JPS5947430B2 - Leak-free connection methods and devices - Google Patents
Leak-free connection methods and devicesInfo
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- JPS5947430B2 JPS5947430B2 JP49134437A JP13443774A JPS5947430B2 JP S5947430 B2 JPS5947430 B2 JP S5947430B2 JP 49134437 A JP49134437 A JP 49134437A JP 13443774 A JP13443774 A JP 13443774A JP S5947430 B2 JPS5947430 B2 JP S5947430B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は鉛バツテリ一(蓄電池)の中間セル(Int
er−Cell)接続部の形成に関し、特にバツテリ一
の隣接セルの間の隔壁の開口を通して2つの鉛合金製の
バッテリ一極板セル間接続部材の一部を押出し、前記押
出されたセル間接続部材の部分を接触させ、前記部材に
溶解電流を供給し、それを溶融温度まで加熱し、前記溶
融した部分に力を適用して溶融したセル間接続部材の金
属を前記開口に充満させて、冷却後に前記セル間接続部
材の間に確実な機械的および電気的な接続部を形成させ
るようにした接続部を形成する方法と装置に関する。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to an intermediate cell (Int) of a lead battery (storage battery).
er-Cell), in particular, extrude a part of the inter-cell connection member of two lead alloy battery plates through the opening of the partition wall between adjacent cells of the battery, and form the extruded inter-cell connection. contacting portions of the member, applying a melting current to the member, heating it to a melting temperature, and applying a force to the molten portion to fill the opening with molten intercell connection member metal; The present invention relates to a method and apparatus for forming a connection that forms a reliable mechanical and electrical connection between the intercell connection members after cooling.
このような方法を実施するにあたb、前記極板セル間接
続部材は1つの開口を有する中間セル隔壁に対して緊密
なクランプ装置によシ押圧され、2つの溶解電極(押出
器)が前記クランプ体の孔を介して相互に圧搾され、前
記セル間接続部材の金属が前記セル間接続部材から前記
開口内へ押出されて接触し、それから前記押出された金
属に溶解電流が供給されて溶融され、前記電極(押出し
器)の連続的な力によジ前記溶融部分は前記開口内の空
隙に流入し、同時に、より多くの金属が前記セル間接続
部材から前記開口内へこの開口がセル間接続部材の金属
によジ満たされるまで押出され、それから溶解された金
属は冷却され、クランプカおよび電極(押出し器)の押
出し力を適用した状態で固化される。In carrying out such a method, the plate-cell connecting member is pressed by a tight clamping device against the intermediate cell partition having one opening, and the two melting electrodes (extruders) The metal of the inter-cell connecting member is pushed out from the inter-cell connecting member into the opening and comes into contact with each other through the hole of the clamp body, and then a melting current is supplied to the extruded metal. Due to the continuous force of the electrode (extruder), the molten part flows into the gap in the opening, and at the same time more metal flows from the intercell connecting member into the opening. The molten metal is extruded until it is filled with the metal of the inter-cell connection member, and then the molten metal is cooled and solidified under the application of the extrusion force of the clamper and electrode (extruder).
このような方法を一般の製造工程において実施する際の
問題点は、長い製造工程における溶解部の一貫性の保証
および溶解条件および製品の監視を行なうための簡単な
品質制御技術を提供することである。The problem with implementing such methods in general manufacturing processes is that they provide simple quality control techniques to ensure consistency of the melt over long manufacturing runs and to monitor melt conditions and product. be.
空気漏出およびIR落下のような通常の非破壊検査は、
非良質の溶解部を検知してその溶解条件が補正を必要と
することを作業者に警告するに十分な効果をもたない。
空気漏出では、隔壁開口が密封状態となったか否かは検
知するが、溶解部の質が良好か否かは検知されない0ま
たIR落下では経験上多くの非良好の溶解部が検知され
ていない。「溶解条件」というのは主にクランプ力、電
極(押出し器)の押出し力および応答(すなわちフオロ
一・メル一)、溶解電流および溶解時間を含むものであ
る。前記の方法の一般の製造作業における別の問題は、
この作業に影響する変量を最少にし、他の変量、すなわ
ち溶解条件を制御可能にし、しばしば補正および調整す
ることなしに長い時間連続的に前記方法を実施させるこ
とができる広い作動範囲を有するようにすることである
。Normal non-destructive tests like air leaks and IR drops are
It is not effective enough to detect poor melting parts and alert the operator that the melting conditions require correction.
In air leakage, it is detected whether the partition wall opening is sealed, but it is not detected whether the quality of the melted part is good or not.In addition, in IR drop, experience shows that many poor melted parts are not detected. . "Dissolution conditions" mainly include clamping force, extrusion force and response of the electrode (extruder) (ie, fluoro-mel), dissolution current, and dissolution time. Another problem in the general manufacturing operation of the above method is that
To minimize the variables that affect this operation, to be able to control other variables, namely melting conditions, and to have a wide operating range that allows the process to be carried out continuously for long periods of time, often without correction and adjustment. It is to be.
この発明は前述の問題点を解決することを目的にしてお
)、まず溶解される極板のセル間接続部材が少なくとも
2重量%のアンチモニ一を含有する亜共晶鉛−アンチモ
ニ一合金から鋳造され、その後このセル間接続部材はバ
ツテリ一の中間セル隔壁の開口を通して接触するように
押出され、この接触面は開口の面積の15〜75%の面
積を有し、前記セル間接続部材押出し部は軟化工程、富
アンチモニ一相(アンチモニ一・リツチ・フエーズ)溶
融工程および貧アンチモニ一相(アンチモニ一・リーン
・フエーズ)溶融工程を通して徐々に加熱され、このセ
ル間接続部材に急速応答の溶解電極(押出し器)によシ
カが作用され、この急速応答電極(押出し器)は、好ま
しくは電極(押出し器)が互いに近づくにつれて圧縮さ
れ電極(押出し器)による力は対抗する力を発する弾性
ウレタンパッドを有して正昧の力を減少し、先ず軟化さ
れた押出し部が溶融する前に再成形され、次いで合金の
富アンチモニ一相が溶解領域から流出されて貧アンチモ
ニ一相が実質的に溶融する前に前記開口の空隙内に充満
される。The present invention aims to solve the above-mentioned problems). First, the intercell connecting member of the electrode plate to be melted is cast from a hypoeutectic lead-antimony alloy containing at least 2% by weight of antimony. The inter-cell connecting member is then extruded into contact with the opening in the intermediate cell partition of the battery, the contact surface having an area of 15 to 75% of the area of the opening, and the inter-cell connecting member extruded portion is gradually heated through a softening process, an antimony-rich one-phase (antimony-rich phase) melting process, and an antimony-poor one-phase (antimony-lean phase) melting process. This fast-responsive electrode (extruder) is preferably an elastic urethane pad that is compressed as the electrodes (extruder) approach each other and the force exerted by the electrode (extruder) exerts an opposing force. to reduce the net force, the softened extrudate is first reshaped before melting, and then the antimony-rich phase of the alloy is forced out of the melting region and the antimony-poor phase is substantially melted. The cavity of the opening is filled before the opening.
こうして形成された溶解部は密度が高く、すなわち空隙
がなく、開口壁に隣接して富アンチモニ一・リングが形
成され、破壊後に貧アンチモニ一相の接合部によジ形成
される指示コアが形成され、これは形成された溶解部を
評価し、かつ中間セルの接続部を形成するのに利用され
る方法および装置の安定性を監視(モニター)するため
に利用される。好ましくは、ここに使用される鉛一アン
チモニ一合金は、2〜4.5重量%のアンチモニ一、少
なくとも0.03重量%で0.3重量%以下の錫および
0.001%以トの硫黄から成り、このような組成の合
金は、指示コアから見て信頼性が改善される。The melt zone thus formed is dense, i.e. void-free, with an antimony-rich ring forming adjacent to the aperture wall, and an indicating core formed by the antimony-poor monophase junction after fracture. This is used to evaluate the melt formed and to monitor the stability of the method and equipment used to form the intermediate cell connections. Preferably, the lead-antimony-alloy used herein contains 2 to 4.5% by weight antimony, at least 0.03% but not more than 0.3% tin, and not less than 0.001% sulfur. An alloy of such composition has improved reliability as seen from the indicator core.
本源発明の液漏れのない接続方法によれば、鉛−アンチ
モニ一亜共晶合金で鋳造されたセル間接続部材の押出し
部に徐々に増大する電流を供しつつ、それの物理的変化
に迅速に応答するセル間接続部材の後部の永テンシヤル
エネルギ一で押圧することにより貧アンチモニ一中央部
の周囲に富アンチモニ一壌状部を形成することができる
。この発明の範囲は特許請求の範囲に限定されているが
、この発明およびその方法を図面によシ以下に詳細に説
明する。バツテリ一極板のセル間接続部材をバツテリ一
中間セル隔壁の開口を通して押出し、このセル間接続部
材の溶融体を前記押出し部を介して互いに接触させるこ
とにより、バツテリ一中間セル接続部を形成するにあた
b、この発明において、開口の面積の15〜75%の対
向して押出されるセル間接続部材の接触面積をもたらす
ように冷間押出しが利用され、急速応答性電極(押出し
器)が特定の溶解スケジユールに関連して利用され、こ
のスケジユールは下記のようなセル間接続部材押出し部
に3つの物理的変化を生じさせるために溶解電流を徐々
に増大することであシ、すなわち、(1)軟化および再
成形、(2)富アンチモニ一相溶融、および(3)貧ア
ンチモニ一相溶融である。According to the leak-free connection method of the present invention, a gradually increasing current is applied to the extruded part of the intercell connection member cast from a lead-antimony monoeutectic alloy, while rapidly responding to physical changes therein. By pressing with permanent energy from the rear of the responsive inter-cell connecting member, an antimony-rich lump can be formed around the antimony-poor central portion. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS While the scope of the invention is limited by the claims, the invention and its method will be described in detail below with reference to the drawings. A battery-intermediate cell connection portion is formed by extruding the inter-cell connection member of the battery one-polar plate through the opening of the battery-intermediate cell partition wall and bringing the melted body of the inter-cell connection member into contact with each other via the extruded portion. b. In this invention, cold extrusion is utilized to provide a contact area of oppositely extruded intercell connecting members of 15-75% of the area of the aperture, and a rapidly responsive electrode (extruder) is utilized in conjunction with a specific melting schedule, which consists of gradually increasing the melting current to produce three physical changes in the intercell connector extrusion as follows: (1) softening and reshaping, (2) antimony-rich one-phase melting, and (3) antimony-poor one-phase melting.
