蓄電池生產(chǎn)工藝（板柵生產(chǎn)工具介紹）

2 板柵生產(chǎn)工具介紹

*電熔鉛爐

? 電熔鉛爐外觀（見圖5）500㎏—1000㎏較多，采用電加，分為鉛爐、加熱部分‘溫控部分。規(guī)格不同熔鉛量不熱，功率18—36Kw，溫度可設(shè)定并自動控制，采用三相電供電。

?? 也有采用煤加熱和燃油加熱的，優(yōu)點是能耗成本較低，缺點是溫度不宜控制，鉛氧化燒損比較嚴重。?? 現(xiàn)多采用電加熱的熔鉛爐。

*手工澆鑄板柵膜具

? 手工膜具如上圖（圖6）所示，分為動模和定模，澆鑄篇數(shù)多為每模一大片，根據(jù)極板尺寸不同又可以分為若干小片。膜具有帶電加熱板的和不帶電加熱板的兩種。澆鑄質(zhì)量和速度與操作者的熟練程度關(guān)系很大。

*鑄板機

? 鑄板機具有操作方便、運行可靠、能耗低、勞動強度低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點，適應(yīng)于大眾規(guī)模蓄電池廠使用。?配套包括：鑄板主機、熔鉛爐、輸鉛系統(tǒng)、循環(huán)水降溫系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。

? 生產(chǎn)速度：6—15大片/分鐘；

? 整機功率：1—1.5噸；

? 最大澆鑄尺寸：370×（110-160）×（1.2-4.5）

?? 不同廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品參數(shù)略有不同。

??3.3 合金的配置

??? 配置合金工具

熔鉛鍋? 鉛鍋容量大小可根據(jù)產(chǎn)量而定。要求鉛鍋上面安裝排鉛塵的環(huán)保裝置，還需要安裝攪拌裝置，好的熔鉛鍋在配置過程中在鍋內(nèi)充入惰性氣體或在真空下熔化，以防止鉛的氧化。普通的鉛鍋為了防止鉛的氧化燒損，在鉛液表面放置木炭或石英砂等以減少鉛液和空氣接觸。

?鼓風機? 如果采用煤炭加熱方式，還需配備適宜的鼓風機。、

?鉛錠膜? 配置好的合金要澆鑄成鉛錠保存。

*鉛銻合金的配制

先將總數(shù)約一半的鉛錠加入熔鉛鍋內(nèi)，加溫，使鉛熔化。用錘子將規(guī)定量的銻砸成70毫米左右的小塊，放入鍋內(nèi)。待溫度加熱到500—550℃時，用特制的工具將浮在鉛液表面的銻壓入鉛液下面（因為銻的密度低，只有6.7g/cm，所以會浮在表面），使銻全部熔化。待銻完全熔化后，加入余下的鉛，開動攪拌系統(tǒng)，進行充分的攪拌。攪拌時間不低于30分鐘。攪拌完成后，用專用漏勺打撈出鍋內(nèi)的鉛渣。對鍋內(nèi)的鉛進行銻含量分析。不合要求時進行調(diào)整。合格后鑄錠。??????????????????????????????????????????????

合金配制中，殘渣率一般在0.5—2％；銻燒損一般在0.2—0.4%之間。

*用還原鉛配制鉛銻合金

? 現(xiàn)在多數(shù)廠家為了節(jié)約成本都采用蓄電池冶煉中的還原鉛來配置鉛銻合金。采用這種方法時，首先要確定還原鉛中的銻含量，然后在計算出應(yīng)加入的銻。

?? 測定方法：用鐵勺盛裝一定量的被測熔融的鉛銻合金，放在如圖8所示的平板上，將0—600℃量程的水銀溫度計固定在支架上，水銀溫度計的水銀浸在熔融的鉛銻合金中，注意水銀溫度計所示的溫度，開始測量的合金液溫度呈上升趨勢，升至某點稍停，有逐漸下降。當熔融合金開始凝固時，可以發(fā)現(xiàn)，水銀溫度計上的溫度顯示停留一段較長時間不變。這一段時間所顯示的溫度值就為合金的凝固點（即溫度下降開始變慢的轉(zhuǎn)折點），以后溫度繼續(xù)下降出現(xiàn)溫度平臺（隨著時間的變化，溫度不再變化的一段水平線），直到合金液全面凝固后溫度又開始下降。

