鉛酸蓄電池發(fā)展簡史

1、鉛酸蓄電池發(fā)展簡史鉛酸蓄電池 1859 年由法國人普蘭特創(chuàng)造 ， 1881年法國人富爾發(fā)明以鉛化合 物涂在鉛片上，可以很快形成活性物質(zhì)。 20世紀20年代由美國EXIDE公司推出的管式極板，用多縫隙的硬橡膠管 容納活性物質(zhì)， 以一支鉛合金棒插在中間導電， 這就大大提高了要板的耐 深度充放電的能力， 硬橡膠管現(xiàn)已由無紡布或玻璃纖維管所取代， 管式極 板多用于動力牽引型蓄電池 。 50年代由美國DELC（公司首先推出用無銻合金為板柵的免維護汽車蓄電 池，免去了以往汽車蓄電池須定期補水的工作， 現(xiàn)在免維護式已經(jīng)是汽車 蓄電池的主要選擇。 70年代由美國DEVIFF氏創(chuàng)新的閥控式蓄電池。 1970 年

2、以來出現(xiàn)拉網(wǎng)式板柵（目前國內(nèi)湖北駱駝及保定風帆等）微孔PE及PVC隔板單體間的穿壁焊技術(shù)（汽車及摩托車電池） 鉛鈣合金的加鋁及加錫鉛酸蓄電池的基本結(jié)構(gòu)與分類 鉛酸蓄電池由正極板、負極板、隔板、電槽及電解液組成，此外還有一些零 件如氣塞、連接條、極柱等等，分述如下：正極板 包括 涂膏式 、形成式、鉛布式、 鉛箔式等負極板 包括 涂膏式 、鉛布式、鉛箔式。隔板包括微孔橡膠式、PVC微孔PVC（叉車電池）、AGM（閥控鉛酸蓄電池） .PE 代式隔板（汽車免維護電池）電池槽 硬橡膠式及塑料槽（ABS及PP料等）如我們公司閥控電池用 ABS 汽車及摩托車免維護電池用 PP料電解液 一律為稀硫酸 （1.2

3、8,1.23,1.26,1.29,1.315,1.325,1.34）;有一部分做成膠體鉛酸蓄電池的主要品種1、起動用蓄電池：這是鉛酸蓄電池品種中最大的一個， 專為汽車的起動、 照明、點火提供能源。因要求放電電流大，故均用薄的涂膏式極板組成， 最早每只為6V,現(xiàn)今為12V,正在向36V轉(zhuǎn)變2、固定型蓄電池，作為備用電源，廣泛用于郵電、電站、醫(yī)院、會堂等 處。3、助力車蓄電池（如12V12AH及 12V18AH4、鐵路客車蓄電池5、內(nèi)燃機車用蓄電池專供內(nèi)燃機車起動及照明，長期使用管式極板，近年來已改為涂膏式閥控蓄電池，型號為 NG-462等。6、摩托車用蓄電池 用于摩托車的起動點火與照明7、牽引蓄

4、電池 用于各種蓄電池、叉車、鏟車、礦車、礦用電機車、 要求深充放。多采用管式正極板。鉛酸蓄電池的分類A、 按極板型式分1、 形成式正極板為純鉛板用電化方法生成過氧化鉛、負極板曾經(jīng)用 箔式，后改為涂膏式。2、 涂膏式這是用得最廣泛的，即以鉛合金板柵涂上鉛膏。3、鉛網(wǎng)式用玻璃纖維復以薄層純鉛，制成鉛線，以鉛線織成布狀，稱為鉛布，以鉛布取代板柵。其優(yōu)點是比合金板柵輕、但涂膏后其整體 剛度差，不應垂直，只能水平放置，故構(gòu)成的蓄電池稱水平電池，這種 蓄電池內(nèi)阻小，比能量高。但自放電亦高 , 適用于牽引車用。4、卷繞式有兩種，其一用厚 0.7mm 的純鉛板柵涂膏，另一用厚僅0.05m m的鉛箔涂膏。B、

5、按荷電狀態(tài)分1、干荷電式 正負極板均保持化成后的荷電狀態(tài)2、 干放電式正負極板化成后未加處理，故負極已被大氣氧化，使用前除了注酸外，還要長期間的初充電才能投入使用3、濕荷電式產(chǎn)品出廠時不但正負極板處于干荷電態(tài)，連稀酸也由廠方加好，馬上可以用，如庫存已久，可稍補充電再用。4、免維護式 當今汽車蓄電池的最主要形式，與上述濕荷式不同在于采 用無銻合金，自放電小，使用中水損耗小，在整個使用期中不必補水。5、 閥控式與免維護式之不同在于AGM隔板且為貧液式，所具陰極還原作用，充電時一般不會排出氣體，故俗稱密閉式。板柵制造過程及質(zhì)量控制板柵俗稱格子體，是由鉛基合金通過澆鑄或壓鑄而成的。板柵在蓄電池中的作用

6、有三個方面：一個作為活性物質(zhì)的載體起著骨架的支撐和粘附活性物質(zhì)的作用。二是作為電流傳導體起著集流、匯流和輸流的作用； 三是作為極板的均流體起著使電流均勻分布到活懷物質(zhì)中的作用。 因此， 板柵的形成應具備下列條件：1) 板柵的構(gòu)造應有利于與活性物質(zhì)的牢固結(jié)合，即通過化學或機械的作用，使得板柵和活性物質(zhì)之間存在著良好的“粘附力” 。2) 制造板柵的材料要求電阻小，以便提高極板的導電能力和使電流均勻分布的能力。3) 板柵的結(jié)構(gòu)不妨礙活性物質(zhì)的膨脹，收縮，不能使極板發(fā)生變形、活性物質(zhì)脫落和產(chǎn)生龜或翹曲。4) 板柵材料應有良好的抗蝕性，它的結(jié)構(gòu)和組織應能抵抗充電或擱置期間電解液的腐蝕。5) 板柵材料應易

