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镉镍电池工艺文件(第三册)

烧结式镉镍碱性蓄电池

工艺文件

第三册

烧结镍基板毛坯制造

新乡市电池厂

中华电池集团电源厂

2000年10月

1．氨分解工序 GNDC/GY03/JB01 共1页第1页

2．合烧结镍基板镍浆 GNDC/GY03/JB02 共2页第2页

3．镍基板烧结工序 GNDC/GY03/JB03 共4页第4页

4．镍基板检验卡 GNDC/GY03/JB04 共1页第8页

新乡市电池厂中华集团电源厂		烧结镍基板毛坯工艺		烧结式镉镍碱性蓄电池
		氨分解气工序		GNDC/GY03/JB01
				共1页第1页总1页
氨分解气制造 1．目的：氨分解气是由液氨经加热在氨触煤催化的条件下，分解而成的氢氮混合气体，作为烧结炉的保护气体。 2．原材料：液氨（工业级）氨触媒 3．设备及工具：（1）氨分解炉最高温度 900℃，耐火材料砌成（2）气水分离器 20升（3）电子控温器（4）液氨瓶及氨瓶卡具（5）不锈钢针阀及氨压力表（6）钢丝钳、８寸和12寸扳手 4．工艺过程及要求 4.1 准备： 4.1.1 合闸升温：调整温度控制仪之定温指针在100℃，合上电闸，使其自由升温。 4.1.2 把盛有液氨的氨瓶，固定在卡具上，接输氨管道及压力表。 4.1.3 接通放空阀门及吸氨水槽的管道，将其出口插入吸氨槽水内，开启放空阀，关闭送气阀。 4.2 送氨分解： 4.2.1 待表升至 100℃时，用扳手慢慢稍开氨瓶阀门，让其送入氨分解炉，开启冷却水龙头，把排水管通入吸氨水槽。 4.2.2 调整控温仪定温指针，以每升高100℃为一个阶梯，每阶梯保温30分钟，依此类推，使控温器仪温度指示达到650~850℃时（视氨触媒类型而定），恒温１-２小时，即可制出合格氢氮混合气体，待检查合格后，送烧结炉之用。 4.3 送氢氮混合气体：接送气通知后，先开启送气阀门，再关闭放空阀，最后关闭吸氨槽水源。 4.4 停炉： 4.4.1 放空管插入吸氨水槽内，接到停止送气时，按下氨分解炉断电按钮，让其自由降温，先开启放空阀，再关闭送气阀，停止送气。 4.4.2 当控温器表温降至100℃时，关闭氨瓶阀门，停止送氨，再关闭冷却水源和吸氨槽水源。 5．检验及安全要求： 5.1 用鼻闻方法检查氨分解气无氨味则认为合格。必须注意，离鼻由远至近，以防止氨刺激鼻孔发生事故。 5.2 液氨和氨分解气都属易燃易爆危险品，液氨存放间，不得吸烟，不得生火取暖和有其它火源，经常检查设备管道的密封情况，防止漏气。 5.3 液氨瓶卧式摆放时，应注意摆放位置正确，氨瓶两放气阀门连线应垂直于地面。液氨瓶严忌爆晒。夏季应经常抹去氨瓶上的冷凝水，防止结霜而影响吸热，必要时在瓶上喷淋热水，以增加气化速度。
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新乡市电池厂中华集团电源厂		烧结镍基板毛坯工艺		烧结式镉镍碱性蓄电池
		合烧结基板镍浆		GNDC/GY03/JB02
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镍浆制造 1．目的：合浆是将镍粉与发孔剂的水溶液混合，制成镍浆，并具有一定的粘度，以便刮涂于冲孔骨架上。 2．原材料：（1）镍粉： INCO 255# （2）聚乙稀醇缩丁醛（PVB）－80目 15秒（3）羧甲基纤维素钠（CMC）粘度800-1200厘泊。（4）纯水 150KΩ·㎝（5）无水乙醇化学纯 3．设备与工具（1）搅拌机（4）磅秤及台秤（2）合浆机（5）水勺及量桶（3）振动筛（6）不锈钢周转浆桶 4．工艺过程 4.1 配料准备 4.1.1 2.5％（2.2%）CMC胶配制先用自来水将搅拌机的不锈钢桶和搅笼洗刷干净，再用纯水清洗一遍。