CN102909349A - 一种蓄电池极板铸焊模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蓄电池极板铸焊模具。该模具包括本体（1）和把手（2）, 本体（1）上设置内部有极柱坑（4）的汇流槽（3），本体（1）为2块分体设置的正极模板（11）和负极模板（12），正极模板（11）和负极模板（12）上均设置贯穿的镂空部（5），正极模板（11）和负极模板（12）上的汇流槽（3）与镂空部（5）横向交替设置，正极模板（11）和负极模板（12）上的汇流槽（3）与镂空部（5）纵向交替设置，正极模板（11）上汇流槽（3）和镂空部（5）的位置与负极模板（12）上汇流槽（3）和镂空部（5）的位置相反。本发明能有效减少极耳与汇流排之间的结构性隙缝，优化蓄电池性能，延长蓄电池寿命。

Description

一种蓄电池极板铸焊模具

技术领域

本发明属于蓄电池金属极板或类似物的铸焊技术领域，特别涉及一种蓄电池极板铸焊模具。

背景技术

绝大多数的蓄电池都由塑料外壳和装在其中的若干个单体电池构成，每个单体电池又由正极板与负极板交替叠装而成，在正极板与负极板之间用若干层绝缘的玻璃纤维纸隔开。电池单体上的若干个正极板极耳和若干个负极板极耳分别通过铸焊工艺形成长有极柱的正汇流排和负汇流排，然后再用电焊的方法依次将相邻单体电池的正、负极柱焊接起来，从而形成由若干个单体电池串联而成的电池组。

其中，将正极极耳和负极极耳分别铸焊成汇流排的工序在蓄电池生产中是十分重要的，该工序中极耳与铅合金铸焊液的焊接质量直接影响蓄电池的性能和寿命。电池单体两端分别为若干片正极极耳和若干片负极极耳，正极极耳的化学组成为Pb-Sb-Cd合金，负极极耳的化学组成为Pb-Sn合金，正极极耳和负极极耳的结构示意图如图1所示。在现行工艺中，铸焊正极极耳和负极极耳的模具如图2所示，图3是图2中A-A向的剖视图。从图中可以看到：模具本体（1）的四个角上各设置一个定位孔（7），模具本体（1）的左右两侧各设置有6个汇流槽（3），每个汇流槽（3）中设置有一个极柱坑（4），汇流槽（3）用于将一个电池单体上的若干片正极极耳（61）或负极极耳（62）铸焊在一起，并各长出一个极柱。工艺步骤为：（1）将6个电池单体电极板用一个夹具固定；（2）将模具伸入熔融态铅合金铸焊液中，待铅合金铸焊液盛满汇流槽和极柱坑后取出模具，用耐高温材料制成的平边刮板刮平模具正面；（3）将固定在一起的电池单体电极板倒置过来对准相应的定位孔和汇流槽***模具，使正极极耳和负极极耳分别***相应汇流槽的铸焊液中；（4）等铅合金铸焊液凝固后脱去模具和夹具，再将倒置的电池翻转过来，此时每个电池单体上就分别形成正极汇流排及极柱、负极汇流排及极柱；（5）最后用电焊的方法依次将相邻单体电池的正、负极柱焊接起来而形成由若干个单体电池串联而成的电池组（如将6个2V的电池单体串联起来得到电压为12V的蓄电池组）。

现有技术中，没有考虑正极板和负极板两者化学成分的差异，采用同一个模具和同一种熔融态铅合金铸焊液对极耳一次性铸焊形成正、负汇流排及极柱。由于正极板及极耳的化学组成不同，而采用的铅合金铸焊液组成却是相同的，这容易导致极耳与铅合金铸焊液凝固形成的汇流排合金之间出现隙缝和收缩孔，进而导致极耳与汇流排焊缝破裂。在阀控式密封电池中，电池上部空间常常充满了氧气（来自于水的分解），而且隔板中的电解液沿极耳上爬至汇流排，引起汇流排合金氧化而形成PbSO₄（俗称硫酸盐化）。随着这种氧化或腐蚀的不断加深，极耳与汇流排之间的隙缝或裂缝会不断加剧，最后导致极耳与汇流排脱开，电池报废。

发明内容

本发明的目的是克服现有铸焊工序中存在的不足或缺陷，提供一种蓄电池极板铸焊模具，该模具能加强正极极耳或负极极耳与汇流排之间结合的紧密性，减少正极极耳或负极极耳与汇流排之间的结构性隙缝。

本发明解决所述技术问题的方案是：一种蓄电池极板铸焊模具，包括本体和设置在本体上的把手, 本体上设置若干汇流槽，汇流槽内设置极柱坑，所述本体为2块分体设置的正极模板和负极模板，正极模板和负极模板上均设置贯穿的镂空部，正极模板和负极模板上的汇流槽与镂空部横向交替设置，正极模板和负极模板上的汇流槽与镂空部纵向交替设置，正极模板上汇流槽和镂空部的位置与负极模板上汇流槽和镂空部的位置相反。

