一种一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅及其制造方法。所述方法包括将待加工板栅放置于冲压成型模具的冲压成型动模与冲压成型静模之间；冲切出格栅孔以及横、竖筋条；连续挤压横、竖筋条；控制冲压成型动模逐渐与冲压成型静模完全合拢，使横、竖筋条填充满由冲压成型动模与冲压成型静模构成的型腔单元；当一个待加工板栅加工成型后，向前传送一个加工长度距离，对后一个待加工板栅重复上述步骤，直至对所有待加工板栅完成加工。本发明通过一次冲压成型完成对板栅的加工制造，提高了冲孔板栅的机械强度和硬度，在降低了材料消耗的同时提高了加工效率，使得冲孔和挤压成型两个工艺能够一起进行。
【专利说明】一种一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铅酸蓄电池板栅加工技术，尤其涉及一种一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅及其制造方法。
【背景技术】
[0002]近些年来，随着铅酸蓄电池技术的不断提高，铅酸蓄电池已成为使用最为广泛的化学电源。铅酸蓄电池也是电力系统调峰储能电源、后备电源、内燃机储能电源等大型储备电源的核心部件，铅酸蓄电池业的发展和与其所配套的上述产业息息相关，并且与这些行业一同在国民经济发展中发挥了重要作用。
[0003]目前虽然铅酸蓄电池仍是电池行业中的主流电池，但是它也存在自身的不足，比如极板板栅耐腐能力不强、循环寿命差等一系列问题。而板栅的制造方法对上述现象有着直接的影响。在原料相同的情况下，板栅制造工艺直接影响着电池的耐腐能力和使用寿命。目前已开发出的、得到广泛运用的板栅制造工艺，主要包括重力铸造、连续铸造板栅连续轧制、连铸铅带连续扩网、连铸铅带连续冲孔。但在生产铅酸蓄电池板栅时，铸造的工艺虽然能得到结构稳固的板栅但是由于其耐腐能力较差，往往需要浇铸厚度较大的板栅才能满足电池寿命要求；而扩网板栅虽然抗腐蚀性好，制造成本低，但是由于没有外边框而往往容易变形，造成电池早期短路失效；而连续铸造续轧制板栅往往由于成型板栅表面过于光滑，且板栅厚度有限，而使铅膏膏体附着力降低，出现膏体脱落的现象。所以如何使极板在更薄的同时耐腐蚀性好、对铅膏膏体有更好的附着力，成为本【技术领域】有待解决的问题。
[0004]现已有相关加工方法是连续铸造连续轧制铅带工艺之后，对铅带进行冲孔，制作厚度与铅带基底厚度一致的冲孔板栅，最后对板栅进行挤压成型，该方法将冲孔和挤压两个工艺分开进行，浪费了冲孔板栅在冲孔过程中剩余的模具动能，而且要准备两套模具、分两次操作，因此，该方法一方面降低了板栅的加工效率，另一方面又提高了板栅的制造成本。
【发明内容】
[0005]本发明旨在解决上述现有技术中存在的问题，提出一种一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅及其制造方法。
[0006]本发明一方面提出一种一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅，包括极耳、格栅骨架以及格栅，所述格栅包括多条横、竖筋条，所述横、竖筋条相互交织形成筋条网，所述竖筋条凸出于所述板栅基底，且所述竖筋条与所述板栅基底交错排列。
[0007]本发明另一方面提出一种一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅的制造方法，包括以下步骤:步骤一，通过定位将待加工板栅放置于冲压成型模具的冲压成型动模与冲压成型静模之间；步骤二，控制所述冲压成型动模向所述板栅冲压，冲切出格栅孔以及横、竖筋条；步骤三，控制所述冲压成型动模逐渐向所述冲压成型静模靠拢，连续挤压所述横、竖筋条；步骤四，控制所述冲压成型动模逐渐与所述冲压成型静模完全合拢，使所述横、竖筋条填充满由冲压成型动模与冲压成型静模构成的型腔单元；步骤五，当一个待加工板栅加工成型后，向前传送一个加工长度距离，对后一个待加工板栅重复步骤一至步骤四，直至对所有待加工板栅完成加工。
