一种铅酸蓄电池助焊剂及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明公开了一种铅酸蓄电池助焊剂，质量百分比组成为：酒精5?20％；磷酸50?80％；其余为水。本发明的助焊剂能有效清除极耳上的氧化物，实现电池良好的汇流排焊接效果；改善电池焊接质量，改善产品虚假焊、包焊、掉片等不良问题，有效降低了焊接不良率；焊后残留物少，杜绝了由于助焊剂粘连极板、隔板导致电池报废的现象；原材料取材配制方便，较市场可购买的助焊剂而言，生产成本较低。
【专利说明】
一种铅酸蓄电池助焊剂及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种铅酸蓄电池助焊剂及其制备方法 和应用。
【背景技术】
[0002] 铅酸蓄电池是以极群为单位组装成的，极群由多个正、负极板及隔板组成，每个极 群中，同极极耳通过与汇流排铸焊组成正极汇流排和负极汇流排。随着铅酸蓄电池焊接生 产工艺不断创新，由以前的手工焊接模式创新为铸焊生产模式，工艺的创新给产品质量提 出了更高的要求，铸焊电池生产效率高，控制环节多，因此，产生不良问题的地方也随之多 了，主要体现在极板虚假焊、包焊、掉片等现象，导致这一现象的发生主要与助焊剂、铅液温 度、焊接时间、冷却时间等有着密切关系，任意一项达不到技术要求都会导致产生批量不良 品。
[0003] 铸焊过程中，必须使用助焊剂，助焊剂是蓄电池在铸焊时运用的一种溶剂，是一种 促进焊接的化学物质，其在焊接过程中的主要作用：（1)去除被焊金属表面的氧化物；（2)降 低焊料的表面张力，增强润湿性；（3)防止焊接时焊料和被焊基体表面再次被氧化；（4)有利 于热量传递到焊接区。衡量助焊剂的性能，除了考虑其铸焊效果外，还要考虑助焊剂中的各 种成分进入到电池内部后对电池性能的影响。有的助焊剂虽然焊接效果好，但是进入到电 池内部，会导致电池不储存电量。
[0004] 目前，国内外蓄电池制造厂家普遍采用的助焊剂分为油性和水性两类。油性助焊 剂通常以乙二酸、丁二酸、柠檬酸等有机酸为活化剂，以聚乙二醇、丙三醇、乙酸乙酯等为主 要溶剂配制，如公开号为CN102248326A的中国专利公开了以33~55wt%的丁二酸、己二酸 为活化剂，以聚乙二醇、三甘醇为溶剂的助焊剂;公开号为CN103521948A的中国专利公开了 以5~10wt%的二羟甲基丁酸为活化剂，以乙醇、丙醇为溶剂的助焊剂。该类助焊剂对铅锑 合金板栅焊接效果不错，但不适用于铅钙合金的板栅焊接效果较差，且其冬天容易凝固、活 化性较弱、导致铸焊模具清理困难。另外，该类助焊剂容易粘连到极板表面及隔板，造成电 池短路报废，且采购成本高、在高温环境中使用容易挥发，造成材料损失较大。
[0005] 国内市场上的水性助焊剂大多以硫酸、亚磷酸、偏磷酸等为活化剂，以去离子水为 溶剂配制，如公开号为CN104475712A的中国专利公开了以3~5wt%的亚磷酸为活化剂的助 焊剂;公开号为CN103706966A的中国专利公开了以8~15wt %的偏磷酸为活化剂的助焊剂。 这种水性助焊剂阻燃性不错，但与极耳的相容性较差，易产生虚焊、假焊等现象。此外，这些 水性助焊剂采用的活化剂均为高沸点酸，焊接后易残留，从而腐蚀焊接点，对铅酸蓄电池板 栅与汇流排的焊接质量造成严重影响。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有技术的缺点作出改进，提供一种低挥发、低成本，能改善 电池报废率的铅酸蓄电池助焊剂。
[0007] -种铅酸蓄电池助焊剂，质量百分比组成为：
[0008] 酒精 5-20%
[0009] 磷酸 50-80%
[0010] 其余为水。