「急速応答性」電極(押出し器)というのは、セル間接
続部材がその物理的特性を変化する際に、それに瞬間的
に力強く従動(フオロ一・アツプ)できる電極(押出し
器)に関する。急速応答性電極(押出し器)は、好まし
くは、鉛合金が軟化し溶融するにつれて徐々に適用力(
押出し圧力)を減少する電極(押出し器)と徐々にクラ
ンプカ(クランプ圧力)を増大する弾性のクランプ手段
とを有する。なお、隔壁開口内へのセル間接続部材の押
出しを押出し器によシ、さらに通電を押出し器とは別個
の電極によシそれぞれ達成することもできる。少なくと
も2重量%のアンチモニ一を包含する亜共晶鉛−アンチ
モニ一合金で鋳造されるセル間接続部材は、溶解ステー
シヨンにおいて隔壁の壁面に緊密にクランプ(固締)さ
れ、セル間接続部材の一部は隔壁(第5図参照)の開口
内で互いに接触するように冷間押出しされ、開口の面積
の15〜75%の面積の初期接触部が形成される。接触
面積の寸法は初期接触抵抗に影響し、これは溶解部に最
初に消費される熱エネルギー量に影響.する。一部が開
口内で接触した後、溶解電流のスイツチが入れられ、そ
の最大値まで徐々に上昇される。このような溶解電流を
徐々に増大する技術は抵抗溶接(溶解)技術において「
アツプスローピング」として知られて≧・シ、この技術
において、.最初および最終電流レベルは殆んど無段階
の電流上昇パターンが与えられるように変化され得る。
「アップスロープ(増大)および維持」または「アップ
スロープおよびダウンスローブ(減少)」の組合わせが
利用できるが、アツプスロープだけ−の場合に特別の利
益をもたらすようにも見えず、きらに制御を必要ちする
ようになる。交流電源を用いた一定のアップスロープ条
件の場合、溶解時間は少なくとも3サイクルおよび11
サイクル以下が好ましい。3サイクルよジ少ないと、ア
ツプスロープの効果が失なわれ、11サイクルよジ長い
と、隔壁(プラスチツク製)の熱変化が生じる。A "fast-responsive" electrode (pusher) refers to an electrode (pusher) that can instantaneously and forcefully follow an intercell connection member as it changes its physical properties. The fast-responsive electrode (extruder) preferably gradually applies the force (as the lead alloy softens and melts).
It has an electrode (extruder) that reduces the extrusion pressure (extrusion pressure) and an elastic clamping means that gradually increases the clamping force (clamping pressure). Note that it is also possible to extrude the inter-cell connecting member into the partition wall opening by using an extruder, and to apply electricity to the extruder by using an electrode separate from the extruder. The intercell connection member, which is cast from a hypoeutectic lead-antimony alloy containing at least 2% antimony, is tightly clamped to the wall of the partition in the melting station, and the intercell connection member is The parts are cold extruded into contact with each other within the opening of the septum (see Figure 5), forming an initial contact area of 15-75% of the area of the opening. The dimensions of the contact area affect the initial contact resistance, which in turn affects the amount of thermal energy initially dissipated in the melt. do. After the part has made contact within the aperture, the melting current is switched on and gradually increased to its maximum value. This technique of gradually increasing the melting current is known as "resistance welding (melting) technology".
This technique is known as ``up sloping''. The initial and final current levels can be varied to provide an almost stepless current rise pattern.
Combinations of ``up-slope and maintenance'' or ``up-slope and down-slope'' are available, but they do not seem to offer any particular benefit in the case of up-slope alone, and do not require much control. It becomes necessary. For constant upslope conditions with AC power, the dissolution time is at least 3 cycles and 11
cycle or less is preferred. If it is less than 3 cycles, the effect of the up slope is lost, and if it is longer than 11 cycles, thermal changes in the partition wall (made of plastic) will occur.
5〜7サイクルの溶解時間が最も好ましい。A dissolution time of 5 to 7 cycles is most preferred.
溶解電流のアップスローピングの結果、セル間::〒′
:.$′I,二7′:″.:◆二2*藩;。セル間接続
部材は開口内に流動され、溶融の開始直前に開口を完全
に充満するように大きくする(第6図参照)。同時に、
セル間接続部材押出し部の間の接続部の面積が増大し、
それによジ接続部の接触抵抗が減少する。或る程度の空
隙が開口内に、特に接続部を包囲するリング形で開口壁
に隣接して残る。電流が上昇し続けられ、それによジ押
出し部に対してよシ多くの熱が与えられ、接続部におけ
る温度はこれが鉛−アンチモニ一合金の富アンチモニ一
相の融点を越えるまで上昇する。富アンチモニ一相の微
小粒子は急速に溶融し、急速応答性電極(押出し器)に
より継続的に与えられる力の下で、液状になつた富アン
チモニ一相は溶解領域から残つている空隙部へ流動する
(第7図参照)。急速応答性電極(押出し器)により,
高融点の貧アンチモニ一相の実質的な溶融が起こる前に
前記空隙が低温溶融部によシ充満される。最終的に、溶
解領域の中央付近の温度は最終的に、そこに残つている
貧アンチモニ一相の融点まで達し、これも溶融を開始し
、セル間接続部材押出し部の接合が完全にされる。セル
間接続部材の合金の組成は重要であり、貧アンチモニ一
相の実質的な溶融が起こる前に、開口内に残る空隙を適
用された力によ勺充満するに十分な量の低温融点相(即
ち富アンチモニ一相)をもたらすことが必要である。し
かし、この効果を生じさせるのに必要な合金は、前記初
期接触面積(即ち開口面積の15〜75%)を冷間で形
成させることができる範囲の鉛合金の硬度を維持しなけ
ればならない。この硬度をもたらすには少なくとも2%
のアンチモニ一の含有量を有しなければならない。また
、この初期接触面積をもたらす硬度、さらには富アンチ
モニ一部分をより完全にもたらすには、アンチモニ一含
有量を約4,5%ょわ多くのものとすることが好ましい
。アンチモニ一含有量が約2〜4.5%の場合、その結
果は一応の信頼性を有するが必ずしも完全とはいえず、
したがつて、そのようなアンチモニ一特性を有する合金
においては、合金内に制御された量の錫と硫黄を含有す
ることが好ましい。錫の含有量は0.03〜0.3重量
%以下(好ましくは約0.2重量(f))に保持される
。硫黄含有量は鋳造後の表面仕上がジを良好にするに十
分な量であるが、0.001重量%以下でなければなら
ない。合金の残ジは「主に鉛」であジ、これは純粋の鉛
を含むだけでなく、バツテリ一製造用の鉛−アンチモニ
一合金の特性を変えることがわかつている他の成分との
組合わせも含む。典型的には銅、鉄、ニツケル、銀ビス
マス、亜鉛およびカドミウムが含まれ、通常は0.1重
量%よ)少量含まれ、それに約0.301)までのヒ素
が含まれる。アツプスロープによつてセル間接続部材押
出し部を段階的に溶融するので、実質的に同時にそれを
溶融する場合のような高い液体圧力が開口内に生じない
。その結果、漏出のない空隙のない接続部を形成するの
に必要な力の作用下で開口から金属が噴出(流出)する
傾向が小さくなる。溶解中に力の適用が減少する電極(
押出し器)を使用することによシ、詳細は後記するよう
に、隔壁の開口から溶融金属が流出してしまう傾向がさ
らに減少される。鋳造されたセル間接続部材が冷却する
と、この合金は良好な仕土がク構造体として偏析され、
これは大部分を構成する高融点貧アンチモニ一相(すな
わち、アルJャA・ソリツド・ソリユーシヨン)および少
部分を構成する貧アンチモニ一相全体に分散された低融
点富アンチモニ一相(共融または近似共融状態における
アルフアおよびベータ・ソリツド・ソリユーシヨンの混
合物)から成る。As a result of upslope dissolution current, between cells::〒′
:. $'I, 27':''.:◆22*藩;. The inter-cell connecting member is flowed into the opening and enlarged to completely fill the opening just before melting begins (see Figure 6). .at the same time,
The area of the connection between the extruded parts of the intercell connection member increases,
This reduces the contact resistance of the screw connections. A certain amount of air gap remains within the opening, in particular in the form of a ring surrounding the connection, adjacent to the opening wall. The current continues to rise, thereby imparting more heat to the extrusion and the temperature at the connection increases until it exceeds the melting point of the antimony-rich monophase of the lead-antimony mono alloy. The microparticles of the antimony-rich monophase melt rapidly, and under the continuous force applied by the rapidly responsive electrode (extruder), the liquefied antimony-rich monophase flows from the dissolution region into the remaining voids. It flows (see Figure 7). Rapid response electrode (extruder) allows
Before substantial melting of the high-melting antimony-poor phase occurs, the voids are filled with a low-temperature melt zone. Eventually, the temperature near the center of the melting region reaches the melting point of the antimony-poor phase remaining there, which also begins to melt, and the extrusion of the inter-cell connection member is completely joined. . The alloy composition of the intercell connectors is important, with a sufficient amount of the low melting point phase to force the applied force to fill the void remaining in the opening before substantial melting of the antimony monophase occurs. (i.e., a phase of wealth and antimony). However, the alloy required to produce this effect must maintain a hardness of the lead alloy that allows the initial contact area (i.e., 15-75% of the open area) to be formed cold. At least 2% to achieve this hardness
It shall have an antimony content of 1. It is also preferred that the antimony content be approximately 4.5% higher in order to provide the hardness that provides this initial contact area, as well as more complete antimony richness. When the antimony content is about 2 to 4.5%, the results are somewhat reliable, but not necessarily complete.