按每升纯水加入25.6g（22.5g）CMC比例将一定量的纯水倒入搅拌机不锈钢桶内，然后按比例称取干燥的CMC固体，在不断搅拌条件下，徐徐加入纯水中，继续搅拌2~3小时，直至完全溶解，成品CMC胶料中不得有未溶解的CMC固体和其它杂质。 CMC胶料应加盖在20℃温度下存放。 4.1.2 PVB处理购买入库的聚乙稀醇缩丁醛（PVB）应在干燥通风状态下存放。将PVB陆续置入80目专用振动筛中，将PVB过筛。过筛的－80目PVB装入塑料袋中密封备用。 4.2 镍浆配方： 4.2.1基板厚度0.65mm以上镍浆配方： 2.2％ＣＭＣ溶液∶镍粉＝1.15∶1 （ＣＭＣ溶液＋镍粉）∶聚乙稀醇缩丁醛＝40∶1 4.2.2基板厚度0.65mm以下镍浆配方： 2.5％CMC溶液∶镍粉＝1.2∶1 （CMC溶液＋镍粉）∶聚乙稀醇缩丁醛＝40∶1 4.3.3高孔率镍浆配方： 2.5％CMC溶液∶镍粉＝1.35∶1 （CMC溶液＋镍粉）∶聚乙稀醇缩丁醛＝48∶1
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新乡市电池厂烘干炉中华集团电源厂		烧结镍基板毛坯工艺		烧结式镉镍碱性蓄电池
		和烧结基板镍浆		GNDC/GY03/JB02
				共2页第2页总3页
4.3 合镍浆（以4.2.1镍浆配方为例）将合浆机的不锈钢转桶用纯水清洗干净，转桶内和刮刀上不得有镍垢和其它杂质。按每批和镍浆88.15、（90.2）、（96）㎏计算，准确称取44、（46）、（54）㎏重量的2.2%（2.5％）CMC溶液，倒入和浆机不锈钢转桶中，再准确称取40㎏镍粉，在不断搅拌的情况下，分批陆续慢慢加入CMC溶液中，搅拌10分钟后，准确称取2.15、（2.2）、（2）㎏聚乙稀醇缩丁醛，分批慢慢加入，搅拌均匀后再将无水乙醇1000mL缓慢加入镍浆中，继续搅拌2小时，直至完全混合均匀。根据镍粉的粒度不同和气温的变化，可适当加纯水或镍粉来调整镍浆粘度。根据电池技术要求的不同，可适当调整配方比例达到满意的基板孔率和强度。根据烘干箱烘出基板的干湿程度和基板烧结速度及基板孔率的要求调整CMC浓度和CMC溶液与镍粉的比例。合好的镍浆应在20℃温度下贮存1—2天后使用。 5．检验 5.1 检验合浆记录，并核实。 5.2 CMC溶液中不允许有团粒存在，溶液应发清亮。 5.3 镍浆中不允许有团块，粘度可用粘度计测定或用能滴定的器皿经验法测定。 6．操作规范及注意事项 6.1 认真作好生产记录及交接班记录，每次合浆工艺参数如批号、配方比例、镍浆重量，合浆时间、搁置时间、使用结果等均应在记录中真实记载。记录保存时间不小于6个月。 6.2 合浆必须严格按工艺给定比例进行，未经技术部门同意，不得擅自变动。 6.3 镍浆中不允许有气泡存在，可用静止法除去气泡，静止存放时必须加盖密封，以防止水份蒸法和灰尘落入。 6.4 根据试拉基板质量好坏适当调整镍浆粘度，其方法为加镍粉或加纯水。 6.5 在合浆过程中，应经常用不锈钢铲沿容器壁铲动沉积在桶壁的镍浆和干粉，不留死角。 6.6 每批镍浆用完后，必须清洗容器，防止周围干固的硬块混入下批镍浆中，影响刮浆质量。 6.7 合浆最佳温度为15～28℃，在此温度范围之外合浆，注意CMC溶液和镍浆变质。冲孔镀镍钢带退火 1．目的：镀镍钢带通过退火，可以消除钢带加工过程中的内应力，增强镀层的接合力。并能去除加工过程中的油迹，提高镍浆与骨架的粘合能力。 2．骨架在烧结炉保护气氛下，炉膛内温度800±℃，传送带走速1～1.5米/min条件下进行退火，退火后的骨架卷绕在卷绕盘上。 3．本工序如镀镍钢带处理的比较好，也可省略。
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		镍基板烧结工序		GNDC/GY03/JB03
				共4页第1页总4页
