目录
摘要-------------------------------------------------------------1
1 前言----------------------------------------------------------1
2 槽化成----------------------------------------------------------1 2.1不焊接化成 -----------------------------------------------------2 2.2 焊接化成 ------------------------------------------------------2 2.
3 化成充电 ------------------------------------------------------3 2.
4 化成电解液密度的确定-------------------------------------------3
2.5 化成电流控制---------------------------------------------------3
3 电池化成-------------------------------------------------------3 3.1 电池化成细节---------------------------------------------------4
3.2 电池化成的优缺点-----------------------------------------------5
4 结束语-----------------------------------------------------------
5 参考文献-----------------------------------------------------------5
铅酸蓄电池两种化成工艺的简述和比较
李越南
摘要:在铅酸蓄电池的生产过程中，极板化成是一个关键环节，在这工序中将完成非活性物质铅膏向荷电活性物质的转变, 使正、负极板达到所期望的荷电状态, 即有预期的电极电位正极板、负极板。这一工序好坏是决定电池性能，本文主要就电池的两种化成工艺，也即槽化成和内化成，加以简单的探讨。
关键词:铅酸蓄电池；槽化成；电池化成
1. 前言
国内的化成工序应该说仍以极板化成（即外化成，也叫槽式化成）为主, 这主要是市场周转慢, 企业更倾向干荷电产品的使用，该类电池出厂时为密封不荷酸状态，存放期要比其它电池长得多，使用时只需加入配好的硫酸电解液即可使用。近些年，随着密封型蓄电池的出现、汽车厂协作配套的加强、电动助力车行业的异军突起和环境问题的日益为人们所意识到, “电池化成（即内化成）”快速兴起, 有替代极板化成的趋势；然而就目前而言，国内的电池内化成工艺仍是不成熟的，享有该技术还是国内几家资金雄厚和研发实力强的大型企业，且处于寡占状态；其次是电池内化成生产出来的电池产品，容易产生PCL现象（即早期容量损失），工艺技术仍有待深入研究；另外电池化成需投入相应的配套生产设备和管控设备，除了技术原因之外，成本更是企业决定产品开发与否的考虑因素。笔者结合自身多年的工作经验，简单探讨一下化成两种工艺，不当之处还请读者指正。
2 槽化成
如化成生产工艺流程图（图2-1）所示，槽化成又可细分为焊接化成和不焊接化成。
极板化成生产工艺流程图如下2-1。
图如下2-1 极板化成生产工艺流程
2.1.不焊接化成
将正、负极相间地插入化成槽内，相同极性的极板排在同一边，形成多极板的正、负极群进行充电化成。化成结束，取出极板，用水洗涤极板的残留酸液，然后转入相应环境进行干燥。
不焊接化成在极板化成的生产中，不焊接化成工艺以劳动强度低和生产效率高的优点而被普遍采用，但不焊接化成工艺生产的同批极板之间的质量差异比焊接化成工艺的要大，而且普遍。
极板质量不一致主要表现在正板。极板化成完，会发现同批甚至同一化成槽中极板质量的不一致：①化成过程，同槽并联的化成极板，会出现冒气泡不同，通过量测电压，其实测值也不一致。②正极板的外观色泽从黑褐色到浅黑色的差异，出槽时能见到白色的花板，有内黑外白和内外全白的白板。③将外观符合要求色泽有差异的极板或同槽测得电压不同的极板，进行转化率测试，转化效果相差能大于10％以上。④将有质量差异的极板，进行电池组装，容量测试结果与正常极板组装的电池容量进行对比，电池开路电压和额定容量一致性较差，特别是白板组装成的电池，电压还会明显偏高。
不焊接化成，极板的质量差异普遍存在，容易出现不合格板，最易出现花白板，也就是转化率和极板表观问题。现场通常采用的补救措施有，转化率不达标的极板，适当的增加化成电量，延长化成时间；而花白板，先进行挑选、收集和集中再化成。产生质量差异和白板的主要原因是，化成中的极板耳部与化成槽内的导棒接触电阻有关。化成时，正、负极板的耳部分别搭在化成槽内的正极导电棒和负板导电棒上。由于极板耳部与导电棒接触面积和压力不一，从而造成接触电阻的不一。在整个化成过程，问题会有增无减。因为化成的开始阶段，正板上活物质因化成反应，一方面生成PbO2，另一方面通过化学反应生成PbSO4；负板上活物质一方面因化成反应生成海棉状Pb，另一方面通过化学反应生成PbSO4。与电解液接触的极板表面反应更加顺利。根据板册结构和化成的机理可知，极板化成过程是从铅膏内部向外扩展。当化成到一定时间，正极板表面全部为白色PbSO4层。由物质的电阻排列顺序：Pb> 海棉状Pb > PbO2 >PbO> PbSO4可以看出，PbSO4电阻最大。随着电化学的进行，电接触面不紧密，而使导电接触面积减少，氧化面积增加，同一单元槽内，极板间导电性也减少，开始接触电阻稍大的极板发生化成滞后，活物质反应不完全，或者最终导致花白板，接触面电阻再大一些的出现内黑外白的白板，化成导电接触面似接实非接触的便是内外全白的白板。因些化成一开始时极板与导电棒的电接触是关键。根据极板化成中充电接收情况和充电效率，合理的安排不同电流的分阶段(初始电流小，中间大电流，快结整束时，降低电流)化成，使化成充电效率提高，总的充电安时量可以减少，生产消耗电能减少，降低本。即解决了极板与导电棒间的电接触问题，又取得了节能减排效果。
2. 2 焊接化成
焊接化成又称装配槽化成，即将正、负极相间地排列后，装配成两个"半电
池"放入盛有大量电解液（电解液一般比重为1.04~1.18g/ml)的化成槽进行充电化成，化成结束后，将整组电池移出化成槽，洗涤极群，在无氧条件下干燥，干燥后的极群组再装入电池槽后成为下线电池，这是生产干荷电电池的主要方式。
焊接化成除了一般常见化成问题（转化率不良和花白板）外，仍需要关注的问题是焊接不良，在焊接过程中，因作业员点焊接速度过快，熟练度和经验等压原因，出现极板耳部与导电棒的点焊不均，导致每个焊点的接触电阻大小不一，甚至出现虚焊现象，从而导致后期极板化成不良。
2. 3 化成充电
极板的充电量直接影响到铅酸蓄电池企业的耗电指标，因生产过程担心极板化成不透，故一味地采用过充电的办法，导致化成未端，大量的电能仅仅用于水解，造成能源的浪费、增加酸务的排放，因此，需制定合理的化成充电电量标准。