Therefore, in alloys having such antimony properties, it is preferable to include controlled amounts of tin and sulfur within the alloy. The tin content is kept below 0.03-0.3% by weight (preferably about 0.2% by weight (f)). The sulfur content is sufficient to provide a good surface finish after casting, but must be less than 0.001% by weight. The remainder of the alloy is ``primarily lead'', which includes not only pure lead but also combinations with other components known to alter the properties of lead-antimony alloys used in battery production. Including matching. It typically contains copper, iron, nickel, silver bismuth, zinc and cadmium, usually in small amounts (such as 0.1% by weight), as well as up to about 0.30% arsenic. Because the up slope melts the intercell connecting member extrusions in stages, high liquid pressures are not created within the openings as would be the case if they were melted substantially simultaneously. As a result, there is less tendency for metal to eject (flow) from the opening under the force necessary to form a leak-free, void-free connection. Electrodes with reduced force application during melting (
By using an extruder, as described in more detail below, the tendency for molten metal to flow out of the openings in the septum is further reduced. When the cast inter-cell connection member cools, the alloy is segregated as a good structure.
This consists of a high-melting point-poor antimony phase (i.e., an antimony solid solution) that makes up the majority and a low-melting-point rich antimony phase (eutectic or It consists of a mixture of alpha and beta solid solutions in an approximately eutectic state.
微小粒子の富アンチモニ一相は固体合金を硬化し、それ
により、最初の冷間押出し部の面積は開口の面積の75
%を越えることはなく、溶解中に融点に達すると急速に
溶融する。セル間接続部材の接続は好ましく鋳造短時間
後に、そして合金の時効硬化があま)起こらない間に行
なわれ、それは時効硬化によジ調整しなければならない
別の変数が入シ込むからである。高融点の貧アンチモム
一相または接続部の中央部の閑に形成された接合部の寸
法は、形成された溶解部の品質および溶解条件の安定性
の指示体として利用される。The fine-particle rich antimony phase hardens the solid alloy so that the area of the initial cold extrusion is 75 times the area of the aperture.
% and melts rapidly once the melting point is reached during dissolution. Connection of the intercell connections is preferably made after a short time of casting and before age hardening of the alloy has occurred, since age hardening introduces additional variables that must be adjusted. The dimensions of the high-melting antimony-poor monophase or the loosely formed joint in the center of the connection are used as an indicator of the quality of the formed melt zone and the stability of the melt conditions.
この接合部の寸法は、先ず一方のセル間接続部材を固定
して他方のセル間接続部材の隔壁の平面内において中間
セルの接続部が壊されるまで回転することにより、前記
接続部を破壊するようにねじつた後で観察できる(第8
図)。貧アンチモニ一相の接合は富アンチモニ一相よシ
弱いから、破壊は実質的に変化なく弱い接合部を介して
生じ、それが破壊平面内に露出される。ここに露出され
破壊された弱い接合部は、破壊された接合部の面上に離
れた島状に見える。この破壊された弱く接合された合金
の島状部分は以後「指示コア」と呼ぶことにする。前記
接続部を破壊するのにねじるために必要なd−Kg(I
n.−D).)数は溶解部の強度を指示する。冷間溶解
(すなわち熱エネルギーが不十分な場合)によシ大きな
指示コアが形成される。このような接続部は通常、10
.2n(0.41n)径の開口/接続部において、57
.6cm−Kf(501n.−D).廷ジ小さい強度を
有し、コアの直径は7.6T1r111(0.31n.
)以上である。直径が7.6m(0.31n.)よう小
さい指示コアを有する溶解部は許容できる。コアが存在
しない場合は、溶解部は過熱状態、すなわち溶融金属の
隔壁開口から流出し始め得る状態にあるか、または電極
(押出し器)が不十分に従動(フオロ一・スルー)して
有孔性の溶解部を形成する傾向にある。有孔溶解という
のは、螢光油(すなわち、Maゆば1wcC0rpで販
売されるZyglOZL−15水洗浸透剤)で真空飽和
された際、破壊された試片をブラツク・ライトで観察し
た場合、溶解領域に実質的に何ら油が浸入されていない
状態を意味する。有孔溶解はバツテリ一電解液に定常的
にさらされる場合に、時間と共に腐食される接合部を形
成する傾向がある。この作業を制御する点から、2.5
t1wL(0.11n.)径の指示コアが参照点(ポイ
ント)として選択され、それからの偏向によジ作業の安
定性が決定される。言いかえると、この作業は2.51
m(0.11n.)のコアを形成するようにセツトされ
、それからの偏向量は、この溶解作業中にこの作業をど
のように偏向させるか、そして補正の方向を決定するの
に利用される。2.5?(0.11n.)径のコアを有
する溶解は、溶解の短時間後、約86.5cm−Kf(
751n.tb.)の強度を有する。The dimensions of this joint are determined by first fixing one inter-cell connecting member and rotating the other inter-cell connecting member within the plane of the partition wall until the connecting portion of the intermediate cell is broken. It can be observed after twisting (No. 8)
figure). Since the antimony-poor one-phase junction is weaker than the antimony-rich one-phase junction, failure occurs virtually unchanged through the weak junction, which is exposed in the fracture plane. The exposed and fractured weak joints appear as isolated islands on the surface of the fractured joint. This fractured, weakly bonded island of alloy will hereinafter be referred to as the "indicator core." The d-Kg (I
n. -D). ) number indicates the strength of the melt. A large indicator core is formed by cold melting (i.e. when there is insufficient thermal energy). Such connections are typically 10
.. 2n (0.41n) diameter opening/connection, 57
.. 6cm-Kf (501n.-D). It has a small strength and the core diameter is 7.6T1r111 (0.31n.
) That's it. Melting sections with indicator cores as small as 7.6 m (0.31 n.) in diameter are acceptable. If the core is not present, the melt zone is either overheated, meaning that molten metal can begin to flow out of the septum opening, or the electrode (extruder) is insufficiently driven and the perforation tend to form sexual dissolution areas. Porous dissolution means that when the fractured specimen is vacuum saturated with fluorescent oil (i.e., ZyglOZL-15 water wash penetrant sold by Ma Yuba1wcC0rp) and observed with a black light, the dissolution area is visible. means that substantially no oil has penetrated into the surface. Porous melts tend to form joints that corrode over time when the battery is constantly exposed to electrolyte. From the point of view of controlling this work, 2.5
An indicator core of diameter t1wL (0.11n.) is selected as a reference point and the deflection from it determines the stability of the work. In other words, this task is 2.51
m (0.11 n.) and the amount of deflection from it is used to determine how to deflect this work during this melting operation and the direction of correction. . 2.5? (0.11 n.) diameter core, approximately 86.5 cm-Kf (
751n. tb. ) has a strength of
もちろん、これは接続部を形成するのに利用される合金
の組成および溶解後に生じた合金の時効硬化の量によジ
変える。もし、コア寸法が制御範囲2.5〜7.6m(
0.1〜0.31n.)外にある場合、1つまたはそれ
以上の溶解条件が調整される必要がある。明らかに、2
.5wL(0.11n)径より小きいコアで、なお良好
な溶解部を形成することは可能であるが、これはこの作
業が高熱条件の溶解、または電極応答時間がおそいこと
を意味し、これは標準以下の品質で多数のバツテリ一が
組立てられる前に補正されなければならない。溶解およ
びクランプカはほとんど機械に組込まれ、調整が厄介で
あるから、コア寸法は電流量を変えることだけで制御さ
れる。例えば、コアは最大電流を単に増大することによ
ジ寸法を非常に減少(すなわち7.6m(0.31n)
から)することができ、あるいは、初期電流を増大する
ことによう、少し寸法を減少することができる。同時に
、コア寸法は最大電流を減少することにより非常に大き
くされ、最小電流を減少することにより少し大きくする
ことができる。・約4.5%以上のアンチモニ一を有す
るほとんどの鉛−アンチモニ一合金により有用なコアが
形成できることを発見した。This, of course, will vary depending on the composition of the alloy utilized to form the connection and the amount of age hardening of the alloy that occurs after melting. If the core size is within the control range of 2.5 to 7.6 m (
0.1-0.31n. ), one or more of the dissolution conditions will need to be adjusted. Obviously, 2
.. It is possible to still form a good melting zone with a core smaller than 5wL (0.11n) in diameter, but this means that this process requires melting under high heat conditions or slow electrode response time. Many batteries are of substandard quality and must be corrected before they are assembled. Since the melting and clamping machines are mostly integrated into the machine and cumbersome to adjust, the core size is controlled only by varying the amount of electrical current. For example, by simply increasing the maximum current, the core can greatly reduce the dimensions (i.e. 7.6 m (0.31 n)
), or the dimensions can be reduced slightly to increase the initial current. At the same time, the core size can be made much larger by reducing the maximum current and slightly larger by reducing the minimum current. - It has been discovered that most lead-antimony alloys having greater than about 4.5% antimony can form useful cores.
