一種鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前的預處理方法
2023-09-22 19:09:40 1
專利名稱：一種鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前的預處理方法
技術領域：
本發明涉及一種蓄電池極柱的製造方法，尤其涉及一種鉛酸蓄電池 銅芯極柱的製造方法，更具體是涉及一種將銅芯極柱的銅鑲件包鑄在匯 流排鉛合金套座前對銅鑲件進行預處理的方法。
技術背景現有鉛酸蓄電池用的電極端子，有鉛極柱、銅芯內嵌極柱和不鏽鋼 螺栓內嵌極柱等。銅芯內嵌極柱即是採用中間帶有螺紋盲孔的銅鑲件包 鑄在匯流排的鉛合金套座中作為電極使用，這種極柱強度高、接觸面積 大、接觸電阻小、安裝牢固、使用方便，是近年來鉛酸蓄電池較為普遍 使用的一種電極端子。但這種銅芯內嵌極柱在使用一段時間後，在銅鑲 件的周圍會不時出現滲酸的現象，也即有酸霧往上冒的現象，這是由於 酸性的電解液氣化為酸霧時滲透性強， 一旦銅鑲件與匯流排鉛合金套座 的界面結合不夠緊密，酸霧就會穿過匯流排鉛合金套座壁，進入銅鑲件與匯流排鉛合金套座的界面，這種銅鑲件周圍細孩i的滲漏最終會導致電 池的報廢。由於這種滲漏現象很難檢測，就是採用通常的加壓法檢測也 未能檢出，只有在使用一段時間後才會出現，而一旦出現滲漏現象就幾 乎是不可修復的，因而銅芯內嵌極柱在使用過程中會不時出現銅鑲件周 圍細微滲漏的問題，成為長期困擾電池製造、使用行業的一道難題。 發明內容為克服以上存在的問題，本發明的目的是提出一種鉛酸蓄電池銅芯 極柱的銅鑲件包鑄在匯流排鉛合金套座前對銅鑲件進行預處理的方法， 該方法可使銅鑲件與匯流排鉛合金套座的界面結合更加緊密，從而避免 使用過程中銅鑲件周圍出現細微滲漏的現象，延長電池的使用壽命。為實現以上目的，本發明鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前的預處理方法，依次包括如下步驟 (1)採用金屬淨洗劑對銅鑲件表面進行清洗，晾乾； (2 )對清洗後的銅鑲件表面進行鍍錫處理；(3)將經過鍍錫處理過的銅鑲件放入120-18(TC的烘箱中保溫20-50 分鐘；(4 )從烘箱中將銅鑲件取出，將其浸入鉛合金熔融液中約2-4秒鐘， 取出後甩去表面粘附不牢的鉛合金，立即放入匯流排澆鑄模具鉛 合金套座的型腔中，進行鉛合金的包鑄。上述方法較好的實施方式是，在步驟(4)中，從烘箱中將銅鑲件 取出後，先將其浸入醇溶性助焊劑2-4秒鐘，再將其浸入鉛合金熔融 液中。由於鍍錫後的銅鑲件在空氣中有可能形成氧化錫膜，該氧化膜會 阻止鉛合金熔融液對銅鑲件表面的潤溼，另外，鉛合金熔融液表面具 有一定的張力，這種張力同樣會阻止鉛合金熔融液對銅鑲件表面的潤 溼，因此將銅鑲件浸入助焊劑片刻， 一方面可溶解銅鑲件表面的氧化 膜，另一方面可降低鉛合金熔融液表面的張力，使潤溼性能明顯得到 提高。為了能更好去除銅鑲件表面的油垢、汙漬，上述步驟(l)中， 採用金屬淨洗劑對銅鑲件表面進行清洗後，採用滲透力更好的氯化鋅 溶液或稀鹽酸溶液對銅鑲件表面進行再清洗。上述金屬淨洗劑的濃度為4-8%,氯化鋅溶液或稀鹽酸溶液的濃度 為12-18%。由於經過車銑或壓鑄的銅鑲件表面並非完全平滑，而仍存有微孔， 為了更徹底清除這些微孔中藏留的油汙，上述步驟(1)中的銅鑲件經過金屬淨洗劑和氯化鋅溶液或稀鹽酸溶液清洗後，再在6 0-7 (TC的乙醇 溶液中浸洗15-30分鐘。上述步驟(2 )中鍍錫層的厚度為15-20微米。上述步驟(3)中，烘箱的溫度優選150-160。C,保溫時間優選30-40 分鐘。上述步驟(4 )中的鉛合金為1 : 1的鉛錫合金。由於電池在使用過程中，銅芯極柱頂部的螺紋盲孔會經常性受到 扭力的作用，為了使銅芯極柱在長期使用過程中不會因扭力作用而出 現鬆動，上述步驟(1 )在採用金屬淨洗劑對銅鑲件表面進行清洗之前， 還採用切削工具在銅鑲件的包鑄面形成若干凹槽，這些凹槽的存在， 使得包鑄過程中匯流排的鉛合金套座內表面能夠形成與這些凹槽相嵌 接的凸起，從而使匯流排的鉛合金套座與銅鑲件的結合更為牢固，能 夠更好抵禦來自銅芯極柱頂部螺紋盲孔的扭力。