拉网式板栅的制造及常见故障_隗玉林
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Key words :lead-acid battery ; g rid; the stretch grid
铅酸蓄电 池板 栅的 性能 优劣 直接 影响 蓄电 池的 性能 。 板 栅的制造方法有 浇铸 法 、压铸 法 、铅布 法和 切拉 网法 等[ 1] 。 切 拉网法是 20 世纪 70 年代 发展起 来的技 术 , 目 前在欧 美等国 得 到了广泛的应用 , 替代了浇铸法和压 铸法生产板 栅 。 我国在 20 世纪 90 年代前后曾引进切拉 网法制造 铅酸蓄 电池板 栅的生 产 线[ 2] , 但消化使用 不理想 。 本文作者所 在单位 研发了 拉网式 板 栅的生产方法和设备 , 已用在阀控式铅酸蓄电 池的生产上 。
栅的 参数1) Table 1 T he parameters of the stretch grid and the casting grid
for the po wer-type 12 V , 10 Ah lead-acid battery
板栅类型
质量/g
浇铸板栅2)
正极 负极
12.243 9.549
第 37 卷 第 2 期 2007 年 4 月
电 池 BA T T ERY BIM ON T HLY
Vol.37 , N o.2 A pr., 2007
拉网式板栅的制造及常见故障
隗玉林1 , 郭生欢2 , 丁 毅3 , 刘维民4
(1.上海志乐科 技开发有限公司 , 上海 201814 ;2.上海师范大学数理信息学院 , 上海 210000; 3.梅岭蓄电池有限责任公司 , 贵州 遵义 563003;4.深圳斯玛尔特微电机公司 , 广东 深圳 518029) 摘要 :介绍了铅酸蓄电池板栅应具备的条件及拉 网式板栅的制造 ;并对切拉网法制造板栅的优缺点和 制造过程中的常 见故 障及处理进行了论述 。 切拉网法可以降低对环境的污染 , 节省能源 , 提高生产效率和铅酸电池的性能 。 关键词 :铅酸蓄电池 ; 板栅 ; 拉网式板栅 中图分类号 :T M 912.1 文献标识码 :A 文章编号 :1001 -1579(2007)02-0152-03
3 切拉网法制造板栅的优缺点
பைடு நூலகம்
3.1 拉网式板栅的优点 a.比浇铸(压铸)法 制造铅 酸蓄 电池 板栅的 生产 过程对 环
境的污染要小 , 没有二次 熔化合金 铅锭的 过程 。 因 采用冷 加工 切拉过程制造板栅 , 所以不必 为考虑 合金铅 液的流 动性而 在合 金配料中添加 镉(Cd)和砷(As)等 有害 成分 。 切 拉网 过程不 产 生对环境和操作人员有害的成分 。
厚合金铅板经辊压机压轧 多次 , 制成 薄板 。 薄板 的厚度 根 据板栅的要求而定 。 电池容量大 、极板 面积大 的板栅 相对要 厚 一些 , 要求辊压成的薄板也 要厚一 些 。 考虑板 栅在腐 蚀上的 要 求 , 制作正极板栅的合金铅 板要比 负极的 合金铅 板厚一些 。 辊 压过程要经 常检查上 、下 辊间 距的 一致 性 , 以 确保 辊压 延成 的 薄合金铅板的厚度均匀 。 2.2.4 切拉板栅网
T he advantag es and disadvantages of the manufacture technology of the stretch g rid and the common troubles in the producing process and its treatment were reviewed.T he stretch method could lower the environmental pollution , save the energy , improve the productio n efficiency and the performance of the lead-acid battery.
