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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）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 57

2.6其他连续板栅工艺 57

2.6.1连续铸网辊压成型（ConCast andConRoll）工艺 57

2.6.2连铸连轧冲网（Roll and Punch）工艺 58

2.6.3连续铸带扩展网（Cast and Expand）、连续铸带冲压网（Cast andPunch） 58

参考文献 58

第3章 铅粉 59

3.1铅粉的制造原理及工艺 59

3.1.1铅粉的制造原理 59

3.1.2铅粉制造工艺过程 60

3.1.3铅粉机操作 63

3.1.4新球磨铅粉机的调试 65

3.1.5球磨铅粉机的主要工艺参数 66

3.1.6球磨铅粉生产中故障及处理 66

3.1.7铅粉的储存 67

3.2铅粉性质 67

3.2.1球磨铅粉机铅粉的性质 68

3.2.2巴顿铅粉机铅粉的性质 70

3.2.3岛津铅粉机与巴顿铅粉机铅粉的差异 71

3.3铅粉对蓄电池性能的影响 72

参考文献 72

第4章 合膏与涂板 73

4.1合膏工艺 73

4.1.1合膏的工艺过程 73

4.1.2合膏的操作要求及问题的处理 76

4.1.3铅膏配方 79

4.1.4添加剂的种类和作用 82

4.2工艺控制和组分对极板性能的影响 85

4.2.1酸量的影响 85

4.2.2合膏温度的影响 88

4.2.3添加剂的影响 88

4.2.4铅粉对合膏工艺性的影响 89

4.3涂板工艺 89

4.3.1涂板的工作原理及过程 89

4.3.2涂板的操作过程 92

4.3.3淋酸的作用及控制 94

4.3.4表面快速干燥的作用及控制 94

4.3.5涂板的要求及质量检验 95

4.4生极板固化 95

4.4.1生极板固化工工艺过程 95

4.4.2高温高湿固化 100

4.5生极板的技术要求 104

参考文献 104

第5章 化成 106

5.1化成的概念 106

5.2化成的原理 107

5.2.1化成的充电过程 107

5.2.2化成时充电电压的变化 111

5.2.3化成时极板中成分的变化 112

5.2.4化成中酸密度的变化 114

5.2.5温度的控制 114

5.3极板化成工艺 115

5.3.1化成电解液密度 115

5.3.2化成电流及电量 116

5.3.3化成电解液的量 117

5.3.4化成充电步骤 117

5.3.5化成插片数及正负比例 118

5.4不焊接化成操作的要求 119

5.4.1不焊接化成的设备和工装 119

5.4.2不焊接化成的操作要求 120

5.4.3不焊接化成的常见问题 122

5.5极板化成后的处理 123

5.5.1负极板的防氧化保护 123

5.5.2负极板的浸渍及干燥过程 124

5.5.3正极板的处理及干燥过程 125

5.6极板化成后的指标要求 126

5.6.1正极板的成分要求 126

5.6.2负极板的含量要求 126

5.6.3极板的性能要求 126

5.6.4涂膏式极板的外观要求 127

5.7电池化成 127

5.7.1电池化成的优点 127

5.7.2电解液的加注工艺 127

5.7.3电池化成充电工艺 128

5.7.4电池化成的指标要求 131

5.7.5电池化成常见的问题及处理 131

参考文献 132

第6章 蓄电池的组装 133

6.1蓄电池组装的工艺流程 133

6.2蓄电池组装的操作 134

6.2.1包封配组 134

6.2.2极群的铸焊和烧焊 135

6.2.3穿壁焊和跨桥焊 138

6.2.4热封和胶封 142

6.2.5生产中的检测 144

6.3蓄电池组装的技术要求 145

6.3.1包封配组的技术要求 145

6.3.2铸焊的技术要求 145

6.3.3穿壁焊和跨桥焊的技术要求 146

6.3.4热封和胶封的技术要求 146

参考文献 146

第7章 配酸、水净化、蒸汽、压缩空气 147

7.1配酸工艺及要求 147

7.1.1配酸的流程 147

7.1.2配酸的操作 148

7.1.3配酸的注意事项 151

7.2水净化的工艺及要求 152

7.2.1阴阳离子交换树脂水净化的原理 152

