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第1章 铅酸蓄电池的基础知识1

1.1 铅酸蓄电池的概念1

1.2 铅酸蓄电池的原理2

1.3 铅酸蓄电池的热力学2

1.3.1 热力学参数2

1.3.2 铅酸蓄电池的电动势3

1.3.3 电动势与温度的关系7

1.4 铅酸蓄电池的动力学8

1.4.1 电极的极化和过电位8

1.4.2 温度对反应速度的影响9

1.5 铅酸蓄电池的热效应9

1.5.1 蓄电池的热力学可逆反应热9

1.5.2 蓄电池的欧姆电阻热10

1.5.3 蓄电池材料的热容10

1.6 铅酸蓄电池的容量11

1.6.1 法拉第定律11

1.6.2 铅酸蓄电池材料的电化学当量11

1.6.3 铅酸蓄电池的容量12

1.7 铅酸蓄电池的用途及分类15

1.7.1 起动用蓄电池16

1.7.2 固定型蓄电池20

1.7.3 电动助力车蓄电池22

1.7.4 储能蓄电池23

1.7.5 其他蓄电池24

参考文献25

第2章 板栅26

2.1 板栅的概念26

2.2 板栅设计27

2.2.1 板栅的设计基础27

2.2.2 板栅的结构设计29

2.2.3 板栅的模具设计与制造35

2.3 板栅材料38

2.3.1 板栅常用的合金38

2.3.2 板栅合金的性质39

2.4 板栅的生产和工艺44

2.4.1 重力铸板机的工作原理44

2.4.2 铸板机工作部分的用途46

2.4.3 铸板操作工艺及其相关问题的分析处理46

2.4.4 铸板机新模具的试验48

2.4.5 板栅使用合金的配制48

2.4.6 脱模剂的配制50

2.4.7 重力铸造板栅的质量要求和检验51

2.5 连续板栅拉网（扩展网）生产53

2.5.1 连铸连轧扩展网（Roll and Expand）工艺53

2.5.2 连铸连轧扩展板栅原理及生产55

2.5.3 连铸连轧扩展板栅的质量要求60

2.6 连铸连轧冲网61

2.7 其他连续板栅工艺62

2.7.1 连续铸网辊压成型工艺62

2.7.2 连续铸带扩展网（Cast and Expand）、连续铸带冲压网（Cast and punch）63

参考文献63

第3章 铅粉64

3.1 铅粉的制造原理及工艺64

3.1.1 铅粉的制造原理64

3.1.2 铅粉制造工艺过程65

3.1.3 铅粉机操作68

3.1.4 新球磨铅粉机的调试70

3.1.5 球磨铅粉机的主要工艺参数71

3.1.6 球磨铅粉生产中故障及处理71

3.1.7 铅粉的储存72

3.2 铅粉性质72

3.2.1 球磨铅粉机铅粉的性质73

3.2.2 巴顿铅粉机铅粉的性质75

3.2.3 岛津铅粉机与巴顿铅粉机铅粉的差异76

3.3 铅粉对蓄电池性能的影响77

参考文献77

第4章 合膏与涂板78

4.1 合膏工艺78

4.1.1 合膏的工艺过程78

4.1.2 合膏的操作要求及问题的处理81

4.1.3 铅膏配方84

4.1.4 添加剂的种类和作用87

4.2 工艺控制和组分对极板性能的影响90

4.2.1 酸量的影响90

4.2.2 合膏温度的影响93

4.2.3 添加剂的影响93

4.2.4 铅粉对合膏工艺性的影响94

4.3 涂板工艺94

4.3.1 涂板的工作原理及过程94

4.3.2 涂板的操作过程97

4.3.3 淋酸的作用及控制99

4.3.4 表面快速干燥的作用及控制99

4.3.5 涂板的要求及质量检验100

4.4 生极板固化100

4.4.1 生极板固化工艺过程100

4.4.2 高温高湿固化105

4.5 生极板的技术要求109

参考文献109

第5章 化成111

5.1 化成的概念111

5.2 化成的原理112