第2期
隗玉林 , 等 :拉网式板栅的制造及常见故障
153
裁剪单片 ※塑封边 ※冲极耳 ※成品极板] ※检 验 ※板栅 。 图 1 是拉网式板栅和浇铸(压铸)板栅示意图 。
图 1 拉网式板栅和浇铸(压铸)板栅的示意图 F ig.1 T he schematic diag ram of the stretch grid and the casting
b.板栅合金致密 , 机械强度高 , 柔韧性好 , 耐腐蚀性强 。 c.切拉网法制造板栅不需要 沉重的板栅 模具 , 劳动强 度有 所降低 , 并可以节省制造板栅模具 的经费 。 d.无二次熔化合金铅锭过程 , 可节省大 量能源 。 切拉 网过 程无废料 , 原材料的利用率高 。 e.与同型号 、同容量 铅酸 蓄电池 的浇 铸(压 铸)板栅 相比 , 拉网式板栅的体 积减少 了 1/ 3 左右 , 质量 减小了 60%左右 。 1 片 10 Ah 电动自行车用阀控铅酸电 池的正 极板栅只 有 7 ～ 8 g , 负极板栅只有 4～ 5 g ;而 浇铸的 正极板栅 有 12 g 左右 , 负极 板 栅有 10 g 左 右 。 12 V 、10 A h 的 切 拉 网正 极 板栅 的 厚度 只 有 1 mm左右 , 负极板栅 的厚度 只有 0.7 mm 左右 。 动力 型 12 V 、 10 A h 铅酸蓄电池的拉网式板栅与浇铸板栅参数比较见表 1 。 表 1 动力 型 12 V 、10 Ah 铅 酸蓄电 池的 拉网式 板栅 与浇铸 板
将辊压延后的合金铅薄板 沿宽度 方向进 行修整 、裁剪 。 合 金铅板的宽度应小于 30 ～ 40 mm 。
不同的刀具和送料程序可以 切拉成 不同网 格尺寸 的板栅 。 有一段合金 铅板不进 行切 拉加 工 , 只在 送 料瞬 间停 止走 刀 , 留 给下道工序作 冲极 耳 用 , 停止 走 刀 的时 间 设定 由 极 耳长 度 决 定 , 到达要求的尺寸后 , 再启动上刀具 , 将合金铅带切断 。 2.2.5 冲极耳
边缘用热塑封边 , 再进行极耳的冲 制 。 2.2.6 检验
拉网式板栅应符合图纸要求 , 不应有断筋 、裂纹 、夹渣 ;极耳 部应平整 , 不应有孔洞 , 质量 、厚度 都应符 合要求 。 检验合 格的 正 、负极板栅应分开存放 ;也可 直接转入 涂片工 序 , 不需经 时效 存放 , 可缩短生产周期 。 存放检验合格的板 栅时应平放 , 叠放数 量和高度应控制 , 避免底部的板栅 被压变形 。
根据板 栅工艺图纸的尺寸要 求 , 将 切拉好 的宽板 栅网裁 剪 成单片板栅网 ;用 冲床 冲掉 单片 板栅 网带 上多 余的 合金 铅板 , 留出极耳 。 单片极板 板栅适用 于手工 涂片 。 若 使用机 械涂片 , 先将切拉好的 、带 有合金 铅带 的宽 板栅 网 检验 合格 , 然 后涂 成 带状大片 , 用膜包 片 , 剪裁 成单 片后 , 再 包 一层 膜 , 无极 耳的 三
Guizhou 563003 , China ;4. Shenzhen S mart Micromotor Co., Ltd., Shenz hen , Guangdong 518029, China)
Abstract :T he necessary conditions of the grid of the lead-acid battery and the manufacture of the stretch grid were introduced.
