專利名稱：一種鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前的預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄電池極柱的制造方法，尤其涉及一種鉛酸蓄電池 銅芯極柱的制造方法，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(duì)銅鑲件進(jìn)行預(yù)處理的方法。
技術(shù)背景現(xiàn)有鉛酸蓄電池用的電極端子，有鉛極柱、銅芯內(nèi)嵌極柱和不銹鋼 螺栓內(nèi)嵌極柱等。銅芯內(nèi)嵌極柱即是采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(qiáng)度高、接觸面積 大、接觸電阻小、安裝牢固、使用方便，是近年來(lái)鉛酸蓄電池較為普遍 使用的一種電極端子。但這種銅芯內(nèi)嵌極柱在使用一段時(shí)間后，在銅鑲 件的周圍會(huì)不時(shí)出現(xiàn)滲酸的現(xiàn)象，也即有酸霧往上冒的現(xiàn)象，這是由于 酸性的電解液氣化為酸霧時(shí)滲透性強(qiáng)， 一旦銅鑲件與匯流排鉛合金套座 的界面結(jié)合不夠緊密，酸霧就會(huì)穿過(guò)匯流排鉛合金套座壁，進(jìn)入銅鑲件與匯流排鉛合金套座的界面，這種銅鑲件周圍細(xì)孩i的滲漏最終會(huì)導(dǎo)致電 池的報(bào)廢。由于這種滲漏現(xiàn)象很難檢測(cè)，就是采用通常的加壓法檢測(cè)也 未能檢出，只有在使用一段時(shí)間后才會(huì)出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象就幾 乎是不可修復(fù)的，因而銅芯內(nèi)嵌極柱在使用過(guò)程中會(huì)不時(shí)出現(xiàn)銅鑲件周 圍細(xì)微滲漏的問(wèn)題，成為長(zhǎng)期困擾電池制造、使用行業(yè)的一道難題。 發(fā)明內(nèi)容為克服以上存在的問(wèn)題，本發(fā)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(duì)銅鑲件進(jìn)行預(yù)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(jié)合更加緊密，從而避免 使用過(guò)程中銅鑲件周圍出現(xiàn)細(xì)微滲漏的現(xiàn)象，延長(zhǎng)電池的使用壽命。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前的預(yù)處理方法，依次包括如下步驟 (1)采用金屬凈洗劑對(duì)銅鑲件表面進(jìn)行清洗，晾干； (2 )對(duì)清洗后的銅鑲件表面進(jìn)行鍍錫處理；(3)將經(jīng)過(guò)鍍錫處理過(guò)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， 取出后甩去表面粘附不牢的鉛合金，立即放入?yún)R流排澆鑄模具鉛 合金套座的型腔中，進(jìn)行鉛合金的包鑄。上述方法較好的實(shí)施方式是，在步驟(4)中，從烘箱中將銅鑲件 取出后，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。由于鍍錫后的銅鑲件在空氣中有可能形成氧化錫膜，該氧化膜會(huì) 阻止鉛合金熔融液對(duì)銅鑲件表面的潤(rùn)濕，另外，鉛合金熔融液表面具 有一定的張力，這種張力同樣會(huì)阻止鉛合金熔融液對(duì)銅鑲件表面的潤(rùn) 濕，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?jié)櫇裥阅苊黠@得到 提高。為了能更好去除銅鑲件表面的油垢、污漬，上述步驟(l)中， 采用金屬凈洗劑對(duì)銅鑲件表面進(jìn)行清洗后，采用滲透力更好的氯化鋅 溶液或稀鹽酸溶液對(duì)銅鑲件表面進(jìn)行再清洗。上述金屬凈洗劑的濃度為4-8%,氯化鋅溶液或稀鹽酸溶液的濃度 為12-18%。由于經(jīng)過(guò)車銑或壓鑄的銅鑲件表面并非完全平滑，而仍存有微孔， 為了更徹底清除這些微孔中藏留的油污，上述步驟(1)中的銅鑲件經(jīng)過(guò)金屬凈洗劑和氯化鋅溶液或稀鹽酸溶液清洗后，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(yōu)選150-160。C,保溫時(shí)間優(yōu)選30-40 分鐘。上述步驟(4 )中的鉛合金為1 : 1的鉛錫合金。