理论法确定化成电量：即按法拉第定律来计算化成安时数。由定律可知，1Ah 的电量，理论上可转化4.463g的PbO2和3.866g海棉状Pb。因电池的设计，电池寿命主要取决于正板，正板的活物质一般设计过量，所以化成电量也取决于正板来计算。在化成过程中，由于极板与导电棒的接触电阻、板删与铅膏的接触电阻、极板转化物质的电阻等影响充电效率的问题存在，部份电能转化成热能而消耗掉，有一部份电能主要是消耗在化成过程中的水解，所以实际的化成安时电量比理论安时电量会大出许多，所以实际极板化成的安时电量约在3~4倍。工业极板还会因铅膏内的硫酸铅含量同比普通铅膏的硫酸铅含量低，铅膏密度大，化成极板厚的原因，充电效率会更低。
化成充电方法主要采用多段式充电，即根据化成不同阶段极板的反应需求不同进行设定充电电流和时间，另分段式充电也是比较常用的充电方法。但也有文献指出脉冲具有去极化作用，充电效果高，酸雾污染少且能减少能耗。
2. 4 化成电解液密度的确定
化成电解液密度，除了影响极板活性物质晶型直接影响电池容量和寿命之外，经现场多年来经验反馈，出现化成花白板的另一个问题与化中的电解液密度有关。结合一些化成工艺资料，化成的中的电解液密度不宜过高，合理在1.04~1.07，太高会出现大量的白板。会增加不必要的重工与电能的消耗，这就要求现场单位需要定期的检查电解液密度，并定期的调配合适的电解密度。
2. 5 化成电流控制
化成过程中，充电一般采用恒电流分段充电或多段充电方法，从极板化成转化效率来分析，采用多段充电效果更佳，多段充电能在达到极板活物质转化率的同时，更能减少化成后期，因活物质接收电流密度的减少，而产生激烈的电解水问题，增加酸务的排放和酸务处理费用，有效的起到节能减排的效果。
3 电池化成
由生极板组装成电池，注入电池的硫酸电解液，然后通电化成，电池化成生产工艺流程图（图3-1）所示。根据灌入的硫酸电解液浓度情况分成两个方法。灌入较稀的电解液（d=1.05或1.15的硫酸溶液）进行化成，化成后倒出电解液换成d=1.300或1.320相对密度的硫酸溶液，再通过极板中残留的电解液来稀释，如
OPzV系列胶体电池也是采用此列做法：电池用稀酸化成后倒出多余酸液，再加入含有较高比重的胶状电解液与残酸混合成为理想的电解液；另一个方法是直接灌入过量d=1.24相对密度的硫酸溶液进行开口式化成，化成过程中部分水分随高温逸散或蒸发，最后完成时电解液相对密度上升到d=1.27~1.29和合理的体积。
以上方法一般分为二次加酸法和一次加酸法〔1〕
，不过无论一次加酸法还是二次
加酸法，在投入正式生产前都需要有大量的计算与实验。
图3-1 电池化成工艺流程图
3. 1 电池化成细节
除了注酸比重外，电池化成仍须关注的细节有：注酸方式、浸酸时间（'fill-to-form' time)、充电法则和温度调控。
注酸方式有：
▲重力加酸，这是一种最为简单的注酸方式，适用于各种型号的电池，其特点是加酸时间长，相应的电池放热也比较慢。
▲推进式加酸，对酸液施加一个压力将其挤进电槽内，这是一种专门用于卷绕电池加酸方式，加酸时间较快。
▲真空加酸，先对电池抽真空再注入酸液，因电池槽内负压的作用，酸液能够在板群间快速扩散。也分为一步真空加酸或多步真空加酸，此方法加酸快捷方便，过程无逸酸回流，深受企业生产欢迎，不过相应的缺点是快速发热，除了注入的酸液要提前冰冻外还得配备后期的冷循环处理。
浸酸时间，指注酸后到充电开始的这段期间，这段时间的长短也是要小心把握，浸酸时间过短，硫酸无法与氧化铅反应，影响后期充电的活物质转化效果；浸酸时间过长，硫酸铅过分析出且出现重结晶，导致电阻变大，则后期转化差。就笔者经验来说，浸酸时间应当在2~4hr间为宜。
电池化成初充电的模式也较为多样，常见的有恒电压充电、恒电流充电、分段定电流充电和脉冲充电，而其中恒电压充电时间较长，恒电流充电常有过充的
问题，脉冲充电仍未能普通应用，所以一般常用分段定电流充电。
温度调控，指充电开始到化成结束这段期间的温度控制，随着化成的开始，电池持续释放出大量的热能，须采取措施调控温度，常用风冷却和水冷却的方法，不同的温度下化成，电池极板产生的反应也不尽相同，如正板上生成的a-PbO2和b-PbO2就是在这段期间加以调控得到的，不过一般来说，化成温度都会调节在40℃以下。而高温环境化成的电池往往弊大于利，从现场的生产过程中可以发现，当化成持续在高温如60℃以上，化成完成后，特别是正板：颜色加深，活性物质变松弛，与板栅结合变差，极板发脆发硬等不良现象的产生；而持续在低温如5℃以下化成的极板，化成完成后，正板活性物质容易脱落，而负板表面还可能会产生”起泡”等不良现象的产生。可见，化成中保持合适的电解液温度，同样也是影响化成极板质量的重要因素之一。
3.2 电池化成的优缺点
电池化成最突出的优点有：1.优化了化成工艺，在此工序里面不仅耗电减少了而且化成过程的酸雾和废液更是大大减少；2.去除了槽式化成的极板水洗和干燥的后两道工序，铅烟污染得到明显改善；3.节约了劳动力和电池成本；4.结合以上优点，进而使电池化成在市场上更具有竞争力和市场。
而电池化成同样存在着不可忽视的局限性：1.高极板的电池、大容量的电池和深循环电池均不太适用电池化成；2.对技术工艺、环境设备和人员素质都有更
严格的要求〔2〕
；3.电池化成的正板配方一般都会添加20~30%的铅丹，铅丹在电
池内与硫酸反应直接生成PbO2和PbSO4，对化成过程有良性的作用，然而铅丹与格子体筋骨结合性较差，当铅丹增加到一定程度，电池就会出现早期容量损失现象（PCL-1)。
4结束语
槽化成需专用的厂房、设备、设施、工艺复杂、劳动量大、消耗能量多、成本也高, 特别是环保差、污染严重，甚至导致民事纠纷。电池化成则相对设备设施少、工艺简单、成本低、污染小、环保要求容易达到。所以发达国家的铅蓄电池生产较早采用了电池化成工艺, 美国的起动用铅蓄电池在80 年代初期已占到90 %以上, 而在中国仍是以槽化成为主，虽然企业已经意识到电池化成的优异性并加大该项工艺的研究步伐，可是电池化成仍有很长的路要走。
参考文献
[1] 张胜永、黄康志. VRLA电池化成的实践与探索
[2] 胡耀东.对大型阀控铅酸蓄电池极板两种化成工艺的讨论
铅酸蓄电池制造工艺流程 1、极板的制造 包括:铅粉制造、板栅铸造、极板制造、极板化成、装配电池。 ⑴铅粉制造设备铸粒机或切段机、铅粉机及运输储存系统; ⑵板栅铸造设备熔铅炉、铸板机及各种模具; ⑶极板制造设备与膏机、涂片机、表面干燥、固化干燥系统等; ⑷极板化成设备充放电机; ⑸水冷化成及环保设备。 2、装配电池设备 汽车蓄电池、摩托车蓄电池、电动车蓄电池、大中小型阀控密封式蓄电池装配线、电池检测设备(各种电池性能检测)。 ⑴典型铅酸蓄电池工艺过程概述 铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。 ⑵工艺制造简述如下 铅粉制造:将1#电解铅用专用设备铅粉机通过氧化筛选制成符合要求的铅粉。 板栅铸造:将铅锑合金、铅钙合金或其她合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。 极板制造:用铅粉与稀硫酸及添加剂混合后涂抹于板栅表面再进行干燥固化即就是生极板。 极板化成:正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反