The manufacture of the stretch grid and the common troubles
W EI Yu-lin1 , GUO Sheng-huan2 , DING Yi3 , LIU Wei-m ing4
(1.S hanghai Z hile Technical Development Co., L td., Shanghai 201814 , China ;2.College Mathematics and Science , Shanghai Normal University , Shanghai 210000, China ;3.Meiling Battery Co., Ltd., Z unyi ,
厚度尺寸(极耳处 / 网格处)/ mm
2.6 ～ 2.7/ 2.6 ～ 2.7
1.6 ～ 1.7/ 1.6 ～ 1.7
体积4) / ml
1.10
0.95
正极 拉网式板栅3)
负极
6.900 1.00 ～ 1.05/ 0.83 ～ 0.85 4.700 0.70 ～ 0.72/ 0.70 ～ 0.72
0.70 0.50
(compression casting)g rid 2.2.1 合金铅液的配制
a.配料 根据正 、负极板栅在铅酸 蓄电池充放电过程 中的 不同腐蚀情 况 , 选配不同的 板栅合 金原材 料 。 配料时 各组分 称 量要准确 , 有的组分称量时要考虑它的烧蚀损 耗量 。
b.熔化 先将一次配料中 2/ 3 的金属 铅投入到 熔铅炉中 , 升温到 350～ 400 ℃, 待炉内的铅 全部熔 化后 , 再根据 板栅合 金 铅料中熔点最高的金属组分的要 求 , 将 熔铅炉 升到该 组分的 熔 点温度 , 再分别按照组分的 熔点由高 到低地 投入各 组分 , 搅拌 , 待全部熔化 后 , 再投入剩余的 金属铅 , 搅 拌 , 使 其成为 均匀的 合 金铅液 ;加入适量的清渣剂 , 静置 3 ～ 5 min , 待爆剥之后 , 清除表 面浮渣 , 并使炉温保持在 450～ 470 ℃之间 。 合金铅液可以 浇铸 到厚板模中或直接输送到辊轧压延机上 , 热轧压延成薄型板 。 2.2.2 厚合金板的浇铸
用的制造方法[ 3] , 其制造 工艺 流程 为 :合金 配制 ※制铅 锭 ※铅 锭熔化 ※调节板栅 铸模 温度 ※喷模 ※浇(压)铸 ※修剪 平整 ※ 检验 ※贮存自然时效 ※极板 。 2.2 拉网式板栅的制造
切拉网法制造铅酸蓄电池 板栅的工 艺流程 为 :合金铅 液的 配制 ※厚合金板的浇 铸(或直 接热 成形)※辊 轧压 延制 薄板 ※ 切拉板栅网 ※裁剪单片冲极耳[ 或 检验 ※涂片(长片) ※包 膜 ※
1 铅酸蓄电池板栅应具备的条件
铅酸蓄电池的板栅应具备以 下条件 :①结 构应有 利于与 活 性物质的牢固结合 ;②电 阻要 小 ;③结构 和材 料受 温度 影响 的 系数要小 ;④应有良好的抗腐 蚀性能 ;⑤具有一 定的机 械强度 ;
⑥组成和加工制造应尽可能减少污染 。
2 板栅的制造
2.1 浇铸(压铸)板栅的制造 浇铸(压铸)法生 产铅 酸蓄 电池 的板 栅是 目前 国内 普遍 使
作者简介 : 隗玉林(1941 -), 男 , 河北 人 , 上海志乐科技开发有限公司研究员 , 研究方向 :化学电源及 其材料 , 本文联系人 ; 郭生欢(1970 -), 男 , 上海 人 , 上海师范大学数理信息学院讲师 , 研究方向 :数学建模和铅 酸蓄电池 ; 丁 毅(1966 -), 男 , 贵州 人 , 梅岭蓄电池有限责任公司高级工程师 , 研究方向 :铅酸蓄电 池 ; 刘维民(1967 -), 男 , 贵州 人 , 深圳斯玛尔特微电机公司总经理 , 研究方向 :铅酸蓄电池和 微电机 。
浇铸合金铅液前 , 模具应涂上脱 模剂 , 升温到 100～ 150 ℃, 然后将熔化好 的合 金铅 液浇 铸到 模具 中 。 合 金铅 液上 面覆 盖 一层保护 物 , 可 以 抑制 合 金铅 液 的 蒸发 和 烧损 。 合 金铅 液 凝 固 、自然冷却后 , 脱模 , 待用 。 2.2.3 辊轧压延制造合金铅薄板