7、于加工或鑄造，且成本盡可能低廉6) 板柵材料應具備充分的硬度和機械強度，以滿足極板的制造、加工要求。板柵制造所用的材料 板柵是由鉛基合金澆鑄或壓鑄而成的。主要材料是金屬鉛(Pb)相對原子量為207.21，鉛的密度為11.3437g/cm3;熔點為327.43 C 鉛基合金 純鉛柔軟、機械強度差，鑄造及加工成型不好，以優(yōu)化板柵的成型及板 柵的特性，在純鉛中摻雜不同金屬元素所形成的合金編統(tǒng)稱鉛基合金1 、 鉛銻合金( Pb-Sb)鉛銻合金較純鉛有以下優(yōu)點：1 ) 抗張強度、延展性、硬度及晶粒強化均明顯優(yōu)于純鉛2) 熔點及收縮率低于純鉛，澆鑄性能好，即熔化時有良好的流動性，容易充滿模具型腔， 鑄造易

8、成型，能夠適合機械化大規(guī)模生產(chǎn)3) 比純鉛更低的熱膨脹系數(shù)，因此，在循環(huán)充放電時，板柵不易 變形。4) 伸縮變形小，增強了板柵與活性物質(zhì)之間的“粘附力” ，使活 性物質(zhì)不易脫落，有利用蓄電池的深充深放能力及循環(huán)充放壽命。5) 腐蝕較純鉛更均勻，且Sb對板柵腐蝕膜中的PbO2的生長有顯著的抑制作用。鉛銻合金缺點：1) 鉛銻合金的電阻比純鉛稍大2) 鉛銻合金板柵中的銻，易溶解進入電解液，移向負極，加速了 蓄電池的自放電。3) 由于銻的存在，降低了氫的析出電位，相對增加了氫的析出， 從而加速了電解液中水的分解損失， 而且，失水量隨著含銻量的增 加而增加。4) 鉛銻合金抗電化學腐蝕能力不如純鉛。2、

9、鉛鈣合金 由于鉛銻合金存在蓄電池有自放電大及析氫、失水大等缺點，因此，在 免維護蓄電池及閥控密封蓄電池的負極板柵中目前一般采用的是鉛鈣合 金板柵。鉛鈣合金的優(yōu)點：1) Pb-Ca合金的析氫過電位比Pb-Sb合金提高約0.2V,接近于純鉛， 從而有效地抑制了蓄電池的自放電和充電時負極的析氫量。2) 沉淀硬化型鉛鈣合金，顯著提高了板柵材料的機械強度，減緩了板柵的膨脹變形3) Pb-Ca合金的導電能力優(yōu)于 Pb-Sb合金。例如含鈣 0.09%r Pb-Ca合金電阻率為22*10-4 Q .cm,其導電性能比Pb-Sb(7%)合金提高20倍。 因此，使用Pb-Ca合金板柵的蓄電池，其低溫性能明顯優(yōu)于P

10、b-Sb合金。4) Pb-Ca合金不存在銻向負極轉(zhuǎn)移問題，因此，過充電流小，水損緩 慢，有利用蓄電池的密封。鉛鈣合金的缺點主要是；1) 由于鈣易氧化，高溫鑄造時易燒損，故不易獲得成分穩(wěn)定的合金。 由于合金的配制、熔化要求在惰性氣氛保護之下，所以設(shè)備和操作較 為復雜。2) Pb-Ca合金不適于做深放電循環(huán)蓄電池的正極板柵材料，因為合金在陽極溶解過程中鈣溶解成 CaSO4成為PbSO4新的結(jié)晶中心。腐蝕 膜中的PbSO4的增加，膜的滲透性也差，膜更致密，可阻礙腐蝕的深 入發(fā)展，致使蓄電池深放電后接受再充電能力變差，不適于深度循環(huán) 放電使用的蓄電池。3) 合金的硬度大，有時會影響板柵的鑄造成型。4)

11、 鉛鈣合金在鑄板生產(chǎn)時產(chǎn)生的浮渣若處理不當可能會發(fā)生燃燒和 爆炸，而且鉛鈣合金與鉛銻合金的渣灰不能混合放置，易反應生成有 毒物質(zhì)。3、 鉛鈣錫鋁合金( Pb-Ca-Sn-Al )鉛鈣合金的缺點之一是鈣極易氧化或燒損，在沒有惰性氣體保護的條件下，鉛鈣合金和鉛鈣錫合金都難以進行正常的澆鑄。在550C條件下，含鈣量達0.09%的鉛鈣錫合金液，經(jīng)過3H,鈣損失達成0.05%,鈣含量降至0.04%以下時，鉛鈣合金板柵的硬度接近純鉛，難以滿足工藝的需要。 防止鈣的氧化可采用兩種方法：一種是使金鍋用惰性氣體保護或采用密 閉裝置；另一種是采用鋁作為鉛鈣錫合金液的保護劑。板柵制造工藝流程板柵制造工藝流程合 金扌

12、勺噴 模熔過程剪修平整合金板柵的制造過程同時也是板柵的質(zhì)量形成的過程，因此，板柵的設(shè)計、 材料的質(zhì)量與配比、合金熔化過程的損失、合金的溫度、鑄造設(shè)備及鑄模質(zhì) 量、鑄模溫度、脫模劑的配制、噴模刮模的方法和程度、合金的冷卻速度、 板柵厚度的均勻性、剪切方法、檢查水平、貯存方式等都影響板柵質(zhì)量的因 素，應對這些因素實施有效的控制。一、板柵設(shè)計的影響板柵的結(jié)構(gòu)設(shè)計對鉛酸蓄電池的電性能影響很大，如目前汽車用鉛酸蓄電池普遍使用垂直矩形板柵，其結(jié)構(gòu)外框較粗厚，內(nèi)部橫豎筋條較 細?。ㄆ浜穸燃s為外框的1/3或2/3），并且橫豎筋條是相互垂直沿線 性均勻分布。這種結(jié)構(gòu)的板柵不利于電流在極板中的分布，由于橫筋 和豎

13、筋的截面積相差不大，不利于電流沿豎筋方向極耳匯流，同時以 極耳為中心一相同豎向距離上的電流分布不均衡，從而導致豎向等位線出現(xiàn)較大的歐姆壓降，使得極板的內(nèi)阻增加，損耗電能。由于這種板柵結(jié)構(gòu)橫筋過密，吃膏量不高，因此所制得的正極板的活性物質(zhì)與 板柵的重量比偏低，降低了蓄電池的比能量。另外，矩型板柵由于橫豎小筋條比四框細，加之要澆鑄過程中，由于 模具溫度均衡性，合金液流動性及冷卻速度等諸原因，可能使得小筋 條或局部小筋條更偏細，實際中也難以檢查到，因此，這種小筋條偏 細的板柵，在蓄電池使用中易腐蝕斷裂，影響產(chǎn)品性能。同時，這種 板柵在單面涂板機上涂板時，壓輥易把板柵壓成一定程度的微凹形， 使得極板兩

