铅酸蓄电池制造与过程控制PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 铅酸蓄电池发展简史 1

第二节 中国铅酸蓄电池发展史 3

第三节 铅酸蓄电池的基本结构与分类 8

一、铅酸蓄电池的主要品种 8

二、铅酸蓄电池的分类 10

第四节 铅酸蓄电池存在的问题及改进方向 11

第二章 铅酸蓄电池生产过程控制的基本要求 17

第一节 过程控制涉及的有关质量和管理术语 17

第二节 铅酸蓄电池生产的特点 26

第三节 工序质量的波动 28

第四节 工序质量控制 30

一、工序质量控制的概念 30

二、工序质量控制的要点 30

1．人的因素的控制 30

2．设备因素的控制 33

3．工装因素的控制 35

4．计量器具因素的控制 36

5．物料因素的控制 39

6．方法因素的控制 40

8．检验因素的控制 43

7．环境因素的控制 43

9．记录因素的控制 45

10．不合格品的控制 46

11．定置管理因素的控制 48

第五节 产品质量特性的重要度分级 51

一、产品质量重要度分级的概念 51

二、质量特性重要度分级的意义和作用 52

2．分级的依据 53

3．分级的标记与标注 53

1．分级 53

三、分级的方法和原则 53

四、质量特性重要度分级的传递 57

五、质量特性重要度分级管理中要注意的几个问题 57

第六节 工序质量控制图 57

一、数据的基本常识 57

1．数据的分类 58

2．数据的特征数 59

二、质量特性值的分布 61

1．质量特性的差异性 61

2．正态分布的性质 62

3．母体与试样的关系 64

三、控制图 65

1．控制图的概念 65

2．控制图的基本形式 66

3．界限的计算 66

4．控制图的种类 67

5．控制图的观察分析 75

6．控制图法在应用中常见的问题 77

1．铅的性质 79

一、铅的性质和技术标准 79

第一节 板栅制造所用的材料 79

第三章 板栅制造过程及质量控制 79

2．铅的技术标准 80

二、铅基合金 81

1．铅锑合金（Pb-Sb） 81

2．铅锑砷合金（Pb-Sb-As） 83

3．铅锑砷锡合金（Pb-Sb-As-Sn） 84

4．铅锑砷锡铜合金（Pb-Sb-As-Sn-Cu） 85

5．铅锑砷锡铜硒（硫）合金［Pb-Sb-As-Sn-Cu-Se(S)］ 85

6．铅锑砷镉合金（Pb-Sb-As-Cd） 86

7．铅钙合金（Pb-Ca） 87

8．铅钙锡合金（Pb-Ca-Sn） 88

9．铅钙锡铝合金（Pb-Ca-Sn-Al） 89

第二节 板栅制造工艺流程 90

一、板栅制造工艺流程图 90

二、合金的配制 90

1．铅锑合金的配制 90

2．铅锑砷合金的配制 93

3．低锑六元（铅锑砷锡铜硒）合金的配制 93

四、浇铸模具的温度调整 94

五、喷模、刮模 94

三、合金的熔化 94

4．铅钙锡铝合金的配制 94

1．脱模剂的配制 95

2．喷模、刮模使用的工具 95

3．喷模、刮模程序 95

4．浇铸、修剪平整 96

5．检查、贮存 96

第三节 板栅的质量标准 96

第四节 板栅制造过程的质量控制 97

一、板栅设计的影响 97

二、合金材料质量与配比的控制 98

1．合金的质量 98

2．合金的蒸发与烧损 99

三、合金在浇铸过程中的冷却速度 100

四、合金温度的控制 101

五、模具温度的控制 102

六、喷模、刮模的控制 103

七、浇铸方法的控制 105

八、板栅剪切、平整及贮存的控制 109

1．剪切、平整的质量控制 109

2．板栅贮存的质量控制 110

1．合金材料质量配比的检验 111

九、板栅检验的质量控制 111

2．模具的检验 112

3．脱模剂的检查 112

4．板栅表观质量、厚度、重量及酥脆程度的检查 112

5．板栅“冷裂”的检查 113

6．贮存条件的检查 114

十、过程控制文件及记录表格 114

第四章 铅粉制造过程及质量控制 116

第一节 铅粉的性质 116

一、铅粉的结构 116

二、铅粉的氧化度 116

三、铅粉的堆集密度（表观密度） 118

四、铅粉的孔隙率 119

五、铅粉的分散度 120

六、铅粉的吸水率 121

七、铅粉的吸酸值 121

第二节 铅粉制造工艺流程 122

一、铅粉制造工艺流程图 122

二、球磨法制铅粉 122

1．铸球（铸块） 123

2．制粉 123

3．收粉 124

三、气相氧化法制铅粉 127