5.2.1 化成的充电过程112

5.2.2 化成时充电电压的变化116

5.2.3 化成时极板中成分的变化117

5.2.4 化成中酸密度的变化119

5.2.5 温度的控制119

5.3 极板化成工艺120

5.3.1 化成电解液密度120

5.3.2 化成电流及电量121

5.3.3 化成电解液的量122

5.3.4 化成充电步骤122

5.3.5 化成插片数及正负比例123

5.4 不焊接化成操作的要求124

5.4.1 不焊接化成的设备和工装124

5.4.2 不焊接化成的操作要求125

5.4.3 不焊接化成的常见问题127

5.5 极板化成后的处理128

5.5.1 负极板的防氧化保护128

5.5.2 负极板的浸渍及干燥过程129

5.5.3 正极板的处理及干燥过程130

5.6 极板化成后的指标要求131

5.6.1 正极板的成分要求131

5.6.2 负极板的含量要求131

5.6.3 极板的性能要求131

5.6.4 涂膏式极板的外观要求132

5.7 电池化成132

5.7.1 电池化成的优点132

5.7.2 电解液的加注工艺132

5.7.3 电池化成充电工艺133

5.7.4 电池化成的指标要求136

5.7.5 电池化成常见的问题及处理136

参考文献137

第6章 蓄电池的组装138

6.1 蓄电池组装的工艺流程138

6.2 蓄电池组装的操作139

6.2.1 包封配组139

6.2.2 极群的铸焊和烧焊140

6.2.3 穿壁焊和跨桥焊143

6.2.4 热封和胶封147

6.2.5 生产中的检测149

6.3 蓄电池组装的技术要求150

6.3.1 包封配组的技术要求150

6.3.2 铸焊的技术要求150

6.3.3 穿壁焊和跨桥焊的技术要求151

6.3.4 热封和胶封的技术要求151

参考文献151

第7章 配酸、水净化、蒸汽、压缩空气152

7.1 配酸工艺及要求152

7.1.1 配酸的流程152

7.1.2 配酸的操作153

7.1.3 配酸的注意事项156

7.2 水净化的工艺及要求157

7.2.1 阴阳离子交换树脂水净化的原理157

7.2.2 用阴阳离子交换树脂处理水的流程158

7.2.3 离子交换净化水的操作及要求159

7.2.4 反渗透水处理的原理及操作160

7.2.5 水的纯度要求161

7.3 压缩空气的制备163

7.3.1 压缩空气的制备流程163

7.3.2 压缩空气的主要设备163

7.4 蒸汽的生产164

7.4.1 蒸汽的用途164

7.4.2 锅炉生产蒸汽164

7.4.3 生产中的注意事项164

参考文献165

第8章 化验与电池测试166

8.1 原材料的化验分析166

8.1.1 直读光谱仪测试铅及其合金166

8.1.2 激光粒度计测试粉末材料167

8.1.3 原子吸收光谱仪测定成分含量167

8.1.4 腐殖酸的测定168

8.1.5 木素磺酸钠的测定170

8.1.6 硫酸钡的测定171

8.2 半成品、成品的化验分析172

8.2.1 极板中二氧化铅的测定172

8.2.2 极板中氧化铅的测定173

8.2.3 极板中PbSO4含量的测定175

8.2.4 负极板活物质Pb含量的测定176

8.2.5 极板中铁（杂质）含量的测定177

8.2.6 正负极板中活性物质含水量的测定178

8.2.7 生极板中游离铅的测定179

8.2.8 生极板中铁（杂质）的测定179

8.2.9 铅粉表观密度、铅膏表观密度的分析179

8.2.10 塑料槽的分析181

8.3 极板结构的分析183

8.3.1 X射线衍射分析（XRD）183

8.3.2 扫描电镜（SEM）分析184

8.4 蓄电池相关物理分析185

