【文章內(nèi)容簡介】 31 助力車蓄電池主要技術(shù)指標(biāo) 檢測項目 中國 JB/T102622020 實測指標(biāo) 2小時容量 3次內(nèi)≥ 100% ≥ 108% 12V10Ah 電池 2 率容量 （ 降到 ） 3次內(nèi) 5A 100 分鐘 ≥ 135 分鐘 （ A）放電 5分鐘 單格電壓≥ 荷電保持能力 28 天容量保持≥ 85% 90% 密閉反應(yīng)效率 ≥ 90% ≥ 95% 過放電 定電阻放電 21天實際容量≥ 10℃啟動性能力 2（ A）放電 90S 平均電壓≥ 循環(huán)壽命 按 JB/T102622020 按循環(huán)放電制式≥ 350 次 600 次 （按國際循環(huán)放電） 與同類產(chǎn)品相比，產(chǎn)品性能指標(biāo)超 過企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力助動車專用蓄電池》的要求，其技術(shù)達國內(nèi)領(lǐng)先水平。 擬建生產(chǎn)規(guī)模 根據(jù)對產(chǎn)品的市場需求預(yù)測，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模效益，考慮產(chǎn)品面向市場，綜合生產(chǎn)技術(shù)，規(guī)模效益，建設(shè)投資等因素確定生產(chǎn)規(guī)模。 本項目計劃占地 畝。 總建筑面積約 萬 m2，其中：生 產(chǎn) 車 市化工研 究設(shè)計院編制 12 間及生產(chǎn)輔房約 萬 m2（含層高超 8 米的折算面積），倉庫、機修、鍋爐、配電室等等輔助用房約 m2，辦公室樓約 m2，員工宿舍約 m2，職工食堂約 m2，職工浴室、洗衣房、傳達室等其他配套設(shè)施約 m2。 確定年工作日為 天，兩班生產(chǎn) ， 年生產(chǎn) 萬只助力車蓄電池生產(chǎn)線 。 市化工研究設(shè)計院編制 13 4 工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù)方案 化學(xué)反應(yīng)式 蓄電池充放電反應(yīng)： Pb（負(fù)極） + PbO2（正極） + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 充電時副反應(yīng)： 正極： H2O O2 + 2e（當(dāng)正極充電到 70%時，開始析出氧氣） 負(fù)極： 2H + 2e H2 （當(dāng)負(fù)極充電到 90%時，開始析出氫氣） 生產(chǎn)工藝流程簡述 ： 公司原有生產(chǎn)工藝流程參見圖 41。 市化工研 究設(shè)計院編制 14 電動助力車用鉛蓄電池的生產(chǎn)工藝流程說明： （ 1）熔鉛、澆鑄：鉛錠放入熔鉛爐內(nèi)，通過電加熱將其熔化，將鉛液澆鑄在模具上，制成焊接所需的鉛焊條等小零件。 （ 2）包片分組：采用手工分組，將負(fù)極板、隔板和正極板按正確的順序和數(shù)量配組。 （ 3）極群焊接：采用手工焊接，借助鉛焊條將分組好的多片極板的耳部焊在一起。 （ 4）電池裝配、膠封：焊接好的極群經(jīng)人工將多余的邊角去除稱片 包片 焊接入槽 整形裝配 固封干燥 注酸 充放電 電解液制備 硫酸 去離子水 純水制備 干燥 成品檢驗 成品入庫 離子交換柱 再生廢水 鉛塵塵塵塵 鉛塵塵 鉛煙 酸霧 酸霧 酸霧 合金鉛 板柵制造 電解鉛 鉛粉制造 純水、硫酸 合 膏 涂 板 鉛煙鉛塵 鉛煙 鉛塵 廢水 圖 41 原有工藝流程框圖 市化工研 究設(shè)計院編制 15 后裝入電池槽內(nèi)，用鉛焊條將各個單體電池聯(lián)成電池組，再對電池 組的極性進行檢測；檢測后的電池用密封膠將槽口和槽蓋粘合，倒置進入烘箱固化成一個整體。 （ 5）端子焊接、二封：正、負(fù)接線端子焊接在熱封好的電池上后，端子處也用密封膠密封，加熱固化。 （ 6）注酸、充電：將配好的硫酸用微電腦控制的加酸機定量注入電池內(nèi)，用充電機按工藝規(guī)定的程序與參數(shù)進行充電和放電容量檢查，達到出廠標(biāo)準(zhǔn)后清洗包裝入庫。充電過程使用風(fēng)扇散熱。 （ 7）純水制造：配酸需使用純水，公司采用離子交換技術(shù)制造純水。 技術(shù)改造后新工藝流程 技術(shù)改造后新工藝流程框圖參見圖 42。 圖 42 技改擴建項目工藝流程圖 鉛粉制造 板柵鑄造 鉛膏制造 制水、配 酸 涂板 固化、干燥 分板滾切 稱片配組 包片 鑄焊 打孔 焊端子 端 子 封膠 封蓋 加酸 化成 配組 包裝 極群入槽 制水、配 酸 市化工研 究設(shè)計院編制 16 本技改遷建項目采用了改進的生產(chǎn)工藝， 見 工藝流程圖 42 流程簡介 : （ 1）鉛粉制造過程： 將一號電解鉛，通過全自動鉛粉機，完成自動鑄條、切塊、定時定量送料、研磨、出粉、封閉輸送、進倉儲存的過程，加工成符合技術(shù)要求的氧化鉛。 （ 2）板柵鑄造過程： 將正負(fù)極板柵所用的工作鉛合金，分別投入自動鑄板機合金鍋中融化、保溫、通過封閉自動定量輸送、注模、成型、脫模、自動裁切等連續(xù)重復(fù)動作，完成蓄電池用板柵有規(guī)律的生產(chǎn)過程。 （ 3）鉛件澆鑄過程： 將正負(fù)極所用的工作鉛合金，分別投入合金鍋中融化、保溫、通過自動定量輸 送、注模、成型、脫模、自動裁切等連續(xù)重復(fù)動作，完成蓄電池用鉛零件和匯流條的生產(chǎn)過程，鉛件澆鑄工序主要為組裝工序提供原材料。 （ 4）鉛膏、涂片制造過程： 通過全自動鉛膏制造機組，將鉛膏制造所需要的鉛粉、稀硫酸、去離子水、各種添加劑等經(jīng)過自動稱量，封閉輸送加入和膏機內(nèi)，進行密封，按照設(shè)定的程序，以規(guī)定的先后順序完成充分混合的過程，使最終生產(chǎn)出的半成品鉛膏可滿足下工序涂板的要求。 （ 5）固化、干燥制造過程： 市化工研 究設(shè)計院編制 17 是將填涂好的極板，送入由全自動程序控制溫度、濕度和時間的專用房間（固化、干燥室）中，按照工藝要求在一定的濕 度、溫度條件下，通過控制個階段的時間對極板完成物理和化學(xué)變化的過程，使經(jīng)過固化干燥后的極板滿足生產(chǎn)和技術(shù)的要求，此過程對極板的強度、活性物質(zhì)的壽命、電池的放電初始容量會產(chǎn)生較大的影響。 （ 6）分板、修板制造過程： 將固化干燥結(jié)束后的連片生極板，通過鋸片式分板機裁成小片，然后再將小片極耳、極板的四周鋸片后殘留的毛刺和干鉛膏用鋼絲輪打磨干凈的過程。 （ 7）稱片配組： 按照工藝規(guī)定的重量和極板數(shù)量，將修好的極板用電子稱準(zhǔn)確稱量和選配后所產(chǎn)生的極群符合技術(shù)要求的過程。 （ 8）組裝制造過程： 包片：使用規(guī)定尺寸的超細(xì) 玻璃纖維隔板和配好組的極板，用極群包膜夾具將隔板與正負(fù)極板機械隔開的過程。 （具體過程：取一片負(fù)板，放入包片夾具內(nèi)，放入的極板與包片夾具中心對齊，極耳朝向一側(cè)，取規(guī)定層數(shù)的隔板，將隔板網(wǎng)紋面朝上插入包片夾具中，使隔板查到位，取正極板一片，將該片極板板耳負(fù)極板耳相反一側(cè)放置在隔板上，使極板和隔板左右對中，且板耳到位。將隔板對折，包住極板，且隔板上沿平齊，重復(fù)以上的操作動作，直至極板片數(shù)符合工藝要求，就完成了一個單體極群 市化工研 究設(shè)計院編制 18 的包片操作。） 