14、面鉛膏涂填厚度不均，底下的一面依稀可見小筋條，嚴重 時完全露筋，這種極板在使用時由于小筋條裸露在外，受硫酸的腐蝕 速度加快，故耐腐蝕能力下降。同時極板兩面鉛膏厚度不一，使得在 充電過程中活性物質(zhì)有膨脹收縮程度不一，易引起極板的彎曲。因此，板柵結(jié)構(gòu)設(shè)計影響蓄電池的質(zhì)量，目前，行業(yè)上已使用了一些 改進型板柵及新型板柵，如斜筋型板柵，放射型板柵、拉網(wǎng)型板柵等 都在匯流效果及板柵電位分布等方面有所提高和改進。二、合金材料質(zhì)量配比的控制在板柵制造時， 所使用的合金材料的質(zhì)量和配比應符合設(shè)計與工藝的 要求，合金配比若出現(xiàn)影響到板柵的質(zhì)量。1、 合金的質(zhì)量 購買的母合金或配制的合金中各金屬的含量配比是影響板

15、柵鑄造 質(zhì)量的重要因素，特別是合金中的非金屬雜質(zhì)含量的影響，如果 合金中含有過量的非金屬夾雜，易在合金晶粒間形成雜晶界，這 時板柵在澆鑄后外觀無何異常，但在貯存的 “時效”過程中，在 板柵筋條的交界處會產(chǎn)生細小的裂紋。2、 合金的蒸發(fā)與燒損由于在板柵澆鑄時，溶鉛鍋的溫度高達500600C,使得合金中各種金屬均產(chǎn)生不同程度的金屬蒸氣揮發(fā)損失及氧化燒損損失，特別是 As Ca 等金屬的蒸發(fā)和燒損較為嚴重。例如，AS在受熱時會燃燒產(chǎn)生 AS4O6的白煙，在615C時升華生 成四原子分子AS4（白砒）的有毒蒸氣。距含 AS量為0.1%0.2% 的鉛銻合金熔鍋1m處的煙霧區(qū)內(nèi)測量，可測得空氣中 AS的含

16、量 為0.0080.010mg/m3，在鉛鍋的撈出的浮渣中測量，AS2O3含量 為 0.14%。又例如，Ca的化學性質(zhì)活潑，極易氧化，要高溫的情況下更易氧 化和燒損，在板柵的澆鑄過程中，盡管有保護劑和保護措施，但 一般情況下的損耗為 10%15%，在凝固重熔時，其損耗率可達 25% 左右。而配制合金時，耗損率特別大，如果沒有得力的保護措施 和得當?shù)墓に嚕踔量梢允购辖鹬械?Ca喪失殆盡。由此可見，板柵的澆鑄過程中，As和Ca在合金鉛鍋內(nèi)的蒸發(fā)和燒 損是比較大，同理，也存在其他金屬的蒸發(fā)與燒損。由于金屬的 蒸發(fā)與燒損，使得原先配比好的合金組份發(fā)生改變而易對板柵的 重量產(chǎn)生影響。另外，由于鉛鍋溫度

17、較高，使得鉛和銻也不同程 度的受到氧化而形成鉛、銻氧化物，使浮渣增加。一般情況下， 鉛、銻熔渣損失在 1.0%2.0%, 燒減損失在 0.2%0.6%。同時，生 成的浮渣會滲雜要液態(tài)合金中，在鑄件冷卻過程中又析出，造成 板柵出現(xiàn)白斑。因此，在板柵的澆鑄過程中，應對合金液中合金 的組份實施有效的控制，一般情況下，在鉛鍋的熔融合金液上覆 蓋一層木炭粉、石墨粉或石英粉，用以抑制蒸發(fā)和燒損。在控制方面還應進行以下工作：1) 在合金投入使用之前，無論是母合金還是配制合金都要化驗合金成份，特別是對非金屬雜質(zhì)含量的測定，確認符合要求 后方可投入使用，并有質(zhì)量記錄予以記載。2) 無銻的鉛鈣合金，嚴格防止含銻合

18、金的混入。3) 要根據(jù)工廠的實際情況，摸索和總結(jié)出合金的蒸發(fā)量的燒損量，并準確在定時，適量的補充，應有補充記錄。4) 對澆鑄過程中，對撈出的浮渣應進行稱量及成分化驗，以確定損失的合金狀況，并隨時根據(jù)情況進行適量的補充。5) 由于鉛鈣合金流動性差，不易澆鑄，又因熔融溫度高，鈣耗大，影響合金的配比，所以要經(jīng)常對合金液中的鈣含量進行 測定，確保鈣的配比。三、合金在澆鑄過程中的冷卻速度 冷卻速度是指液態(tài)合金在鑄模內(nèi)的凝固(即結(jié)晶)過程的快慢程度， 它是決定形成的板柵合金晶粒大小和晶粒間夾層厚薄的重要因素。 在 澆鑄過程中，模腔內(nèi)液戊合金凝固的開始，也就是板柵晶粒形成的開 始，晶粒的形成分為兩步，首先是

19、先形成晶核，又稱為結(jié)晶中心，然 后晶核長大，生成晶粒，于是形成固體的合金板柵。當合金溫度冷卻 很快，造成過冷度很大(過冷度 G=K(TM-T,式中K為常數(shù)，由合金 性質(zhì)決定；Tm為合金凝固點溫度；T為實際溫度），這時形成的結(jié)晶 中心很多， 使得晶體不不及長大， 所形成的晶粒就細小、 均勻、致密。 反之，合金液冷卻慢， 生成的結(jié)晶中心較少， 而晶體成長的速度較快， 因此得到的晶粒就比較粗大， 易造成板柵出現(xiàn)縮孔， 氣孔及收縮裂紋。 同時，合金冷卻速度慢， 使得有害的雜質(zhì)和易熔雜質(zhì)有了聚集的時間， 夾在晶粒的邊緣，使晶間夾層增厚。由于蓄電池的實際使用過程中， 板柵的腐蝕基本上是沿著晶間夾層的晶粒邊

