一種一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵及其制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵及其制造方法。所述方法包括將待加工板柵放置于沖壓成型模具的沖壓成型動模與沖壓成型靜模之間；沖切出格柵孔以及橫、豎筋條；連續擠壓橫、豎筋條；控制沖壓成型動模逐漸與沖壓成型靜模完全合攏，使橫、豎筋條填充滿由沖壓成型動模與沖壓成型靜模構成的型腔單元；當一個待加工板柵加工成型后，向前傳送一個加工長度距離，對后一個待加工板柵重復上述步驟，直至對所有待加工板柵完成加工。本發明通過一次沖壓成型完成對板柵的加工制造，提高了沖孔板柵的機械強度和硬度，在降低了材料消耗的同時提高了加工效率，使得沖孔和擠壓成型兩個工藝能夠一起進行。
【專利說明】一種一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鉛酸蓄電池板柵加工技術，尤其涉及一種一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵及其制造方法。
【背景技術】
[0002]近些年來，隨著鉛酸蓄電池技術的不斷提高，鉛酸蓄電池已成為使用最為廣泛的化學電源。鉛酸蓄電池也是電力系統調峰儲能電源、后備電源、內燃機儲能電源等大型儲備電源的核心部件，鉛酸蓄電池業的發展和與其所配套的上述產業息息相關，并且與這些行業一同在國民經濟發展中發揮了重要作用。
[0003]目前雖然鉛酸蓄電池仍是電池行業中的主流電池，但是它也存在自身的不足，比如極板板柵耐腐能力不強、循環壽命差等一系列問題。而板柵的制造方法對上述現象有著直接的影響。在原料相同的情況下，板柵制造工藝直接影響著電池的耐腐能力和使用壽命。目前已開發出的、得到廣泛運用的板柵制造工藝，主要包括重力鑄造、連續鑄造板柵連續軋制、連鑄鉛帶連續擴網、連鑄鉛帶連續沖孔。但在生產鉛酸蓄電池板柵時，鑄造的工藝雖然能得到結構穩固的板柵但是由于其耐腐能力較差，往往需要澆鑄厚度較大的板柵才能滿足電池壽命要求；而擴網板柵雖然抗腐蝕性好，制造成本低，但是由于沒有外邊框而往往容易變形，造成電池早期短路失效；而連續鑄造續軋制板柵往往由于成型板柵表面過于光滑，且板柵厚度有限，而使鉛膏膏體附著力降低，出現膏體脫落的現象。所以如何使極板在更薄的同時耐腐蝕性好、對鉛膏膏體有更好的附著力，成為本【技術領域】有待解決的問題。
[0004]現已有相關加工方法是連續鑄造連續軋制鉛帶工藝之后，對鉛帶進行沖孔，制作厚度與鉛帶基底厚度一致的沖孔板柵，最后對板柵進行擠壓成型，該方法將沖孔和擠壓兩個工藝分開進行，浪費了沖孔板柵在沖孔過程中剩余的模具動能，而且要準備兩套模具、分兩次操作，因此，該方法一方面降低了板柵的加工效率，另一方面又提高了板柵的制造成本。
【發明內容】
[0005]本發明旨在解決上述現有技術中存在的問題，提出一種一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵及其制造方法。
[0006]本發明一方面提出一種一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵，包括極耳、格柵骨架以及格柵，所述格柵包括多條橫、豎筋條，所述橫、豎筋條相互交織形成筋條網，所述豎筋條凸出于所述板柵基底，且所述豎筋條與所述板柵基底交錯排列。
[0007]本發明另一方面提出一種一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵的制造方法，包括以下步驟:步驟一，通過定位將待加工板柵放置于沖壓成型模具的沖壓成型動模與沖壓成型靜模之間；步驟二，控制所述沖壓成型動模向所述板柵沖壓，沖切出格柵孔以及橫、豎筋條；步驟三，控制所述沖壓成型動模逐漸向所述沖壓成型靜模靠攏，連續擠壓所述橫、豎筋條；步驟四，控制所述沖壓成型動模逐漸與所述沖壓成型靜模完全合攏，使所述橫、豎筋條填充滿由沖壓成型動模與沖壓成型靜模構成的型腔單元；步驟五，當一個待加工板柵加工成型后，向前傳送一個加工長度距離，對后一個待加工板柵重復步驟一至步驟四，直至對所有待加工板柵完成加工。