また、約2〜4.5%のアンチモニ一含有量の場合、錫
と硫黄の含有量が前に記載した範囲内に制御されたとき
に有用な指示コアが形成されることを発見した。この接
続部において、押出し一溶融型の溶解において形成され
るコアは溶解条件に影響されるだけでなく、合金の組成
に大きく影響される。例えば、2〜4.5%のPb−S
b合金の硫黄と錫の含有量が制御されない場合、コア寸
法は溶解条件に関係なく変化し、したがつて、溶解条件
指示作用という点においてコア評価技術は価値がなくな
る。硫黄と錫の含有量を特定の狭い範囲内に制御し、部
片を前述の「アツプスローピング」電流適用および急速
応答電極(押出し器)によジ溶解を行うことによう溶解
条件に関連し、したがつて、溶解条件の安定性を決定す
るための信頼性のある基準となる指示コアが形成される
。流動性の利点に加えて、錫はほぼ同一寸法の溶解押出
し部を、そして押出し部の間に接触抵抗を繰返しもたら
すための正確な硬化量を与え、硫黄は主に粒子寸法の改
善に寄与するようである。錫と硫黄は通常、ほとんどの
バツテリ一製造用鉛一アンチモニ一合金内に見られるが
、ここで述べたような制御された量ではない。It has also been discovered that for antimony contents of about 2-4.5%, useful indicator cores are formed when the tin and sulfur contents are controlled within the ranges previously described. At this connection, the core formed in the extrusion-melt melt is not only influenced by the melting conditions, but is also strongly influenced by the composition of the alloy. For example, 2-4.5% Pb-S
If the sulfur and tin content of the b-alloy is not controlled, the core dimensions will change regardless of melt conditions, thus rendering core evaluation techniques worthless in terms of melt condition indicating effects. The melting conditions are related to controlling the sulfur and tin content within certain narrow ranges and subjecting the pieces to the aforementioned "up-sloping" current application and dissolution through a rapid response electrode (extruder); Thus, an indicator core is formed that provides a reliable reference for determining the stability of the dissolution conditions. In addition to the flowability advantage, tin gives a precise amount of hardening to repeatedly produce melt extrudates of nearly identical dimensions and contact resistance between extrudates, and sulfur mainly contributes to improving particle size. It seems so. Tin and sulfur are commonly found in most lead-antimony alloys used in battery production, but not in controlled amounts as described here.
したがつて、錫は1(!l)までバツテリ一・グリツド
鋳造合金に付加され、これは溶融物の流動性を増大し、
溶融物の頂部に浮遊し、ポツトの酸化を防ぐためのウエ
ツト厚肉の富(リツチ)錫酸化物に酸化することによジ
鋳造ポツトあかを減少させるためである。同様に、硫黄
もしばしばバツテリ一製造用鉛中に見られ、通常、もろ
さの原因となb不純物と呼ばれる。これは鉛中に0.0
001%にすることによシ解決され、それを超えると粒
子形成硫化物核を形成する傾向がある。硫黄は錫と同様
に溶融物の流動性を改善し、鋳造ボツトに酸化物障壁を
形成する。前述の割合の錫と硫黄を含む鉛−アンチモニ
一合金は鋳造作業におけるストラツプ鋳造物転移(キャ
ストーオンーストラツプ・バーシヨン)(すなわち、ス
トラップが極板に直接鋳造される場合)に特別の利点を
もたらすすべてのストラツプ鋳造作業は中央保持特ポツ
トおよび遠融マニホールドまたはストラツプ鋳造型に正
確な量の鉛を向けるための排出ボブ若しくは計量バルブ
を有する保持コンテナ一を利用する。Therefore, tin is added to the battery-grid casting alloy up to 1 (!l), which increases the fluidity of the melt and
This is to reduce cast pot scum by oxidizing to a wet thick-walled rich tin oxide that floats on top of the melt and prevents pot oxidation. Similarly, sulfur is often found in lead batteries and is commonly referred to as a brittle impurity. This is 0.0 in lead
0.001%, above which there is a tendency to form grain-forming sulfide nuclei. Sulfur, like tin, improves the fluidity of the melt and forms an oxide barrier in the cast pot. A lead-antimony alloy containing the aforementioned proportions of tin and sulfur offers particular advantages for the cast-on-strap version in foundry operations (i.e. when the strap is cast directly onto the plate). All strap casting operations utilize a holding container with a central holding pot and a dispensing bob or metering valve for directing the precise amount of lead to the melt manifold or strap casting mold.
この正確さによジ装置の熱バランスが良好になD、極板
セル間接部材の溶融なしにグリツド耳状部に鋳造ストラ
ップを良好に融着できる。このような鉛計量(メータリ
ング)装置の問題点は、これが溶融鉛の腐食を受け金属
酸化物が配送部片、オリフイスを被覆し、またはそこに
形成され、その表面が寸法変化を起こし、また粗面が形
成されて排出される溶量の正確性が影響されることであ
る。錫と硫黄の混合物は正確な配送の悪化に寄与し、通
常のバツテリ一産業においで使用される量の錫と硫黄を
含む場合は反応性の表面あかを形成し、これは鋳造ポツ
トを密封するには便利であるが、計量装置に関連する問
題点をさらに悪くする。硫黄含有量を最大0.001%
(好ましくは0.0003〜0.0007%)に制限す
ることによジ配送部片の酸化物の形成は最少になる。同
様に、錫含有量が最大0.3%に保持されると、鉛はバ
ルブ材料をほとんど腐食しないし、粘着性の錫酸化物が
計量装置に多く付着してその正確な作動をだめにするこ
とがない。少なくとも約2%のSbを含有する勿−アン
チモニ一合金をアツプスロープ溶解することと、急速応
答性電極(押出し器)の使用を組合わせることによシ、
実質的に空隙のない高強度(すなわち、約57.7cm
−Kg(501n.−Tb.)以上)を有する溶解部が
形成される。これは明らかに溶解中に起こる開口内にお
けるアンチモニ一の再分配によるものである。前述のよ
うに低融点の富アンチモニ一鉛は溶融と同時に溶解領域
の外方へ移動し、そこで貧アンチモニ一中央部より強い
金属リングを形成する。このリングは強い金属で構成さ
れるだけでなく、これは溶解部の断面積の実質的な部分
を占め、特にこの部分は使用中ほとんどの応力を受ける
。さらに、貧アンチモニ一中央部は富アンチモニ=外部
リングよ)高い融点を有し、したがつて溶解部の中央か
ら半径方向外方へ方向性をもつて固化し、アンチモニ一
の再分配がない場合にはその反対のことが起こる。この
方向性を有する固化によう、この作業で形成された中間
セル接続部は空隙のない構造になb、溶解部の中央に弱
体化し、または腐食によシ将来破損することになる収縮
クラツクまたは空隙が形成されない。さらに別の利点は
、低融点の富アンチモニ一金属だけが開口壁に接触する
ことから溶解中前記壁の熱変形が小さくなる。これはプ
ラスチツクが開口内に噴出する傾向が小さくなるように
、電極と開口が厳密に不整合の場合に特に有利である。
最後に、低融点富アンチモニ一・リングは開口の端部で
セル間接続部材から金属を溶解させる傾向が小さく、隔
壁とセル間接続部材との間の界面に沿つて溶融鉛の隔壁
開口からの流出の傾向が小さくなる。電極(押出し器)
およびセル間接続部材への力の適用方法は、この発明の
方法において大きく変わる。セル間接続部材が幾つかの
物理的変化、すなわち軟化、第1段階の溶融および第2
段階の溶融を経る際の鉛の流動性に従動して、力が瞬間
的に、そして定常的に適用されなければならない。This accuracy provides a good thermal balance of the screw device and allows for good welding of the casting strap to the grid ears without melting of the plate cell interface members. The problem with such lead metering equipment is that it undergoes corrosion from molten lead, causing metal oxides to coat or form on the delivery pieces, orifices, causing dimensional changes in the surface, and A rough surface is formed, which affects the accuracy of the amount of dissolved solution to be discharged. Mixtures of tin and sulfur contribute to poor delivery accuracy and, when containing amounts of tin and sulfur used in the normal battery industry, form a reactive scale that seals the casting pot. Although convenient, it exacerbates the problems associated with metering devices. Sulfur content up to 0.001%
(preferably from 0.0003 to 0.0007%) the formation of oxides on the distributing portion is minimized. Similarly, if the tin content is kept at a maximum of 0.3%, lead will hardly corrode the valve material, and sticky tin oxides will accumulate on the metering device and spoil its accurate operation. Never. By upslope melting of a mono-antimony alloy containing at least about 2% Sb, in combination with the use of a rapidly responding electrode (extruder),
High strength with virtually no voids (i.e. approx.
-Kg (501n.-Tb.) or more) is formed. This is apparently due to the redistribution of antimony within the aperture that occurs during dissolution. As mentioned above, the antimony-rich monolead having a low melting point moves to the outside of the melting region at the same time as it melts, where it forms a metal ring that is stronger than the antimony-poor center. Not only is this ring constructed of strong metal, but it occupies a substantial portion of the cross-sectional area of the weld zone, and in particular this part experiences the most stress during use. In addition, the antimony-poor center has a higher melting point (than the antimony-rich outer ring) and therefore solidifies radially outward from the center of the melt, and if there is no antimony redistribution. The opposite happens. Due to this directional solidification, the intermediate cell connections formed in this operation are void-free, with shrinkage cracks or No voids are formed. A further advantage is that only the low melting point antimony-rich metal contacts the aperture walls, resulting in less thermal deformation of said walls during melting. This is particularly advantageous when the electrode and aperture are tightly misaligned so that the tendency for plastic to eject into the aperture is reduced.
Finally, the low melting point rich antimony ring has less tendency to dissolve metal from the intercell interconnect at the edges of the opening, allowing molten lead to escape from the septum opening along the interface between the septum and the intercell interconnect. The tendency for outflow is reduced. Electrode (extruder)
and the method of applying force to the intercell connection members vary widely in the method of this invention. The intercell connecting member undergoes several physical changes, namely softening, melting in the first stage, and melting in the second stage.
Force must be applied instantaneously and constantly, depending on the fluidity of the lead as it passes through the stages of melting.