应生产氧化铅,再通过清洗、干燥即就是可用于电池装配所用正负极板。 装配电池:将不同型号不同片数极板根据不同的需要组装成各种不同类型的蓄电池。 3、板栅铸造简介 板栅就是活性物质的载体,也就是导电的集流体。普通开口蓄电池板栅一般用铅锑合金铸造,免维护蓄电池板栅一般用低锑合金或铅钙合金铸造,而密封阀控铅酸蓄电池板栅一般用铅钙合金铸造。 第一步:根据电池类型确定合金铅型号放入铅炉内加热熔化,达到工艺要求后将铅液铸入金属模具内,冷却后出模经过修整码放。 第二步:修整后的板栅经过一定的时效后即可转入下道工序。板栅主要控制参数:板栅质量;板栅厚度;板栅完整程度;板栅几何尺寸等; 4、铅粉制造简介 铅粉制造有岛津法与巴顿法,其结果均就是将1#电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的铅粉。铅粉的主要成份就是氧化铅与金属铅,铅粉的质量与所制造的质量有非常密切的关系。在我国多用岛津法生产铅粉, 而在欧美多用巴顿法生产铅粉。 岛津法生产铅粉过程简述如下: 第一步:将化验合格的电解铅经过铸造或其她方法加工成一定尺寸的铅球或铅段; 第二步:将铅球或铅段放入铅粉机内,铅球或铅段经过氧化生成氧化铅; 第三步:将铅粉放入指定的容器或储粉仓,经过2-3天时效,化验合格后
铁锂电池与铅酸对比
磷酸铁锂电池和密封阀控式铅酸蓄电池的比较 一、产品性能比较和系统组成比较 磷酸铁锂电池和铅酸电池性能比较详见表４。 表４ 磷酸铁锂电池和铅酸电池性能比较 电池性能 说明 磷酸铁锂电池 铅酸电池 单体电压 （V ） 3.2 2 重量比能量 （wh/kg ） 110~130 30~50 体积比能量 （wh/L ） 180~220 80~120 循环寿命 1C100%充放 ≥1000次 250~350次 高温性能 循环寿命变化 45℃为25℃时减半 35℃为25℃时减半 低温性能 -20℃容量保持率 50% 55% 自放电 常温搁置28天 4% 5% 充放电效率 >99% 80% 耐过充性能 一般 好 安全性 优 优 环保 无污染 污染 磷酸铁锂蓄电池与铅酸蓄电池在-48V 直流电源系统的组成比较如表５所示。 表1 磷酸铁锂电池组和铅酸电池组参数比较 组单体组单体组单体组单体浮充均充铅酸电池40~572448243.2 1.854.0 2.2556.4 2.35 1.13 1.18铁锂电池40~571651.2 3.243.2 2.755.2 3.4557.6 3.6 1.08 1.13铁锂电池 40~57 1548 3.243.2 2.88 54.0 3.6 56.4 3.76 1.13 1.18 电池设备工作范围只数 标称电压(V)电压比值放电终止电压(V)浮充电压(V) 均充电压(V) 资料显示： ? 充满电后4.0V 的磷酸铁锂蓄电池静置15分钟后回落到3.4V ，电池开 口电压3.4V 。 ? 单体工作电压为2.0V~4.2V 。 ? 在3.65V 以下可以充电性能稳定。 ? 单体电池放电时，3.0V 以下电压下降很快。 综合以上信息，建议48V 直流系统的蓄电池组只数选择16只的配置方案。 二、基站应用方案比较及投资比较 磷酸铁锂电池应用在基站中，主要考虑到不同放电率对该种电池放电容量的影响较小，以及耐受较宽的环境温度。以下将针对基站的功耗、后备时间进行电池容量选择的分析。
铅酸蓄电池结构详解 一、蓄电池的功用 蓄电池种类较多，根据电解液不同，有酸性和碱性之分。由于铅酸蓄电池内阻小，电压稳定，在短时间内能供给较大的起动电流，而且结构简单，价格较低，所以在汽车拖拉机上被广泛采用。 蓄电池为一可逆直流电源，在汽车拖拉机上及发电机并联，它的主要作用是： （1）发动机起动时，蓄电池向起动机和点火装置供电。起动发动机时，蓄电池必须在短时间内（5~10s）给起动机提供强大的起动电流（汽油机为200~600A。柴油机有的高达1000A）。 （2）在发电机不发电或电压较低发动机处于低速时，蓄电池向点火系及其它用电设备供电，同时向交流发电机供给他激励磁电流。（3）当用电设备同时接入较多，发电机超载时，蓄电池协助发电机共同向用电设备供电。 （4）当蓄电池存电不足，而发电机负载又较少时，可将发电机的电能转变为化学能储存起来，即充电。 （5）蓄电池还有稳定电网电压的作用。当发动机运转时，交流发电机向整个系统提供电流。蓄电池起稳定电器系统电压的作用。蓄电池相当于一个较大的电容器，可吸收发电机的瞬时过电压，保护电子元件不被损坏。延长其使用寿命。 二、蓄电池的构造
车用12V蓄电池均由6个单格电池串联而成，每个单格的标称电压为2V，串联成12V的电源，向汽车拖拉机用电设备供电。 蓄电池主要由极板、电解液、格板、电极、壳体等部分组成。 1．极板 极板分为正极板和负极板两种。蓄电池的充电过程是依靠极板上的活性物质和电解液中硫酸的化学反应来实现的。正极板上的活性物质是深棕色的二氧化铅（PbO2），负极板上的活性物质是海绵状、青灰色的纯铅（Pb）。 正、负极板的活性物质分别填充在铅锑合金铸成的栅架上，加入锑的目的是提高栅架的机械强度和浇铸性能。但锑有一定的副作用，锑易从正极板栅架中解析出来而引起蓄电池的自行放电和栅架的膨胀、溃烂，从而影响蓄电池的使用寿命。 负极板的厚度为1.8mm，正极板为2.2mm，为了提高蓄电池的容量，国外大多采用厚度为1.1~1.5mm的薄型极板。另外，为了提高蓄电池的容量，将多片正、负极板并联，组成正、负极板组。在每单格电池中，负极板的数量总比正极板多一片，正极板都处于负极板之间，使其两侧放电均匀，否则因正极板机械强度差，单面工作会使两侧活性物质体积变化不一致，造成极板弯曲。 2．隔板 为了减少蓄电池的内阻和体积，正、负极板应尽量靠近但彼此又不能接触而短路，所以在相邻正负极板间加有绝缘隔板。隔板应具有多孔性，以便电解液渗透，而且应具有良好的耐酸性和抗碱性。
第九章铅酸蓄电池的装配过程及质量控制 铅酸蓄电池的装配是指将极板、隔板、槽盖及电解液配合组装形成铅酸蓄电池的过程，装配是铅酸蓄电池制造的最后一道工序，装配后形成成品蓄电池可以实现电能与化学能的相互转换。 第一节铅酸蓄电池零部件及技术要求 一、极板 极板是铅酸蓄电池的主体部件，是由板栅与活性物质(活化的铅膏)构成，按其结构形式极板分为涂膏式极板和管式极板，按其状态可分为普通极板和干荷电极板，按其功效可分为正极板和负极板。极板在铅酸蓄电池中的主要作用是: 1、电化反应的母体 2、电压形成的电极 3、电流形成的转换体 极板的技术要求详见第八章。 二、隔板 隔板是铅酸蓄电池重要的部件，又称“第三极板”，它的质量优劣直接影响到铅酸蓄电池的功能和功效，隔板由微孔橡胶或塑料或玻璃纤维材料制成，其一般以片状或袋状的形式存在于蓄电池中，其主要的作用是: 1、防止正、负极板接触短路并保证正、负极板实现最短的距离。 2、保证电解液中的正、负离子顺利通过参加电极反应。 3、电解液的载体。 4、阻缓正、负极板铅膏物质的脱落及极板受震损伤。 5、阻止一些对电极有害物质通过隔板进行迁移和扩散。 铅酸蓄电池用隔板应具有以下特性: ⑴、在硫酸中的应具有良好耐腐蚀性； ⑵、具有疏松多孔结构且能吸入大量的电解质溶液； ⑶、浸透性好； ⑷、有满足使用的机械强度和弹性； ⑸、具有一定的抗压性； ⑹、具有较小的电阻； ⑺、在一定温度范围内具有一定的耐温性； ⑻、具有一定耐老化性和耐氧化性。 铅酸蓄电池的种类很多，目前常用的有以下几类: 1、微孔橡胶隔板 微孔橡胶隔板是一种用生胶、硅酸以及其它添加剂制成的、具有10μm以下微孔的平板式隔板。它具有使用寿命长、可制厚度较小、电阻较低、没有毛刺和枝节等优点。缺点是被电解液浸渍的速度比较慢，成本较高，且不易制成0.5mm以下的薄板。此隔板多用于工业电池中。 微孔橡胶隔板的技术要求见表9—1 表9—1 微孔橡胶隔板物理化学性能