8.4.1 材料强度的测试185

8.4.2 其他性能的测试187

8.5 蓄电池实验室性能测试188

参考文献194

第9章 铅酸蓄电池生产中能源资源消耗195

9.1 铅酸蓄电池生产中的电能消耗195

9.1.1 铅酸蓄电池生产用电概况分析195

9.1.2 蓄电池工厂用电情况195

9.1.3 铅酸蓄电池各生产工序主要设备耗电情况分析196

9.1.4 节能降耗的前景和节能新工艺技术的应用199

9.2 各工序用水量202

9.3 各工序用蒸汽203

9.3.1 各工序使用蒸汽情况203

9.3.2 主要采用的蒸汽设备203

第10章 铅烟、铅尘、废水的处理及职业卫生204

10.1 铅酸蓄电池生产污染源分析204

10.1.1 铅酸电池工艺流程及产污节点分析204

10.1.2 铅平衡206

10.1.3 水平衡207

10.1.4 无组织排放源统计及分析207

10.1.5 非正常排放源统计及分析208

10.1.6 污染物排放总量分析208

10.2 含铅含酸废水的治理208

10.2.1 含铅含酸废水治理的原理209

10.2.2 含铅含酸废水治理的工艺流程209

10.2.3 废水处理的监测要求211

10.3 含铅废气的治理213

10.3.1 铅尘的治理213

10.3.2 铅烟的治理214

10.3.3 各工序产生的铅烟、铅尘浓度及其处理效果216

10.4 酸雾的治理217

10.4.1 酸雾治理的原理217

10.4.2 酸雾净化塔218

10.4.3 酸雾处理的工艺及流程图218

10.4.4 化成酸雾处理效果218

10.5 工厂内环境的维护和保持219

10.5.1 固体废弃污染物防治219

10.5.2 噪声污染防治219

10.5.3 无组织排放控制220

10.5.4 车间集中通风系统220

10.5.5 土壤、地下水污染防治220

10.5.6 减缓生态影响措施221

10.5.7 绿化222

10.6 铅作业的职业病及其防治222

10.6.1 铅作业的职业病222

10.6.2 铅中毒的防治225

10.6.3 与铅相关的环境要求和排放控制标准226

参考文献227

第11章 蓄电池用原材料及其性质228

11.1 铅228

11.1.1 铅的性质228

11.1.2 铅的用途228

11.1.3 各国铅的标准229

11.2 硫酸230

11.2.1 浓硫酸的主要化学性质230

11.2.2 稀硫酸的主要化学性质230

11.2.3 蓄电池用硫酸的标准231

11.2.4 硫酸的使用、储存、运输及废弃处理232

11.2.5 硫酸的危险性、应急措施、消防措施232

11.3 PE隔板233

11.3.1 PE隔板的制造工艺233

11.3.2 PE隔板的性能234

11.4 超细玻璃纤维隔板235

11.4.1 超细玻璃纤维隔板的生产工艺235

11.4.2 超细玻璃棉隔板的性能指标236

11.4.3 蓄电池使用的其他类型隔板237

11.5 蓄电池槽、盖237

11.5.1 蓄电池槽、盖的基本情况237

11.5.2 蓄电池槽的主要指标238

11.6 起动用蓄电池的指示器238

11.6.1 指示器的工作原理238

11.6.2 指示器的构成239

11.6.3 指示器的结构239

11.6.4 指示器的主要材料240

11.7 添加剂240

11.7.1 超细硫酸钡240

11.7.2 腐殖酸241

11.7.3 木素磺酸钠242

11.7.4 石墨244

11.7.5 炭黑244

11.7.6 短纤维245

11.7.7 4BS添加剂246

11.7.8 红丹246

11.7.9 石墨稀247

11.7.10 无水硫酸钠247

11.7.11 预混式复合添加剂248