[0008]本發明通過一次沖壓成型完成對板柵的加工制造，提高了沖孔板柵的機械強度和硬度，在降低了材料消耗的同時提高了加工效率，使得沖孔和擠壓成型兩個工藝能夠一起進行，這種方法有連續鑄造連續軋制板柵和沖孔板柵等工藝的優點，同時又避免了上述板柵的缺點。采用本發明工藝制成的板柵的耐腐能力是重力澆鑄成型板柵的約3倍、鉛膏附著性能是重力澆鑄板柵的約2倍。此外，在板柵生產時更加節省了鉛材料的消耗，提高了生產效率、降低了生產成本，同時減少了對環境的污染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明一實施例的一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵主示意圖。
[0010]圖2為圖1中板柵A處局部放大圖。
[0011]圖3為板柵豎筋條成型后相對于板柵基底位置的示意圖。
[0012]圖4為成型筋條的截面示意圖。
[0013]圖5為本發明一實施例的一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵制造方法流程圖。
[0014]圖6為板柵制造方法靜態步驟示意圖。
[0015]圖7為采用重力澆鑄制成板柵與采用本發明制成板柵的耐腐能力實驗數據對比圖。
[0016]圖8為采用重力澆鑄制成板柵與采用本發明制成板柵的鉛膏附著跌落實驗數據對比圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例及附圖對本發明作進一步詳細說明。下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明的技術方案，而不應當理解為對本發明的限制。
[0018]在本發明的描述中，術語“內”、“外”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明而不是要求本發明必須以特定的方位構造和操作，因此不應當理解為對本發明的限制。
[0019]本發明提供一種一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵及其制造方法。
[0020]本發明一方面提供一種一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵。如圖1、圖2所示，所述板柵包括極耳1、格柵骨架2以及格柵，所述格柵包括多條橫、豎筋條(3為豎筋條，4為橫筋條)，橫、豎筋條相互交織形成筋條網，如圖3所示，所述豎筋條凸出于板柵基底，且豎筋條與板柵基底交錯排列。
[0021]優選地，如圖4所示，所述橫、豎筋條截面呈菱形、六邊形等多邊形。
[0022]優選地，所述橫、豎筋條表面分布有被壓制的花紋，其由表面具有花紋的沖壓成型模具軋制而形成。
[0023]優選地，所述橫、豎筋條的高度均高于所述板柵邊框；進一步優選地，所述橫、豎筋條高于所述板柵邊框100%_300%。
[0024]在一優選實施例中，本發明提供的板柵其格柵骨架的外形尺寸為:148mmX 109mm，所述格柵包括14條豎筋和7條橫筋；所述板柵共有長方格及不規則斜長方格共123個；極耳I與格柵骨架2連接處有圓角，且格柵骨架2外邊界有倒角；所述板柵材質為Pb-Ca-Sn-Al 合金。
[0025]本發明另一方面提供一種一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵制造方法，如圖5所示，該方法包括以下步驟:
步驟一，通過定位將待加工板柵放置于沖壓成型模具的沖壓成型動模與沖壓成型靜模之間。如圖6 (a)所示，所述待加工板柵20相對于沖壓成型靜模30靜止，所述沖壓成型動模10可向所述待加工板柵20發生相對運動；
步驟二，如圖6 (b)所示，控制所述沖壓成型動模10向所述板柵20沖壓，沖切出格柵孔以及橫、豎筋條；
步驟三，控制所述沖壓成型動模10逐漸向所述沖壓成型靜模30靠攏，連續擠壓所述橫、豎筋條；
步驟四，如圖6 (c)所示，控制所述沖壓成型動模10逐漸與所述沖壓成型靜模30完全合攏，使所述橫、豎筋條填充滿由沖壓成型動模10與沖壓成型靜模30構成的型腔單元；
步驟五，當一個待加工板柵加工成型后，向前傳送一個加工長度距離，對后一個待加工板柵重復步驟一至步驟四，直至對所有待加工板柵完成加工。
[0026]優選地，如圖3所示，所述型腔單元相對所述板柵基底交錯排列，連續擠壓所述豎筋條，使得所述豎筋條向所述板柵基底兩側運動，形成凸出于所述板柵基底的結構。其中，所述板柵的厚度會適當大于所述板柵基底的厚度，從而形成一個與鑄造板柵類似的結構。