上述凹槽為十字星凹槽，該十字星凹槽的豎向與銅芯極柱的軸線平行。這些十字星凹槽的設置，使得無論是左右方向上的轉動，還是上 下方向的拉動，均會同時受到這一結構的限制，從而更有效地保證銅 鑲件與鉛合金套座結合的緊密性。本發明鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前的預處理方法，首先對 銅鑲件表面進行除汙、除油處理，使其在鍍錫過程中能與錫層緊密結 合，而對銅鑲件進行預加熱，可以縮小銅鑲件與鉛合金熔融液的溫差， 從而保證鉛合金熔融液更容易滲透到銅鑲件表面，而將銅鑲件放入匯 流排澆鑄模具鉛合金套座的型腔前，先將銅鑲件浸入鉛合金熔融液片 刻，然後甩去表面粘附不牢的鉛合金，目的是讓銅鑲件表面具有一定 的粗糙度，使包鑄過程中的鉛合金熔融液更容易附著在銅鑲件表面從而使銅鑲件與匯流排鉛合金套座的界面結合更加緊密，這種緊密的 結合可大大減少使用過程中銅鑲件周圍出現細微滲漏的現象出現，最 大程度延長電池的使用壽命。本發明的預處理方法步驟簡單、操作容 易，對提高銅鑲件與匯流排鉛合金套座界面間的結合力是行之有效的 辦法，該方法很好地解決了電池製造、使用行業感到辣手的難題，具 有十分重要的現實意義。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行更詳細的描述，所舉實施例並 非用於限制本發明的保護範圍，凡未脫離本發明技術方案的等效實施 或變更，如採用其他可去除油汙的洗滌劑或其他可提高潤溼性能的物 質，或改變預熱的方式，均應包含在本發明的範圍中。以下實施例的銅鑲件由實心銅圓柱形成階梯狀的上、下兩部分， 上部圓柱的直徑比下部圓柱的直徑大，在上部圓柱的端面沿中心軸向形成有螺紋盲孔。 實施例1(1) 採用切削工具在銅鑲件下部的圓柱側面生成一對呈"一"字型的才黃向凹才曹；(2) 採用濃度為5%的金屬淨洗劑、濃度為15%的氯化鋅溶液依次對步 驟(1 )得到的銅鑲件表面進行清洗，再將銅鑲件放入65。C的乙 醇溶液中浸泡30分鐘，耳又出晾乾；(3) 將經過步驟(2)清洗得到的銅鑲件表面進行鍍錫處理；(4 )將經過鍍錫處理過的銅鑲件放入160。C的烘箱中保溫25分鐘； (5 )從烘箱中將銅鑲件取出，採用金屬鉗或螺杆等工具夾緊或鎖緊銅 鑲件，將其先浸入醇溶性助焊劑約2秒鐘後取出，再浸入1 : 1 的鉛錫合金熔融液中約2秒鐘，取出後甩去表面粘附不牢的鉛錫合金，立即放入匯流排澆鑄模具鉛錫合金套座的型腔中，進行鉛 錫合金的包鑄。實施例2(1) 採用切削工具在銅鑲件下部的圓柱側面生成一對呈"十"字星型 的凹槽，該十字星型的凹槽豎向與銅鑲件的軸向平行；(2) 釆用濃度為6%的金屬淨洗劑、濃度為13%的稀鹽酸溶液依次對步 驟(1)得到的銅鑲件表面進行清洗，再將銅鑲件放入6(TC的乙 醇溶液中浸泡20分鐘，取出晾乾；(3) 將經過步驟(2 )清洗得到的銅鑲件表面進行鍍錫處理；(4 )將經過鍍錫處理過的銅鑲件放入15(TC的烘箱中保溫20分鐘； (5 )從烘箱中將銅鑲件取出，採用金屬鉗或螺杆等工具夾緊或鎖緊銅 鑲件，將其先浸入醇溶性助焊劑約3秒鐘後取出，再浸入1 : 1 的鉛錫合金熔融液中約2秒鐘，取出後甩去表面粘附不牢的鉛錫 合金，立即放入匯流排澆鑄模具鉛錫合金套座的型腔中，進行鉛 錫合金的包鑄。經過實施例1、 2預處理方法處理過的銅鑲件，包鑄後作為鉛酸蓄 電池的極柱，採用微歐計測得的電阻均小於10微歐，符合電極的使用 標準。本發明的銅鑲件包鑄前的預處理方法，是發明人經過長期的研究和 實踐得到的，經該方法處理後包鑄形成的銅芯極柱，在長時間的使用過 程，均沒有發現銅鑲件的周圍出現酸霧往上冒的現象，大大延長了電池 的使用壽命。
權利要求