由于電池在使用過(guò)程中，銅芯極柱頂部的螺紋盲孔會(huì)經(jīng)常性受到 扭力的作用，為了使銅芯極柱在長(zhǎng)期使用過(guò)程中不會(huì)因扭力作用而出 現(xiàn)松動(dòng)，上述步驟(1 )在采用金屬凈洗劑對(duì)銅鑲件表面進(jìn)行清洗之前， 還采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(guò)程中匯流排的鉛合金套座內(nèi)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(jié)合更為牢固，能 夠更好抵御來(lái)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(shè)置，使得無(wú)論是左右方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，還是上 下方向的拉動(dòng)，均會(huì)同時(shí)受到這一結(jié)構(gòu)的限制，從而更有效地保證銅 鑲件與鉛合金套座結(jié)合的緊密性。本發(fā)明鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前的預(yù)處理方法，首先對(duì) 銅鑲件表面進(jìn)行除污、除油處理，使其在鍍錫過(guò)程中能與錫層緊密結(jié) 合，而對(duì)銅鑲件進(jìn)行預(yù)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?yún)R 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，然后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(guò)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(jié)合更加緊密，這種緊密的 結(jié)合可大大減少使用過(guò)程中銅鑲件周圍出現(xiàn)細(xì)微滲漏的現(xiàn)象出現(xiàn)，最 大程度延長(zhǎng)電池的使用壽命。本發(fā)明的預(yù)處理方法步驟簡(jiǎn)單、操作容 易，對(duì)提高銅鑲件與匯流排鉛合金套座界面間的結(jié)合力是行之有效的 辦法，該方法很好地解決了電池制造、使用行業(yè)感到辣手的難題，具 有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，所舉實(shí)施例并 非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的等效實(shí)施 或變更，如采用其他可去除油污的洗滌劑或其他可提高潤(rùn)濕性能的物 質(zhì)，或改變預(yù)熱的方式，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍中。以下實(shí)施例的銅鑲件由實(shí)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(shí)施例1(1) 采用切削工具在銅鑲件下部的圓柱側(cè)面生成一對(duì)呈"一"字型的才黃向凹才曹；(2) 采用濃度為5%的金屬凈洗劑、濃度為15%的氯化鋅溶液依次對(duì)步 驟(1 )得到的銅鑲件表面進(jìn)行清洗，再將銅鑲件放入65。C的乙 醇溶液中浸泡30分鐘，耳又出晾干；(3) 將經(jīng)過(guò)步驟(2)清洗得到的銅鑲件表面進(jìn)行鍍錫處理；(4 )將經(jīng)過(guò)鍍錫處理過(guò)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，采用金屬鉗或螺桿等工具夾緊或鎖緊銅 鑲件，將其先浸入醇溶性助焊劑約2秒鐘后取出，再浸入1 : 1 的鉛錫合金熔融液中約2秒鐘，取出后甩去表面粘附不牢的鉛錫合金，立即放入?yún)R流排澆鑄模具鉛錫合金套座的型腔中，進(jìn)行鉛 錫合金的包鑄。實(shí)施例2(1) 采用切削工具在銅鑲件下部的圓柱側(cè)面生成一對(duì)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%的金屬凈洗劑、濃度為13%的稀鹽酸溶液依次對(duì)步 驟(1)得到的銅鑲件表面進(jìn)行清洗，再將銅鑲件放入6(TC的乙 醇溶液中浸泡20分鐘，取出晾干；(3) 將經(jīng)過(guò)步驟(2 )清洗得到的銅鑲件表面進(jìn)行鍍錫處理；(4 )將經(jīng)過(guò)鍍錫處理過(guò)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，采用金屬鉗或螺桿等工具夾緊或鎖緊銅 鑲件，將其先浸入醇溶性助焊劑約3秒鐘后取出，再浸入1 : 1 的鉛錫合金熔融液中約2秒鐘，取出后甩去表面粘附不牢的鉛錫 合金，立即放入?yún)R流排澆鑄模具鉛錫合金套座的型腔中，進(jìn)行鉛 錫合金的包鑄。經(jīng)過(guò)實(shí)施例1、 2預(yù)處理方法處理過(guò)的銅鑲件，包鑄后作為鉛酸蓄 電池的極柱，采用微歐計(jì)測(cè)得的電阻均小于10微歐，符合電極的使用 標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的銅鑲件包鑄前的預(yù)處理方法，是發(fā)明人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究和 實(shí)踐得到的，經(jīng)該方法處理后包鑄形成的銅芯極柱，在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò) 程，均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)銅鑲件的周圍出現(xiàn)酸霧往上冒的現(xiàn)象，大大延長(zhǎng)了電池 的使用壽命。