使用时，针对正极极耳和负极极耳的化学组成不同，准备2种不同组成的铅合金铸焊液。先用正极模板舀出针对正极极耳组成配制的铅合金铸焊液，由于原来负极极耳待***的位置变成了贯穿的镂空部，其内盛不住铅合金铸焊液，将固定在一起的电池单体倒着***正极模板后，只有正极极耳处才形成汇流排和极柱，待正极极耳处的汇流排和极柱凝固后取下正极模板，再用负极模板舀出针对负极极耳组成配制的铅合金铸焊液，由于原来正极极耳待***的位置变成了贯穿的镂空部，其内盛不住铅合金铸焊液，将固定在一起的电池单体倒着***负极模板后，只有负极极耳处才形成汇流排和极柱，已经形成的正极极耳处的汇流排和极柱则伸入负极模板贯穿的镂空部中。本发明将原来的一块模具改成了两块，使生产者可以针对不同的极耳组成采用相应不同的铸焊液，从而能增强正极极耳或负极极耳与汇流排之间结合的紧密性和牢固性。

作为改进，所述正极模板和负极模板上横向各设置1个汇流槽和1个镂空部，正极模板和负极模板上纵向各设置2列汇流槽和镂空部，每列各设置3个汇流槽和3个镂空部。

该方案主要用于12V蓄电池的生产。

作为改进，所述正极模板和负极模板的周边设置定位孔。

定位孔保证正极极耳和负极极耳能准确进入汇流槽或镂空部。

作为改进，所述镂空部为矩形的孔洞。

综上所述，本发明以二次铸焊形成正极汇流排和极柱、负极汇流排和极柱，可以照顾正极极耳与负极极耳的金相结构差异，能有效减少极耳与汇流排之间的结构性隙缝，优化蓄电池性能，延长蓄电池寿命。

附图说明

图1是电池单体上正极极耳和负极极耳的结构示意图；

图2是现有技术中模具的主视图；

图3是图2中A-A向的剖视图；

图4是本发明的结构示意图；

图5是本发明的主视图；

图6是图5中B-B向的剖视图。

图中：1、本体； 11、正极模板；12、负极模板；2、把手； 3、汇流槽； 4、极柱坑；5、镂空部； 61、正极极耳；62、负极极耳；7、定位孔。

具体实施方式

如图4～6所示，一种蓄电池极板铸焊模具，其本体1包括2块分体设置的正极模板11和负极模板12。

正极模板11和负极模板12上均设置把手2, 正极模板11上设置6个汇流槽3和6个贯穿的镂空部5，汇流槽3内设置极柱坑4，镂空部5为矩形的孔洞，汇流槽3与镂空部5横向交替设置，汇流槽3与镂空部5纵向交替设置，横向设置1个汇流槽3和1个镂空部5，纵向设置2列汇流槽3和镂空部5，每列各设置3个汇流槽3和3个镂空部5，正极模板11的周边设置定位孔7。

负极模板12上设置6个汇流槽3和6个镂空部5，汇流槽3内设置极柱坑4，镂空部5为矩形的孔洞，汇流槽3与镂空部5横向交替设置，汇流槽3与镂空部5纵向交替设置，横向设置1个汇流槽3和1个镂空部5，纵向设置2列汇流槽3和镂空部5，每列各设置3个汇流槽3和3个镂空部5，负极模板12的周边设置定位孔7。正极模板11上汇流槽3和镂空部5的位置与负极模板12上汇流槽3和镂空部5的位置相反。

正极极耳的化学组成为Pb-Sb-Cd合金，负极极耳的化学组成为Pb-Sn合金。正极铸焊液采用Pb-Sb-Cd合金(Sb 、Cd含量分别为1%)，负极铸焊液采用Pb-Sn合金(Sn含量为1%)。

作为显而易见的变形，可以根据电池单体的数量与排列方式调整汇流槽3和镂空部5的位置，这些变化相对于本发明没有创造性。

Claims (4)

1.一种蓄电池极板铸焊模具，包括本体（1）和设置在本体（1）上的把手（2）, 本体（1）上设置若干汇流槽（3），汇流槽（3）内设置极柱坑（4），其特征在于：所述本体（1）为2块分体设置的正极模板（11）和负极模板（12），正极模板（11）和负极模板（12）上均设置贯穿的镂空部（5），正极模板（11）和负极模板（12）上的汇流槽（3）与镂空部（5）横向交替设置，正极模板（11）和负极模板（12）上的汇流槽（3）与镂空部（5）纵向交替设置，正极模板（11）上汇流槽（3）和镂空部（5）的位置与负极模板（12）上汇流槽（3）和镂空部（5）的位置相反。

2.如权利要求1所述的一种蓄电池极板铸焊模具，其特征在于：所述正极模板（11）和负极模板（12）上横向各设置1个汇流槽（3）和1个镂空部（5），正极模板（11）和负极模板（12）上纵向各设置2列汇流槽（3）和镂空部（5），每列各设置3个汇流槽（3）和3个镂空部（5）。

3.如权利要求1或2所述的一种蓄电池极板铸焊模具，其特征在于：所述正极模板（11）和负极模板（12）的周边设置定位孔（7）。

4.如权利要求1或2所述的一种蓄电池极板铸焊模具，其特征在于：所述镂空部（5）为矩形的孔洞。

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