4．铅粉的贮存 127

第三节 铅粉的质量指标 128

第四节 铅粉制造（球磨法）过程的质量控制 129

一、电解铅原料的质量控制 129

二、铅粉机（球磨机）最佳负荷量的控制 131

三、铅粉机（球磨机）筒体内温度的控制 133

四、铅粉机（风选式）鼓风、抽风的控制 136

五、环境温度、相对湿度的控制 138

六、铅粉贮存过程中的质量控制 138

八、铅粉检验的质量控制 140

七、铅粉机的自动控制 140

1．电解铅的质量检验 141

2．铅粉机及辅助系统的检验 141

3．铅粉质量指标的检验 142

九、过程控制文件及记录表格 144

第五章 铅膏制造过程及质量控制 146

第一节 铅膏的性质 146

一、铅膏的类型 146

二、铅膏的视密度 146

第二节 铅膏的和制过程 148

三、铅膏的稠度 148

一、铅膏和制使用的设备——和膏机 149

二、铅膏形成的机理及纯水、硫酸的作用 150

1．铅膏形成的机理 150

2．水在和膏中的作用和技术指标 152

3．硫酸在和膏中的作用和技术指标 152

三、铅膏用添加剂及作用 153

1．正极铅膏用添加剂 154

2．负极铅膏用添加剂 158

3．铅酸蓄电池用添加剂的技术指标 162

一、起动用铅酸蓄电池的（干式荷电）铅膏工艺配方 165

第三节 铅酸蓄电池铅膏工艺配方示例 165

二、固定型阀控密封式铅酸蓄电池铅膏工艺配方 166

三、小型阀控密封式铅酸蓄电池铅膏工艺配方 167

四、摩托车用铅酸蓄电池铅膏工艺配方 168

五、牵引用铅酸蓄电池铅膏工艺配方 169

六、电动助力车用铅酸蓄电池铅膏工艺配方 169

第四节 铅膏制造过程的质量控制 170

一、铅膏制造所使用的物料数量及质量控制 170

1．铅粉的数量和质量控制 170

2．各类添加剂的质量控制 171

二、添加剂添加方式的控制 172

三、水的添加方式与添加量的控制 173

四、硫酸添加方式与添加量的控制 174

1．硫酸用量的影响 176

2．硫酸添加方式的影响 176

3．搅拌时间的影响 177

五、和膏过程中铅膏温度的控制 178

六、铅膏出膏、存放及使用的质量控制 179

1．铅膏的表观密度及稠度 179

2．铅膏出膏时的温度控制 179

4．铅膏使用的质量控制 180

七、和膏过程质量控制文件及记录表格 180

3．铅膏存放期的质量控制 180

第六章 涂板、灌粉（或挤膏）过程及质量控制 182

第一节 涂板工艺流程 182

一、手工涂板 182

二、机械涂板 184

1．带式涂板机的基本结构 184

2．涂板机的运行程序 184

3．极板表面干燥 185

一、灌粉 186

第二节 管式极板的填注工艺流程 186

二、挤膏 187

三、封底 187

第三节 涂板过程的质量控制 188

一、涂膏量及涂填均匀性的控制 188

二、极板涂填量及涂填均匀性检验的控制 193

三、极板涂填后压实及淋酸（浸酸）的控制 195

四、极板水分的控制 197

五、过程控制文件及记录表格 200

第一节 极板在固化干燥过程中的物化反应 202

一、铅膏中游离铅进一步氧化成氧化铅 202

第七章 极板的固化干燥过程及质量控制 202

二、极板板栅表面生成腐蚀层 203

三、碱式硫酸铅的再结晶 204

四、铅膏的脱水硬化及多孔电极的形成 205

第二节 极板固化干燥的工艺条件 208

一、影响极板固化干燥的因素 208

1．空气中的氧气含量 208

2．环境温度 209

3．环境湿度 210

4．固化干燥时间 211

2．铅氧化阶段 212

二、极板固化干燥的工艺规程 212

1．湿处理阶段 212

3．干燥阶段 213

三、固化的工艺条件 214

四、固化干燥的环境设施 215

1．自然环境固化干燥 215

2．蒸汽加热加湿固化干燥 216

3．电加热加湿固化干燥 216

4．全自动控制系统固化干燥 217

一、涂膏式生极板的质量指标 219

二、管式生极板的质量指标 219

第三节 生极板的质量标准 219

第四节 极板固化干燥过程的质量控制 220

一、极板含水量的控制 220

二、极板存放架及极板放置方式的控制 222

1．极板存放架材质的控制 222

2．极板放置高度的控制 223

3．极板在极板架上排列位置的控制 223

1．固化室温度的控制 224

四、固化室温度、湿度及固化干燥时间的控制 224

三、固化室内氧气量的控制 224

4．固化室凝结水的控制 224