? 鉛銻合金液在凝固過程中為什么會出現(xiàn)溫度下降變慢的轉(zhuǎn)折點和溫度平臺

呢？這是因為合金液從鉛鍋中舀出是，溫度約在400—450℃，由于合金液要向

環(huán)境散熱，因此，合金液的溫度就隨著散熱過程而下降，當合金溫度下降到合金的凝固點溫度時合金開始凝固析出α-Pb，又稱α相（α-Pb基本上都是Pb，只有少量的Sb溶解在鉛內(nèi)），由于析出鉛，合金液中的銻含量相對增高，從表1中銻合金的性質(zhì)可以知道，隨著銻含量的增加，合金的凝固點就下降，此時，合金液溫度應(yīng)該繼續(xù)下降，但由于凝固過程是放熱過程，合金液內(nèi)部放出的熱量就是出現(xiàn)溫度下降變慢的轉(zhuǎn)折點。當溫度降到252℃時，在鉛銻合金液中同時析出兩相即α相和β相（β相也叫β—Sb固溶體，即Sb里含有少量的Pb），這時液相也完全消失，液相含量為含Sb11.1%，此時合金組成不變，凝固點也就固定，所以就出現(xiàn)了溫度平臺，直到合金全部凝固，溫度才繼續(xù)下降，因此252℃是鉛銻合金液的最低熔融溫度，叫最低共熔點。Sb含量大于11.1%的叫過共熔合金（或過晶合金），含Sb量小于11.1%的叫亞共熔合金（或亞共晶合金），鉛酸蓄電池所用的鉛銻合金一般都是亞共晶成分的合金。根據(jù)合金成分的不同含量，通過測量，可以得到合金凝固對照表（表2），這是很適宜生產(chǎn)需要的，一般只需測量一下凝固點就可以知道配制的合金中Sb的含量是多少。

附表6：鉛銻合金含銻量（質(zhì)量分數(shù)）與凝固點的關(guān)系

用凝固點測定鉛銻合金含銻量的方法，對純鉛和純銻配制的鉛銻合金，是較為準確的，對于用還原鉛、高銻鉛等配制的鉛銻合金，由于合金中含有一定量的其他元素，這些元素的存在，對凝固點法測量的含銻量有一定影響，出現(xiàn)偏高值。所以應(yīng)該應(yīng)用化學分析法找出偏差規(guī)律，從而制定相應(yīng)的修正值。

現(xiàn)在的合金廠多采用光譜儀測定合金中各元素的含量，具有快捷、準確的特點，但設(shè)備造價較高。

????? *鉛銻砷合金的配制

? 按鉛銻合金的配制方法，將鉛和銻在熔鉛鍋內(nèi)熔化后進行加砷，先把規(guī)定加入量的砷搗成小塊，裝入帶有長手柄的鉆有許多小孔（直徑為5mm左右）的小鐵桶內(nèi)，沉入鍋底，攪拌5~6min，砷即完全熔化，這時合金液的溫度一般在530℃左右，停在加溫，再攪拌8~10min使之充分混合均勻即可鑄錠。

?? （注意：砷是一種有毒物質(zhì)，配制是必須小心做好防護措施）

????? ?*低銻六元（鉛銻砷錫銅硒）合金的配制

將越總數(shù)一半的鉛或還原鉛在熔鉛鍋內(nèi)熔化后，依據(jù)合金標準規(guī)定的各元素的添加量依次加入，加入的順序為加銅——加銻。此時的溫度應(yīng)控制在500~550℃，至銅和銻全部熔化后，進行充分的攪拌，然后加入余下的鉛或還原鉛，溫度控制在400~450℃，待鉛全部熔化后，再依次加入砷（或砷母合金）——加硒（或硒母合金）——加錫。進行30min的攪拌后取樣分析，不符合要求則加量進行調(diào)整，符合要求后進行鑄錠。