20、界進行的， 而且在晶粒之 間發(fā)生的腐蝕速度比晶體內(nèi)發(fā)生的腐蝕速度大的多。 對于薄的晶間夾 層，腐蝕產(chǎn)物易于把日粒的晶間夾層蓋住，如果腐蝕不是多孔的，則 腐蝕會變的很緩慢，對于厚的晶間夾層，腐蝕產(chǎn)物不易把表面與晶間 夾層蓋住。因此，在電流的作用下， 從晶間夾層開始， 腐蝕不斷加劇， 造成板柵不耐腐。合金液在模腔內(nèi)的冷卻速度是由合金液溫度、模具 溫度及脫模劑噴層匹配結(jié)果所決定的。四、合金溫度的控制 合金的溫度是保證合金在模腔內(nèi)獲得最佳冷卻速度的一個因素。 不同 的合金配方，應采用不同的澆鑄溫度，合金液的溫度過高或過低都不 能澆鑄出良好的板柵。因此，合金液的溫度控制是板柵澆鑄過程中的 一個重要環(huán)節(jié)。

21、（1） 澆鑄時合金液溫度過高產(chǎn)生的問題1）在模具溫度一定的條件下，合金液溫度過高，將使得合金要模腔內(nèi)冷 卻凝固的過程較長， 鑄出的板柵內(nèi)部結(jié)晶粒過大， 晶粒間的夾層厚， 使板 柵內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松， 嚴重時將使板柵極耳及邊框出現(xiàn)裂紋， 縮孔及筋條成型不均或斷筋，而且板柵不耐腐。2) 合金液溫度過高時，合金中的合金銻易被氧化，合金組分容易發(fā)生變 化，澆鑄時若冷卻不好，凝固后的板柵會出現(xiàn)“白斑、 “麻點”或板柵發(fā) 白。3) 氧化鉛、氧化銻浮渣增多，原材料損耗增多。 (2)澆鑄時合金液溫度過低產(chǎn)生的問題1) 在模具溫度一定的條件下，合金溫度過低，將使得合金液在模腔內(nèi)冷 卻凝固的過程太短， 模腔內(nèi)夾雜的空氣

22、不能及時地排出， 形成氣孔， 造成 板柵多孔腐蝕。2) 合金液溫度過低時，由于合金冷卻太快，降低了合金液的流動性，造 成合金充模能力降低， 使得腔內(nèi)板柵筋條不能全部鑄滿， 出現(xiàn)筋條不均勻 或斷筋。3) 合金液溫度過低時，合金凝固易產(chǎn)生偏析并形成偏析線，在板柵的貯 存過程中，由于內(nèi)應力的作用，易使析柵產(chǎn)生裂紋。因此，在板柵的澆鑄過程中，應加嚴對合金溫度的控制，具體應進行以下工 作：1) 保證合金鍋加熱系統(tǒng)的完好，并定期進行檢查。2) 溫度測量儀保證完好，并定期進行計量校準。3) 定期測記合金液的溫度，特別是鑄板機澆鑄端頭的合金液的溫度，保 證合金液的溫度符號要求。五、模具溫度的控制要保證合金液在

23、模腔內(nèi)的最佳冷卻速度，不但要選定正確、控制準確的合金 液的溫度，同時也必須選定和控制好模具的溫度，因為，一般合金液從注入 模具到凝固成型，在模具內(nèi)需要停留510S,待凝固完全后，才能打開模具, 取出板柵。這就需要模具保持一定的溫度，才能保證合金液有一個正常的凝 固速度。也就是要保證整個模腔內(nèi)各處的液態(tài)合金的凝固速度均勻一致。1 模具溫度過低會產(chǎn)生的問題1 ) 在正常的合金液溫度下，如果模具的溫度過低，將使液態(tài)合金的凝固 速度過快，使得板柵在凝固過程中， 極耳、邊框與橫、豎筋條凝固速度不 一致，易造成厚、薄的交界處收縮程度不地，冷卻后形成裂紋，也易造成 內(nèi)部和外部合金凝固速度不一樣， 造成收縮和

24、疏松， 使板柵耐腐蝕性降低2) 模具溫度過低，使得合金液的流動性差，熱的合金液還未流到模具下 部就凝固了，使得 板柵下部成型差。2、模具溫度過高會產(chǎn)生的問題1) 在正常的合金液溫度下，如果模具溫度過高，使得合金液的模腔內(nèi)的 凝固速度過慢，形成的板柵合金晶粒結(jié)構(gòu)粗大，板柵疏松而不耐腐蝕。2) 模具溫度過高，將使得板柵的冷卻速度不均勻，極耳及四邊框容易產(chǎn) 生裂紋，缺肉。因此，在板柵的澆鑄過程中，對模具溫度應進行嚴格的控制，具體應進行以 下工作：1 ) 模具應配備自控加溫裝置，否則模具溫度很難控制，在許多工廠手工 鑄板時僅靠合金液的溫度來調(diào)整模具溫度或有采用木炭火保溫或用噴槍 噴燒模具內(nèi)腔， 都不是

25、很好的辦法， 容易造成模具溫度不均衡。 一般情況 下，只要在模具的動模板和定模板背面適當位置上增高電加熱管 (一般情 況下，用4只功率為810KVW勺加熱管即可)，并配備相應的溫度自動控制 裝置，就可以實現(xiàn)模具溫度的自動控制。2) 模具溫度一般控制在150C左右為好，具體的模具溫度要考慮板柵面 積的大小，厚度和形狀等因素。3) 要保證模具溫度與合金液溫度之間的最佳配合。合金溫度高時，模具 溫度應適當?shù)托?，反之，合金液溫度低時，模具溫度應適當高些。4) 要掌握模具溫度的分布及變化狀態(tài)，并具備監(jiān)控和測量顯示手段，如 果模具溫度分布差異較大， 則溫度低處不易成型， 溫度高處易出現(xiàn)熱裂點， 因此必須保