注 :①表中数据由宜 兴市电子 电器厂 提供 。 ②江 苏宜兴 市电子 电 器厂的 10 Ah 15 片铅酸蓄电池的浇铸板栅 。 ③上海志乐 公司的 10 A h 13 片铅酸蓄电池的拉网式板栅 。 ④板栅的体积是将板 栅剪碎 , 用 50 ml 滴定管测量 ;质量用 1 000 g 电子秤秤量 ;厚度用千分尺测量。
铅酸蓄电 池板 栅的 性能 优劣 直接 影响 蓄电 池的 性能 。 板 栅的制造方法有 浇铸 法 、压铸 法 、铅布 法和 切拉 网法 等[ 1] 。 切 拉网法是 20 世纪 70 年代 发展起 来的技 术 , 目 前在欧 美等国 得 到了广泛的应用 , 替代了浇铸法和压 铸法生产板 栅 。 我国在 20 世纪 90 年代前后曾引进切拉 网法制造 铅酸蓄 电池板 栅的生 产 线[ 2] , 但消化使用 不理想 。 本文作者所 在单位 研发了 拉网式 板 栅的生产方法和设备 , 已用在阀控式铅酸蓄电 池的生产上 。
栅的 参数1) Table 1 T he parameters of the stretch grid and the casting grid
for the po wer-type 12 V , 10 Ah lead-acid battery
板栅类型
质量/g
浇铸板栅2)
正极 负极
12.243 9.549
第 37 卷 第 2 期 2007 年 4 月
电 池 BA T T ERY BIM ON T HLY
Vol.37 , N o.2 A pr., 2007
拉网式板栅的制造及常见故障
隗玉林1 , 郭生欢2 , 丁 毅3 , 刘维民4
(1.上海志乐科 技开发有限公司 , 上海 201814 ;2.上海师范大学数理信息学院 , 上海 210000; 3.梅岭蓄电池有限责任公司 , 贵州 遵义 563003;4.深圳斯玛尔特微电机公司 , 广东 深圳 518029) 摘要 :介绍了铅酸蓄电池板栅应具备的条件及拉 网式板栅的制造 ;并对切拉网法制造板栅的优缺点和 制造过程中的常 见故 障及处理进行了论述 。 切拉网法可以降低对环境的污染 , 节省能源 , 提高生产效率和铅酸电池的性能 。 关键词 :铅酸蓄电池 ; 板栅 ; 拉网式板栅 中图分类号 :T M 912.1 文献标识码 :A 文章编号 :1001 -1579(2007)02-0152-03
3 切拉网法制造板栅的优缺点
பைடு நூலகம்
3.1 拉网式板栅的优点 a.比浇铸(压铸)法 制造铅 酸蓄 电池 板栅的 生产 过程对 环
境的污染要小 , 没有二次 熔化合金 铅锭的 过程 。 因 采用冷 加工 切拉过程制造板栅 , 所以不必 为考虑 合金铅 液的流 动性而 在合 金配料中添加 镉(Cd)和砷(As)等 有害 成分 。 切 拉网 过程不 产 生对环境和操作人员有害的成分 。
厚合金铅板经辊压机压轧 多次 , 制成 薄板 。 薄板 的厚度 根 据板栅的要求而定 。 电池容量大 、极板 面积大 的板栅 相对要 厚 一些 , 要求辊压成的薄板也 要厚一 些 。 考虑板 栅在腐 蚀上的 要 求 , 制作正极板栅的合金铅 板要比 负极的 合金铅 板厚一些 。 辊 压过程要经 常检查上 、下 辊间 距的 一致 性 , 以 确保 辊压 延成 的 薄合金铅板的厚度均匀 。 2.2.4 切拉板栅网
T he advantag es and disadvantages of the manufacture technology of the stretch g rid and the common troubles in the producing process and its treatment were reviewed.T he stretch method could lower the environmental pollution , save the energy , improve the productio n efficiency and the performance of the lead-acid battery.
