-10-15 UA UA20041008378A patent/UA76605C2/en unknown
-
2005
- 2005-08-09 RU RU2005125384/09A patent/RU2299499C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2299499C2 (en) | 2007-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2124274B1 (en) | Reformed battery grids | |
| CN100532011C (en) | Rolling controlling method and device for double-roller continuous casting magnesium alloy sheet | |
| US5948566A (en) | Method for making lead-acid grids and cells and batteries using such grids | |
| US6797403B2 (en) | Continuous extruded lead alloy strip for battery electrodes | |
| DE3638901A1 (en) | METHOD FOR CONTINUOUSLY CASTING A METAL STRIP OR STRIP | |
| JP4611733B2 (en) | Method for producing lead or lead alloy electrode plate grid for lead acid battery and lead acid battery | |
| US6802917B1 (en) | Perforated current collectors for storage batteries and electrochemical cells, having improved resistance to corrosion | |
| DE69621351T2 (en) | CASTING BELTS FOR CASTING METALS, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF | |
| JP2002348646A (en) | Long size coil of wrought magnesium alloy and manufacturing method therefor | |
| US3971123A (en) | Process of solidifying molten metal | |
| UA76605C2 (en) | Method for continuously producing current leads of lead-acid accumulators | |
| CN1978188A (en) | Method for reducing shearing and crop losses at rolling of assembled slabs | |
| RU2273546C2 (en) | Method for continuously making electric current leads to lead-acid storage cells | |
| KR102605792B1 (en) | manufacturing method of aluminium 5052 plates | |
| CN117920754B (en) | Electrode material and preparation method thereof | |
| UA63735A (en) | Method for producing current leads of lead-acid accumulators | |
| JPH0145711B2 (en) | ||
| KR101243253B1 (en) | Casting roll of twin roll strip caster | |
| WO2003038933A2 (en) | Grid for lead battery, method of manufacturing, and battery plate | |
| JP2001234207A (en) | Method and apparatus for manufacturing metal sheet | |
| CN118543655A (en) | Copper-aluminum composite material continuous casting and rolling composite production line and manufacturing process thereof | |
| JPS5857265A (en) | Manufacture of electrode plate for lead storage battery | |
| JPS58179546A (en) | Continuous casting device of hoop | |
| CN115283629A (en) | Method for preparing nickel-based high-temperature alloy by using double-roller casting and rolling process | |
| JPS6010561A (en) | Manufacture of lead storage battery plate |