7.2.2用阴阳离子交换树脂处理水的流程 153

7.2.3离子交换净化水的操作及要求 154

7.2.4反渗透处理水的原理及操作 155

7.2.5水的纯度要求 156

7.3压缩空气的制备 158

7.3.1压缩空气的制备流程 158

7.3.2压缩空气的主要设备 158

7.4蒸汽的生产 159

7.4.1蒸汽的用途 159

7.4.2锅炉生产蒸汽 159

7.4.3生产中的注意事项 159

参考文献 160

第8章 化验与电池测试 161

8.1原材料的化验分析 161

8.1.1直读光谱仪测试铅及其合金 161

8.1.2激光粒度计测试粉末材料 162

8.1.3原子吸收光谱仪测定成分含量 162

8.1.4腐殖酸的测定 163

8.1.5木素磺酸钠的测定 165

8.1.6硫酸钡的测定 166

8.2半成品、成品的化验分析 167

8.2.1极板中二氧化铅的测定 167

8.2.2极板中氧化铅的测定 168

8.2.3极板中PbSO4含量的测定 170

8.2.4负极板活物质Pb含量的测定 171

8.2.5极板中铁（杂质）含量的测定 172

8.2.6正负极板中活性物质含水量的测定 173

8.2.7生极板中游离铅的测定 174

8.2.8生极板中铁（杂质）的测定 174

8.2.9铅粉表观密度、铅膏表观密度的分析 174

8.2.10塑料槽的分析 176

8.3极板结构的分析 178

8.3.1 X射线衍射分析（XRD） 178

8.3.2扫描电镜（SEM）分析 179

8.4蓄电池相关物理分析 180

8.4.1材料强度的测试 180

8.4.2其他性能的测试 182

8.5蓄电池实验室性能测试 183

参考文献 189

第9章 铅酸蓄电池生产中能源资源消耗 190

9.1铅酸蓄电池生产中的电能消耗 190

9.1.1铅酸蓄电池生产用电概况分析 190

9.1.2蓄电池工厂用电情况 190

9.1.3铅酸蓄电池各生产工序主要设备耗电情况分析 191

9.1.4节能降耗的前景和节能新工艺技术的应用 194

9.2各工序用水量 197

9.3各工序用蒸汽 198

9.3.1各工序使用蒸汽情况 198

9.3.2主要采用的蒸汽设备 198

第10章 铅烟、铅尘、废水的处理及职业卫生 199

10.1铅酸蓄电池生产污染源分析 199

10.1.1铅酸电池工艺流程及产污节点分析 199

10.1.2铅平衡 201

10.1.3水平衡 202

10.1.4无组织排放源统计及分析 202

10.1.5非正常排放源统计及分析 203

10.1.6污染物排放总量分析 203

10.2含铅含酸废水的治理 203

10.2.1含铅含酸废水治理的原理 204

10.2.2含铅含酸废水治理的工艺流程 204

10.2.3废水处理的监测要求 206

10.3含铅废气的治理 207

10.3.1铅尘的治理 207

10.3.2铅烟的治理 208

10.3.3各工序产生的铅烟、铅尘浓度及其处理效果 210

10.4酸雾的治理 211

10.4.1酸雾治理的原理 211

10.4.2酸雾净化塔 211

10.4.3酸雾处理的工艺及流程图 212

10.4.4化成酸雾处理效果 212

10.5工厂内环境的维护和保持 213

10.5.1固体废弃污染物防治 213

10.5.2噪声污染防治 213

10.5.3无组织排放控制 213

10.5.4车间集中通风系统 214

10.5.5土壤、地下水污染防治 214

10.5.6减缓生态影响措施 215

10.5.7绿化 216

10.6铅作业的职业病及其防治 216

10.6.1铅作业的职业病 216

10.6.2铅中毒的防治 218

10.6.3与铅相关的环境要求和排放控制标准 220

参考文献 220

第11章 蓄电池用原材料及其性质 221

11.1铅 221

11.1.1铅的性质 221

11.1.2铅的用途 221

11.1.3各国铅的标准 222

11.2硫酸 223

11.2.1浓硫酸的主要化学性质 223

11.2.2稀硫酸的主要化学性质 223

11.2.3蓄电池用硫酸的标准 224

11.2.4硫酸的使用、储存、运输及废弃处理 225

11.2.5硫酸的危险性、应急措施、消防措施 225

11.3 PE隔板 226

11.3.1 PE隔板的制造工艺 226

11.3.2 PE隔板的性能 227