焊接：將包片結(jié)束的單體極群，利用焊接夾具和焊槍，完成裝夾具、鎖緊、定位擺放鉛 零件、將各極耳與鉛零件牢固熔焊在一起的過程。 裝槽：將焊接好的單體極群從極群盒中取出，將鉛渣清理干凈，對應(yīng)位置裝入蓄電池槽中，并用木塊等壓裝到位，即完成裝槽。 焊過橋：焊過橋亦稱為過橋拼接，先用拼接鉗夾住需要焊接的相鄰兩個單體的過橋極柱，用焊槍將火焰開到適當(dāng)?shù)拇笮?，保持與焊接部位適當(dāng)夾角，將兩個過橋極柱牢固地熔焊在一起。 封蓋：焊接好過橋的蓄電池，即進入封蓋工序。先進行試蓋，并校正極群對應(yīng)部位，使蓄電池蓋能自如的蓋到蓄電池上；然后將配制好的槽蓋密封膠滴加到倒置的蓄電池槽蓋的密封槽中，將經(jīng)過試 蓋的蓄電池倒扣如其中，并將殘余的槽蓋密封膠擦拭干凈，將其放入固化干燥窯進行固化。 焊接線片：將 O 形密封圈套入極柱上，并壓裝到位，將接線端子準(zhǔn)確地安裝到對應(yīng)的位置上，使端子上的極柱孔套住蓄電池極柱，將極柱剪切到適當(dāng)高度，用電烙鐵（功率根據(jù)實際蓄電池型號而定）接觸極柱頂端，并加入端子焊錫絲，使蓄電池極柱與接線端子良好熔接。 極柱密封：將配制好的端子膠滴加到極柱密封槽中，是端子膠將端子焊點覆蓋住，并且填滿極柱密封槽三分之二的高度，然后將其送入固化烘干窯中固化。 市化工研 究設(shè)計院編制 19 （ 9）制水、配酸： 制水過程：是將管 道水和地下水，通過一級過濾、二級過濾、電滲析處理、陰陽離子交換樹脂處理，最終將水中對蓄電池有害的金屬離子元素去除的過程，使被處理后的純水（去離子水）達到滿足蓄電池技術(shù)和生產(chǎn)的要求。 配酸過程：是將分析純的濃硫酸和純水（去離子水），根據(jù)工藝規(guī)定的密度要求，按照（酸和水）規(guī)定的比例，通過封閉管道定量注入自動配酸機中、混合、冷卻、微調(diào)密度、儲存待用的過程，最中生產(chǎn)的半成品為符合技術(shù)和生產(chǎn)要求的稀硫酸。 （ 10）加酸： 接通電源和氣源，將配制好的稀硫酸抽入加酸機儲酸箱中，開啟加酸機電源，（真空泵處于關(guān)斷狀態(tài) ），真空加酸機的酸泵開始工作，從儲酸箱上酸，調(diào)整加酸機前面的電腦面板上的工藝編號到所需號碼，將電池對應(yīng)定位于加酸機注液頭下方加酸，加酸機注液頭上升后，取出加好酸的電池，即加好一只電池，加酸操作者應(yīng)逐只檢查加入酸量，如有缺酸現(xiàn)象應(yīng)補加適量酸液，加入過多則應(yīng)減少加酸量，通過以上動作完成加酸過程。 （ 11）充放電 : 加酸后的蓄電池，使用專用充放電機，經(jīng)過 3 階段充電 2 階段放電，充電后抽酸等工序，將蓄電池容量檢驗數(shù)據(jù)做好記錄，容量符合出廠標(biāo)準(zhǔn)。 （ 12）配組包裝 : 市化工研 究設(shè)計院編制 20 蓄電池經(jīng)過充放電后，按照靜置時間要求 靜置，根據(jù)充放電容檢記錄將蓄電池容量基本一致，開路電壓基本一致的蓄電池配成電動車需要的電池組。 蓄電池配組完成后進行表面清潔，然后進行日期噴碼，按照同組蓄電池裝入同一包裝箱，包裝箱內(nèi)附有合格證、說明書等相關(guān)文件，經(jīng)檢驗用膠帶封箱。 技術(shù)改造工藝特點 （ 1）鉛鈣板柵合金： 當(dāng)前電動助力車電池主要采用鉛鈣合金和鉛銻鎘兩種板柵合金，近年來由于來自環(huán)保等方面的壓力，鉛銻鎘合金被逐漸取替，我公司 采用了 鉛鈣合金已進行了長達幾年的實際生產(chǎn)驗證，產(chǎn)品性能已符合電動助力車使用要求，并且由于無“ 鎘 ”的危害因數(shù)， 帶來了環(huán) 保方面的長期效益。 （ 2）電池內(nèi)化成：目 前鉛酸蓄電池的化成方式有內(nèi)化成和外化成兩種。