选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
传统的极板板栅“重力浇铸”工艺需要将铅液保持在一定高温下(450~550℃)进行浇铸板栅,工艺和设备耗能高,生产效率低,同时产生的铅烟和废铅渣需要回收和特殊处理。板栅铸造是铅蓄电池生产中产生污染的源头之一,也是引起作业工人铅中毒最严重的工序。铅蓄电池高效低能耗极板制造生产工艺与装备采用“铅带连铸连轧”、“拉网式板栅”、“冲孔(网)式板栅”、“连续和膏”、“连续涂膏”等工艺技术和装备结合,可以降低生产环节能耗30%~50%。国际上,美、欧、日等国家的先进铅蓄电池制造企业中90%的企业已经采用这种先进的技术和设备,而国内98%以上的铅蓄电池制造企业仍采用传统的“重力浇铸”工艺和设备,采用这种新技术和设备的电池企业不到2%。
1)铸带宽度:90mm-400mm;
2)轧带宽度:≤380mm;
3)轧带速度:15m/min、20m/min、25m/min(按基本厚度1 mm 计算);
4)铅带厚度范围:≥0.6mm;
5)拉网速度:≥15m;
6)冲孔(网)速度:≥15m;
7)涂膏速度:≥15m。
铅蓄电池极板制造主要工序为冷加工(熔铅除外)。其中,铅带连铸连轧工艺可以将铅液精确控制在接近熔点的温度范围(327~340℃),然后经快速冷却获得结晶细化的金属结构;后续的连续压轧及拉网、冲孔等加工过程都是在室温下进行。该工艺避免了采用高温和对铅液的搅动,不会产生铅烟和铅渣,因此完全阻断了可能产生的铅烟排放,同时大大降低了能耗和铅耗。
1)铅带连铸连轧技术;
2)连续扩展网板栅制造技术;
3)连续冲孔(网)板栅制造技术;
4)实现铅渣、铅烟零排放或微排放的清洁制造设计。
中华人民共和国国家标准 起动用铅酸蓄电池:技 术 要 求 GB 5008.1—91代替GB5008-1—85 Lead-acid starter batteries Technicat conditi...
极板除活性物质大量脱落、板栅腐烂及严重硫化的必须更换外,应尽量修复使用。活性物质脱落不多于三格者,可继续使用。轻度硫化的极板,可用软的钢丝圈将其表面硫化层,刷去继续使用。极板虽拱曲,但无硫化或活性物质...
1.擦净,电池外充及电极柱头,拧开加液孔盖,打开通气孔。 2.将比重1.28的电解液徐徐加人电池中,液面高度应保持高出极板10-15毫米为准。 3.注人电解液后的铅酸蓄电池,辞放6小时,让电解液浸透极...
铅蓄电池高效低能耗极板制造技术
目前,国外从事拉网式、冲孔(网)式、连铸连轧等先进板栅和极板制造工艺和设备的公司约有十余家,比较活跃的公司有意大利Sovema 和美国Wirtz,具有三十多年从事该技术研究的历史,在设备成套性、适用电池品种、设备性能等方面都有很大的优势。而国内只有不足10 家铅蓄电池企业通过引进国外先进设备进行生产,如保定风帆电池公司和湖北骆驼电池公司。
该技术已与华北蓄电池有限公司联合开发“ARD-CCRS-90 铅蓄电池极板制造清洁生产技术与装备”,与广东猛狮电源科技有限公司联合开发“ARD-CP-140 卷绕电池冲孔(网)设备”,与广东雄韬电源科技有限公司联合开发“ARD-CCRS-400连铸连轧生产线和ARD-CP-380 冲孔(网)生产线”。
板栅连铸-连轧、连续膨胀拉网与连续冲孔(网)板栅技术是铅蓄电池制造业近年发展起来具有显著节能环保、高效低耗的最新电池极板制造技术。2009年全国铅蓄电池总产量12000 万kVAh,如果采用该技术可以实现降低单位电池产量能耗(0.3 kWh/kVAh),降低单位电池产量耗铅量(5.0×10-3 t/kVAh)。预计到2015 年,该技术在国内电池生产行业内推广比例可达25%,规模为250 套生产线,总投资25 亿元,总节能能力约46 万tce/年。