[0008]本发明通过一次冲压成型完成对板栅的加工制造，提高了冲孔板栅的机械强度和硬度，在降低了材料消耗的同时提高了加工效率，使得冲孔和挤压成型两个工艺能够一起进行，这种方法有连续铸造连续轧制板栅和冲孔板栅等工艺的优点，同时又避免了上述板栅的缺点。采用本发明工艺制成的板栅的耐腐能力是重力浇铸成型板栅的约3倍、铅膏附着性能是重力浇铸板栅的约2倍。此外，在板栅生产时更加节省了铅材料的消耗，提高了生产效率、降低了生产成本，同时减少了对环境的污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明一实施例的一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅主示意图。
[0010]图2为图1中板栅A处局部放大图。
[0011]图3为板栅竖筋条成型后相对于板栅基底位置的示意图。
[0012]图4为成型筋条的截面示意图。
[0013]图5为本发明一实施例的一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅制造方法流程图。
[0014]图6为板栅制造方法静态步骤示意图。
[0015]图7为采用重力浇铸制成板栅与采用本发明制成板栅的耐腐能力实验数据对比图。
[0016]图8为采用重力浇铸制成板栅与采用本发明制成板栅的铅膏附着跌落实验数据对比图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细说明。下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明的技术方案，而不应当理解为对本发明的限制。
[0018]在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
[0019]本发明提供一种一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅及其制造方法。
[0020]本发明一方面提供一种一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅。如图1、图2所示，所述板栅包括极耳1、格栅骨架2以及格栅，所述格栅包括多条横、竖筋条(3为竖筋条，4为横筋条)，横、竖筋条相互交织形成筋条网，如图3所示，所述竖筋条凸出于板栅基底，且竖筋条与板栅基底交错排列。
[0021]优选地，如图4所示，所述横、竖筋条截面呈菱形、六边形等多边形。
[0022]优选地，所述横、竖筋条表面分布有被压制的花纹，其由表面具有花纹的冲压成型模具轧制而形成。
[0023]优选地，所述横、竖筋条的高度均高于所述板栅边框；进一步优选地，所述横、竖筋条高于所述板栅边框100%_300%。
[0024]在一优选实施例中，本发明提供的板栅其格栅骨架的外形尺寸为:148mmX 109mm，所述格栅包括14条竖筋和7条横筋；所述板栅共有长方格及不规则斜长方格共123个；极耳I与格栅骨架2连接处有圆角，且格栅骨架2外边界有倒角；所述板栅材质为Pb-Ca-Sn-Al 合金。
[0025]本发明另一方面提供一种一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅制造方法，如图5所示，该方法包括以下步骤:
步骤一，通过定位将待加工板栅放置于冲压成型模具的冲压成型动模与冲压成型静模之间。如图6 (a)所示，所述待加工板栅20相对于冲压成型静模30静止，所述冲压成型动模10可向所述待加工板栅20发生相对运动；
步骤二，如图6 (b)所示，控制所述冲压成型动模10向所述板栅20冲压，冲切出格栅孔以及横、竖筋条；
步骤三，控制所述冲压成型动模10逐渐向所述冲压成型静模30靠拢，连续挤压所述横、竖筋条；
步骤四，如图6 (c)所示，控制所述冲压成型动模10逐渐与所述冲压成型静模30完全合拢，使所述横、竖筋条填充满由冲压成型动模10与冲压成型静模30构成的型腔单元；
步骤五，当一个待加工板栅加工成型后，向前传送一个加工长度距离，对后一个待加工板栅重复步骤一至步骤四，直至对所有待加工板栅完成加工。
[0026]优选地，如图3所示，所述型腔单元相对所述板栅基底交错排列，连续挤压所述竖筋条，使得所述竖筋条向所述板栅基底两侧运动，形成凸出于所述板栅基底的结构。其中，所述板栅的厚度会适当大于所述板栅基底的厚度，从而形成一个与铸造板栅类似的结构。
[0027]优选地，所述冲压成型模具表面有花纹，用于所述横、竖筋条成型时的表面花纹轧制。