2．固化室湿度的控制 226

3．固化干燥过程时间的控制 227

五、固化干燥过程质量控制文件及记录表格 228

第八章 极板化成过程及质量控制 229

第一节 极板化成机理 229

一、化学反应 230

二、电化学反应 230

1．正极：化成初期的氧化反应 231

2．负极：化成初期的还原反应 233

四、析气 234

三、电解液的变化 234

第二节 极板化成的条件 235

一、极板槽化成的条件 236

1．制备电解液的要求 236

2．化成槽及极板装槽方式 245

3．极板的连接方法 246

4．化成充电制式 248

5．出槽、水洗、干燥及干荷电极板浸渍阻氧剂 258

1．电解液的制备 262

2．充电制式 262

二、电池化成的条件 262

3．电池化成的温度 264

4．电池化成的电解液密度变化 264

第三节 熟极板的外观、外形质量及活性物质组份 265

的要求 265

一、熟极板活性物质主要成分含量的要求 265

二、涂膏式极板的外观及外形质量要求 265

三、管式极板的外观及外形质量要求 266

第四节 极板化成过程中的质量控制 266

一、化成电解液的控制 267

1．化成电解液纯度的控制 267

2．化成电解液密度的控制 271

3．化成电解液数量的控制 272

4．化成电解液温度的控制 273

二、装槽焊接的质量控制 274

三、不焊接化成的质量控制 275

四、化成电流的控制 277

五、通电操作与化成检查的控制 278

六、极板出槽水洗的质量控制 280

七、干荷电极板浸渍阻氧剂的控制 280

九、化成、干燥后劣态极板的质量分析 281

1．极板表面存有白色层状物质 281

八、干荷电极板干燥的控制 281

2．极板表面存有白斑白点 282

3．极板活性物质松散、脱落 282

4．极板弯曲 282

5．极板活性物质裂纹（主要是负极板） 283

十、半化极板的处理 283

十一、化成过程质量控制文件及记录表格 284

第九章 铅酸蓄电池的装配过程及质量控制 286

第一节 铅酸蓄电池零部件及技术要求 286

一、极板 286

二、隔板 286

1．微孔橡胶隔板 287

2．烧结聚氯乙烯隔板 288

3．熔喷聚丙烯隔板 289

4．微孔聚乙烯隔板 290

5．超细玻璃纤维隔板 291

三、槽、盖 292

四、电解液 293

五、铅零件 294

六、工作栓 294

七、胶零件 294

一、分板刷耳 295

第二节 装配工艺流程 295

二、配组 296

三、极群组焊 296

1．气焊 296

2．铸焊 297

四、装槽 298

五、外连接及单体电池装、封盖及连接焊、端子焊 299

1．沥青封口剂封合法 299

2．环氧树脂粘合剂封合法 300

3．热熔封合法 301

1．穿壁焊 303

六、内连接焊 303

2．跨桥焊 305

七、气密性检查 305

八、密封蓄电池的灌酸及干荷电蓄电池的封口 305

第三节 装配过程的质量控制 306

一、焊接的质量控制 307

1．极群组焊的质量控制 307

2．插（包）隔板的质量控制 311

3．穿壁焊过程的质量控制 312

4．端子焊接的质量控制 316

1．沥青封口剂封合法的质量控制 317

二、槽、盖封合过程的质量控制 317

2．环氧树脂封合法的质量控制 318

3．热封合法的质量控制 319

三、过程控制文件及记录表格 320

第十章 铅酸蓄电池的特征 321

第一节 铅酸蓄电池的电动势 321

第二节 铅酸蓄电池的内阻 323

第三节 铅酸蓄电池的端电压 324

一、充电过程中端电压的变化 324

二、放电过程中端电压的变化 325

第四节 铅酸蓄电池的容量 327

2．极板厚度的影响 329

3．极板面积的影响 329

1．活性物质量的影响 329

4．活性物质孔隙率的影响 330

5．极板中心距的影响 330

6．活性物质组成的影响 331

7．电解液密度及纯度的影响 331

8．电解液温度的影响 331

10．放电终止电压的影响 332

第五节 铅酸蓄电池的荷电状态 332

9．放电电流的影响 332

第六节 铅酸蓄电池的自放电 334

一、负极产生的自放电 334

二、正极产生的自放电 334

第七节 铅酸蓄电池的能量 335

第八节 铅酸蓄电池的功率 336

第九节 铅酸蓄电池的效率 337

附录 339

附录A 蓄电池名词术语 339

附录B 铅酸蓄电池部分配套企业名录 353

参考文献 357