權(quán)利要求
1、一種鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前的預(yù)處理方法，依次包括如下步驟(1)采用金屬凈洗劑對(duì)銅鑲件表面進(jìn)行清洗，晾干；(2)對(duì)清洗后的銅鑲件表面進(jìn)行鍍錫處理；(3)將經(jīng)過(guò)鍍錫處理過(guò)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，取出后甩去表面粘附不牢的鉛合金，立即放入?yún)R流排澆鑄模具鉛合金套座的型腔中，進(jìn)行鉛合金的包鑄。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前預(yù)處理方 法，其特征在于所述步驟(4)中，從烘箱將銅鑲件取出后，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(jù)權(quán)利要求2所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前預(yù)處理方 法，其特征在于所述步驟(l)中，采用金屬凈洗劑對(duì)銅鑲件表面 進(jìn)行清洗后，采用滲透力更好的氯化鋅溶液或稀鹽酸溶液對(duì)銅鑲件表 面進(jìn)行再清洗。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前預(yù)處理方 法，其特征在于所述步驟(l)中，金屬凈洗劑的濃度為4-8%,氯 化鋅溶液或稀鹽酸溶液的濃度為12-18%。
5、 根據(jù)權(quán)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(yù)處理方法，其特征在于所述步驟(l)中的銅鑲件經(jīng)過(guò)金屬凈洗劑和氯化鋅溶液或稀鹽酸溶液清洗后，再在60-70。C的乙醇溶液中浸洗 15-30分鐘。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱包鑄前預(yù)處理方法，其特 征在于所述步驟(2)中鍍錫層的厚度為15-20微米。
7、 根據(jù)權(quán)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(yù)處理方法，其特征在于所步驟(3)中，烘箱的溫度優(yōu)選150-160°C, 保溫時(shí)間優(yōu)選3 0-4 0分鐘。
8、 根據(jù)權(quán)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(yù)處理方法，其特征在于所述步驟(4)中的鉛合金為1 : 1的鉛錫合金。
9、 根據(jù)權(quán)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(yù)處理方法，其特征在于所述步驟(1)在采用金屬凈洗劑對(duì)銅鑲件表面 進(jìn)行清洗之前，還采用切削工具在銅鑲件包鑄面形成若干凹槽。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的鉛酸蓄電池銅芯極柱銅鑲件包鑄前預(yù)處理方 法，其特征在于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(fā)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(duì)銅鑲件進(jìn)行預(yù)處理的方法，該方法包括(1)對(duì)銅鑲件表面進(jìn)行清潔處理，(2)對(duì)銅鑲件進(jìn)行鍍錫處理，(3)將銅鑲件進(jìn)行預(yù)熱，(4)將銅鑲件浸入鉛合金熔融液片刻，取出后甩去表面粘附不牢的鉛合金后，立即放入?yún)R流排澆鑄模具鉛合金套座的型腔中，進(jìn)行鉛合金的包鑄。本發(fā)明的預(yù)處理方法，在銅鑲件包鑄的過(guò)程中，可使銅鑲件與匯流排鉛合金套座的界面結(jié)合更加緊密，這種緊密的結(jié)合可大大減少使用過(guò)程中銅鑲件周圍出現(xiàn)細(xì)微滲漏的現(xiàn)象出現(xiàn)，最大程度延長(zhǎng)電池的使用壽命。該預(yù)處理方法步驟簡(jiǎn)單、操作容易，很好地解決了電池制造、使用行業(yè)感到辣手的難題，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
文檔編號(hào)H01M2/30GK101593823SQ20091004001
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月31日
發(fā)明者陳樂(lè)伍 申請(qǐng)人:廣東猛獅電源科技股份有限公司