26、證模具溫度的均衡性。5) 要制定模具溫度的檢查方法及溫變曲線， 并定時進行檢查， 做好記錄。六、噴模、刮模的控制前面說到在板柵的澆鑄時，由于金屬模具散熱快且板柵的橫豎筋條較為細 小，很難保證熔融狀態(tài)下的合金充滿模具，另外，合金液直接接觸模具將造 成脫模困難，因此常采用軟木粉縣浮液作為脫模劑噴涂在模具內(nèi)腔， 起保溫、 隔熱、潤滑及調(diào)整厚度均勻性的作用。1 )潤滑 使板柵易于脫模。2) 保溫 在鑄模內(nèi)腔表面形成保溫層，使模腔內(nèi)的合金液不易很快散失 熱量，這樣液態(tài)的合金在模腔內(nèi)就能保持一定時間的流動性， 因而在澆鑄 時液態(tài)的合金能充滿模具的內(nèi)腔。3) 調(diào)整合金的冷卻速度 形狀較為復雜的板柵，耳部、四

27、邊框、橫豎筋 條、模具薄處和厚處的冷卻速度不一樣。 厚的地方冷卻慢、 板柵容易出現(xiàn) 縮孔和疏松結(jié)構(gòu)， 薄的地方及厚薄交界處冷卻較快， 板柵容易出現(xiàn)細筋的 裂紋或斷裂等現(xiàn)象， 通過噴涂脫模劑， 調(diào)整脫模劑厚度可調(diào)整合金的局部 冷卻速度，從現(xiàn)時防止上述弊病。4) 調(diào)整板柵厚度 通過噴涂脫模劑， 可在模具內(nèi)腔不同程度地調(diào)整溝槽 的深淺，因此脫模劑的配制與脫模劑的噴涂是板柵澆鑄時保證合金冷卻速 度的重要環(huán)節(jié)， 因此對脫模劑的配制質(zhì)量、 脫模劑的噴模劑的噴涂方式及 噴層的形成程度應有足夠 認識。這方面的主要問題是，配制完的脫模劑 以及噴模時噴層的厚度是否均勻， 用儀器是無法檢驗的。 對噴模、 刮模的 程

28、度、薄部位、 厚部位的程度全憑操作者依實際經(jīng)驗去掌握和處理。 驚由 于不同人員有操作水平、 判斷能力、 工作責任心等均存在差異， 這樣就使 得噴模、刮模的程度不地， 從而導致澆鑄的板柵易出現(xiàn)偏差和不均衡的現(xiàn) 象。因此，對脫模劑的配制及噴模， 刮模過程應進行嚴格的控制， 具體應 做以下工作：A、對脫模劑配制人員、鑄板操作人員，必須進行正規(guī)的專業(yè)培訓， 包括基礎(chǔ)知識，專業(yè)技術(shù)、操作方法等，經(jīng)培訓考核合格的人員允許 上崗操作。B、配制完的脫模劑必須經(jīng)反復試用確認符合要求后方可投入使用， 使用過程中發(fā)現(xiàn)脫模劑以粘或發(fā)烯要及時地給予以調(diào)整，過期或變質(zhì) 的脫模劑禁止使用。C、應制定詳細的噴模、刮模的程序文

29、件和檢查方法，盡可能有細化 操作方法，加強巡檢及質(zhì)量記錄。一般情況下，噴涂模具時，從模具內(nèi)腔有左上角開始，噴涂時放低噴槍，每次噴涂寬度大約46mm總共5 次行程，這樣重復 34次，要確保噴槍與相近的噴模面部是相互 垂直。噴涂模具不要從模具正面的中心點開始，也不要使噴槍因手腕彎曲而 搖擺，要保持噴槍和手腕關(guān)節(jié)固定，在敞開的模具前使噴槍從一側(cè)噴向加一側(cè)，噴槍與被噴涂的模具表面相距大約 25cm兩半模具都以同 樣的方式噴涂。D、噴模時要注意和調(diào)整模具的溫度，模具溫度過高，模具溫度過高， 脫模劑易碳化、掉塊。模具溫度過低，脫模劑的水分揮發(fā)慢，脫模劑 在模具表面粘不住，易造成下流，合適的溫度是邊氣化邊干

30、燥。E、 要保證模具腔體四周和中間部位噴涂一致，防止漏鉛液和板柵糊 筋及防止板柵上下左右厚薄不均，影響蓄電池裝配。F、 要注意噴層的厚度，平面噴層過厚，溝槽內(nèi)噴層相對變薄，合金 液保溫不夠，容易凝固，板柵筋條澆鑄不到位或不飽滿，極耳大筋易 穿孔；平面噴層過薄，溝槽內(nèi)噴層相對變厚，合金液流通不暢，筋條 易中斷，極耳大筋易收縮發(fā)脆。G、 刮模晨要注意不要漏刮和刮得不均勻，并要掌握好刮模尺度。H、 如果鑄出的板柵出現(xiàn)毛刺，應打開模具，在發(fā)生毛刺的地方進行 補噴脫模劑，直至毛刺消除；如果發(fā)現(xiàn)板柵出現(xiàn)糊筋，應打開模具， 把糊筋部位的脫模劑刷掉或刮掉重新噴涂，直至消除糊筋。一般情況 下，在板柵開始鑄成后，

31、大約鑄出 2030片時，就稱量 5 片板柵以檢 查板柵的重量，如果鑄出的板柵比規(guī)定的重量輕的多，則將模具的噴 涂次數(shù)從 34 次減到 23次；如果板柵重量超重，則噴模次數(shù)應增加 到 45 次，一定要將模具表面刮凈并噴涂均勻，這樣在以后的操作中 就可以減少噴涂次數(shù)。 另外，在噴涂時如果模具較涼， 則應迅速噴涂， 如果模具較熱，噴涂速度就應減慢一些。I 、 如果模具在噴涂以后太熱，為使?jié)茶T順利進行，在不注鉛液的情 況下，將模具開，閉 56 次，這樣能降低和均衡模具的溫度，另一種 冷卻模具溫度的方法是注入鉛液后立即停止操作，使鑄件在模具內(nèi)保 持510S,這也是一個均衡模具溫度有效方法。J、要經(jīng)常對鑄