典型用户:广东美美电池(台资)、猛狮电池
1)建设规模:①年产25 万kVAh 摩托车电池生产线;②年产50 万kVAh 汽车电池生产线。主要技改内容:摩托车电池生产线采用“连铸-连轧-冲压板栅生产线”取代原重力浇铸工艺和美国“WIRTZ”铸板机8 套;新建密闭汽车电池生产线,采用ARD-CCRS-160 系列“连铸-连轧-冲孔(网)板栅生产线”。节能技改投资额2100 万元,建设期1 年。每年可节能1527tce,年节能经济效益4000 万元,投资回收期约6 个月。
2)建设规模:年产量在60 万kVAh 密闭电池生产厂配套。主要技改内容:采用自动板栅连铸/连轧系统和连续膨胀拉网板栅加工设备部分取代原生产中使用重力浇铸工艺和设备。节能技改投资额500 万元,建设期1 年。每年可节能418tce,年节能经济效益1800 万元,投资回收期约3 个月。
该技术入选国家重点节能技术推广目录(第四批);该批次技术共有22条,如下:
综采工作面高效机械化矸石充填技术 |
配电网全网无功优化及协调控制技术 |
新型节能导线应用技术 |
超临界及超超临界发电机组引风机小汽轮机驱动技术 |
非稳态余热回收及饱和蒸汽发电技术 |
加热炉黑体技术强化辐射节能技术 |
煤气化多联产燃气轮机发电技术 |
新型导电铜瓦把持器电石炉节能技术 |
新型吸收式热变换器技术 |
膨胀玻化微珠保温砂浆制备及应用技术 |
高固气比水泥悬浮预热分解技术 |
铅蓄电池高效低能耗极板制造技术 |
高红外发射率多孔陶瓷节能燃烧器技术 |
高效放电回馈式电池化成技术 |
合成纤维熔纺长丝环吹冷却技术 |
曲叶型系列离心风机技术 |
自密封旋转式管道补偿节能技术 |
动态冰蓄冷技术 |
中央空调全自动清洗节能系统技术 |
新型轮胎式集装箱门式起重机节能技术 |
热管/蒸汽压缩复合制冷技术 |
过程能耗管控系统技术 |
试论铅蓄电池板栅设计与制造结构优缺点
板栅是蓄电池的核心部件,对于电池的最终寿命起着重要作用。现在蓄电池生产已经将减轻板栅重量,提高活性物质利用率,提高电池比能量发挥到了极限。采用连续板栅生产工艺大大降低了生产成本,改善了极板的均匀性,也可以满足于小型,更轻量级的要求电池板栅必需具有足够的机械性能。由于板栅的质量约占整个铅酸蓄电池质量的1/4,减轻板栅重量,采用轻型板栅,可以明显提高铅酸蓄电池的质量比能量。综合性考虑板栅设计;板栅制造方法并将所有这些因素作为有机整体是比较科学的方法。本文试从电池的生产、技术与经济等几方面对板栅结构进行了比较。
铅蓄电池常用隔板抗短路性能的比较
简要解释了铅蓄电池隔板短路问题的机理;通过扫描电子显微镜(SEM)对各种常用隔板的微观结构进行研究,分析了不同隔板造成蓄电池短路的原因;并对新型SWP隔板、DE隔板的短路问题做了分析。
我国铅蓄电池工业年耗铅约35万t左右,占我国铅总消费量的70%以上,随着铅蓄电池工业的快速发展,这一比例还在进一步扩大(发达国家已达80%以上)。在铅蓄电池工业中铅用来制造铅电池的正负极板栅和活性物质铅粉,在这些铅中约有一半是由再生铅工业提供的,另外50%是由原生铅企业通过还原熔炼和电解精炼工艺生产的,生产出的精铅大多数用以配置铅电池的板栅合金,如铅钙系列合金和铅锑系列合金等。生产铅合金的企业主要是大型的炼铅企业,如株洲冶炼厂、韶关冶炼厂、江苏春兴集团、湖北金洋集团和白银公司等,也有一些较大型的蓄电池企业,这些企业生产工艺和环保设施较为完善。但是同时也存在着很多生产规模很小的乡镇企业和私营企业,这些企业大多生产工艺落后,秩序混乱,导致金属回收率低、能耗高、生产效率低、氧化损失大、生产成本高,给环境造成了极大污染。因此我国的铅合金生产现状巫待整顿和规范 。