これがないと、富アンチモニ一合金は貧アンチモニ一材
料が溶解する前に隔壁の壁に向けて急速に移動しない。
この必要な瞬間的な力の適用は通常の空気圧またば流体
圧シリンダーのみによつては得られず、その場合はセル
間接続部材の変形に応答する電極(押出し器)移動と、
シリンダー内に発生される圧力との間に瞬間的な遅延が
生じてしまう。数サイクル(60サイクル/秒)内にこ
れら物理的変化が起こる場合、瞬間的であつても電極(
押出し器)の力が失なわれると、低品質の溶解部が形成
されてしまう。流体圧シリンダーと溶解電極(押出し器
)の間にベレビル(Belleville)スプリング
(またはウレタン・バッド)のようなスプリングを配置
することにより、必要な急速応答性の電極(押出し器)
の従動がもたらされる。このようなスプリングを以後、
フオース・フオロ一・スルー・スプリング(力従動性ス
プリング)とする。ベレビル・スプリングの使用は、こ
こに含まれる距離に対して平担なスプリング率を有する
からである。各作業のために要求される正確な力の大き
さは鉛の組成および経時状態、開口の寸法、押出し電極
(押出し器)の寸法および使用される電流およびアップ
スロープの量にしたがつて変化する。一般に、あまシ小
さい力は一方のセルから次のセルへ電解液を移動させる
孔または空隙を形成させるか、あま)大きい力は部片お
よび装置類を破損する。この装置を利用して接続部を形
成する場合、初期冷間押出しがなされるときに装置が「
ロツク」され、そしてすべてのクランプ体および電極(
押出し器)に適用される力は、前記ロツク時に圧縮され
るフオース・フオロ一・スルー・スプリングにより与え
られる。図示する好ましい実施例において、クランプ部
材は電極(押出し器)を包囲するウレタン・パツドで、
これは装置のロツクおよびその結果の電極(押出し器)
のフオロ一・スルー(従動)中に圧縮され、フオース・
フオロ一・スルー・スプリングに抗する反力を生じ、こ
れは前記スプリングが拡大するにつれて増大する。本当
の効果は電極(押出し器)が押出し部の物理的な変化に
したがつて急速に互いに移動するにつれて、クランプカ
が増大し、かつ電極(押出し器)の力が減少することで
ある。これにより耳状部に高いクランプカが適用され、
溶融金属に対する流体力が減少し、それによ勺隔壁開口
からの溶融金属の流出または吹出しの傾向が小さくなる
。溶解中、部片に作用する力は2つの供給源すなわちフ
オiス・フオロ一●スルー●スプリングおよびクランプ
装置によシ与えられる力から与えられる。この発明を実
施する好ましい形態の装置において、クランプ装置は電
極(押出し器)保持体に固定され、それ自体が溶解電極
(押出し器)を包囲するスプリング偏倚を受ける部材で
ある。ほとんどの好ましい形態の装置において、クラン
プ装置は圧縮可能で高密度のポリウレタンのプロツクま
たはパツドである。クランプカは与えられた電流におけ
る隔壁開口からの溶融鉛の流出または排出を防止するに
十分なだけでよい。一般に、溶解電流が増大するにつれ
て必要な力は増大する。フオース・フオロ一・スルー・
スプリングおよび電極(押出し器)を包囲する圧縮可能
なクランプ・スプリングを有する好ましい装置において
、前者のスプリングの強度は、クランプ・スプリングに
より生じる反力に打勝つに十分なために、クランプ・ス
プリングの力を越えなければならない。この場合、フオ
ース・フオロ一●スルー・スプリングは、溶解ガンの閉
鎖またはロツク状態において測定して、クランプカの少
なくとも4倍、好ましくは少なくとも6倍の力を発生で
さなければならない。高いフオロ一・スルーカは有孔性
(すなわち漏出可能な空隙)を増大することが判明した
。さらには、互いに同等の質の溶解部を得るためには高
いフオロ一・スルーカを用いる溶解においては低いフオ
ロ一・スルーカを用いる溶解におけるよりもより大きい
電気エネルギーを要することが判明した。クランプ装置
としてウレタン・パツドを有する最も好ましい装置にお
いて、電極(押出し器)の寸法と開口の寸法の関係はケ
ースのねじれ、または変形を最小にする点で重要である
。Without this, the antimony-rich alloy will not move rapidly toward the walls of the septum before the antimony-poor material dissolves.
The application of this necessary instantaneous force cannot be obtained by conventional pneumatic or hydraulic cylinders alone, in which case electrode (pusher) movement in response to deformation of the intercell connections;
There will be a momentary delay between the pressure generated in the cylinder and the pressure generated within the cylinder. If these physical changes occur within a few cycles (60 cycles/sec), even momentarily, the electrode (
If the force of the extruder is lost, a poor quality melt will be formed. By placing a spring, such as a Belleville spring (or urethane bud), between the hydraulic cylinder and the melting electrode (extruder), the required rapid response electrode (extruder) can be achieved.
The following is brought about. From now on, use a spring like this.
A force-driven through spring (force-driven spring). The use of Belleville springs is because they have a flat spring rate for the distances involved. The exact amount of force required for each operation will vary depending on the composition and aging of the lead, the dimensions of the aperture, the dimensions of the extruder electrode, and the amount of current and upslope used. . In general, too little force will create holes or voids that allow electrolyte to migrate from one cell to the next, or too much force will damage parts and equipment. When using this equipment to form connections, the equipment “
'locked' and all clamp bodies and electrodes (
The force applied to the extruder is provided by a force-through spring that is compressed during locking. In the preferred embodiment shown, the clamping member is a urethane pad surrounding the electrode (extruder);
This locks the device and the resulting electrode (extruder)
is compressed during the follow-through of the
This creates a reaction force against the flow through spring, which increases as said spring expands. The real effect is that the clamp force increases and the force of the electrodes (pushes) decreases as they move rapidly relative to each other as the extrusion changes physically. This applies a high clamp force to the ear,
The fluid forces on the molten metal are reduced, thereby reducing the tendency for the molten metal to flow or blow out of the bulkhead opening. During melting, the force acting on the piece comes from two sources: the force applied by the force spring and the clamping device. In a preferred form of apparatus for carrying out the invention, the clamping device is fixed to the electrode (extruder) holder and is itself a spring-biased member surrounding the melting electrode (extruder). In most preferred forms of the device, the clamping device is a compressible, high density polyurethane block or pad. The clamper need only be sufficient to prevent the flow or expulsion of molten lead from the septum opening at a given current. Generally, the required force increases as the melting current increases. Foos Fooroichi Through
In a preferred device having a compressible clamp spring surrounding the spring and the electrode (extruder), the strength of the former spring is sufficient to overcome the reaction force created by the clamp spring, so that the force of the clamp spring is must be exceeded. In this case, the force-through spring must be able to generate at least four times, preferably at least six times, the force of the clamper, measured in the closed or locked state of the melting gun. It has been found that high fluorocarbon sulfur increases porosity (ie, leakable voids). Furthermore, it has been found that melting with high fluoro-sulka requires more electrical energy than melting with low fluoro-sulka in order to obtain melts of comparable quality. In the most preferred device having a urethane pad as the clamping device, the relationship between the electrode (pusher) dimensions and the aperture dimensions is important in minimizing twisting or deformation of the case.
この関係は溶解部の品質にも影響し、孔の直径に対する
電極(押出し器)の直径の割合が約0.62より小さい
か、または0.78よジ大きい場合は、許容できない隔
壁の変形が生じるか、または良好でない溶解部が形成さ
れることがある。図面はこの発明の方法を実施するため
の好ましい装置(工具)と、それに含まれる幾つかの工
程を示している。This relationship also affects the quality of the melt zone; if the ratio of electrode (extruder) diameter to hole diameter is less than approximately 0.62 or greater than 0.78, unacceptable septum deformation may occur. or a poor weld may be formed. The drawings show a preferred apparatus (tool) for carrying out the method of the invention and some of the steps involved.
第1図はバツテリ一の別々のセルにおける極板群を有す
るバツテリ一と、一群の正極板を次に隣接する一群の負
極板にそれらの間の隔壁を介して電気的に接続する中間
セル接続部4を示す。第2、3、10および11図はこ
の発明の方法を実施するための好ましい装置を示し、こ
こには1つの中間セル接続部を形成するためのトグル・
ガン・ウエルダ一(TOgglegun溶接装置)が示
される。しかし、実際には幾っかのまたはすべて(12
のバツテリ一の場合は5つ)の中間セル接続部を同時に
溶解(溶接)するために別々の装置を配置することがで
きる。第2図に示すように、対向する電極(押出し器)
が銅製電極(押出し器)保持体8に固定され、これはガ
イド12(第12図)内を水平に摺動する摺動体10に
固定される。電気エネルギーが結合部7を介して適当な
供給源から電極(押出し器)6へ供給される。布で補強
されたフエノール樹脂のような電気絶縁体14が必要に
よシ保持体8を摺動体10および装置の他の部分から絶
縁するために設けられる。電極(押出し器)保持体8は
摺動体10がレバー・アームの作用に応じて移動すると
き、互いに接近および離れる方向に移動し、前記アーム
16は装置のフレーム21の一部19に固定されたピン
18の回Dに揺動し、摺動体10を前後にカム運動させ
る。レバー・アーム16はこれにピポツト・ピン22に
より連結された2部片作動アーム20によジ駆動され、
前記作動アーム20は流体シリンダー(図示しない)の
出力シヤフト24の位置においてトグル・ジヨィント部
23で互いに連結される。逆U字形カツプリング25が
出力シャフト24をトグル・ジヨイント部23へ連結す
る。トグル・ジヨィント部23のピンの外端部21は青
銅製ベアリング29(第11図)内に保持され、これは
ガイド31内を上方および下方に摺動する。フオース・
フオロ一●スルー・ベレビル●スプリング26が図示の
ように作動アーム20の2っの部片のそれぞれの間に配
置され、スプリング26はガイド・ピン28により中心
位置が合わせられ、その圧縮力はワッシャ一詰め金30
よジ調整される。高密度ポリウレタン・パツド32が各
電極(押出し器)6の周囲に設けられ、これはバッテリ
一極板のセル間接続部材33を溶解作業の押出し、溶解
および冷却工程に中間セル隔壁の壁部に緊密にクランプ
(固定)する作用を有する。Figure 1 shows a battery having groups of plates in separate cells of the battery, and an intermediate cell connection that electrically connects one group of positive plates to an adjacent group of negative plates via a partition between them. Section 4 is shown. Figures 2, 3, 10 and 11 show a preferred apparatus for carrying out the method of the invention, in which a toggle for forming one intermediate cell connection is shown.