（注意：直接加入砷、錫、硒時要考慮燒損量）

?? *鉛鈣錫鋁合金的配制

將2/3的鉛錠加入鉛鍋升溫到350~400℃，使鉛熔化，然后升溫至600~7010℃，撈去表面氧化渣稱重后，加入定量的保護劑（鋁錠+高純硅——7：1）壓入鉛鍋內(nèi)，熔化后攪拌5~10min使鋁全部溶于鉛液中，將定量的鈣裝入帶有長柄的鉆有許多小孔（3~5mm）的小鐵桶內(nèi)，沉入鍋底，攪拌10~20min，此時合金液溫度約在600℃左右，停止加熱，將余下的1/3鉛錠加入，再加入定量的錫，待鉛、錫全部熔化后攪拌5~10 min，撈出表面浮渣稱重，取樣化驗，符合后鑄錠。

3.4? 合金的熔化與膜具加熱

板柵澆鑄時，需先將配制好的合金溶化，熔化后的合金液溫度對板柵澆鑄是的成型關(guān)系很大，合金液的溫度過高或過低都不能澆鑄出良好的板柵。一般情況下，合金液溫度應(yīng)控制在450~550℃的范圍，但工廠在實際中應(yīng)根據(jù)具體情況摸索出最佳的合金液溫度，即在保證板柵澆鑄質(zhì)量的前提下，盡可能的降低損耗，提高功效。使用鑄板機澆鑄是，鉛鍋中的合金液溫度可以低一些，因為鉛液由管道輸送到澆鑄端頭是將再次加溫，能保證合金液的溫度符合澆鑄的要求。澆鑄膜具的加熱：板柵澆鑄前，要對膜具進行加熱、噴脫模才能夠進行澆鑄。否則不會成型。膜具加熱分電加熱、鉛液加熱和氧氣—乙炔焊槍加熱三種，鑄板機模具一般用電加熱，手工膜具

多數(shù)為鉛液加熱，也有用電加熱的。

氧氣—乙炔焊槍加熱一般只作輔助加熱形式。

????????????????????? ?3.5 板柵的作用

板柵的作用有兩個，其一，作為活物質(zhì)的支撐體，要求有一定的強度，并且要求極板柵和活物質(zhì)能結(jié)婚牢固：其二，作為集流導電體，要求電流分布合理、電壓降?。?a target="_blank">電阻小）。?????????????????????? 3.6 板柵的生產(chǎn)工藝

?板柵澆鑄時應(yīng)注意哪些事項：

l????? 鉛液的溫度：

澆鑄板柵時掌握合適的溫度，既保證了澆鑄的順利進行，有可使合金的氧化損失降到最低程度，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。要求：在能澆鑄成型的情況下，儀最低的鉛液溫度進行澆鑄。

l????? 不同合金

合金的成分不同，其特性也不同，如：熔點、流動性、易氧化的程度、結(jié)晶的狀況等等。流動性差的合金，溫度就要生高點；易氧化的合金，例如鉛銻鎘合金、鉛鈣合金溫度就要降低點。另外還要根據(jù)板柵膜具的屬性、板柵的厚度，靈活掌握合金的溫度。

附表7：不同合金澆鑄溫度參考表

l????? 膜具溫度：

噴脫模劑時的溫度180~200度；正常澆鑄溫度150~180度。

噴脫模劑時，膜具溫度如果太低脫模劑易掉。并且澆鑄不易成型；溫度太高脫模劑中的軟木粉被燒黑同樣已脫落。

澆鑄時，鉛溫太低澆鑄難成型，鉛溫太高有三個缺點：板柵結(jié)晶太大、收縮嚴重引起“燒片”（注：從模具中取出板柵后，輕輕一折筋條就在極耳或澆口處斷裂俗稱燒片），影響壽命；脫模劑易掉；合金氧化嚴重。