基板烧结 1．目的和用途：本工艺适用于刮浆法制造烧结多孔镍基板，该型多孔镍基板用于全烧结式镉镍蓄电池正、负极板的基体和半烧结式镉镍蓄电池的正极基板。基板烧结的目的是生基板经过烧结，可使基板具有一定的强度，在烧结时发孔剂受热分解使基板具有一定的孔率。 2．原材料及半成品（1）镍浆（3）冲孔镀镍钢带（2）氨分解气 3．设备与工具（1）立式烘干箱 300℃ （10）卷绕盘（2）卧式烧结炉 1200℃ （11）不锈钢浆桶及勺子（3）裁刀（12）镍浆斗（4）千分尺 0~25 （13）定书机（5）天秤 0～1000g （14）8寸、12寸板手（6）钢板尺（15）剪刀（7）刮浆模具（8）塞尺（9）松卷架 4．工艺过程 4.1 烧结炉点火升温：烧结炉合闸升温至300℃时保温，当确认氨分解气体已经合格后，并接到送气通知时，开启烧结炉进气阀及放空阀，再开启氨分解炉的送气阀，关闭其放空阀，使合格的氨分解气输入烧结炉内，把烧结炉内空气置换干净，向炉内送气1小时后，用玻璃试管倒转对准烧结炉前端顶部放空阀出口灌取样气，取下试管迅速用手指堵住试管口，在离烧结炉出口5米以外的地方划燃火柴于试管口，如不产生爆鸣声，则认为置换合格。如发生爆鸣声，必须继续置换，重新取样，直至合格后进行点火（点火时火柴划燃后必须从炉口下部接近，以免烧伤皮肤）。点火后经常调节氨分解气的气量，控制火焰在150-200mm的高度，点火后可立即合闸升温,合闸前，必须检查电气设备的安全，调温指示刻度及定温控制指针位置。（一般定在自控位置，若用手控，务必勤检查炉温）待炉温升至 900+50℃时，即可投料绕结。 4.2 刮浆、烘干、烧结： 4.2.1 准备： 4.2.1.1 将烘干炉合闸升温，设定烘干炉温控仪三段温度控制点。下段温度 100℃～120℃ 中段温度 220℃～240℃ 上段温度 260℃～280℃ 4.2.1.2 将复绕好的退火冲孔骨架放在松卷架上，并用塑料园管轻轻地推压平整至无皱纹。 4.2.1.3 洗净刮浆模，调整好刮刀间隙（一般为烧结基板厚度的2-2.5倍），调整方法：先固定刮浆模活动刮刀的一半，在塞尺上好要定间隙的尺寸，塞入两刮刀之间，再将另一半固定。
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新乡市电池厂中华集团电源厂		烧结镍基板毛坯工艺		烧结式镉镍碱性蓄电池
		镍基板烧结工序		GNDC/GY03/JB03
				共4页第2页总5页
4.2.1.4 将刷洗干净的镍浆斗安装在固定位置。 4.2.1.5 穿引带：将与要制造的烧结基板宽度相同的引带的一端从烘干炉大木轮上面垂直向下穿过烘干炉中间，再把平整好的冲孔骨架穿过镍浆斗和刮浆模的刮刀间隙，用订书钉把引带与骨架连接起来，然后把引带的另一端沿大木轮靠外垂直向下。 4.2.1.6 将合格的镍浆用勺子舀入浆斗内，控制高度为槽深的1/2。 4.2.1.7 调整无级变速电机使烧结炉传送带速度为0.5～0.8米/分钟。 4.2.1.8 调节烧结炉二段温度前段温度 900～1000℃ 后段温度 950～1050℃。 4.2.1.9 用平整的大于所拉基板宽度的镀镍钢带从烧结炉膛中穿过，并穿过炉后端的送料橡胶轧辊，绕过前端过轮，用细铁丝将钢带两端搭接牢固。作为基带在烧结炉中烧结时的传送带。传送带不宜在炉中静止时间过长，否则钢带将会氧化和变形。 4.2.2 试制基板：因镍粉及配方的差异，每批镍浆在制造烧结基板前，必须试制基板，确定工艺参数(原则上基板厚宽并湿度大选用较高烧结温度及较低走带速度，反之则选用较低烧结温度及较高走带速度)，先试１米左右的烧结基板，经检验认定合格后才可连续生产。 4.2.2.1 刮浆：启动无级调速电机，使挂上浆的基带匀速上升，基带两侧镍浆厚度应一致，浆面平整光亮，白边干净。否则调整基带与刮刀相对位置或修整刮浆模具，如浆的粘度不当，将浆斗中的镍浆倒回合浆机，加纯水或镍粉重新合浆。拉出一米自认合格的基板毛坯后，从刮浆模上方50㎜处剪断。 