一种非金属蓄电池板栅极耳焊接装置的制作方法

本实用新型涉及焊接技术领域，特别涉及一种非金属蓄电池板栅极耳焊接装置。

背景技术：

铅酸蓄电池的比能量非常低，一般在40wh/kg左右，约为锂离子电池的四分之一，铅酸蓄电池中，铅的用量是成本及比能量的关键因素。随着新国标的推行，势必要采取措施进一步降低用铅量以进一步提高比能量，降低成本。非金属导电基体的密度远小于铅，可用于蓄电池的板栅材料，以降低重量，节省成本。但是非金属导电材料由于不是金属，不能与铅合金直接熔接成形，需要在其一端固定极耳，以便于后续的焊机。但是由于非金属蓄电池板栅难以与金属材料直接熔接成型，因此采用常规的焊接方式难以将极耳直接焊接到非金属蓄电池板栅上。

比如中国专利公开号CN106553346A，发明创造的名称为一种双板栅焊接装置，包括有工作台，在所述工作台的中部设置有焊接座板，在所述工作台的两侧均设置有滑轨，所述滑轨上设置有夹具板用来固定板栅，所述夹具板可在滑轨上左右移动，所述焊接座板的两侧设置有滑轨，在所述滑轨上设置有焊接机，所述焊接机可在滑轨上前后移动，所述焊接机位于焊接座板的正上方；通过设置有焊接机来将两组板栅相连接。本发明的焊接原理与常规的焊接原理一致，但是由于非金属蓄电池板栅难以与金属材料直接熔接成型，因此采用本发明进行焊接时，无法有效将极耳与非金属蓄电池板栅焊接在一起。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决传统焊接方式无法有效将极耳焊接到非金属蓄电池板栅上的问题，提供一种非金属蓄电池板栅极耳焊接装置，通过将非金属蓄电池板栅浸入液态铅中，液态铅冷却凝固后形成极耳并与非金属蓄电池板栅牢固结合，从而有效地将极耳焊接到非金属蓄电池板栅上。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：一种非金属蓄电池板栅极耳焊接装置，包括分别设置在底板上的固定模具、移动模具、升降装置和输铅装置，所述移动模具一侧连接有第一驱动装置并在第一驱动装置的驱动下与固定模具相对移动，所述固定模具上设置有第一极耳成型槽，所述移动模具上设置有与第一极耳成型槽相对应的第二极耳成型槽，所述第一极耳成型槽和第二极耳成型槽对接后形成与极耳形状匹配的型腔，所述第一极耳成型槽和第二极耳成型槽上端开口，所述输铅装置向型腔内定量输送液态铅，所述升降装置上连接有位于型腔上方的用于夹持非金属蓄电池板栅的夹具。

本实用新型的工作原理如下：先将固定模具和移动模具合拢，通过输铅装置向型腔内注入定量液态铅，将待焊接的非金属蓄电池板栅固定到夹具上，通过升降装置下降至局部浸入液态铅中，这样液态铅在冷却后便与非金属蓄电池板栅牢固地结合在一起。非金属蓄电池板栅的焊接端可制成多孔状结构或者横竖交错的筋条结构，这样，液态铅在冷却凝固后，能够更加牢固地与非金属蓄电池板栅结合。所述第一驱动装置的作用是驱动移动模具移动，实现移动模具与固定模具的合拢和分离。所述移动模具和固定模具合拢后，第一极耳成型槽和第二极耳成型槽相互扣合形成一个完整的型腔，液态铅在极耳成型槽内定形凝固后最终形成极耳。所述第一极耳成型槽和第二极耳成型槽上端设置的开口用于向成型区域内注入液态铅，同时可使非金属蓄电池板栅通过所述开口进入成型区域。本实用新型可将极耳牢固可靠地焊接到非金属蓄电池板栅上，有效解决了非金属蓄电池板栅与极耳无法有效焊接固定的问题。

作为优选，所述固定模具和移动模具内均设置有加热管和冷却水流道，所述冷却水流道的两端分别连接冷却水管。所述加热管的作用是对固定模具和移动模具进行加热，防止液态铅注入型腔后冷却凝固。这样可以保证液态铅注入型腔内后，不会快速冷却凝固。通过在冷却水流道中通入冷却水，可对液态铅起到冷却凝固的作用。通过控制冷却水的流速，便可控制液态铅的冷却速度。

作为优选，所述固定模具上设置有导向杆，所述移动模具上设置有与导向杆相匹配的导向孔，所述导向杆从导向孔中穿过。通过将导向杆穿过导向孔，这样移动模具在移动过程中便能够沿着导向杆的轴向移动，使得移动模具在移动时具有确定的方向。

作为优选，所述升降装置包括与底板垂直的丝杆和与丝杆平行的导向柱，所述丝杆上端设置有调节手轮，所述丝杆上传动连接有升降块，所述升降块上设置有与导向柱相匹配的导向槽，所述导向柱从导向槽中穿过，所述夹具通过连接臂与升降块相连。通过转动调节手轮，从而带动丝杆旋转，驱动升降块沿丝杆的轴向移动，从而实现夹具的升降。所述导向柱的作用是对升降块的移动方向起导向作用。

作为优选，所述升降块一侧设置有与丝杆平行的高度尺。所述高度尺的作用是标示夹具的下降高度，通过设置高度尺，可保证每次非金属蓄电池板栅的下降高度一致，保证了焊接效果的一致性。