[0028]在一优选实施例中，采用本发明所述板栅制造方法制得的板栅其格栅骨架的外形尺寸为:148mmX 109mm，所述格栅包括14条竖筋和7条横筋；所述板栅共有长方格及不规则斜长方格共123个；所述板栅的极耳与格栅骨架连接处有圆角，且格栅骨架外边界有倒角；所述板栅材质为Pb-Ca-Sn-Al合金。
[0029]本发明通过一次冲压成型完成对板栅的加工制造，提高了冲孔板栅的机械强度和硬度，在降低了材料消耗的同时提高了加工效率，这种方法有连续铸造连续轧制板栅和冲孔板栅等工艺的优点，同时又避免了上述板栅的缺点。
[0030]本发明提出的工艺通过一次冲压工艺使筋条产生了加工硬化，进一步提高了板栅的硬度，同时增强了板栅表面的耐腐蚀性，如图7所示，一次冲压成型板栅的耐腐能力是重力浇铸成型板栅的约3倍，而且采用本发明制成的板栅其厚度相比现有铸造板栅、拉网板栅，厚度的控制能更精确控制，即可通过设定模具形成的型腔的尺寸来调节成型后的筋条厚度。相比拉网板栅，采用本发明制成的板栅不会存在撕裂细纹导致板栅的局部腐蚀，而且相比普通冲孔板栅和有更好的铅膏膏体附着力。如图8所示，一次冲压成型的板栅的铅膏附着性能是重力浇铸板栅的约2倍。此外，在板栅生产时更加节省了铅材料的消耗，提高了生产效率、降低了生产成本，同时减少了对环境的污染。
[0031]虽然本发明参照当前的较佳实施方式进行了描述，但本领域的技术人员应能理解，上述较佳实施方式仅用来解释和说明本发明的技术方案，而并非用来限定本发明的保护范围，任何在本发明的精神和原则范围之内，所做的任何修饰、等效替换、变形、改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.一种一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅，包括极耳、格栅骨架以及格栅，所述格栅包括多条横、竖筋条，所述横、竖筋条相互交织形成筋条网，其特征在于，所述竖筋条凸出于所述板栅基底，且所述竖筋条与所述板栅基底交错排列。
2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池板栅，其特征在于，所述横、竖筋条截面呈多边形。
3.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池板栅，其特征在于，所述横、竖筋条表面分布有被压制的花纹。
4.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池板栅，其特征在于，所述极耳与所述格栅骨架连接处设有圆角，所述格栅骨架外边界设有倒角。
5.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池板栅，其特征在于，所述板栅材质为Pb-Ca-Sn-AlI=1-Wl O
6.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池板栅，其特征在于，所述横、竖筋条的高度均高于所述板栅边框。
7.根据权利要求6所述的铅酸蓄电池板栅，其特征在于，所述横、竖筋条高于所述板栅边框 100%-300%。
8.一种一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅制造方法，包括以下步骤: 步骤一，通过定位将待加工板栅放置于冲压成型模具的冲压成型动模与冲压成型静模之间； 步骤二，控制所述冲压成型动模向所述板栅冲压，冲切出格栅孔以及横、竖筋条； 步骤三，控制所述冲压成型动模逐渐向所述冲压成型静模靠拢，连续挤压所述横、竖筋条; 步骤四，控制所述冲压成型动模逐渐与所述冲压成型静模完全合拢，使所述横、竖筋条填充满由冲压成型动模与冲压成型静模构成的型腔单元； 步骤五，当一个待加工板栅加工成型后，向前传送一个加工长度距离，对后一个待加工板栅重复步骤一至步骤四，直至对所有待加工板栅完成加工。
9.根据权利要求8所述的一次冲压成型的铅酸蓄电池板栅制造方法，其特征在于，所述型腔单元相对所述板栅基底交错排列，连续挤压所述竖筋条，使得所述竖筋条向所述板栅基底两侧运动。
【文档编号】B21D22/00GK104393306SQ201410589997
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】洪珂 申请人:深圳市雄韬电源科技股份有限公司