[0011] 本发明中，酒精的主要作用是清洁极耳;磷酸是三元中强酸，具有强还原性，能使 极耳表面的氧化层被酸性腐蚀熔解，露出新鲜的金属铅，同时在金属铅表面腐蚀出凹坑状， 目的是去除表面的氧化铅，促使表面粗糙，铅液浸入后结合更牢固；水的主要作用是稀释磷 酸，降低磷酸的粘稠度，提高使用助焊剂后极耳的干燥效率。
[0012] 作为优选，所述的铅酸蓄电池助焊剂，质量百分比组成为：
[0013] 酒精 5-18%
[0014] 磷酸 50-78%
[0015] 其余为水。
[0016] 酒精的浓度过低，无法达到清洁表面油污的目的;浓度过高，则助焊剂的挥发量过 高，在高温环境中使用时损失较大。
[0017] 进一步优选，所述的铅酸蓄电池助焊剂，质量百分比组成为：
[0018] 酒精 8-14%
[0019] 磷酸 50-78%
[0020] 其余为水。
[0021 ]磷酸的浓度过高，粘稠度过高，使用助焊剂后极耳的干燥效率过低;磷酸的浓度过 低，则不利于助焊剂熔解氧化层。
[0022] 进一步优选，所述的铅酸蓄电池助焊剂，质量百分比组成为：
[0023] 酒精 8-14%
[0024] 磷酸 65-78%
[0025] 其余为水。
[0026]本发明助焊剂改善了电池报废率，不会出现由于助焊剂沾到隔板、极板表面而产 生的电池报废;此外，原材料取材配制方便，挥发成分减少，避免在高温环境中使用造成助 焊剂的损失。
[0027] 作为优选，所述酒精可采用工业酒精。所述工业酒精乙醇含量为95-99%。酒精可 以去除被焊接材质表面油污，增大焊接面积。
[0028] 所述铅酸蓄电池助焊剂的制备方法包括:按质量配比取酒精、磷酸和水;将所取酒 精、磷酸和水混合在一起，搅拌均匀。
[0029] 所述搅拌时间为5-30min。
[0030] 所述搅拌速度为100_500rpm。
[0031] -种组合物在铅酸蓄电池铸焊中的应用，所述组合物的质量百分比组成为：
[0032] 酒精 5-20%
[0033] 磷酸 50-80%
[0034]其余为水。
[0035]铸焊方式为：先将板耳在所述助焊剂里浸湿，再把叠好的极板组移至带有模具的 铅液铸焊，极耳插入高温铅液内，使铅液板把板耳表面熔化，然后铅液冷却凝固，使多片板 耳连接在一起。
[0036]将极板的板耳在所述助焊剂浸湿的目的是助于焊接，清洁极耳并去除极耳表面的 氧化物，使板耳表面与铅液熔为一体。
[0037]本发明的有益效果：
[0038] (1)有效清除极耳上的氧化物，实现电池良好的汇流排焊接效果。
[0039] (2)改善了电池焊接质量，改善了产品虚假焊、包焊、掉片等不良问题，有效降低了 焊接不良率。
[0040] (3)焊后残留物少，杜绝了由于助焊剂沾到隔板、极板表面而产生的电池报废的现 象。
[0041 ] (4)原材料取材配制方便，较市场可购买的助焊剂而言，生产成本较低。
【具体实施方式】：
[0042] 实施例1
[0043] -种铅酸蓄电池助焊剂，质量百分比组成为：
[0044] 酒精 5%
[0045] 磷酸 65%
[0046]其余为水。
[0047]按质量配比取酒精、磷酸和水;将所取酒精、磷酸和水混合在一起，在lOOrpm下搅 拌30min。
[0048] 实施例2
[0049] -种铅酸蓄电池助焊剂，质量百分比组成为：
[0050] 酒精 8%
[0051 ]磷酸 55%
[0052] 其余为水。
[0053]按质量配比取酒精、磷酸和水;将所取酒精、磷酸和水混合在一起，在200rpm下搅 拌20min。
[0054] 实施例3
[0055] -种铅酸蓄电池助焊剂，质量百分比组成为：
[0056] 酒精 12%
[0057] 磷酸 60%
[0058] 其余为水。
[0059]按质量配比取酒精、磷酸和水;将所取酒精、磷酸和水混合在一起，在300rpm下搅 摔15min〇
[0060] 实施例4
[0061] -种铅酸蓄电池助焊剂，质量百分比组成为：