A gun welder (TOgglegun welding equipment) is shown. However, in reality some or all (12
Separate equipment can be arranged for simultaneously melting (welding) the intermediate cell connections (five in the case of one battery). As shown in Figure 2, opposing electrodes (extruder)
is fixed to a copper electrode (extruder) holder 8, which is fixed to a slide 10 which slides horizontally in a guide 12 (FIG. 12). Electrical energy is supplied to the electrode (extruder) 6 from a suitable source via the connection 7. An electrical insulator 14, such as cloth reinforced phenolic resin, is optionally provided to insulate the retainer 8 from the slide 10 and other parts of the device. The electrode (pusher) holders 8 move toward and away from each other when the slide 10 moves in response to the action of a lever arm, said arm 16 being fixed to a part 19 of the frame 21 of the device. The pin 18 swings in rotation D, causing the sliding body 10 to cam back and forth. Lever arm 16 is driven by a two-piece actuation arm 20 connected thereto by a pivot pin 22;
The actuating arms 20 are connected to each other at a toggle joint 23 at the output shaft 24 of a fluid cylinder (not shown). An inverted U-shaped coupling 25 connects the output shaft 24 to the toggle joint 23. The outer end 21 of the pin of the toggle joint 23 is held within a bronze bearing 29 (FIG. 11), which slides upwardly and downwardly within a guide 31. Forth
A spring 26 is positioned between each of the two parts of the actuating arm 20 as shown, the spring 26 is centered by a guide pin 28, and its compressive force is applied to the washer. One lump sum 30
It is adjusted. A high-density polyurethane pad 32 is provided around each electrode (extruder) 6, which is used to attach the intercell connection member 33 of the battery monopolar plate to the wall of the intermediate cell partition during the extrusion, melting and cooling steps of the melting operation. It has the effect of tightly clamping (fixing).
電極(押出し器)6の端部はパツドの面から少し(約0
.25m(0.011n.)突出しておジ、したがつて
パツド32のクランプ作用の前に、セル間接続部材33
が少し突刺される。これにより1溶解中に硬いバツド3
2をさらに圧縮するために必要になる力を或る程度減少
させることができる。軟質パッド32に対しては、電極
(押出し器)6はパツド32の面と同一面内に配置され
るか、または装置全体の力のバランスによジ前記面よシ
下側に配置される。溝34が各バツド32の各々の面に
設けられ、これは第3図に示すようにセル間接続部材3
3の形状に実質的に一致している。溝34の幅と深さ、
および溝34のセル間接続部材33の周縁への近接程度
によジ、ウレタン・・バツド32の圧縮度およびそれに
よジ適用される力を調整することができる。この溝はバ
ツド内に生じる局部応 .力を減少し、その寿命を非常
に長くする。ウレタン・パッド32のクランプ面はセル
間接続部材33のドラフト(Draft)角度と同一角
度を有し、それによ)一様なクランプカが適用されるが
、好ましい形態においてはクランプ面の角度はセル間接
続部材の頂部に対してその基部よジ大きい力を作用させ
るため、セル間接続部材のドラフト角度よl!)2゜〜
6゜(4゜が好ましい)大きくされる。電極(押出し器
)冷却剤が取付具35を介して電極(押出し器)6に入
b、電極(押出し器)6内の適当なチヤンネル(図示し
ない)内を流れる。ウレタン・バツド32を利用するこ
とによる特別の利点は、電極(押出し器)冷却剤の温度
および/または流速を単に変化させるだけで、このパツ
ドをわざわざ取り換えなくても、その硬さを変化させる
ことができ、それによシ必要な場合には力装置のための
微細な調整をなす更なる手段を供し得ることにある。作
動にあたシ、バツテリ一はその極板セル間接続部材33
が第4図に示すように電極(押出し器)6の間になるよ
うに配置され、それから流体シリンダーが作動され、そ
の出力シャフト24が停止体36に接触するまで完全に
下方へ駆動される。The end of the electrode (extruder) 6 should be slightly (approximately 0.0
.. 25 m (0.011 n.), and therefore, before the clamping action of the pad 32, the inter-cell connecting member 33
It stings a little. This results in 1 hard butt 3 during melting.
The force required to further compress 2 can be reduced to some extent. For soft pads 32, the electrodes (pushers) 6 may be placed in the same plane as the surface of the pad 32, or below said plane depending on the balance of forces throughout the device. A groove 34 is provided on each side of each butt 32, which is connected to the intercell connecting member 3 as shown in FIG.
It substantially conforms to the shape of No. 3. the width and depth of the groove 34;
The degree of compression of the urethane butt 32 and the force applied thereto can be adjusted depending on the degree of proximity of the groove 34 to the periphery of the intercell connection member 33. This groove is a localized stress that occurs within the butt. Reduces power and greatly increases its lifespan. The clamping surface of the urethane pad 32 has the same angle as the draft angle of the intercell connection member 33, thereby applying a uniform clamping force, but in the preferred form the clamping surface angle is the same as the draft angle of the intercell connection member 33. In order to apply a larger force to the top of the connecting member than to its base, the draft angle of the inter-cell connecting member must be adjusted to l! )2゜~
Increased by 6° (4° is preferred). Electrode (extruder) coolant enters the electrode (extruder) 6 via fitting 35 and flows through suitable channels (not shown) within the electrode (extruder) 6. A particular advantage of utilizing a urethane pad 32 is that its hardness can be changed simply by changing the temperature and/or flow rate of the electrode (extruder) coolant without having to go through the trouble of replacing the pad. and thereby provide further means for making fine adjustments to the force device if necessary. For operation, the battery is connected to its electrode plate cell connection member 33.
is positioned between the electrodes (pushers) 6 as shown in FIG. 4, and the fluid cylinder is then actuated and its output shaft 24 is driven fully downward until it contacts the stop 36.
このときスプリング26は圧縮し、包囲するパツドを完
全に「底付け(ボトム・アウト)」され、装置はそれに
より「ロツク(固締)」され、第5図に示すように初期
冷間押出しが生じ、この場合、セル間接続部材の押出し
部38はセル間接続部材33から押出され、中間セル隔
壁の開口40内で出合つている。押出し部38の間に形
成された平坦にされた接触面積39は、開口40の面積
の15〜75%を成している。ここで圧縮されたスプリ
ング26は装置に必要な急激なフオロ一・スルーカを供
給する準備ができたことになる。次に、溶解電流が流さ
れ、最大レベルまで徐々に増大される。セル間接続部材
の押出し部38は加熱され、軟化され、スプリング26
により適用される力によりいくらか流れて、開口40を
さらに完全に軟かいが中実の金属で第6図に示すように
満たす。Jこの点において、環状体42の形状の或る空
隙容積部が開口内でセル間接続部材の押出し部の周囲で
開口の壁に隣接して残される。The spring 26 then compresses and completely ``bottoms out'' the surrounding pad, thereby ``locking'' the apparatus and completing the initial cold extrusion as shown in FIG. In this case, the extruded portion 38 of the inter-cell connecting member is extruded from the inter-cell connecting member 33 and meets within the opening 40 of the intermediate cell partition. The flattened contact area 39 formed between the extrusions 38 constitutes 15-75% of the area of the opening 40. The compressed spring 26 is now ready to provide the necessary rapid flow through the device. Next, a dissolution current is applied and gradually increased to a maximum level. The extruded portion 38 of the inter-cell connection member is heated and softened, and the spring 26
The force applied causes some flow to more completely fill the aperture 40 with soft but solid metal as shown in FIG. At this point, a void volume in the form of an annular body 42 is left within the aperture adjacent to the wall of the aperture around the extrusion of the intercell connecting member.
セル間接続部材の金属の軟化の直後、増大する電流によ
りセル間接続部材の押出し部38はその接触面(界面)
39において温度が富(リツチ)アンチモニ一状態の合
金の融点まで上昇し、これは溶融する。溶融およびスプ
リング26により瞬間に与えられる力によ)、富アンチ
モニ一状態の合金は、何ら貧ァンチモニ一状態の合金が
実質的に溶融する前に、溶解領域から環状空隙部42へ
流れ出る。これにより、前に形成されていた空隙部42
の富アンチモニ一環状部b(第7図)と貧アンチモニ一
中央部a(第T図)が形成される。溶解サイクルの残シ
の部分において、貧アンチモニ一中央部aはその融点ま
で加熱され、最終的に中央部が溶解する。第7図の貧ア
ンチモニ一領域a)は富アンチモニ一領域bより弱いが
、それはこれが最後に溶融するからであう、その溶融寸
法および/または程度は装置のエネルギー調整を行なう
ための指示体である。この方法を監視するため、バツテ
リ一がラインから周期的に取出され、第8図に示すよう
に、その接続部は破壊するためにねじられる。Immediately after the metal of the inter-cell connecting member softens, the extruded portion 38 of the inter-cell connecting member is exposed to its contact surface (interface) due to the increasing current.
At 39 the temperature rises to the melting point of the rich antimony-rich alloy, which melts. Due to the melting and the instantaneous force applied by spring 26), the antimony-rich alloy flows out of the melt region into the annular cavity 42 before any antimony-poor alloy has substantially melted. As a result, the previously formed void 42
An antimony-rich circular part b (Fig. 7) and an antimony-poor central part a (Fig. T) are formed. In the remaining portion of the melting cycle, the antimony-poor central portion a is heated to its melting point, and the central portion finally melts. The antimony-poor region a) of FIG. 7 is weaker than the antimony-rich region b because it is the last to melt; the size and/or degree of melting is an indicator for making energy adjustments to the device. To monitor this process, a battery is periodically removed from the line and its connections are twisted to break, as shown in FIG.