铅酸蓄电池的原理与性能 一、铅酸蓄电池的工作原理 蓄电池是一种化学电源，它的构造可以是各式各样的，可是从原理上讲所有的电池都是由正极、负极、电解质、隔离物和容器组成的，其中 正负两极的活性物质和电解质起电化反应，对电池产生电流 起着主要作用，如图4-1所示。 在电池部，正极和负极通过电解质构成电池的电路，在 电池外部接通两极的导线和负荷构成电池的外电路。 在电极和电解液的接触面有电极电位产生，不同的两极 活性物质产生不同的电极电位，有着较高电位的电极叫做正 极，有着较低电位的电极叫做负极，这样在正负极之间产生了电位差，当外电路接通时，就有电流从正极经过外电路流向负极，再由负极经过电路流向正极，电池向外电路输送电流的过程，叫做电池的放电。 在放电过程中，两极活性物质逐渐消耗，负极活性物质 1.电解质 2.负极 3.容量 4.正极 5.隔离物 6.导线 7.负荷 图4-1 电池构造示意图 放出电子而被氧化，正极活性物质吸收从外电路流回的电子而被还原，这样负极电位逐渐升高，正极电位逐渐降低，两极间的电位差也就逐渐降低，而且由于电化反应形成新的化合物增加了电池的阻，使电池输出电流逐渐减少，直至不能满足使用要求时，或在外电路两电极之间端电压低于一定限度时，电池放电即告终。 电池放电以后，用外来直流电源以适当的反向电流通入，可以使已形成的新化合物还原成为原来的活性物质，而电池又能放电，这种用反向电流使活性物质还原的过程叫做充电。 蓄电池可以反复多次充电、放电，循环使用，使用寿 命长，成本较低，能输出较大的 能量，放电时电压下降很慢。 1.电动势的产生 铅蓄电池的正极是二氧化铅(PbO2)，负极是绒状铅 (Pb)，它们是两种不同的活性物质，故和稀硫酸(H2SO4)起 化学作用的结果也不同。在未接通负载时，由于化学作用 使正极板上缺少电子，负极板上却多余电子，如图4-2所图4-2 铅蓄电池电势产生过程示，两极间就产生了一定的电位差。 2.放电过程的化学反应 当外电路接上负载(比如灯泡)后，铅蓄电池在 正、负极板间电位差(电动势)的作用下，电流Ⅰ从 正极流出，经负载流向负极，也就是说，负极上的 电子经负载进入正极，如图4-3。同时在蓄电池部 产生化学反应： . 学习.资料.
铅酸蓄电池内化成工艺研究 摘要：电池化成和槽化成相比，有着许多优点，其工艺流程简化了极板水洗、干燥和电池补充电以及槽式化成的装片、焊接、取片等工序。节省了大量工时和能源，不用购置化成槽设备和防酸雾设备，电池成本能得到一定的降低。并且，极板不易为杂质所污染，能降低电池自放电，电池质量也可得到更好的控制，因此，电池化成值得推广，而制定合理的电池化成工艺，是电池化成的关键。 关键词：电池化成化成制度反充失水量添加剂 一、实验方法 根据有关资料报道及相关的模拟试验，确定电池化成加酸密度为l.25g/cm3、(25℃)，并添加1%Na2SO4和一定量的2#添加剂(2#添加剂为公司机密在此不便公开)，加酸量按公司现行的加酸量执行，最大充电电流为0.15C~0.3C。本次试验主要讨不同化成制度对电池化成的影响。 二、试验分析及讨论 1、化成电量 化成电量是影响电池化成的主要因素之一，化成电量过低，活性物质未能充分转换，二氧化铅含量低，导致电池初期性能能不好。而化成电量高，除能量损耗增加外，化成过程的温升不易控制，气体对极板冲击也较大，会影响电池寿命。因此，应选择合适的化成电量。 以RA12-100为例，见表1 从表1可以看出，化成电量为5.0C时、二氧化铅含量偏低，化成电量为5.5C时，二氧化铅含量比较合适;化成电量为6.0C时虽二氧化铅含量较高，但充电时间稍长且充电过程电池温升也较大。化成电量与活性物质富裕量有关，如RA12-100电池正极活性物质为9.8/Ah，活性物质富裕量越大，化成电量宜相应提高。另外，化成电量与化成电流密度有关，化成电流密度越大，化成效率越低，则化成电量需提高；化成电流密度越小，化成效率越高，则化成电量可适当降低。
蓄电池的化成 什么是“化成”？ “化成”即“转化而成”之意，极板化成是指利用化学和电化学反应使极板转化成具有电化学特性的正、负极板的过程。化成以前的极板其铅膏物质的主体部分相同，都是由氧化铅、金属铅、硫酸铅、三碱式硫酸铅、四碱式硫酸铅等物质相组成，原则上不存在正、负极板之分。化成之前的极板不存在铅酸蓄电池电化学反应的所需的正极活性物质二氧化铅。负极活性物质为海棉状铅。虽然在极板结构、工艺添加剂方面形成了正、负极板之分，但此时却不具备铅酸蓄电池放电的正、负极板条件。而通过化成这一过程，使得准备形成正极板的极板铅膏物质转化成为以二氧化铅为主体的物相结构而形成正极板，同时使得准备形成负极板的极板铅膏转化成以海绵状铅为主体的物相结构而形成负极板。化成是蓄电池制造很关键的一道工序，其转化过程的好坏都将直接影响到蓄电池的性能。 对于同配方、同工艺、同批次的铅酸蓄电池,因为在化成过程中采用了不同的电流而会导致活性物质颗粒大小与排列形式的变化.通过研究发现,采用大电流化成有利于形成均匀致密的正极活性物质与界面结构,从而使电池在大电流放电的使用条件下,极板软化速度明显放缓,循环寿命大幅度提高,这一特性非常适合电动车电池的使用要求,因此可以成为电动车电池的主要化成形式.采用间歇脉冲充电方式可以有效控制大电流充电时的温升,为大电流化成在工业生产中的应用扫除了障碍。
一、化成电解液的控制 1、化成电解液密度的控制： 化成电解液密度对极板化成质量有所影响。如果密度较高，浸酸时，极板表面就会生成结晶较粗且较厚的硫酸铅层，使得化成所需的电能增大，时间增长；如果密度较低，浸酸后，初期电解液的导电率降低，且硫酸在极板深处的扩散速率降低，从而使得极板内部的铅膏转化困难，加剧水解析气，降低电流效率，增加耗能及化成时间。因此，在化成过程中，应对化成电解液密度进行控制。 硫酸的密度，以25℃时的密度为准，若测定的硫酸密度若不在25℃可按下式进行换算。 d25 = d t+ a( t-25) 式中： d25—换算成25℃时的硫酸密度（g/cm3）； d t—温度为t℃时的硫酸密度（g/cm3）； t —电解液实测温度（℃）； a —硫酸密度的温度系数。 a=??? 2、化成电解液数量的控制： 极板化成时，所用的化成电解液量直接影响极板的化成质量。极板浸入电解液后，立即发生中和反应，使硫酸浓度降低，在化成开始后一段时间，化成电解液密度继续降低，到了化成中期，密度逐渐上升，后期达到基本不变。故在化成过程中，化成电解液的密度是一个变量，而其变化的幅度与化成电解液的数量有关。当液量较多时，密度变化就小，有利于极板化成和散热。当液量较少时，其密度变化就