1、一種鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前的預處理方法，依次包括如下步驟(1)採用金屬淨洗劑對銅鑲件表面進行清洗，晾乾；(2)對清洗後的銅鑲件表面進行鍍錫處理；(3)將經過鍍錫處理過的銅鑲件放入120-180℃的烘箱中保溫20-50分鐘；(4)從烘箱中將銅鑲件取出，將其浸入鉛合金熔融液中2-4秒鐘，取出後甩去表面粘附不牢的鉛合金，立即放入匯流排澆鑄模具鉛合金套座的型腔中，進行鉛合金的包鑄。
2、 根據權利要求1所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前預處理方 法，其特徵在於所述步驟(4)中，從烘箱將銅鑲件取出後，先將 銅鑲件浸入醇溶性助焊劑2-4秒鐘，再將其浸入所述鉛合金熔融液 中。
3、 根據權利要求2所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前預處理方 法，其特徵在於所述步驟(l)中，採用金屬淨洗劑對銅鑲件表面 進行清洗後，採用滲透力更好的氯化鋅溶液或稀鹽酸溶液對銅鑲件表 面進行再清洗。
4、 根據權利要求3所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前預處理方 法，其特徵在於所述步驟(l)中，金屬淨洗劑的濃度為4-8%,氯 化鋅溶液或稀鹽酸溶液的濃度為12-18%。
5、 根據權利要求3或4所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前預處理方法，其特徵在於所述步驟(l)中的銅鑲件經過金屬淨洗劑和氯化鋅溶液或稀鹽酸溶液清洗後，再在60-70。C的乙醇溶液中浸洗 15-30分鐘。
6、 根據權利要求5所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱包鑄前預處理方法，其特 徵在於所述步驟(2)中鍍錫層的厚度為15-20微米。
7、 根據權利要求1或2所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前預處理方法，其特徵在於所步驟(3)中，烘箱的溫度優選150-160°C, 保溫時間優選3 0-4 0分鐘。
8、 根據權利要求1或2所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前預處理方法，其特徵在於所述步驟(4)中的鉛合金為1 : 1的鉛錫合金。
9、 根據權利要求1或2所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前預處理方法，其特徵在於所述步驟(1)在採用金屬淨洗劑對銅鑲件表面 進行清洗之前，還採用切削工具在銅鑲件包鑄面形成若干凹槽。
10、 根據權利要求9所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前預處理方 法，其特徵在於所述凹槽為十字星凹槽，該十字星凹槽的豎向與銅 芯才及柱的軸線平4亍。
全文摘要
本發明提供了一種鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄在匯流排鉛合金套座前對銅鑲件進行預處理的方法，該方法包括(1)對銅鑲件表面進行清潔處理，(2)對銅鑲件進行鍍錫處理，(3)將銅鑲件進行預熱，(4)將銅鑲件浸入鉛合金熔融液片刻，取出後甩去表面粘附不牢的鉛合金後，立即放入匯流排澆鑄模具鉛合金套座的型腔中，進行鉛合金的包鑄。本發明的預處理方法，在銅鑲件包鑄的過程中，可使銅鑲件與匯流排鉛合金套座的界面結合更加緊密，這種緊密的結合可大大減少使用過程中銅鑲件周圍出現細微滲漏的現象出現，最大程度延長電池的使用壽命。該預處理方法步驟簡單、操作容易，很好地解決了電池製造、使用行業感到辣手的難題，具有十分重要的現實意義。
文檔編號H01M2/30GK101593823SQ20091004001
公開日2009年12月2日 申請日期2009年5月31日 優先權日2009年5月31日
發明者陳樂伍 申請人:廣東猛獅電源科技股份有限公司