この破壊は常に領域aにおいて発生し、この位置におい
て接合は最も弱く溶融も最後である。破壊面46(第9
、10図)に示すように、この最後に溶融する部分aの
寸法(すなわち直径)は、溶解条件が調整されるべきか
どうかを指示している6大きな指示コアa(第9図)は
、第10図に示すように、コア寸法を小さくするためエ
ネルギーを増大する必要があることを指示している。も
し、コアが何も生じなければ、第10図に示すようなコ
アが生じるようにエネルギーが減少されなければならず
、これは正しい判定をするための「基準」指定体の作用
を有する。指示コア・テストの変化形態において、接続
部は中央コアが溶融しないセル間接続部材金属よシ強く
なるまで硬化されるまで、約4時間だけ時効硬化(絽e
)された。その場合、良好に溶解した接続部は非溶融金
属と再結晶金属の間の接触(中間)面に沿つて破壊する
か、低動力で不完全に溶解された金属はなおコアにおい
て破損した。時効硬化されたものの破壊コアが約5.1
t1!11(0.21n.)を越える場合は、動力(エ
ネルギー)を増大することが要求される。この発明の一
つの特別の例として、極板のセル間接続部材がその後面
に対して2゜のドラフト角度(抜き勾配)を有L,5.
5lfSl(0.2151n.)の厚さを有するように
、重量で3%のSb,.O.2%のSn,O.OOO5
Ol)のSlO.2%のAsおよび残余の鉛を主に有す
る合金から鋳造される。このセル間接続部材は中間セル
隔壁の両側に位置され、前記隔壁は1.8Wr11t(
0.0701n.)の肉厚と、直径10.1m(0.4
1n.)の開口を有するエチレン−プロピレン共重合体
から成る。溶解電極(押出し器)は7.9?(0.31
21n.)の直径を有し、電極(押出し器)用の10.
2m゜(0.4021n.)の直径の孔を有するウレタ
ンのクランプ・バッドにより包囲されている。クランプ
・パッドはシヨァ「D」硬度42〜47で、クランプ面
角度4ヨ(2゜は部品に不適当な組合わせである)の、
真空でガス吸引されたポリウレタンで形成される。ベレ
ビル・スプリングの選択は、溶解開始時に電極(押出し
器)に約481kg(1060tb(1)の力が作用し
かつウレタン・パツドに91kg(200tb・)の力
が作用し、溶解の終vにおいては、254kg(560
A).)の力が電極(押出し器)に作用し、かつパッド
に163kf(360tb.)の力が作用して、当該ベ
レビル・スプリングによジ電極(押出し器)に約154
kf(340tb.)の正味のフオロ一・スルーカが作
用するようになされる。最初の押出し後、電流は6サイ
クルの全溶解期間にわたb部片に対して徐々に供給され
る。溶解装置は25鼠ユニツトで、開放回路電圧8.2
v、閉鎖回路電圧約1.5〜2.5Vを有し、これはも
ちろんアツプスロープされた溶解サイクル全体にわたク
増大される。電流は約4200アンペアの最初から14
000アンペアの最大値まで変えられる。この条件下に
おいて、第3卦よび第6溶 5j解サイクルの間に、電
極(押出し器)が急速に移動し、その後電流が止められ
た後、溶解部保持サイクル中電極の移動は静まる。This failure always occurs in region a, where the bond is weakest and melting is also the last. Destruction surface 46 (9th
The dimension (i.e. diameter) of this last melting part a indicates whether the melting conditions should be adjusted, as shown in Figure 10).6 The large indicator core a (Figure 9) As shown in FIG. 10, it indicates that energy needs to be increased to reduce core size. If no core is produced, the energy must be reduced so that a core as shown in FIG. 10 is produced, which acts as a "reference" designator to make the correct decision. In a variation of the directed core test, the connections are age hardened for approximately 4 hours until the central core is hardened to a point where it is stronger than the intercell connection metals that do not melt.
) was done. In that case, either a well-melted connection failed along the contact (middle) plane between the unmelted metal and the recrystallized metal, or an incompletely melted metal at low power still failed in the core. The fracture core of the age-hardened product is approximately 5.1
If it exceeds t1!11 (0.21 n.), it is required to increase the power (energy). As one particular example of this invention, the intercell connection member of the electrode plate has a draft angle of 2 degrees with respect to the rear surface L, 5.
3% Sb, . O. 2% Sn,O. OOO5
OL) of SlO. It is cast from an alloy having primarily 2% As and the balance lead. This inter-cell connecting member is located on both sides of the intermediate cell partition wall, and the partition wall is 1.8Wr11t (
0.0701n. ) and a diameter of 10.1m (0.4
1n. ) is made of ethylene-propylene copolymer with openings. Is the melting electrode (extruder) 7.9? (0.31
21n. ) for the electrode (extruder).
It is surrounded by a urethane clamp pad with a 2 m° (0.4021 n.) diameter hole. The clamp pad has a shore "D" hardness of 42-47 and a clamping face angle of 4 degrees (2 degrees is an inappropriate combination for the part).
Made of vacuum gassed polyurethane. The selection of the Belleville spring is such that at the start of melting, a force of approximately 481 kg (1060 tb) acts on the electrode (extruder) and a force of 91 kg (200 tb) acts on the urethane pad, and at the end of melting, , 254kg (560
A). ) is applied to the electrode (pusher), and a force of 163 kf (360 tb.) is applied to the pad, causing the Belleville spring to apply a force of approximately 154 tb.
A net fluoro-sluker of kf (340 tb.) is brought into play. After the initial extrusion, electrical current is gradually applied to the b-piece over a total dissolution period of 6 cycles. The melting device is a 25-unit unit with an open circuit voltage of 8.2
v, with a closed circuit voltage of approximately 1.5-2.5 V, which of course increases throughout the upslope melt cycle. The current is about 4200 amps from the beginning 14
It can be changed up to a maximum value of 000 amps. Under these conditions, during the third and sixth melt cycles, the electrode (extruder) moves rapidly, and then after the current is stopped, the electrode movement subsides during the melt hold cycle.
形成された溶解部は約75C!rl−Kf(651n.
tb.)のトルクでテストされ、約3.8cm(0.1
51n.)の寸法の指示コアを有する。このように、本
発明によれば、強度が増し、実質的に空隙のない溶解部
を供することができ、隔壁開口からの溶融金属の流出な
くセル間接続部材を接続することができ、中間セル隔壁
の熱変形を小さくすることができる。The melted part formed is about 75C! rl-Kf (651n.
tb. ) torque of approximately 3.8 cm (0.1
51n. ) with an indicated core of dimensions. As described above, according to the present invention, it is possible to provide a melting section with increased strength and substantially no voids, it is possible to connect intercell connecting members without the molten metal flowing out from the partition openings, and it is possible to connect intermediate cells. Thermal deformation of the partition wall can be reduced.
第1図はこの発明により形成されたバツテリ一の一部断
面正面図、第2図はこの発明の方法の第1段階における
各部位の位置を示すこの方法に使用される装置の断両立
面図、第3図は第2図の3一3線に沿う断面図、第4図
は装置作動前の各部片の位置を示す第2図の装置の一部
の拡大断両立面図、第5図はこの方法の第1冷間押出し
段階後の各部片の状態を示す第2図の装置の一部の拡大
断両立面図、第6図は最初の通電および押出し後で溶解
が生じる前の各部片の状態を示す、この発明の装置の一
部の拡大断両立面図、第7図は溶解(すなわち通電)の
終りにおける各部片の状態を示す、この発明の装置の一
部の拡大断両立面図、第8図は品質制御を可能にする作
業を実施するために観察される破壊部片の立面図、第9
図は冷間溶解の指示コア特性図、第10図は最適指示コ
ア寸断図、第11図は駆動リンクを示す第2図の11−
11線に沿う拡大断面図、第12図は第2図の12−1
2線に沿う拡大断面図である。Fig. 1 is a partial cross-sectional front view of a battery formed according to the present invention, and Fig. 2 is a cross-sectional elevational view of the apparatus used in this method, showing the position of each part in the first step of the method of the present invention. , FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional elevational view of a part of the device in FIG. 2 showing the position of each part before the device is operated, and FIG. is an enlarged cross-sectional elevational view of a portion of the apparatus of FIG. 2 showing the condition of the parts after the first cold extrusion step of the method; FIG. Figure 7 is an enlarged cross-sectional elevational view of a portion of the apparatus of the invention showing the condition of the pieces; FIG. A top view, Figure 8 is an elevational view of the fractured piece observed to carry out the work that allows quality control, Figure 9.
The figure is a cold melting indicator core characteristic diagram, Figure 10 is a cutaway diagram of the optimal indicator core, and Figure 11 is a drive link shown at 11-1 in Figure 2.
An enlarged sectional view along line 11, Figure 12 is 12-1 in Figure 2.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along two lines.