32、出的板柵進行重量稱量和厚度測量， 如其超過規(guī)定值， 可增加噴涂次數(shù)；如其低于規(guī)定值，可減少噴涂次數(shù)或刮洗模具重新 噴模。K、噴槍使用后的處理 在一班或一天工作結(jié)束后， 將軟木粉溶液從 噴槍盛料杯中倒回原來的軟木粉盛裝容器內(nèi)，用干凈水將噴槍盛料杯 和噴槍各部分洗凈，用正常操作方式通過噴槍噴出水直接噴出干凈的 水為止，拆開噴槍，倒出盛料杯中的水，并讓其晾干后收入工具箱內(nèi) 保存。七、澆鑄方法的控制 板柵的澆鑄有鑄板機澆鑄方法和手工澆鑄方法。一般情況下，在鑄板 機牌完好狀態(tài)下，澆鑄方法基本上是自動程序化的，在這里主要是指 手工鑄板的方法控制。手工鑄板是用鐵勺從合金鍋內(nèi)舀取合金液，倒入鑄模，稍量用布條沾

33、取冷卻水淋于注液口，待水分蒸發(fā)后打開模具，用刻刀撬開板柵用手 將板柵取出，合閉模具，重復上述操作。 利用冷卻水蒸發(fā)的空隙時間， 用刻刀刻掉注液口余料，用手撕掉板柵周圍的邊料，疊放在一旁，鑄 好的板柵每 50 片一垛堆放，待板柵定型后用刮刀刮掉板柵周圍的毛 刺。將余料投入合金鍋繼續(xù)使用。在板柵的澆鑄過程中的質(zhì)量控制要 做到以下工作：A、要控制合金從合金鍋舀出倒入鑄模的時間， 即舀出后要迅速倒 入鑄模，否則由于合金液的冷卻速度太快導致合金液的溫度下降影 響澆鑄質(zhì)量。B、要控制住小鐵勺的溫度，使之在閑置時始終處于預熱狀態(tài)（妥 善的置于鉛鍋內(nèi)），否則，舀合金液時易使合金液冷卻過快。C、在澆鑄過程中，為

34、了加快澆鑄的速度，常在澆口內(nèi)的合金液剛 凝固時，用長毛刷、海綿團、布團等蘸水來加速澆口的冷卻速度， 從而達到加速鑄件的冷卻。 在這個過程中一方面要控制好蘸水的時 間不能過早， 以免合金液崩濺； 另一方面要控制好蘸水的量， 蘸水 過早或水量過多， 都將使上部的合金液冷卻速度過快， 而影響板柵 成型質(zhì)量。D、要控制好開模的時間， 如果開模時間過早， 鑄件還未完全凝固， 則板柵易出現(xiàn)裂紋，同時取板時，易造成板柵的彎曲和變形。E、開模取出板柵后，要迅速合模，盡量減少空模的時間以減小模 具溫度的變化。F、要掌握好合金液溫度，模具溫度與脫模劑噴層的相互關(guān)系，以保證合金液的冷卻速度達到板柵成型的要求。G、對

35、鑄出的每片板柵都要進行表觀質(zhì)量檢查，對板柵出現(xiàn)變形，筋條斷裂、極耳邊框出現(xiàn)收縮，白斑、 脆裂以及毛刺、 糊筋等應剔 出投回合金鍋，一般情況下，查找如下原因予以消除。1、充型不滿、斷筋、缺肉或筋條偏細：原因 1：合金液溫度低。處理方法：提高合金液溫度。原因 2：鑄模溫度低。處理方法：加熱模具原因 3：澆鑄的合金液量少，處理方法：適當增加合金澆鑄量。原因 4：噴涂層過厚。處理方法；刮薄涂層或清洗模具重新噴涂。原因 5：澆鑄過于緩慢，排氣不良積有空氣。處理方法：加快澆鑄 速度。原因 6：澆口槽截面不足。處理方法：修理澆口截面。2、發(fā)白縮孔：原因 1：合金液溫度高。處理方法：降低模具控制溫度原因 2：

36、冷卻溫度不均。處理方法：適當噴涂模具， 調(diào)整模具溫度。原因 3：模具局部過熱。處理方法：刮薄厚處的涂層。3、裂紋原因 1：合金或模具溫度過高。處理方法：調(diào)整鑄模及合金溫度。原因 2：冷卻速度不均。處理方法：裂紋處涂層適當刮掉些。原因 3：涂層不均。處理方法：清洗模具，重新噴脫模劑。原因 4：冷卻時間短。處理方法：適當延長冷卻時間。4、四框歪斜：原因 1：噴層不均。處理方法：清洗模具，重新噴脫模劑。原因 2：脫模速度太快。處理方法：降低脫模速度。5、白斑：原因 1：冷卻不均。處理方法：白斑處噴補脫模劑。原因 2：浮渣過多。處理方法：撈除浮渣。6、粘模原因：模具溫度高。處理方法：降低模具溫度，小心

37、取下粘模斷條。G砂眼：原因：冷卻速度不均。處理方法：調(diào)整模溫與合金液溫度。H、氣孔：原因 1：澆口系統(tǒng)設(shè)置不妝，澆鑄時混入了空氣。處理方法：調(diào)整澆口系統(tǒng)原因 2：模腔表面有凹槽，澆鑄時存有空氣。處理方法：修理模具。原因 3：風道不夠或風道堵塞。處理方法：增加風道或暢通風道。I 、板柵超重：原因：平面噴層過厚，合模不嚴所致。處理方法：用專門木片將模具脫模劑 厚的部位刮去一層或用加熱的磷酸鈉溶液清洗耳恭聽模具，重新噴脫劑。J、板柵重量不夠：原因：平面噴層過薄，溝模內(nèi)脫模劑太厚所致。處理方法：清洗模具，重新 噴脫模劑。K板柵厚度不均：原因：噴層不均。處理方法：噴補脫模劑。L、脫模劑脫落：原因 1、模

38、具溫度太低。處理方法：加熱模具。原因 2、模具表面有油污或太臟。處理方法：清理模具 原因 3、脫落劑攪拌不均勻。處理方法：清洗模具，重新噴模。原因 4、脫模劑噴層太厚。處理方法：清洗模具，重新噴模。M澆口處脫模劑損失太快：原困 1、澆口處有油污。處理方法：清洗澆口。原因 2、澆口處或鉛勺溫度過高。物理方法：用毛刷涂少量的水降溫。（ 8）澆鑄板柵過程中拋灑的，切板和修板下來和邊角料、不合格的板柵 應及時返填回爐內(nèi)重新熔化使用，但回爐前必須嚴格檢查，以防混有驃質(zhì)、 雜物、油污和水。（9）對上述的控制內(nèi)容要形成文件及質(zhì)量檢查記錄。八、板柵剪切、平整及貯存的近控制 澆鑄出的板柵不能直接進行涂板使用，