铅酸蓄电池发展简史 铅酸蓄电池1859年由法国人普兰特创造，1881年法国人富尔发明以铅化合物涂在铅片上，可以很快形成活性物质。 ①20世纪20年代由美国EXIDE公司推出的管式极板，用多缝隙的 硬橡胶管容纳活性物质，以一支铅合金棒插在中间导电，这就大大提高了要板的耐深度充放电的能力，硬橡胶管现已由无纺布或玻璃纤维管所取代，管式极板多用于动力牵引型蓄电池。 ②50年代由美国DELCO公司首先推出用无锑合金为板栅的免维护 汽车蓄电池，免去了以往汽车蓄电池须定期补水的工作，现在免维护式已经是汽车蓄电池的主要选择。 ③70年代由美国DEVIFF氏创新的阀控式蓄电池。 ④1970年以来出现拉网式板栅（目前国内湖北骆驼及保定风帆等）微孔PE及PVC隔板 单体间的穿壁焊技术（汽车及摩托车电池） 铅钙合金的加铝及加锡 铅酸蓄电池的基本结构与分类 铅酸蓄电池由正极板、负极板、隔板、电槽及电解液组成，此外还有一些零件如气塞、连接条、极柱等等，分述如下： ⑴正极板包括涂膏式、形成式、铅布式、铅箔式等 ⑵负极板包括涂膏式、铅布式、铅箔式。 ⑶隔板包括微孔橡胶式、PVC、微孔PVC（叉车电池）、AGM （阀控铅酸蓄电池）.PE代式隔板（汽车免维护电池）
⑷电池槽硬橡胶式及塑料槽（ABS及PP料等）如我们公司阀控电池用ABS；汽车及摩托车免维护电池用PP料 ⑸电解液一律为稀硫酸(1.28,1.23,1.26,1.29,1.315,1.325,1.34);有一部分做成胶体 铅酸蓄电池的主要品种 1、起动用蓄电池：这是铅酸蓄电池品种中最大的一个，专为汽车 的起动、照明、点火提供能源。因要求放电电流大，故均用薄的涂膏式极板组成，最早每只为6V，现今为12V，正在向36V转变2、固定型蓄电池，作为备用电源，广泛用于邮电、电站、医院、 会堂等处。 3、助力车蓄电池（如12V12AH及12V18AH） 4、铁路客车蓄电池 5、内燃机车用蓄电池专供内燃机车起动及照明，长期使用管式 极板，近年来已改为涂膏式阀控蓄电池，型号为NG-462等。 6、摩托车用蓄电池用于摩托车的起动点火与照明 7、牵引蓄电池用于各种蓄电池、叉车、铲车、矿车、矿用电 机车、要求深充放。多采用管式正极板。 铅酸蓄电池的分类 A、按极板型式分 1、形成式正极板为纯铅板用电化方法生成过氧化铅、负极板 曾经用箔式，后改为涂膏式。 2、涂膏式这是用得最广泛的，即以铅合金板栅涂上铅膏。
电动汽车电池的分类及性能参数 电池的分类 电动汽车用电池为化学电源，它的分类方法很多。按电解液分为： a.碱性电池。即电解液为碱性水溶液的电池； b.酸性电池。即电解液为酸性水溶液的电池； c.中性电池。即电解液为中性水溶液的电池； d.有机电解质溶液电池。即电解液为有机电解质溶液的电池。 按活性物质的存在方式分为： a.活性物质保存在电极上。可分为一次电池(非再生式，原电池)和 二次电池(再生式，蓄电池)； b.活性物质连续供给电极。可分为非再生燃料电池和再生燃料电池。按电池的某些特点分为： a.高容量电池； b.免维护电池； c.密封电池； d.燃结式电池； e.防爆电池； f.扣式电池、矩形电池、圆柱形电池等。 尽管由于化学电源品种繁多，用途广泛，外形差别大，使上述分类方法难以统一，但习惯上按其工作性质及存贮方式不同，一般分为四类： a. 一次电池
一次电池，又称“原电池”，即放电后不能用充电的方法使它复原的电池。换言之，这种电池只能使用一次，放电后电池只能被遗弃了。这类电池不能再充电的原因，或是电池反应本身不可逆，或是条件限制使可逆反应很难进行。如： 锌锰干电池 Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2(C) 锌汞电池 Zn│KOH│HgO 银锌电池 Zn│KOH│Ag2O b．二次电池 二次电池，又称“蓄电池”，即放电后又可用充电的方法使活性物质复原而能再次放电，且可反复多次循环使用的一类电池。这类电池实际上是一个化学能量贮存装置，用直流电将电池充足，这时电能以化学能的形式贮存在电池中，放电时，化学能再转换为电能。如：铅酸电池 Pb│H2SO4│PbO2 镍镉电池 Cd│KOH│NiOOH 镍氢电池 H2│KOH│NiOOH 锂离子电池 LiCoO2│有机溶剂│6C 锌空气电池 Zn│KOH│O2(空气) c.贮备电池 贮备电池，又称“激活电池”，是正、负极活性物质和电解液不直接接触，使用前临时注入电解液或用其他方法使电池激活的一类电池。这类电池的正、负极活性物质的化学变质或自放电，因与电解液的隔离而基本上被排除，从而使电池能长时间贮存。如：镁银电
VRLA电池酸量确定 VRLA电池相对于以前的开口富液式电池，其最大的优势是在电池寿命期间不需要添加电解液或水维护，电池可以任意位置放置使用等等。这就要求电解液被完全固定在AGM隔板和活性物质中不能流动，并且为了实现其寿命期间不需要加酸加水维护，就必须要实现电池寿命期间内的氧循环，即不能有电解液的损失。而形成氧循环的关键一点要求就是要严格限定电池的内的酸液总量，并且必须保证AGM隔板留有10%左右的孔不被电解液所淹没，从而为氧气的循环复合提供通道。但是又必须要求电池中电解液的总量能够维持活性物质放电反应的需要。 要想使电池中电解液总量完全够用，又能够为氧气的循环复合提供通道，就需要根据电池的实际用途，正确确定和控制电池的加酸量，下面将从三个大的方面来探讨VRLA电池加酸量确定的问题。 1、最低加酸量 VRLA电池需要的酸体积，取决于电池放电态与荷电态所要求的电解液密度以及电池放电过程输出的总电量和放电率。通常在VRLA设计时，荷电态的电解液密度要求1.28-1.30g/cm3,当其放出100%额定容量时又希望电解液密度为1.07-1.09g/cm3.这就要求电池中电解液总量至少必须满足能够维持电池在一定条件下放出其额定容量所必须消耗的电解液
总量，因此VRLA电池的最低用酸量可根据电池反液压方程式推导如下： PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O 根据电池充放电反应的方程式，结合充放电态物质各自的电化学当量值可知，电池每放出1AH的电量，要消耗纯的H2SO4 3.66g，生成水0.67g. 设放电开始时电池中电解液密度为ρ1(15℃)，对应的质量百分比浓度为m%，放电终了时电解液密度为ρ2，对应的质量百分比浓度为n%。当电解液浓度由ρ1降到ρ2时，反应开始时加入的密度为ρ1的酸的体积为V ml。则根据电池反应式中每放出1AH电量所消耗的硫酸量为3.66g，生成的水的质量为0.67g，经过方程式两边等值计算，整理得出VRLA电池中每放出1AH电量的最低用酸体积V的表达式为： V = (3.66-2.99n)/[(m-n)ρ1] 如果设定电池荷电态的电解液密度为1.28g/cm3，放电态的电解液密度为1.08 g/cm3，则将各自对应的质量百分比数值带入最低用酸体积V的表达式中可以得出放电容量为C的电池的最低用酸体积为： V = (3.66-2.99×11.5%)/[(36.8-11.5)% ×1.28] C = 10.24C