第2期
隗玉林 , 等 :拉网式板栅的制造及常见故障
153
裁剪单片 ※塑封边 ※冲极耳 ※成品极板] ※检 验 ※板栅 。 图 1 是拉网式板栅和浇铸(压铸)板栅示意图 。
图 1 拉网式板栅和浇铸(压铸)板栅的示意图 F ig.1 T he schematic diag ram of the stretch grid and the casting
b.板栅合金致密 , 机械强度高 , 柔韧性好 , 耐腐蚀性强 。 c.切拉网法制造板栅不需要 沉重的板栅 模具 , 劳动强 度有 所降低 , 并可以节省制造板栅模具 的经费 。 d.无二次熔化合金铅锭过程 , 可节省大 量能源 。 切拉 网过 程无废料 , 原材料的利用率高 。 e.与同型号 、同容量 铅酸 蓄电池 的浇 铸(压 铸)板栅 相比 , 拉网式板栅的体 积减少 了 1/ 3 左右 , 质量 减小了 60%左右 。 1 片 10 Ah 电动自行车用阀控铅酸电 池的正 极板栅只 有 7 ～ 8 g , 负极板栅只有 4～ 5 g ;而 浇铸的 正极板栅 有 12 g 左右 , 负极 板 栅有 10 g 左 右 。 12 V 、10 A h 的 切 拉 网正 极 板栅 的 厚度 只 有 1 mm左右 , 负极板栅 的厚度 只有 0.7 mm 左右 。 动力 型 12 V 、 10 A h 铅酸蓄电池的拉网式板栅与浇铸板栅参数比较见表 1 。 表 1 动力 型 12 V 、10 Ah 铅 酸蓄电 池的 拉网式 板栅 与浇铸 板
将辊压延后的合金铅薄板 沿宽度 方向进 行修整 、裁剪 。 合 金铅板的宽度应小于 30 ～ 40 mm 。
不同的刀具和送料程序可以 切拉成 不同网 格尺寸 的板栅 。 有一段合金 铅板不进 行切 拉加 工 , 只在 送 料瞬 间停 止走 刀 , 留 给下道工序作 冲极 耳 用 , 停止 走 刀 的时 间 设定 由 极 耳长 度 决 定 , 到达要求的尺寸后 , 再启动上刀具 , 将合金铅带切断 。 2.2.5 冲极耳
边缘用热塑封边 , 再进行极耳的冲 制 。 2.2.6 检验
拉网式板栅应符合图纸要求 , 不应有断筋 、裂纹 、夹渣 ;极耳 部应平整 , 不应有孔洞 , 质量 、厚度 都应符 合要求 。 检验合 格的 正 、负极板栅应分开存放 ;也可 直接转入 涂片工 序 , 不需经 时效 存放 , 可缩短生产周期 。 存放检验合格的板 栅时应平放 , 叠放数 量和高度应控制 , 避免底部的板栅 被压变形 。
根据板 栅工艺图纸的尺寸要 求 , 将 切拉好 的宽板 栅网裁 剪 成单片板栅网 ;用 冲床 冲掉 单片 板栅 网带 上多 余的 合金 铅板 , 留出极耳 。 单片极板 板栅适用 于手工 涂片 。 若 使用机 械涂片 , 先将切拉好的 、带 有合金 铅带 的宽 板栅 网 检验 合格 , 然 后涂 成 带状大片 , 用膜包 片 , 剪裁 成单 片后 , 再 包 一层 膜 , 无极 耳的 三
Guizhou 563003 , China ;4. Shenzhen S mart Micromotor Co., Ltd., Shenz hen , Guangdong 518029, China)
Abstract :T he necessary conditions of the grid of the lead-acid battery and the manufacture of the stretch grid were introduced.