外化成與內(nèi)化成相比存在浪費水資源、污水難處理、產(chǎn)生酸霧多、生產(chǎn)成本高等缺點，但外化成極板質(zhì)量容易控制。內(nèi)化成生產(chǎn)工藝主要是產(chǎn)生污水少，產(chǎn)生酸霧量少，生產(chǎn)環(huán)境好，電池生產(chǎn)成本低，但化成設(shè)備投入大，化成周期長，質(zhì)量不容易控制等缺點 。我公司已經(jīng)克服困難，采用外化成工藝 ，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，擬在本項目中采用。 （ 3）凝膠型膠體電解質(zhì)： 做為解決電動車電池循環(huán)壽命的一個重要手段，膠體電解質(zhì)電池在我公司 12V17AH， 12V20AH 電池 市化工研 究設(shè)計院編制 21 型號中已 在各分公司普遍采用，膠體電池與普通鉛酸電池相比具有低溫性能好，前期衰減速度較慢，對提高我公司產(chǎn)品質(zhì)量水平具有較大優(yōu)勢。 （ 4）半自動鑄焊： 鉛酸蓄電池匯流排焊接主要有鑄焊與手工燒焊兩種方式，手工燒焊需要消耗氧氣和乙炔等能源，產(chǎn)生的煙塵與鉛煙對操作員工及周邊環(huán)境產(chǎn)生較多的不良影響；同時手工燒焊用人較多，對員操作技能要求較高，燒焊時產(chǎn)生的焊接不良等質(zhì)量隱患較多；鑄焊可部分解決以上問題，前期由于設(shè)備工裝、生產(chǎn)效率等原因未在實際生產(chǎn)中大量應(yīng)用，由于行業(yè)技術(shù)方面的進步，設(shè)備問題已經(jīng)解決，半自動鑄焊設(shè)備已在天能等同行廠家 中普遍應(yīng)用，設(shè)備可靠性、生產(chǎn)效率、焊接質(zhì)量等方面已能夠滿足動力型鉛酸電池大規(guī)模生產(chǎn)要求，擬在本項目中選用半自動鑄焊工藝和設(shè)備。 （ 5）直連式匯流排： 由于鑄焊式工藝的選用，匯流排的連接方式具有了較大的提升空間，直連式匯流排與跨橋式匯流排相比節(jié)約了大量鉛材料，同時電池內(nèi)阻減少，大電流導(dǎo)電性能大大提高，對生產(chǎn)中存在的極柱虛焊以及退回電池中的極柱熔斷等問題得以解決。 （ 6）全自動滾切： 全自動滾切包括自動刷耳和滾切兩部分，與鋸片式老工藝相比主要是解決了蓄電池生產(chǎn)中最大的環(huán)保難題，由于減少了大量粉塵以及減少了與員工的直 接接觸，改善了生產(chǎn)環(huán)境并節(jié)約了環(huán)保費用。同時由于鋸縫寬度的減小也節(jié)約了大量鉛材 市化工研 究設(shè)計院編制 22 料，使電池成本降低了很多，并且當(dāng)前滾切式生產(chǎn)設(shè)備進入市場已有較長時間，經(jīng)過了很多設(shè)備廠家的多次改進，已進許多同行廠家進行了實際應(yīng)用，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)需要。 （ 7）半自動稱片： 將分片好的極板自動稱重，并分配至不同的槽中，大大減少了人工操作的工作臺面，從而減少污染源。 主要 設(shè)備選型 （ 1）主要設(shè)備選型： 本項目設(shè)備選擇的原則按技術(shù)先進性、設(shè)備可靠性、生產(chǎn)技術(shù)水平、經(jīng)濟合理性等多方面綜合考慮。主要工藝設(shè)備除了少量自制、定制外 ，均為一般蓄電池工廠的通用設(shè)備。在當(dāng)?shù)鼗蛑苓叧鞘芯梢再I到。所有設(shè)備由該企業(yè)技術(shù)和設(shè)備制造單位進行安裝、調(diào)試。 （ 2） 主要設(shè)備一覽表 本項目主要生產(chǎn)設(shè)備、設(shè)施計劃見表 41，環(huán)保設(shè)備見