4.2.2.2 烘干：将试拉基板挂在烘干箱中段烘干，表面基本没有水分为好。 4.2.2.3 烧结：将试拉基板置于正在运转的传送带上，按设定的烧结速度进行烧结。 4.2.2.4 测量厚度、孔率、强度、收缩率及外观。 4.2.2.4.1 孔率（含骨架）测定：在基板不同位置抽样品三个，样品尺寸约30×30㎜，在感量0.05g天平上称重，记下重量为G1，然后浸泡在煤油中3~5min，取出淋干，并用纸吸取表面游离煤油，再称重，记下读数为G2，计算结果：式中： G1——浸煤油前基板重量 G2——浸煤油后基板重量 0.8——煤油比重 8.9——镍的比重如孔率过低，则适当调低烧结炉三段温度，或提高传送带走速。 4.2.2.4.2 厚度测定：用千分尺在基板不同位置测定基板厚度如大于或小于设计给定厚度，则调整刮浆模刮刀缝隙，具体计算方法如下（未考虑孔率不符合要求，调整孔率引起基板厚度变化的因素——孔率调大，基板增厚）：
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		镍基板烧结工序		GNDC/GY03/JB03
				共4页第3页总6页
式中：δ调——刮浆模应调整到的缝隙 δ原——刮浆模原来的缝隙 C ——基板设计厚度 C1——试拉基板厚度 G ——基板骨架厚度 4.2.2.4.3 强度测定：取基板上镍粉颗粒，用手指用力碾压后，颗粒不易成粉状则合格。 4.2.2.4.4 基板银灰，白边尺寸符合要求并干净无镍粉。平整无裂纹。 4.2.2.4.5 如基板质量达不到要求，应调整工艺参数及镍浆配方，试制合格后再连续生产。 4.2.3 连续生产：经试制基板，准最佳工艺参数，进行连续生产，先检查烘干炉及烧结炉温度，传送带，刮浆模位置无误后，开动马达，开始刮浆，当烘干的胚料首端通过导轮到达烧结炉进口时，迅速用订书钉将其钉在传送带上，经烧结，冷却的烧结基板首端到达烧结炉出口时，将基板与传送带分开，卷绕在复绕盘上或直接用裁刀裁成毛坯给定尺寸。在连续生产过程中，如发现烧结后的基板毛坯不符合技术要求，则应分析查原因，经修整试制合格后再继续生产。 4.2.3.1 用塑料园管轻轻地推压冲孔骨架平整至无皱纹。 4.2.3.2 不断（一般间隔5分钟）向镍浆斗添加镍浆，使浆斗内镍浆始终保持在1/2高度位置。 4.2.3.3 始终使冲孔骨架保持在两刮刀中间位置，以保证骨架两侧镍浆厚度一致。调整刮白边橡皮，使白边干净且走带无拖滞感觉。 4.2.3.4 经过三段烘干箱烘干后的镍基板毛坯，至烘干炉顶端大木轮时湿度以不沾木轮为宜，进烧结炉前应保持10％左右水分，进炉前毛坯外表基本烘干。达不到上述要求时，微调烘干箱三段温度，使其趋于合理。 4.2.3.5 每半小时检查一次氨分解情况并作好记录：，水气分离器氨压力表表压控制在0.15～0.3Mpa左右，氨分解气流量控制在6米/小时左右，氨分解温度视氨触煤而定，控制在650～850℃以上，炉前口火焰窜出高度控制在150～180㎜，氨分解气纯度良好，工作间无氨味。 4.2.3.6 每半小时检查一次烘干箱和烧结炉各段温度，不允许有异常温度变化。 4.2.3.7 基板毛坯烧结前后收缩率控制在20～25μm。 4.2.3.8 巡回检查基板传送的运行位置，不允许偏离中心太大。 4.2.3.9 烧结炉冷却段水温应保持一定温度，防止基板氧化和变形。 4.2.3.10 用裁刀裁成一定长度的基板（依浸渍设备而定）。 4.2.3.11 首检基板尺寸、重量、孔率、强度及外观。 4.2.3.12 质检人员认定基板合格后，可连续生产。在生产过程中，生产人员必须勤检查基板质量情况，每隔5～10min检测一次厚度，每30min检查一次基板重量，每4小时至少检查一次孔率测试。 4.2.3.13 出现质量较大问题和突发事件时，应在刮浆模上方剪断基板，进行处理。此时，不允许立即仃车，应让烧结炉内的基板全部运行出炉口，才能仃车。避免基板在烘干箱内和烧结炉内仃留时间过长，造成基板氧化损坏。 4.2.3.14 仃炉时间较长时，为防止模具内镍浆形成疙瘩影响拉片质量，应清洗刮浆模具，必要时，将浆斗内的镍浆合回和浆机重新和浆，并清洗浆斗。