作为优选，所述输铅装置包括通过导轨可移动连接在底板上的移动底座，所述移动底座一侧连接第二驱动装置，所述移动底座上设置有铅锅和与铅锅相连的铅泵，所述铅泵的出液口上设置有向型腔内定量输送液态铅的输铅管，所述输铅管的管口位于型腔的上方。所述铅锅用于盛放熔化的液态铅。铅锅内的液态铅在铅泵的作用下通过输铅管注入型腔内。在向型腔内注入液态铅时，先通过移动底座调整输铅管管口的位置，使管口位于型腔的正上方。液态铅注入完成后，通过移动底座将输铅管移出型腔上方的位置，这样为下一步骤中非金属蓄电池板栅插入液态铅中避让出空间。

作为优选，所述第一驱动装置和第二驱动装置为液压缸或者电缸。液压缸和电缸技术成熟，使用广泛，性能可靠，是作为驱动装置的理想选择。

本实用新型的有益效果是：本实用新型可将极耳牢固可靠地焊接到非金属蓄电池板栅上，有效解决了非金属蓄电池板栅与极耳无法有效焊接固定的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为固定模具和移动模具的结构示意图。

图3为夹具的结构示意图。

图中：1、底板，2、固定模具，3、移动模具，4、第一驱动装置，5、夹具，6、连接臂，7、升降块，8、导向柱，9、丝杆，10、调节手轮，11、高度尺，12、导轨，13、移动底座，14、第二驱动装置，15、铅锅，16、铅泵，17、输铅管，18、导向杆，19、加热管，20、冷却水管，21、夹具本体，22、固定夹。

具体实施方式

下面通过具体实施方式并结合附图对本实用新型作进一步描述。

实施例：如图1至图3所示，一种非金属蓄电池板栅极耳焊接装置，包括底板1。所述底板1为矩形板状结构。所述底板1上设置有固定模具2和移动模具3。所述固定模具2和移动模具3相对设置。所述固定模具和移动模具3之间设置有导向机构。所述导向机构包括设置有固定模具2上的导向杆18和设置在移动模具3上并与导向杆相匹配的导向孔。所述导向杆18设置在固定模具2上与移动模具3相对的一侧。所述导向杆18从导向孔中穿过。所述移动模具3上与固定模具相对的一侧连接有第一驱动装置4。所述第一驱动装置固定在底板1上。所述移动模具3在第一驱动装置4的驱动下与固定模具相对移动。本实施例中，所述第一驱动装置为液压缸或者电缸。所述固定模具2上设置有第一极耳成型槽，所述移动模具3上设置有与第一极耳成型槽相匹配的第二极耳成型槽。所述第一极耳成型槽和第二极耳成型槽上端开口。所述第一极耳成型槽与第二极耳成型槽对接后形成与极耳形状相匹配的型腔。所述型腔内用于容纳液态铅。所述固定模具2和移动模具3内均设置有加热管19和冷却水流道。所述冷却水流道两端分别连接冷却水管20。所述冷却水从冷却水流道一端的冷却水管流入并从另一端的冷却水管流出。

所述型腔上方设置有连接在升降装置上的用于夹持非金属蓄电池板栅的夹具5。所述升降装置包括与丝杆9和导向柱8。所述丝杆9固定在底板1上并与底板1垂直。所述导向柱8与丝杆9平行。所述丝杆9上传动连接有升降块7。所述升降块7与丝杆9之间螺纹配合。所述丝杆9上端设置有调节手轮10。所述升降块7上设置有与导向柱8相匹配的导向槽。所述导向柱8从导向槽中穿过。所述升降块7一侧设置有与丝杆9平行的高度尺11。通过转动调节手轮，从而带动丝杆9旋转，驱动升降块7沿丝杆9的轴向移动。所述夹具5通过连接臂6与升降块7相连。所述夹具5包括夹具本体21。所述夹具本体21为矩形板状结构。所述夹具本体21两侧分别设置有固定架22。

所述固定模具2一侧设置有输铅装置。所述输铅装置包括通过导轨12可移动连接在底部1上的移动底座13。所述移动底座13一侧连接用于驱动移动底座13移动的第二驱动装置14。本实施例中，所述第二驱动装置14为液压缸或者电缸。所述移动底座13上设置有铅锅15和与铅锅15相连的铅泵16。所述铅泵16的出液口设置有向型腔内定量输送液态铅的输铅管17。所述输铅管17的管口位于型腔的上方。所述铅锅15用于盛放熔化的液态铅。铅锅15内的液态铅在铅泵16的作用下通过输铅管注入型腔内。

利用本实用新型将极耳焊接到非金属蓄电池板栅上时，其具体步骤如下：1）移动模具3和固定模具2合拢，开启移动模具3和固定模具2上的加热管19，将非金属蓄电池板栅固定到夹具5上，焊接端朝下；2）通过输铅装置向型腔内输入定量的液态铅，通过升降装置将非金属蓄电池板栅下降至下端浸入液态铅内；3）关闭加热管，在固定模具2和移动模具3的冷却水流道内通入冷却水使液态铅冷却；4）移动模具3与固定模具2分离，将焊接完成的非金属蓄电池板栅取出。

非金属蓄电池板栅的焊接端可制成多孔状结构或者横竖交错的筋条结构，这样，液态铅在冷却凝固后，能够更加牢固地与非金属蓄电池板栅结合。步骤1）中，固定模具和移动模具的加热温度为300-400℃，这样可以保证液态铅注入型腔内后，不会冷却凝固。步骤2）中，在向型腔内注入液态铅时，先通过移动底座调整输铅管管口的位置，使管口位于第一极耳成型槽和第二极耳成型槽的正上方。液态铅注入完成后，通过移动底座将输铅管移出型腔上方的位置，这样为下一步骤中非金属蓄电池板栅插入液态铅中避让出空间。步骤3）中，液态铅冷却至常温的时间控制在2-10分钟，防止冷却太快而导致铅收缩影响焊接品质。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征 进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。