铅酸蓄电池制造工艺流程及主要设备 1、极板的制造 包括：铅粉制造、板栅铸造、极板制造、极板化成等。 ⑴铅粉制造设备铸粒机或切段机、铅粉机及运输储存系统； ⑵板栅铸造设备熔铅炉、铸板机及各种模具； ⑶极板制造设备和膏机、涂片机、表面干燥、固化干燥系统等； ⑷极板化成设备充放电机； ⑸水冷化成及环保设备。 2、装配电池设备 汽车蓄电池、摩托车蓄电池、电动车蓄电池、大中小型阀控密封式蓄电池装配线、电池检测设备(各种电池性能检测)。 ⑴典型铅酸蓄电池工艺过程概述 铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。⑵工艺制造简述如下 铅粉制造：将1#电解铅用专用设备铅粉机通过氧化筛选制成符合要求的铅粉。板栅铸造：将铅锑合金、铅钙合金或其他合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。 极板制造：用铅粉和稀硫酸及添加剂混合后涂抹于板栅表面再进行干燥固化即是生极板。极板化成：正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反应生产氧化铅，再通过清洗、干燥即是可用于电池装配所用正负极板。 装配电池：将不同型号不同片数极板根据不同的需要组装成各种不同类型的蓄电池。 3、板栅铸造简介 板栅是活性物质的载体，也是导电的集流体。普通开口蓄电池板栅一般用铅锑合金铸造，免维护蓄电池板栅一般用低锑合金或铅钙合金铸造，而密封阀控铅酸蓄电池板栅一般用铅钙合金铸造。 第一步：根据电池类型确定合金铅型号放入铅炉内加热熔化，达到工艺要求后将铅液铸入金属模具内，冷却后出模经过修整码放。 第二步：修整后的板栅经过一定的时效后即可转入下道工序。板栅主要控制参数：板栅质量；板栅厚度；板栅完整程度；板栅几何尺寸等； 4、铅粉制造简介 铅粉制造有岛津法和巴顿法，其结果均是将1#电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的铅粉。铅粉的主要成份是氧化铅和金属铅，铅粉的质量与所制造的质量有非常密切的关系。在我国多用岛津法生产铅粉，而在欧美多用巴顿法生产铅粉。岛津法生产铅粉过程简述如下：
铅酸蓄电池的性能检测 一、容量 电池容量是指在规定条件下测得的并由制造商宣称的电池容量值。实际上是在规定 温度下，以一定电流放电一定时间，当达到规定的终止电压时，所能给出的电量，用C 表示，以安时(Ah)为单位。 ⑴起动电池的容量 a. 额定储备容量，用Cr.n表示，其值应符合GB/T 5008.2-2008标准的规定。 b. 实际储备容量，用Cr.e表示，其值应在第3次或之前的储备容量试验时，达到额定储备容量用Cr.n。 c. 20h率额定容量，用C20表示，其值应符合GB/T 5008.2-2008标准的规定。 d. 实际容量，用Ce表示，其值应在第3次或之前的容量试验时，应不低于额定容量C20的95%。 ⑵牵引电池的容量 a. 额定容量，用C5表示，在30℃温度下放电5h，放电电流是C5/5(A)，放电至单体电压1.70V，所给出的电量(Ah)，其值应符合GB/T 7403.1-2008标准的规定。 b. 实际容量，用Ce表示，在规定条件下，电池所能放出的电量(Ah)，其值应在第1次容量试验时应不低于额定容量C5的85%。实际容量在前10次容量试验内至少有1次 达到额定容量。 ⑶内燃机车用排气式电池的容量 电池的额定容量以C5表示，其值应在第6次循环内达到电池标称容量值，应符合GB/T 7404.1-2008标准的规定。 ⑷内燃机车用阀控密封式电池的容量 电池的额定容量以C5表示，其值应在第6次循环内达到电池标称容量值，应符合GB/T 7404.2-2008标准的规定。
⑸铁路客车用电池的容量 a. 额定容量，用C10、C5、C1表示，其容量值在进行容量试验时要达到额定值，在3次试验中有1次合格为合格，应符合GB/T 13281-2008标准的规定。 b. 实际容量，用Ce表示，即在规定条件下测得的电池实际放电容量。 c. 低温容量，用Cd表示，电池在零下40℃环境中静置8h，以I10(A)电流放电至单体电压1.60V，计算其容量，低温容量Cd与常温容量C10、C5、C1的比值不少于0.4(＞40%)。 ⑹固定型防酸式电池的容量 C10容量在第1次循环不低于0.90C10，第5次循环应达到C10；C1和1.0C容量分别在第7次、第9次循环达到额定值，应符合GB/T 13337.1-2008标准的规定。 ⑺固定型阀控密封式电池的容量 C10容量在第1次循环不低于0.95C10，第3次循环应达到C10、C3、C1，应符合GB/T 19638.1-2008的规定。 ⑻小型阀控密封式电池的容量 C20容量应符合GB/T 19639.2-2008的规定。实际容量Ce在第5次充/放循环内应不低于C20。 ⑼电动道路车辆用电池的容量 a. 额定容量，用C3表示，第1次放电容量应不低于0.85C3，第10次放电容量或之前放电容量应达到C3，应符合GB/T 18332.1-2008的规定。 b. 低温容量，用Cd表示，电池在零下18℃环境中静置24h，以I3(A)电流放电至单体电压1.40V，其容量应不低于0.5C3。 ⑽电动助力车用密封式电池的容量 a. 额定容量，用C2表示，应在第3次循环内达到。 b. 实际容量，用Ca表示，应符合GB/T 22199-2008的规定。
铅酸蓄电池简易生产流程 电池工厂生产流程 铸铅零件 包板 1.2.1包板结构=正极板(PbO2)+AGM(玻璃纤维与棉的混合物)+负极板(棉状铅) 极板结构=板栅(成分铅钙,可把电集中在极耳,固定铅膏)+铅膏(主要放电物质)+极耳 电池中电流容量大小与正负极配比密切相关。 Eg, 4+5-,6V4AH2+3- 入铁盒。烧焊的前序动作，用于装包板。 上梳，形成烧焊部位。 摆铅零件。 烧焊。 焊合包板的正极板极耳，形成包板的正极点（铅零件）。焊合包板的负极板极耳，形成电池的负极点（铅零件）。 烧焊是VRLA的瓶颈产能。旭威有两把烧焊，1000PCS/把/天，总产能2000PCS/2把/天。 下模装底槽。 下模前，在正极连接处划红线，以示正极。 底槽为高强度，耐撞击的 ABS材质。 对焊。电池组的正负极对焊，形成回路。 试盖。 查假焊，扶正极位。 短路测试，用极板短路测试仪。 标型号，于电池盖上。 配胶，倒封盖胶。 胶为环氧树脂，起密封作用。 封盖。 电池底槽部位倒对盖口，向下正位，防露胶。露胶会导致酸稀释不到位，加大自放电，也可能导致内短路。注意密封要到位，否则易导致极板氧化，使电池的容量降低、寿命减短。 在正负极呈对角状态时，要注意反盖。 中盖胶固化。过烘干机，夏天1~，冬天~2H。 塞O型圈，用旋子加固。 