l????? 脫模劑的配制：

配方（一） （適應(yīng)于鉛銻或低銻多元合金）：

?? 水????????????????????????????? 3.02升

?? 硅酸鈉????????????????????????? 200毫升

?? 軟木粉????????????????????????? 227克

?? 先將水和硅酸鈉倒入鍋內(nèi)，充分攪拌，加熱至沸騰，然后加入軟木粉，并且不停攪拌，均勻后改用小火煮沸2小時，冷卻、過篩待用。

配方（二）? （此配方粘接強度好，適應(yīng)于多種合金）

?? 水????????????????????????????? 10升

?? 軟木粉????????????????????????? 600克

?? 硅酸鈉（密度1.45）????????????? 240毫升

?? 磷酸二氫鋁（密度1.45）????????? 200毫升

?? 先將定量的磷酸倒入恒溫80℃的容器中，再把氫氧化鋁慢慢的倒入磷酸中，至反應(yīng)生成無色的粘稠狀液體，再用水調(diào)整至密度為1.45，待用。

????? 3H₃PO₄+Al（OH）=Al（H₂PO₄）+H₂O

????? 將10升水加入240毫升硅酸鈉中，攪拌均勻，加入200毫升磷酸

二氫鋁，攪拌均勻即可使用。

?? 配方（三）?? （用于鉛鈣合金）

????? 軟木粉???????????????????????? 400克

????? 骨膠?????????????????????????? 120克

? ????溫水?????????????????????????? 10升

????? 用溫水（70℃左右）將骨膠融化后加入軟木粉進行充分攪拌，必要時可加熱煮沸。配制后兩日內(nèi)都可使用。????

l????? 怎樣噴涂脫模劑：

?????? 將膜具進行加熱（加熱的方法有電加熱、鉛鍋內(nèi)加熱、氧氣焊槍加熱等），加熱至溫度在180~200℃，如果穩(wěn)定高時需待溫度下降至該溫度時才能噴涂脫模劑。通常操作工作采取降溫的辦法是在膜具上噴水霧。常用的加熱方式為鉛鍋內(nèi)加熱，將膜具放到鉛鍋內(nèi)，約15min待膜具溫度升至200℃以上時將其從鉛鍋中取出，用鋼刷子將膜具表面刷凈，待溫度降至180~200度時開始噴涂脫模劑。將膜具澆鑄面朝外，將配制好的脫模劑裝入噴壺，用0.2~0.5Kpa氣壓進行噴涂，噴涂時注意要使噴槍垂直于膜具表面，均勻移動噴槍，、這樣才能使涂層均勻。先水平移動噴槍，在垂直移動噴槍。這樣反復噴涂數(shù)遍即可澆鑄板柵。噴涂好的膜具經(jīng)澆鑄一段時間后會有部分脫模劑脫落，這時板柵會出現(xiàn)澆不滿、斷筋、毛邊毛刺大等現(xiàn)象，可重新噴涂脫模劑，如還不行，應(yīng)用鋼刷子將膜具上的脫模劑全部刷掉，重新噴涂。

l????? 如何保持模具溫度：

保持澆鑄速度；

澆鑄中間盡量減少停頓時間；

注意保持鉛液溫度的穩(wěn)定

減少噴膜的次數(shù)和降低每次噴膜的時間

l????? 操作中常見問題及解決方法：

取板時，澆口處板柵斷裂，打水少或取板過急；

取出板柵后，輕微折一下即多出斷裂，鉛不合格，收縮嚴重；

板柵變形，取板時用力過大或膜具有缺陷；

某段筋條澆不滿或該處筋條細，該處脫模劑掉；

板耳處洼陷，該處逸氣不良，可將該處的脫模劑刮掉；

板柵某處盲格，對應(yīng)該處的脫模劑掉或該處的膜具有缺陷；

板柵毛邊毛刺，噴膜不良或大面積脫模劑掉或兩塊膜具合不嚴；

板柵厚度或重量相差太大，噴膜厚薄不均或膜具有問題。