11.8 蓄电池用铅圈248

11.9 蓄电池槽、盖用聚丙烯PP树脂249

11.10 蓄电池槽、盖用聚乙烯着色母粒250

参考文献250

第12章 蓄电池的设计252

12.1 蓄电池设计的原则252

12.1.1 蓄电池的电压252

12.1.2 蓄电池的容量252

12.1.3 蓄电池槽盖设计和配件设计254

12.2 起动用蓄电池的设计254

12.2.1 起动用蓄电池的外观及尺寸254

12.2.2 起动用蓄电池的结构设计268

12.2.3 起动用蓄电池的性能271

12.3 固定型铅酸蓄电池272

12.3.1 固定型电池的外形及尺寸272

12.3.2 阀控式电池的内部结构275

12.3.3 阀控式电池的性能276

12.4 动力用蓄电池276

12.4.1 电动助力车蓄电池276

12.4.2 电动汽车用蓄电池278

参考文献279

第13章 铅酸蓄电池新技术280

13.1 双极性铅酸蓄电池281

13.1.1 双极性铅酸蓄电池的结构281

13.1.2 双极性电极的基片材料281

13.1.3 双极性铅酸蓄电池的特点282

13.1.4 双极性铅酸蓄电池的技术动态282

13.2 水平式铅酸蓄电池284

13.2.1 水平电池简介284

13.2.2 水平电池的结构特点285

13.2.3 生产工艺流程286

13.2.4 水平电池的性能特点286

13.2.5 存在的问题287

13.3 卷绕式铅酸蓄电池287

13.3.1 卷绕式铅酸蓄电池的基本情况287

13.3.2 卷绕式铅酸蓄电池的工艺技术特点288

13.3.3 卷绕式铅酸蓄电池的主要性能特点289

13.3.4 卷绕式铅酸蓄电池国内外技术动态290

13.4 超级电池291

13.4.1 超级电池产生的背景291

13.4.2 铅酸蓄电池在高倍率部分荷电态下的负极失效机理292

13.4.3 超级电池的结构原理及特点293

13.5 铅炭电池295

13.5.1 铅炭电池的特点295

13.5.2 炭材料添加的作用及其机理296

13.5.3 炭材料的选择及添加302

13.5.4 炭材料在铅酸电池负极板中的应用进展303

13.6 汽车用微混蓄电池304

13.6.1 汽车用微混蓄电池概述304

13.6.2 微混、起停电池的发展趋势306

13.6.3 微混电池与起动电池的区别307

13.6.4 微混蓄电池生产制造的要求308

13.6.5 微混电池制造的特点311

13.6.6 微混电池的失效模式311

参考文献313

第14章 蓄电池工厂的质量控制和管理315

14.1 质量管理315

14.1.1 铅酸蓄电池工厂质量管理的特点315

14.1.2 蓄电池工厂质量管理的可行方法316

14.2 目标管理和绩效考核的控制320

14.2.1 企业质量目标的制定320

14.2.2 质量目标的分解321

14.2.3 质量目标的落实与考核322

14.3 工序的质量检验与控制323

14.3.1 铅酸蓄电池生产检验流程图的编制323

14.3.2 铅酸蓄电池生产质量检验作业指导书的编制323

14.3.3 铅酸蓄电池各生产车间的质量检验标准与检验规程327

14.4 铅酸蓄电池的实验室检测335

14.4.1 实验室测试要具有代表性的原则335

14.4.2 实验室资源充分发挥的原则335

14.5 产品质量的用户认可和企业的品牌建立336

14.5.1 客户是最高的质量检验员336

14.5.2 如何建立蓄电池品牌战略336

附录338

附录A 《铅蓄电池行业规范条件》和《铅蓄电池行业规范公告管理办法》338

附录B 中华人民共和国工业产品生产许可证管理条例实施办法357

附录C 电池行业清洁生产评价指标体系363

参考文献377