塞端子，焊接。端子一般为铅合金，铜或其他合成物，表面镀银，采用最新的密封结构和技术。 倒极柱胶。先倒密封胶（环氧树脂），再倒色胶（一般的脱氧剂，红色为正极，黑色为负极），先后过烘干机烘干。 查气密性，开路或闭路（万用表），查外观。 配酸。一般为含有特殊添加剂浓度为22%~33%的稀硫酸，全部被吸附在AGM隔板中，电池中无流动硫酸，可任意放置使用。稀硫酸为电池中的电解液。 加酸。采用微电脑控制精密定量蓄电池加酸机，12孔型，9台。 分三次加酸，加酸后静止2H，以便AGM充分吸收酸液。 上安全阀。安全阀为耐酸抗老化的聚合橡胶，可自动排放电池内部过多的气体，并保持电池内部气压在安全范围。放电时通气，充电时闭合。 加垫片，上胶条（充电时酸会冒泡，可防止溢酸）。 初充电。时间范围为20~35H，采用微电脑控制多功能蓄电池充放电机，20台。 下胶条、垫片后，清洗电池。 查酸，查电压，全检，是否开路或闭路。采用微电脑控制蓄电池容量检测机，2台。 测电容量，抽检，采用微电脑蓄电池循环充放电测试仪，14台。 超声波封盖片。
. 铅酸蓄电池的原理与性能 一、铅酸蓄电池的工作原理 蓄电池是一种化学电源，它的构造可以是各式各样的，可是从原理上讲所有的电池都是由正极、负极、电解质、隔离物和容器组成的，其中正负两极的活性物质和电解质起电化反应，对电池产生电流起着主要作用，如图4-1所示。 在电池内部，正极和负极通过电解质构成电池的内电路，在电池外部接通两极的导线和负荷构成电池的外电路。 在电极和电解液的接触面有电极电位产生，不同的两极活性物质产生不同的电极电位，有着较高电位的电极叫做正极，有着较低电位的电极叫做负极，这样在正负极之间产生了电位差，当外电路接通时，就有电流从正极经过外电路流向负极，再由负极经过内电路流向正极，电池向外电路输送电流的过程，叫做电池的放电。 在放电过程中，两极活性物质逐渐消耗，负极活性物质 1.电解质 2.负极 3.容量 4.正极 5.隔离物 6.导线 7.负荷 图4-1 电池构造示意图 放出电子而被氧化，正极活性物质吸收从外电路流回的电子而被还原，这样负极电位逐渐升高，正极电位逐渐降低，两极间的电位差也就逐渐降低，而且由于电化反应形成新的化合物增加了电池的内阻，使电池输出电流逐渐减少，直至不能满足使用要求时，或在外电路两电极之间端电压低于一定限度时，电池放电即告终。 电池放电以后，用外来直流电源以适当的反向电流通入，可以使已形成的新化合物还原成为原来的活性物质，而电池又能放电，这种用反向电流使活性物质还原的过程叫做充电。 蓄电池可以反复多次充电、放电，循环使用，使用寿命长，成本较低，能输出较大的能量，放电时电压下降很慢。 1.电动势的产生 铅蓄电池的正极是二氧化铅(PbO 2)，负极是绒状铅(Pb)，它们是两种不同的活性物质，故和稀硫酸(H 2SO 4)起化学作用的结果也不同。在未接通负载时，由于化学作用 使正极板上缺少电子，负极板上却多余电子，如图4-2所 图4-2 铅蓄电池电势产生过程 示，两极间就产生了一定的电位差。 2.放电过程的化学反应 当外电路接上负载(比如灯泡)后，铅蓄电池在正、负极板间电位差(电动势)的作用下，电流Ⅰ从正极流出，经负载流向负极，也就是说，负极上的电子经负载进入正极，如图4-3。同时在蓄电池内部产生化学反应：
铅酸电池的制造工艺 要想详细的了解铅酸蓄电池污染物的来源就必须熟悉其相应的生产流程，然后根据生产工艺流程来分析其污染物的来源。 2.1 铅酸蓄电池的生产工艺 2.1.1 铅酸蓄电池的生产工艺流程 铅酸蓄电池的生产工艺流程略。 图2-1 铅酸22.2.1.2 板栅的制造 板栅在电池中的作用，主要是支持活性物质，充当活性物质的载体，传导汇集电流，使电流均匀分布在活性物质上，以提高活性物质的利用率。所以，板栅质量的好坏直接影响着蓄电池的整体性能。其生产工艺流程如下： 合金配制→熔化→铸模调温→喷模→浇铸→剪修平整→检查→贮存→待用 2.1.2.1.合金的配制 铅基合金的配制要在专用的熔锅或合金冶炼炉内进行，锅内应有搅拌装置。在铅锑合金配制时，先将总数约一半的铅锭加入熔锅内，加温到350-400℃，使铅熔化（铅熔点327℃），待熔锅内的铅全部熔化后，加入配方所规定的全部量的锑。锑锭在加入熔锅前，须砸碎成50-70mm的小块，锑加入后，升高熔锅内合金温度到500-550℃（锑熔点631℃，含锑量为2%-8%的铅锑合金的熔点为313℃-271℃），使全部的锑熔化，最后再将余下的铅全部加入锅内，待合金全部熔化后，开始进行搅拌，使之充分混合均匀，搅拌的时间不少于30min。搅拌的形式有机械搅拌和压缩空气搅拌。此时，熔锅内的合金液温度应保持在450-550℃，由于铅的密度（11.3g／cm3 ）与锑的密度（6.7g／cm3 ）差别较大。上述的方法可以避免锑块过早地浮在铅液表面，同时，为了合金均匀，必须进行充分的搅拌。以上铅锑合金配制过程的时间大约为4h。在开始铸锭前必须检查合金的锑含量。如不符合规定，应加适量的铅或适量的锑进行调整，符合工艺规定的合金液，除掉表面氧化残渣后，开始铸锭。铸模要干燥无水，铸锭时要注意避免合金液溅出烫伤。铸锭后标
铅酸蓄电池的主要性能指标 1. 铅酸蓄电池的主要性能指标 （1）安全性能 安全性能指标不合格的蓄电池是不可接受的，其中影响最大的是爆炸和漏液。爆炸和漏液的发生主要与蓄电池的内压、结构、工艺设计（比如安全阀失效）及应当禁止的不正确操作有关。 （2）额定容量 为了蓄电池的容量，定义了蓄电池的额定容量。额定容量是蓄电池制造的时候，规定蓄电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的电量，其单位为Ah。使用条件不同，蓄电池能够放出的容量也不同。规定的蓄电池放电条件为： ①蓄电池放电电流。一般所说的就是放电率，针对蓄电池放电电流的大小分别有时间率和电流率。放电时间率是指在一定的放电条件下放电到终止电压的时间长短。依据IEC标准，放电率分别为20小时率、10小时率、5小时率、3小时率、2小时率、1小时率、0.5小时率等。蓄电池的额定容量用C来表示，以不同的放电率得到的蓄电池的容量会不同。 ②放电终止电压。放电电流不同，终止放电电压也不相同。随着放电的进行，蓄电池的端电压会逐步下降。在25℃条件下放电到能够再次反复充电使用的最低电压称为放电终止电压。放电率不同，放电终止电压也不相同。一般为10小时率放电的终止电压多数为1.8V/单格，以2小时率方电的终止电压一般为1.75V/单格。低于这个电压时，虽然可以放出稍微多一点的电量，但是容易形成再次充电的容量下降，所以除非特殊情况，不要放电到终止电压。 ③放电温度。需电池在低温时的放电容量小，高温时的容量大，为了统一放电容量就规定了放电温度。 ④蓄电池的实际容量。蓄电池的实际容量反应蓄电池实际存储电量的多少，单位用安时表示（Ah）表示。同样安时数越大，则蓄电池的容量就越大，电动自行车的续行里程就越远。在使用过程中，蓄电池的实际容量会逐步衰减。国家标准规定新出厂的蓄电池的实际容量大于额定容量者为合格蓄电池。如现在市场上电动自行车的蓄电池，以恒定电流5A放电要超过2h，相当于电动自行车在平坦的路上连续行驶2h以上。 