39、要經(jīng)剪切、平整后進行時效硬化貯存。1 、剪切、平整的質(zhì)量控制 剪切是指將鑄出板柵的余邊、飛邊及毛刺切除的過程。而平整是將剪切后的 板柵進行定型的過程。剪切、平整分為機械自動剪切、平整和手工剪切、平 整兩種方法。機械剪切、平整是指在鑄板機上當板柵 脫模后經(jīng)過自動壓輥平整后通過傳 送帶下滑到期切邊模下方，由切邊模進行自動剪切。切邊后的板柵自動滑落 到收板器上，并由收板器將板柵輸送到貯板架上的過程。而人工剪切、平整 是通過人用切刀將鑄出板柵的余邊切掉后，將板柵移至工作臺上，用平直的 木塊將板柵拍平整的過程。在板柵的剪切過程中，如果操作不當將會對板柵 的外形和尺寸有所影響，在這個過程中的質(zhì)量控制要進行

40、以下幾方面的工作： （1）鑄板機自動剪切過程中，要控制好板柵滑落到切邊模的速度，否則板 柵下滑速度過大易造成沖擊變形，同時要調(diào)整好板柵滑落后的位置，避免歪 斜后影響剪切質(zhì)量。（2）鑄板機對板柵自動平整、剪切完、輸送到貯板架時，要通過人工用刮 刀對切口進行修理，要將毛刺刮干凈后才能將板柵送至貯板架上進行貯存。（3）人工剪切時要注意板柵的溫度，如果板柵溫度過高，剪切時會發(fā)生板 柵粘連切刀的現(xiàn)象。同時如果切刀過鈍或者切刀軸間隙過大，都將會產(chǎn)生切 口阻塞現(xiàn)象，這兩種現(xiàn)象都可能引起板柵變形和尺寸短缺。（4）人工剪切時要掌握好入刀位置，否則將會產(chǎn)生刺筋或邊框損傷。（5）人工剪切后一定要用刮刀將板柵的毛刺修

41、理干凈。（6）板柵平整時，注意用力不要過大，以防止板柵斷筋或隱裂。2、板柵貯存的質(zhì)量控制新澆鑄出的板柵很柔軟，經(jīng)過剪切和平整后，必須放在10C以上的室內(nèi)進行 時效硬化，使板柵變得既堅硬又有韌性，以防涂板時板柵由于柔軟而產(chǎn)生變 形。板柵的貯存分為時效期和貯存期，時效期是指板柵合金晶體組織的穩(wěn)定時 期，貯存期是以備生產(chǎn)使用的預備時期。一般情況下，鉛銻合金板柵的時效 期不少于 3 天，鉛鈣合金板柵的時效期不少于 5 天，含錫合金板柵的時效期 不少于 7 天。而板柵的預備期一般不要超過 40 天，否則板柵會由于貯存期 過長而變脆。合金從結(jié)為什么板柵貯存時間過長后會變脆呢？這要從合金的結(jié)構(gòu)上分析構(gòu)上存在

42、著固溶體和金屬間化合物兩物質(zhì)， 其中固溶體是溶質(zhì)原子溶于溶劑 原子中形成的均一結(jié)晶相， 由于溶質(zhì)的溶液入引起了原來溶液劑晶體空間點 陣的改變，導致原來金屬性能發(fā)生改變；而金屬間化合物是金屬和金屬之間 的化合物，以金屬鍵結(jié)合為主。以鉛銻合金為例，鉛銻合金是一種固溶體合 金，存在著兩種固溶體形式，一種是鉛中溶有少量銻的固溶體，叫a-固溶體，一種是銻中溶有少量鉛的固溶體，叫做B -固溶體，在合金的冷卻凝固 過程中，首先出現(xiàn)的是a -固溶體，隨著溫度的降低，合金液凝固了a和B 的固溶體，隨著時間的延長，B -固溶體逐漸從a -固溶體中解體并在晶粒的 邊緣析出，形成“晶間夾層”，而合金中的部分銻也要以B

43、 -固溶體的形式在 固相中析出，由于局部的銻含量過多，使合金晶體的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，造成 了合金內(nèi)部不均的內(nèi)應力，從而使板柵發(fā)脆。在板柵的貯存過程中的質(zhì)量控制要進行以下幾方面的工作：（ 1）板柵在貯存箱內(nèi)或貯存架上應每放 2550 片為一垛平整放置。每垛板 柵的極耳應交替地朝著不同方向。（2）貯存的板柵應用苫布遮蓋好，以防止水、蒸汽、粉塵、油脂、酸堿物 質(zhì)及涂板物質(zhì)與板柵接觸，特別是鉛鈣板柵更要注意。（3）貯存在箱或架內(nèi)的板柵必須附有檢驗狀態(tài)標識，同時要注明規(guī)格和制 造日期。（4）板柵貯存時要隨貯板箱或貯板架注明時效期和預備期。（5）少于時效期或超過預備期的板柵不能用于涂板。（6）板柵 要按生產(chǎn)

44、日期先后順序擺放并遵守先入庫先出庫的使用原則。九、板柵檢驗的質(zhì)量控制板柵制造過程中的檢驗包括對合金材料的檢驗，模具和設(shè)備工裝的檢驗，脫模劑的檢驗，板柵的表現(xiàn)質(zhì)量、尺寸、重量的檢驗以及，貯存期的檢驗等， 在實施檢驗前應必備的條件：（1）對從事檢驗人員的素質(zhì)要求A、熟悉并掌握板柵制造過程的生產(chǎn)工藝、板柵制造標準及產(chǎn)品特性重要度分級、不合格品的分類要求。B、熟悉并掌握合金檢驗標準、脫模劑檢驗標準、模具檢驗標準及板柵檢驗 標準。C、熟悉并掌握卡尺、天平、臺稱及溫度計、熱電偶等計量器具的結(jié)構(gòu)原理及使用和維護保養(yǎng)方法。D能按檢驗指導書進行正常的檢驗工作，并判斷其正確與否。E、能根據(jù)理化試驗結(jié)果，判斷原材料