[0062] 酒精 14%
[0063] 磷酸 65%
[0064]其余为水。
[0065]按质量配比取酒精、磷酸和水;将所取酒精、磷酸和水混合在一起，在400rpm下搅 摔10min〇
[0066] 实施例5
[0067] -种铅酸蓄电池助焊剂，质量百分比组成为：
[0068] 酒精 18%
[0069] 磷酸 70%
[0070]其余为水。
[0071]按质量配比取酒精、磷酸和水;将所取酒精、磷酸和水混合在一起，在500rpm下搅 拌5min〇
[0072] 实施例6
[0073] -种铅酸蓄电池助焊剂，质量百分比组成为：
[0074] 酒精 20%
[0075] 磷酸 55%
[0076]其余为水。
[0077]按质量配比取酒精、磷酸和水;将所取酒精、磷酸和水混合在一起，在250rpm下搅 摔15min〇
[0078] 实施例7
[0079] -种铅酸蓄电池助焊剂，质量百分比组成为：
[0080] 酒精 8%
[0081] 磷酸 78%
[0082] 其余为水。
[0083]按质量配比取酒精、磷酸和水;将所取酒精、磷酸和水混合在一起，在lOOrpm下搅 拌30min。
[0084] 实施例8
[0085] 一种铅酸蓄电池助焊剂，质量百分比组成为：
[0086] 酒精 10%
[0087] 磷酸 80%
[0088] 其余为水。
[0089]按质量配比取酒精、磷酸和水;将所取酒精、磷酸和水混合在一起，在200rpm下搅 摔25min〇
[0090] 在铸焊机上对三种不同电池型号(A型号：6-DZM-12、B型号：6-DZM-16、C型号：6-DZM-17)各200个极群进行铸焊之后仔细观察铸焊极群的焊接质量，观察并统计铸焊不良极 群的数量，使用实施例1-8的助焊剂，不良极群统计结果如表1所示。
[0091] 表1不同助焊剂对极群不良率的影响
[0092]
[0093] 从表1可以看出，采用本发明助焊剂进行铸焊之后，铸焊不良率都低于1 %。
[0094] 在使用实施例1-8的助焊剂进行铸焊的极群中，各取目测正常的5个极群，编号为 1-5，然后在拉力机上进行拉力测试，测试结果如表2所示。
[0095] 表2不同助焊剂对极群抗拉强度的影响
[0096]
[0097] 从表2可以看出，采用本发明助焊剂进行铸焊之后，极群的抗拉强度均大于 135kgf〇
【主权项】
1. 一种铅酸蓄电池助焊剂，其特征在于，质量百分比组成为： 酒精 5-20% 磷酸 50-80% 其余为水。2. 如权利要求1所述的铅酸蓄电池助焊剂，其特征在于，质量百分比组成为： 酒精 5-18% 磷酸 50-78% 其余为水。3. 如权利要求1所述的铅酸蓄电池助焊剂，其特征在于，质量百分比组成为： 酒精 8-14% 磷酸 50-78% 其余为水。4. 如权利要求1所述的铅酸蓄电池助焊剂，其特征在于，质量百分比组成为： 酒精 8-14% 磷酸 65-78% 其余为水。5. 如权利要求1所述的铅酸蓄电池助焊剂，其特征在于，所述酒精可采用工业酒精。6. 如权利要求1-5任一项所述铅酸蓄电池助焊剂的制备方法，其特征在于，包括:按质 量配比取酒精、磷酸和水;将所取酒精、磷酸和水混合在一起，搅拌均匀。7. 如权利要求6所述的铅酸蓄电池助焊剂的制备方法，其特征在于，所述搅拌时间为5-30min〇8. 如权利要求6所述的铅酸蓄电池助焊剂的制备方法，其特征在于，所述搅拌速度为 100-500rpm〇9. 一种组合物在铅酸蓄电池铸焊中的应用，所述组合物的质量百分比组成为： 酒精 5-20% 磷酸 50-80% 其余为水。
【文档编号】B23K35/362GK105945452SQ201610428374
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】张林山, 陈建丰, 杨滔
【申请人】浙江天能动力能源有限公司