11.4超细玻璃纤维隔板 228

11.4.1超细玻璃纤维隔板的生产工艺 228

11.4.2超细玻璃棉隔板的性能指标 229

11.4.3蓄电池使用的其他类型隔板 230

11.5蓄电池槽、盖 230

11.5.1蓄电池槽、盖的基本情况 230

11.5.2蓄电池槽的主要指标 231

11.6起动用蓄电池的指示器 232

11.6.1指示器的工作原理 232

11.6.2指示器的构成 233

11.6.3指示器的结构 233

11.6.4指示器的主要材料 233

11.7添加剂 234

11.7.1超细硫酸钡 234

11.7.2腐殖酸 235

11.7.3木素磺酸钠 236

11.7.4石墨 238

11.7.5乙炔炭黑 238

11.7.6短纤维 239

11.7.7 4BS添加剂 240

11.7.8红丹 240

11.7.9无水硫酸钠 241

11.7.10蓄电池用铅圈 241

11.7.11蓄电池槽、盖用聚丙烯PP树脂 242

11.7.12蓄电池槽、盖用聚乙烯着色母粒 243

参考文献 243

第12章 蓄电池的设计 244

12.1蓄电池设计的原则 244

12.1.1蓄电池的电压 244

12.1.2蓄电池的容量 244

12.1.3蓄电池槽盖设计和配件设计 246

12.2起动用蓄电池的设计 246

12.2.1起动用蓄电池的外观及尺寸 246

12.2.2起动用蓄电池的结构设计 260

12.2.3起动用蓄电池的性能 263

12.3固定型铅酸蓄电池 264

12.3.1固定型电池的外形及尺寸 264

12.3.2阀控式电池的内部结构 267

12.3.3阀控式电池的性能 268

12.4动力用蓄电池 268

12.4.1电动助力车蓄电池 268

12.4.2电动汽车用蓄电池 270

参考文献 271

第13章 铅酸蓄电池新技术 272

13.1双极性铅酸蓄电池 273

13.1.1双极性铅酸蓄电池的结构 273

13.1.2双极性电极的基片材料 273

13.1.3双极性铅酸蓄电池的特点 274

13.1.4双极性铅酸蓄电池的技术动态 274

13.2水平式铅酸蓄电池 276

13.2.1水平电池简介 276

13.2.2水平电池的结构特点 277

13.2.3生产工艺流程 278

13.2.4水平电池的性能特点 278

13.2.5存在的问题 279

13.3卷绕式铅酸蓄电池 279

13.3.1卷绕式铅酸蓄电池的基本情况 279

13.3.2卷绕式铅酸蓄电池的工艺技术特点 280

13.3.3卷绕式铅酸蓄电池的主要性能特点 281

13.3.4卷绕式铅酸蓄电池国内外技术动态 282

13.4超级电池 283

13.4.1超级电池产生的背景 283

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 284

13.4.3超级电池的结构原理及特点 285

13.5铅炭电池 287

13.5.1铅炭电池的特点 287

13.5.2炭材料添加的作用及其机理 288

13.5.3炭材料的选择及添加 294

13.5.4炭材料在铅酸电池负极板中的应用进展 295

参考文献 296

第14章 蓄电池工厂的质量控制和管理 298

14.1质量管理 298

14.1.1铅酸蓄电池工厂质量管理的特点 298

14.1.2蓄电池工厂质量管理的可行方法 299

14.2目标管理和绩效考核的控制 303

14.2.1企业质量目标的制定 303

14.2.2质量目标的分解 304

14.2.3质量目标的落实与考核 305

14.3工序的质量检验与控制 306

14.3.1铅酸蓄电池生产检验流程图的编制 306

14.3.2铅酸蓄电池生产质量检验作业指导书的编制 306

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 310

14.4铅酸蓄电池的实验室检测 318

14.4.1实验室测试要具有代表性的原则 318

14.4.2实验室资源充分发挥的原则 318

14.5产品质量的用户认可和企业的品牌建立 319

14.5.1客户是最高的质量检验员 319

14.5.2如何建立蓄电池品牌战略 319

附录 321

附录A中华人民共和国工业和信息化部中华人民共和国环境保护部公告 321

附件 铅蓄电池行业准入条件 321

附录B《铅蓄电池行业准入条件》解读 325