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		镍基板烧结工序		GNDC/GY03/JB03
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4.3 仃炉 4.3.1 切断电源，让烧结炉自由降温，氨分解继续送气。 4.3.2 温降至300时，仃止送气。关闭送气阀，开启氨分解炉放空阀。 5．检验： 5.1 质检人员巡回检查操作人员是否按工艺操作，同时按烧结镍基板检验卡要求进行检验。 5.2 注意挂浆情况、烧结炉进口的片子干湿度，镍基板成品质量。 6．保管及入库 6.1 基板应存放在干燥的地方，并用塑料布或其它干净的物品盖好，防止灰尘落入。保存期若湿度较大时，应密封保存。 6.2 基板存放时间不宜超过6个月。 6.3 合格基板交送浸渍工序或入半成品库。 6.4 基板检验合格后，必须由检验员开出合格证后，生产班组点清数量随同生产通知单一起办理入库手续。次品和废品一起入库。 7．操作规范及注意事项 7.1 认真作好生产记录及交接班记录，每次烧结工艺参数均应在记录中真实记载。记录保存时间不小于6个月。 7.2 基板符合质量要求才能进行连续生产。 7.3 氨分解炉运行情况每小时检查一次并做好各种参数记录。 7.4 烘干炉和烧结炉运行情况每半小时检查一次，做好各种参数记录。 7.5 随时检查氨分解气氛。 7.6 定时检查冷却段水温。 7.7 保持浆斗内镍浆高度一致。时刻注意刮浆模出口拉浆毛坯的质量，出现情况即时调整。 7.8 应注意基板重量和厚度的一致性，厚度一定时，重量的变化是孔率变化的直观表现。 7.9 传送带走速应与烘干箱基板毛坯走速一致。 7.10 每班清理炉膛一次。
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		镍基板检验卡		GNDC/GY03/JB04
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1．技术要求 1.1 外观：平整无发黑现象 1.2 裂纹宽度：< 2×10㎜，每100㎜长不得超过2处 1.3 残缺不得超过 2×2㎜ 1.4 大白边不允许有烧结镍粉 1.5 基板孔率； 75+2% 1.6 尺寸符合产品图纸要求 2．检验规则及方法 2.1 外观：观察法抽验20% 2.2 裂纹：钢板尺法抽验100% 2.3 大白边：观察法抽验100% 2.4 残缺：观察法抽验100% 2.5 尺寸：游标卡尺、千分尺抽验20% 2.6 孔率： 2.6.1 在基板不同位置抽样品三个，样品尺寸约30×30㎜，在感量0.05g天平上称重，记下重量为G1，然后浸泡在煤油中3~5min，取出淋干，并用纸吸取表面游离煤油，再称重，记下读数为G2， 2.6.2 孔率计算结果：式中： G1——浸煤油前基板重量 G2——浸煤油后基板重量 0.8——煤油比重 8.9——镍的比重 2.7 强度检验： 2.7.1 颜：灰白 2.7.2 强度：取基板上镍粉颗粒用手指碾压，颗粒不易成粉末，则为合格。 3．验收经全面检验合格的基板，由检验员开出合格证，填写名称、型号、规格和数量，并签字，一式四份，一份交小组保管，一份随生产通知单做入库凭证，一份检查科自存，一份交生产调度备存。不合格的基板另行开出报废单同样四份，去向同前。
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本文发布于:2024-09-23 23:22:53，感谢您对本站的认可！

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