铅蓄电池由正极板群、负极板群、电解液和容器等组成。充电后的正极板是棕褐色的二氧化铅(PbO2),负极板是灰色的绒状铅(Pb),当两极板放置在浓度为27%~37%的硫酸(H2SO4)水溶液中时,极板的铅和硫酸发生化学反应,二价的铅正离子(Pb)转移到电解液中,在负极板上留下两个电子(2e)。由于正负电荷的引力,铅正离子聚集在负极板的周围,而正极板在电解液中水分子作用下有少量的二氧化铅(PbO2)渗入电解液,其中两价的氧离子和水化合,使二氧化铅分子变成可离解的一种不稳定的物质--氢氧化铅〔Pb(OH)4)。氢氧化铅由4价的铅正离子(Pb)和4个氢氧根〔4(OH)〕组成。4价的铅正离子(Pb)留在正极板上,使正极板带正电。由于负极板带负电,因而两极板间就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势。当接通外电路,电流即由正极流向负极。在放电过程中,负极板上的电子不断经外电路流向正极板,这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子(H)和硫酸根负离子(SO4),在离子电场力作用下,两种离子分别向正负极移动,硫酸根负离子到达负极板后与铅正离子结合成硫酸铅(PbSO4)。在正极板上,由于电子自外电路流入,而与4价的铅正离子(Pb)化合成2价的铅正离子(Pb),并立即与正极板附近的硫酸根负离子结合成硫酸铅附着在正极上。
铅酸蓄电池用填满海绵状铅的铅板作负极,填满二氧化铅的铅板作正极,并用1.28%的稀硫酸作电解质。在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能。电池在放电时,金属铅是负极,发生氧化反应,被氧化为硫酸铅;二氧化铅是正极,发生还原反应,被还原为硫酸铅。电池在用直流电充电时,两极分别生成铅和二氧化铅。移去电源后,它又恢复到放电前的状态,组成化学电池。铅蓄电池是能反复充电、放电的电池,叫做二次电池。它的电压是2V,通常把三个铅蓄电池串联起来使用,电压是6V。汽车上用的是6个[2]铅蓄电池串联成12V的电池组。铅蓄电池在使用一段时间后要补充蒸馏水,使电解质保持含有22~28%的稀硫酸。
放电时,正极反应为:PbO2 + 4H + SO4 + 2e = PbSO4 + 2H2O
负极反应: Pb + SO4 - 2e = PbSO4
总反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (向右反应是放电,向左反应是充电)
plate
极板在制作时往往并非把活性物质直接加入集电体中,而是将原材料制成胶糊状,涂敷在板栅之上,或者将原材料灌入玻璃丝管中,再经化成过程生成活性物质。前者称为涂膏式极板(pasted plate),后者称为管式极板(tubular plate),这是铅酸蓄电池常见的两种极板形式。也可将原材料填入多孔的基板之中,经烧结和化成制成烧结式极板(sintered plate),碱性电池的镍电极即用此法制成。
如:负极板;negative plate
正极板;positive plate
富尔极板;Faure plate
管式极板;tubular plate
形成式极板;Plant plate
极板组;plate group
涂膏式极板;grid type plate;pasted plate
烧结式极板;sintered pole plate
极板为用铅作成的网状结构,在其上敷涂化学反应的活性物质。
例如铅酸蓄电池:
其中:正极板的活性物质为二氧化铅粉末,充满电以后看起来有点偏棕色。
负极板的活性物质为海绵状铅粉末,充满电以后为金属铅的灰色 放完电时二级板均为灰白色。
放电时:正极板二氧化铅转化为硫酸铅,酸中的氢离子得电子转化为水。 负极板铅粉末也转化为硫酸铅,硫酸根失电子在负极产生电子。 电子在外回路中产生电流。
充电时:与上述过程相反,硫酸铅转化为具有不同能量状态的二氧化铅和纯铅2100433B