Claims (1)
前記セルを分離する非導電性隔壁の開口(例えば40)
を介して液漏れのない接続を行なう方法において;前記
極板群に前記開口(例えば40)の両側に互いに対面す
るセル間接続部材(例えば33)を有するストラップを
設け、該セル間接続部材は前記隔壁より大きい肉厚を有
し、少なくとも2%のアンチモニーを含む鉛−アンチモ
ニー−亜共晶合金で鋳造され、かつ貧アンチモニー相が
大部分を形成し、富アンチモニー相が前記大部分を形成
する貧アンチモニー相全体にわたつて分散して一部分を
形成するようにされ;次に前記セル間接続部材を前記隔
壁の両側にクランプして前記セル間接続部材の面により
前記開口を覆つてそれを密封し;前記セル間接続部材を
クランプしながら前記開口を覆つている前記セル間接部
材の部分を加圧して、前記開口の各側から前記開口内へ
前記開口を覆つているセル間接続部材の部分において押
出し器により鉛合金を押出し、前記開口内の空間に橋渡
し部を形成し、前記セル間接続部材の押出し部の間に前
記開口のほぼ中央部にあり、かつその平面内において開
口の面積の15〜75%を成す接触域(例えば39)を
形成し;前記押出し部の後部に十分に急速に消費できる
ポテンシャル・エネルギーを蓄えておき、これにより、
前記押出し部の流動に対する抵抗の減少が生じたときに
は、直ちにこれに応答して前記耳状部の押出し部(例え
ば38)を急速に力強く流動させ、かつ溶融の初期の段
階で前記相の偏析を行なわしめるようになし;クランプ
圧力と押出し圧力を前記セル間接続部に維持しながら、
前記セル間接続部材の押出し部に電極により徐々に増大
する電流を供給して前記押出し部に物理的な変化を生じ
させ、該物理的な変化は溶融前に前記押出し部を先ず軟
化し、それから前記接触域において前記合金の富アンチ
モニー相を溶融し、最後に前記接触域において前記合金
の貧アンモニー相を溶融することを包含し、該電流を供
給する間前記蓄えられた急速に消費できるエネルギーを
前記押出し部に解放して十分な圧力を該押出し部に継続
的に維持し、それにより前記接触域から前記溶融した富
アンモニー相を、前記貧アンモニー相が何ら実質的に溶
融する前に、前記開口の壁に向けて外方へ流動させて貧
アンチモニー中央部(例えばa)の周囲に富アンチモニ
ー環状部(例えばb)を形成し;次いで電流の供給を停
止し、前記開口内に溶融した鉛合金により形成された溶
解部を、その中央部から半径方向外方に前記開口の壁に
向けて漸次固化し、同時に前記クランプおよび押出し力
を前記セル間接続部材に維持したままにして前記合金の
固化中前記開口を充満させたままにする液漏れのない接
続を行なう方法。 2 2〜4.5重量%のアンチモニー、0.03重量%
〜0.3重量%の錫および0.001重量%より少ない
硫黄から成る鉛合金を鋳造して前記セル間接続部材を形
成することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
液漏れのない接続を行なう方法。 3 前記セル間接続部材の押出し部に電流が供給され、
かつ前記セル間接続部材の押出し部が前記軟化段階、富
アンチモニー溶融段階および貧アンチモニー溶融段階を
経過するにつれて、前記セル間接続部材に作用する前記
クランプ力を増大させ、かつ前記セル間接続部材の押出
し部に作用する圧力を減少させることを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の液漏れのない接続を行なう方
法。 4 鉛蓄電池の隣接セルの極板群(例えば2)の間に、
前記セルを分離する非導電性隔壁の開口(例えば40)
を介して液漏れのない接続を行なう装置において、溶解
ガンが、前記開口を覆う前記セル間接続部材の部分に適
用後、該部分の合金を前記開口(例えば40)に押出す
ため互いの方向に可動の1対の対向する実質的に円筒形
のプランジャー電極を有し;前記電極が前記押出された
合金を軟化し前記開口内に溶融するために前記押出し部
に電流を供給すべく電気供給源に連結可能であり;圧縮
可能なセル間接続部材クランプ手段(例えば32)が各
前記プランジャー電極を包囲し、かつ前記セル間接続部
材に係合し、それを前記押出しおよび溶融中に前記隔壁
にクランプするようになされ;それぞれ各前記プランジ
ャー電極(例えば6)とセル間接続部材クランプ手段(
例えば32)と保持する1対の対向するプランジャー電
極保持装置(例えば8)が、前記隣接セルの間に挿入さ
れるようになされ、かつ前記プランジャー電極およびセ
ル間接続部材クランプ手段に圧力を適用し;前記プラン
ジャー電極の後部で急速に消費できるポテンシャル・エ
ネルギーを蓄えて溶解電流の通電中に前記押出し部へ解
放し、前記セル間接続部材の合金相偏析をなす圧縮可能
な手段(例えば26)を含む前記保持装置に一緒に力を
作用させる手段が設けられた液漏れのない接続を行なう
装置。 5 前記圧縮可能なセル間接続部材クランプ手段が前記
プランジャー電極(例えば6)の各々を包囲する高密度
ポリウレタンのパッド(例えば32)を有し、該パッド
が前記セル間接続部材(例えば33)に係合してそれら
を前記押出しおよび溶融中に前記隔壁へクランプするこ
とを特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の液漏れの
ない接続を行なう装置。 6 前記対向するプランジャー電極保持装置(例えば8
)が摺動部材(例えば10)を有し、これが前記保時装
置の相互に接近および離れる方向の直線状運動を行なわ
せることを特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の液
漏れのない接続を行なう装置。 7 1対のレバー・アーム(例えば16)がその一端で
前記摺動部材(例えば10)と係合してそのの相互に接
近および離れる方向の運動を行なわせ、また前記アーム
の他端部は動力供給源(例えば24)に連結可能であり
、前記レバーはその端部の間で剛性支持フレーム(例え
ば21)ピボット結合され、前記レバーがその前記他方
の端部の間で、それに連結されたトグル連結部(例えば
20、22、23)を有し、前記トグル連結部の各アー
ム(例えば20)が、前記トグルにより前記レバーに力
が適用されたときに圧縮されて溶解電流の通電中に前記
プランジャー電極に解放される急速に消費できるポテン
シャル・エネルギーを前記プランジャー電極の後部で蓄
えるようになされたスプリング(例えば26)を含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第6項に記載の液漏れの
ない接続を行なう装置。[Claims] 1. Between the electrode plates (for example, 2) of adjacent cells of a lead-acid battery,
an opening (e.g. 40) in a non-conductive partition separating the cells;
In the method for making a leak-free connection via a strap, the electrode plate group is provided with a strap having inter-cell connecting members (for example, 33) facing each other on both sides of the opening (for example, 40), and the inter-cell connecting members are having a wall thickness greater than the partition walls and being cast of a lead-antimony-hypoeutectic alloy containing at least 2% antimony, and an antimony-poor phase forming the majority and an antimony-rich phase forming the majority; distributed throughout the antimony-poor phase to form a portion; then said intercell connecting member is clamped to both sides of said partition wall to cover and seal the opening with the surface of said intercell connecting member; pressurizing the portion of the cell-interconnecting member covering the opening while clamping the inter-cell connecting member, and moving the portion of the inter-cell connecting member covering the opening from each side of the opening into the opening; A lead alloy is extruded using an extruder to form a bridge in the space within the opening, and the bridge is located approximately in the center of the opening between the extruded portions of the inter-cell connecting member, and has an area corresponding to the area of the opening in its plane. forming a contact area (e.g. 39) comprising between 15 and 75%; storing potential energy at the rear of the extrusion which can be dissipated sufficiently rapidly, thereby
As soon as a decrease in the resistance to flow of the extrusion occurs, the extrusion of the ear (e.g. 38) is caused to flow rapidly and forcefully in response and to prevent segregation of the phase at an early stage of melting. while maintaining clamping pressure and extrusion pressure at the intercell connection;
A gradually increasing current is applied by an electrode to the extrusion of the intercell connecting member to cause a physical change in the extrusion, the physical change first softening the extrusion before melting, and then softening the extrusion before melting. melting the antimony-rich phase of the alloy in the contact zone and finally melting the ammonium-poor phase of the alloy in the contact zone, using the stored rapidly dissipable energy while supplying the current. Sufficient pressure is continuously maintained on the extrusion section by releasing the molten ammonia-rich phase from the contact zone before any substantial melting of the ammonia-poor phase occurs. Flow outwards towards the walls of the aperture to form an antimony-rich ring (e.g. b) around the antimony-poor center (e.g. a); then the supply of current is stopped and the molten lead within said aperture is The melted zone formed by the alloy is gradually solidified from its center radially outward toward the walls of the opening, while at the same time maintaining the clamping and extrusion forces on the intercell connecting member to melt the alloy. A method of making a leak-tight connection that keeps the opening filled during solidification. 2 2-4.5% antimony, 0.03% by weight
Liquid leakage according to claim 1, characterized in that the inter-cell connecting member is formed by casting a lead alloy consisting of ~0.3% by weight of tin and less than 0.001% by weight of sulfur. How to make a connection without. 3. A current is supplied to the extruded portion of the inter-cell connection member,
and as the extruded portion of the inter-cell connecting member passes through the softening stage, the antimony-rich melting stage and the antimony-poor melting stage, the clamping force acting on the inter-cell connecting member is increased; A method for making a leak-tight connection according to claim 1, characterized in that the pressure acting on the extrusion is reduced. 4 Between the electrode plates (for example, 2) of adjacent cells of a lead-acid battery,
an opening (e.g. 40) in a non-conductive partition separating the cells;
in a device for making a leak-tight connection through a melting gun, after application to the portion of the intercell connection member covering the opening, the melting gun is directed towards each other to force the alloy of the portion into the opening (e.g. 40). a pair of opposed substantially cylindrical plunger electrodes movable to the extruded portion; compressible intercell connection member clamping means (e.g. 32) surrounding each said plunger electrode and engaging said intercell connection member to hold it during said extrusion and melting; each of the plunger electrodes (for example 6) and the inter-cell connection member clamping means (
A pair of opposing plunger electrode holding devices (e.g. 8) are adapted to be inserted between the adjacent cells and apply pressure to the plunger electrode and intercell connecting member clamping means. compressible means (e.g. 26) A device for making a leak-tight connection, provided with means for exerting a force together on said retaining device. 5. said compressible intercell connection member clamping means having a pad (e.g. 32) of high density polyurethane surrounding each of said plunger electrodes (e.g. 5. Apparatus for making a leak-tight connection as claimed in claim 4, characterized in that it engages and clamps them to said septum during said extrusion and melting. 6 the opposing plunger electrode holding devices (e.g. 8
) has a sliding member (for example 10), which causes the time keeping devices to move linearly toward and away from each other. A device that makes a connection that does not exist. 7. A pair of lever arms (e.g. 16) are engaged at one end with said sliding member (e.g. 10) to effect movement toward and away from each other, and the other end of said arm is connectable to a power source (e.g. 24), said lever being pivotally coupled between its ends to a rigid support frame (e.g. 21), said lever being coupled thereto between said other ends thereof; a toggle connection (e.g. 20, 22, 23), each arm (e.g. 20) of said toggle connection being compressed when a force is applied to said lever by said toggle and being compressed during application of a melting current; 7. The device according to claim 6, further comprising a spring (e.g. 26) adapted to store rapidly dissipable potential energy released into the plunger electrode at the rear of the plunger electrode. A device that makes connections without leakage.
Applications Claiming Priority (4)
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