影响蓄电池容量的因素有极板的构造、充放电电流的大小、电解液的温度及密度等，其中以充放电电流和温度的影响最大。如充放电流过大，将使极板上的活性物质变化处于表面,容量则降低很多。蓄电池的放电电流不同，所能够放出的容量也不相同，放电电流越大，能够放出的电量越小。例如电动自行车常用的电流为5A，使用标称10Ah的蓄电池就是2小时率放电，如果采用10小时率放电，可以达到12Ah。这样，该蓄电池如果按照2小时率标称应该是10Ah，如果按照10小时率标称就是12Ah.所以评价蓄电池的容量不仅仅要看蓄电池的标称容量，还要看蓄电池的放电率。电动自行车蓄电池往往标称为10Ah，同一个蓄电池也可以标12Ah和14Ah。再比如，14Ah的许电车也可以标为17Ah。还有一些蓄电池标为20Ah，蓄电池容量标称值大了，但是其容量没有明显的变化。 （3）内阻 蓄电池的内阻是指电流流过蓄电池内部时所受的阻力，铅酸蓄电池的内阻很小，需要用专门的仪器才可以测得到比较准确的结果。一般所指的蓄电池内阻是充电态内阻，即蓄电池充满电时的内阻。与之对应的是放电态内阻，并且不太稳定。蓄电池的内阻越大，蓄电池自身消耗掉的能量越多，其使用效率越低。内阻很大的蓄电池在充电时发热很厉害，使蓄电池的温度急剧上升，对蓄电池和充电器的影响都很大。随着蓄电池使用次数的增多，由于电解液的消耗及蓄电池内部化学物质活性的降低，蓄电池的内阻会有不同程度的增大，质量越差的蓄电池增大的越快。 蓄电池内部阻抗会因放电量增加而增大，尤其是在放电终止时阻抗最大，主要因为放电的进行使得极板内产生不良导体硫酸铅以及电解液比重下降，故放电后务必马上充电。若任其持续放电，则硫酸铅形成安定的白色结晶（即硫化现象）后，即使充电，极板的活性物质亦无法恢复原状，从而将缩短蓄电池的使用寿命。 温度的下降将导致电解液流动性变差，极板收缩，化学变化迟缓，蓄电池内阻增加。从30℃开始，若温度下降1℃，容量将下降1％左右，其内阻也有所增大。所以在严寒地区，气温在－20℃以下时容量已下降至60％，内阻增大，常感到蓄电池电力不足。在严寒地区易出现过量放电，而在温带地区则经常出现过量充电的问题。所以要使用好蓄电池，必须根据当地的气候条件，针对实际情况，掌握其使用规律。蓄电池的充电必须根据不同情况选择适当的方法并正确的使用充电设备，这样才能提高蓄电池的容量，延长蓄电池的使用寿命。 铅酸蓄电池的内阻与镍氢蓄电池及锂离子蓄电池相比较小，即蓄电池容量下降2/3后，仍能提供较大的电流，而电源电压基本稳定，波动较小。而镍氢蓄电池及锂离子蓄电池就不同了。以36V/9Ah锂离子蓄电池为例，当容量下降到原来的1/3后，电流输出为12A时，电压就会有4～5V的波动，即有电流输出时为31V，无电流输出时接近35V。这样在电动自行车应用中，骑行时会出现运行不平稳，时而有输出时而无输出的现象。 （4）循环寿命 循环寿命是指蓄电池可经历的重复充放电次数。蓄电池的寿命和容量成反比关系，循环寿命还与充放电条件密切相关，一般充电电流越大（充电速度越快），循环寿命越短。 寿命是表示蓄电池容量衰减速度的一项指标，随着使用的深入，蓄电池容量的衰减是不可避免的，当容量衰减到某规定值时，
废铅酸蓄电池处理工艺流程及污染控制 废铅酸蓄电池的资源再生应先经过预处理后，再采用冶金的方法处理电极板填料等含铅物料。 1）预处理（废铅酸蓄电池预处理过程应在封闭式的构筑物中进行。不得对废铅酸蓄电池进行人工破碎和在露天环境下进行破碎作业）。 一般包括机械打孔、破碎、分离等。 （1）废铅酸蓄电池的机械打孔应采取妥善措施避免二次污染产生。 （2）废铅酸蓄电池破碎工艺应保证电池中的铅板、连接器、塑料盒和酸性电解液等成分在后续步骤中易被分离。 （3）破碎后的铅的氧化物和硫酸盐可通过筛分、水力分选、过滤等方式使其从其他的原料中分离出来。 （4）应对废塑料进行清洗，并应清洗至无污染，基本不含铅后方可进一步回收利用。 （5）预处理过程应积极推进采用自动破碎分选设备进行。 预处理过程产生的塑料、铅电极板、含铅物料、废酸液分别回收、处理；废铅酸蓄电池中的废酸液应收集处理，不得将其排入下水道或排入环境中。 2）铅回收
经预处理后的含有金属铅、铅的氧化物、铅的硫酸盐以及其他金属如钙、铜、银、锑、砷及锡等物质的电池碎片可采取火法冶金法或湿法冶金法把金属铅从混合物中分离出来。 A火法冶金法：包括两种方式，即一种是先预脱硫后高温冶炼还原铅；另一种方法为直接熔炼还原回收铅，同时进行硫的回收处理工艺。 （1）预脱硫过程可通过与碳酸铵或碳酸钠和氢氧化钠的混合物或三氧化二铁和碳酸钙混合物等反应来脱硫，脱硫产生的硫酸钠溶液可进一步纯化生产高纯度的盐。 （2）利用直接熔炼还原回收铅，其冶炼过程应对含二氧化硫烟气进行收集制酸，其尾气应经净化处理后实现达标排放。 （3）火法冶金可采用回转窑、鼓风炉、电炉、旋转窑、反射炉（不含直接燃煤的反射炉）等。应严格控制熔炼介质和还原介质的加入数量，以保证去除电池碎片中所有的硫和其他杂质以及还原所有的铅氧化物。 （4）利用火法冶金工艺进行废铅酸蓄电池资源再生，其冶炼过程应在密闭负压条件下进行，以免有害气体和粉尘逸出，收集的气体应进行净化处理，达标后排放。 B湿法冶金法： 一般包括两种工艺方法，一种是预脱硫-电解沉积工艺，另一种是固相电还原铅工艺。
蓄电池的主要性能指标 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
1. 铅酸蓄电池的主要性能指标 （1）安全性能安全性能指标不合格的蓄电池是不可接受的，其中影响最大的是爆炸和漏液。爆炸和漏液的发生主要与蓄电池的内压、结构、工艺设计（比如安全阀失效）及应当禁止的不正确操作有关。 （2）额定容量为了蓄电池的容量，定义了蓄电池的额定容量。额定容量是蓄电池制造的时候，规定蓄电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的电量，其单位为Ah。使用条件不同，蓄电池能够放出的容量也不同。规定的蓄电池放电条件为：①蓄电池放电电流。一般所说的就是放电率，针对蓄电池放电电流的大小分别有时间率和电流率。放电时间率是指在一定的放电条件下放电到终止电压的时间长短。依据IEC标准，放电率分别为20小时率、10小时率、5小时率、3小时率、2小时率、1小时率、小时率等。蓄电池的额定容量用C来表示，以不同的放电率得到的蓄电池的容量会不同。 ②放电终止电压。放电电流不同，终止放电电压也不相同。随着放电的进行，蓄电池的端电压会逐步下降。在25℃条件下放电到能够再次反复充电使用的最低电压称为放电终止电压。放电率不同，放电终止电压也不相同。一般为10小时率放电的终止电压多数为单格，以2小时率方电的终止电压一般为单格。低于这个电压时，虽然可以放出稍微多一点的电量，但是容易形成再次充电的容量下降，所以除非特殊情况，不要放电到终止电压。 ③放电温度。需电池在低温时的放电容量小，高温时的容量大，为了统一放电容量就规定了放电温度。④蓄电池的实际容量。蓄电池的实际容量反应蓄电池实际存储电量的多少，单位用安时表示（Ah）表示。同样安时数越大，则蓄电池的容量就越大，电动自行车的续行里程就越远。在使