The manufacture of the stretch grid and the common troubles
W EI Yu-lin1 , GUO Sheng-huan2 , DING Yi3 , LIU Wei-m ing4
(1.S hanghai Z hile Technical Development Co., L td., Shanghai 201814 , China ;2.College Mathematics and Science , Shanghai Normal University , Shanghai 210000, China ;3.Meiling Battery Co., Ltd., Z unyi ,
厚度尺寸(极耳处 / 网格处)/ mm
2.6 ～ 2.7/ 2.6 ～ 2.7
1.6 ～ 1.7/ 1.6 ～ 1.7
体积4) / ml
1.10
0.95
正极 拉网式板栅3)
负极
6.900 1.00 ～ 1.05/ 0.83 ～ 0.85 4.700 0.70 ～ 0.72/ 0.70 ～ 0.72
0.70 0.50
(compression casting)g rid 2.2.1 合金铅液的配制
a.配料 根据正 、负极板栅在铅酸 蓄电池充放电过程 中的 不同腐蚀情 况 , 选配不同的 板栅合 金原材 料 。 配料时 各组分 称 量要准确 , 有的组分称量时要考虑它的烧蚀损 耗量 。
b.熔化 先将一次配料中 2/ 3 的金属 铅投入到 熔铅炉中 , 升温到 350～ 400 ℃, 待炉内的铅 全部熔 化后 , 再根据 板栅合 金 铅料中熔点最高的金属组分的要 求 , 将 熔铅炉 升到该 组分的 熔 点温度 , 再分别按照组分的 熔点由高 到低地 投入各 组分 , 搅拌 , 待全部熔化 后 , 再投入剩余的 金属铅 , 搅 拌 , 使 其成为 均匀的 合 金铅液 ;加入适量的清渣剂 , 静置 3 ～ 5 min , 待爆剥之后 , 清除表 面浮渣 , 并使炉温保持在 450～ 470 ℃之间 。 合金铅液可以 浇铸 到厚板模中或直接输送到辊轧压延机上 , 热轧压延成薄型板 。 2.2.2 厚合金板的浇铸
用的制造方法[ 3] , 其制造 工艺 流程 为 :合金 配制 ※制铅 锭 ※铅 锭熔化 ※调节板栅 铸模 温度 ※喷模 ※浇(压)铸 ※修剪 平整 ※ 检验 ※贮存自然时效 ※极板 。 2.2 拉网式板栅的制造
切拉网法制造铅酸蓄电池 板栅的工 艺流程 为 :合金铅 液的 配制 ※厚合金板的浇 铸(或直 接热 成形)※辊 轧压 延制 薄板 ※ 切拉板栅网 ※裁剪单片冲极耳[ 或 检验 ※涂片(长片) ※包 膜 ※
1 铅酸蓄电池板栅应具备的条件
铅酸蓄电池的板栅应具备以 下条件 :①结 构应有 利于与 活 性物质的牢固结合 ;②电 阻要 小 ;③结构 和材 料受 温度 影响 的 系数要小 ;④应有良好的抗腐 蚀性能 ;⑤具有一 定的机 械强度 ;
⑥组成和加工制造应尽可能减少污染 。
2 板栅的制造
2.1 浇铸(压铸)板栅的制造 浇铸(压铸)法生 产铅 酸蓄 电池 的板 栅是 目前 国内 普遍 使
作者简介 : 隗玉林(1941 -), 男 , 河北 人 , 上海志乐科技开发有限公司研究员 , 研究方向 :化学电源及 其材料 , 本文联系人 ; 郭生欢(1970 -), 男 , 上海 人 , 上海师范大学数理信息学院讲师 , 研究方向 :数学建模和铅 酸蓄电池 ; 丁 毅(1966 -), 男 , 贵州 人 , 梅岭蓄电池有限责任公司高级工程师 , 研究方向 :铅酸蓄电 池 ; 刘维民(1967 -), 男 , 贵州 人 , 深圳斯玛尔特微电机公司总经理 , 研究方向 :铅酸蓄电池和 微电机 。
浇铸合金铅液前 , 模具应涂上脱 模剂 , 升温到 100～ 150 ℃, 然后将熔化好 的合 金铅 液浇 铸到 模具 中 。 合 金铅 液上 面覆 盖 一层保护 物 , 可 以 抑制 合 金铅 液 的 蒸发 和 烧损 。 合 金铅 液 凝 固 、自然冷却后 , 脱模 , 待用 。 2.2.3 辊轧压延制造合金铅薄板
注 :①表中数据由宜 兴市电子 电器厂 提供 。 ②江 苏宜兴 市电子 电 器厂的 10 Ah 15 片铅酸蓄电池的浇铸板栅 。 ③上海志乐 公司的 10 A h 13 片铅酸蓄电池的拉网式板栅 。 ④板栅的体积是将板 栅剪碎 , 用 50 ml 滴定管测量 ;质量用 1 000 g 电子秤秤量 ;厚度用千分尺测量。