45、、半成品的質(zhì)量。（2）檢驗所使用的卡尺、天平、臺稱及溫度計等計量器具必須保證完好并 持有有效期內(nèi)的計量檢定證書，嚴禁使用未經(jīng)檢定或檢定超期的計量器具。（3）檢驗標準、檢驗規(guī)程及檢驗指導書等技術(shù)文件必須保證完整、正確、 統(tǒng)一及有效、可操作。1、合金材料質(zhì)量配比的檢驗板柵澆鑄所使用的合金材料必須進行物理和化學檢驗， 符合械后方可投入使用，各種合金的比例須經(jīng)檢驗員確定符合要求后方可投入使用。在板柵的澆鑄過程中，要經(jīng)常對合金鍋內(nèi)的合金液狀態(tài)進行檢驗，發(fā)現(xiàn)合金液溫度和合 金配比出現(xiàn)波動應及時采取措施。2、模具的檢驗（1）新的模具必須按圖樣、工藝文件和技術(shù)標準進行驗收，合格后方可投 入生產(chǎn)。在板柵澆鑄過程

46、中要經(jīng)常對模具的外觀質(zhì)量、幾何形狀、尺 寸精度、配合關(guān)系、表面粗糙度等進行檢查并做好檢查記錄。（2）在板柵制造過程中要經(jīng)常檢查模具的溫度是否符合加工的需要，發(fā)現(xiàn) 問題及時予以調(diào)整和維修相關(guān)部件。3、脫模劑的檢查 配制的脫模劑必須經(jīng)檢驗員確認符合要求后方可投入使用， 在試模噴涂過程 中，要經(jīng)常對脫模劑的情況進行檢查，出現(xiàn)問題及時調(diào)整。4、板柵表觀質(zhì)量、厚度、重量及酥脆程度的檢查。 澆鑄成型的板柵必須經(jīng)過檢驗合格后方可進入貯存階段， 板柵的檢查主要有 三個方面的內(nèi)容：（1）表觀質(zhì)量檢查 對板柵外觀目視檢查是否存在斷筋，白斑、裂紋、收 縮缺肉、氣泡、砂眼、掛耳短缺、四框歪斜、毛刺、糊筋、油污等缺 陷

47、。表觀質(zhì)量檢查一般由操作者自檢為主，檢查員抽檢為輔。操作者 自檢一般不要求形成質(zhì)量記錄，隨時發(fā)現(xiàn)問題隨時予以解決，而檢查 抽檢必須形成質(zhì)量記錄并附有相應的操作者對檢查結(jié)果的意見。（ 2）板柵重量的檢查 用天平或者其他符合精度要求的衡器對澆鑄成型的 板柵進行重量稱量，判斷其是否符合檢查標準的要求，板柵重量的檢 查分為首件檢查、巡回檢查、末件檢查和完工檢查，一般情況下，首 件檢查由操作者進行，巡回檢查和完工檢查由檢查員進行，末件檢查 由操作者和檢查員共同進行，上述各類檢查都應形成檢查記錄。（3）板 柵厚度的檢查 用卡尺或具有同等精度的量具分別測量板柵極耳部、四框及板角的厚度，使用游標卡尺時要注意以

48、下三胩方面，否則 易造成測量結(jié)果誤差較大。A、使用游標卡尺前應擦凈量爪， 檢查量爪測量和測量刃口是否平直無 損，把兩個量爪貼合時，應無漏光現(xiàn)象，同時主、副尺的零線要相 互對齊（稱為校對零位） ，副尺應活動自如。B、測量板柵厚度時， 上下兩個量爪應張開到略大于被測量尺寸而能自 由進入板柵， 以固定量爪貼著板柵， 然后用輕微的壓力把活動量爪 推向板柵，但要注意避免使用太大的壓力，因為板柵硬度小，壓力 過大則測量不準確， 同時卡尺的測量面的連接線一定要垂直于板柵 的表面，不得歪斜，否則測量結(jié)果誤差較大。C、測量讀數(shù)時，要先用固定螺釘固定副尺，應把卡尺水平拿著，并朝 著亮光的方向，使測量者的視線盡可能

49、和卡尺的刻度線表面垂直， 以免視線歪斜造成讀數(shù)出現(xiàn)誤差。板柵厚度的確定，在有的企業(yè)規(guī)定為取四框平均厚度值，有的規(guī)定取極耳厚度值，有的規(guī)定為取四角的厚度平均值，有的規(guī)定為極耳、四框、板角六點測量值的最高值，具體厚度值的確定要根據(jù)企業(yè)的實際情況而定，但有的企業(yè)規(guī)定用十片板柵和平均厚芳作為考核指標是不科學的，一方面誤差較大，另一方面也容易誤導操作者對噴模、刮模的質(zhì)量控制 意識，造成板柵厚度的無均衡性差，而給下道涂板工序帶來不利的影響。（4）板柵酥脆程度的檢查 將在室溫下貯存 7 天的板柵，用直徑為 50mm 的手動卷曲機進行卷曲，再用 5 倍放大鏡檢查斷裂處。5）上檢查的結(jié)果要填寫檢查記錄。5、板柵

50、“冷裂”的檢查 對于在貯存期內(nèi)的板柵要經(jīng)常進行板柵是滯存在“冷裂”的質(zhì)量檢查，因為 有些板柵由于在澆鑄時模具溫度偏低，合金液冷卻速度較快，使得板柵在厚 薄不同部位的冷卻收縮不一致，這種板柵在澆鑄時表觀看不出有何異常，但 在板柵的貯存過程中，由于合金內(nèi)虛力的作用，導致板柵尺寸由大到小的過 渡處或結(jié)合處出現(xiàn)偏析， 因此造成板柵在貯存一段時間后板柵邊框與小盤條 的連接處出理細小的裂紋，這就是所謂的“冷裂”問題。板柵出現(xiàn)“冷裂” 會對極板質(zhì)量造成重大的影響，因此要加強這方面的檢查工作。6、貯存條件的檢查在板柵的貯存過程中， 在經(jīng)常檢查板柵的貯存標識是否保存完好及貯存 條件是否符合規(guī)定的要還應，對換板柵上覆蓋的塵土及其雜物要予以清掃、 清理干凈，對貯存環(huán)境的溫度