[0027]優選地，所述沖壓成型模具表面有花紋，用于所述橫、豎筋條成型時的表面花紋軋制。
[0028]在一優選實施例中，采用本發明所述板柵制造方法制得的板柵其格柵骨架的外形尺寸為:148mmX 109mm，所述格柵包括14條豎筋和7條橫筋；所述板柵共有長方格及不規則斜長方格共123個；所述板柵的極耳與格柵骨架連接處有圓角，且格柵骨架外邊界有倒角；所述板柵材質為Pb-Ca-Sn-Al合金。
[0029]本發明通過一次沖壓成型完成對板柵的加工制造，提高了沖孔板柵的機械強度和硬度，在降低了材料消耗的同時提高了加工效率，這種方法有連續鑄造連續軋制板柵和沖孔板柵等工藝的優點，同時又避免了上述板柵的缺點。
[0030]本發明提出的工藝通過一次沖壓工藝使筋條產生了加工硬化，進一步提高了板柵的硬度，同時增強了板柵表面的耐腐蝕性，如圖7所示，一次沖壓成型板柵的耐腐能力是重力澆鑄成型板柵的約3倍，而且采用本發明制成的板柵其厚度相比現有鑄造板柵、拉網板柵，厚度的控制能更精確控制，即可通過設定模具形成的型腔的尺寸來調節成型后的筋條厚度。相比拉網板柵，采用本發明制成的板柵不會存在撕裂細紋導致板柵的局部腐蝕，而且相比普通沖孔板柵和有更好的鉛膏膏體附著力。如圖8所示，一次沖壓成型的板柵的鉛膏附著性能是重力澆鑄板柵的約2倍。此外，在板柵生產時更加節省了鉛材料的消耗，提高了生產效率、降低了生產成本，同時減少了對環境的污染。
[0031]雖然本發明參照當前的較佳實施方式進行了描述，但本領域的技術人員應能理解，上述較佳實施方式僅用來解釋和說明本發明的技術方案，而并非用來限定本發明的保護范圍，任何在本發明的精神和原則范圍之內，所做的任何修飾、等效替換、變形、改進等，均應包含在本發明的權利要求保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵，包括極耳、格柵骨架以及格柵，所述格柵包括多條橫、豎筋條，所述橫、豎筋條相互交織形成筋條網，其特征在于，所述豎筋條凸出于所述板柵基底，且所述豎筋條與所述板柵基底交錯排列。
2.根據權利要求1所述的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，所述橫、豎筋條截面呈多邊形。
3.根據權利要求1所述的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，所述橫、豎筋條表面分布有被壓制的花紋。
4.根據權利要求1所述的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，所述極耳與所述格柵骨架連接處設有圓角，所述格柵骨架外邊界設有倒角。
5.根據權利要求1所述的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，所述板柵材質為Pb-Ca-Sn-AlI=1-Wl O
6.根據權利要求1所述的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，所述橫、豎筋條的高度均高于所述板柵邊框。
7.根據權利要求6所述的鉛酸蓄電池板柵，其特征在于，所述橫、豎筋條高于所述板柵邊框 100%-300%。
8.一種一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵制造方法，包括以下步驟: 步驟一，通過定位將待加工板柵放置于沖壓成型模具的沖壓成型動模與沖壓成型靜模之間； 步驟二，控制所述沖壓成型動模向所述板柵沖壓，沖切出格柵孔以及橫、豎筋條； 步驟三，控制所述沖壓成型動模逐漸向所述沖壓成型靜模靠攏，連續擠壓所述橫、豎筋條; 步驟四，控制所述沖壓成型動模逐漸與所述沖壓成型靜模完全合攏，使所述橫、豎筋條填充滿由沖壓成型動模與沖壓成型靜模構成的型腔單元； 步驟五，當一個待加工板柵加工成型后，向前傳送一個加工長度距離，對后一個待加工板柵重復步驟一至步驟四，直至對所有待加工板柵完成加工。
9.根據權利要求8所述的一次沖壓成型的鉛酸蓄電池板柵制造方法，其特征在于，所述型腔單元相對所述板柵基底交錯排列，連續擠壓所述豎筋條，使得所述豎筋條向所述板柵基底兩側運動。
【文檔編號】B21D22/00GK104393306SQ201410589997
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】洪珂 申請人:深圳市雄韜電源科技股份有限公司