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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