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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