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电池生产实习报告

时间:2019-12-18

  一、实习目的

  实习是在校大学生的一次接触工厂大规模生产的机会,是学生走上社会的良好过渡,走向工作岗位的进门之课。实习让我们了解到理论和实践之间的差异,找到了工厂大规模生产和实验室小量操纵的异同。加深我们对所学知识的理解和消化,同时也学习到各工厂的很多技术细节,把握了生产的基本工艺原理。这次实习进步了自己培养发现,分析,解决题目的能力,受益非浅,达到了实习的效果。通过实习使我更多地接触社会,实践于社会,从而培养了严谨的工作作风、初步的实际工作能力和基础的专业技能,为将来走上工作岗位打下良好的基础。

  理士企业创立于九十年代中期,是专门从事leoch(理士)牌全系列阀控式密封铅酸蓄电池的研制、开发、制造和销售的国际化新型科技企业。经过多年专心经营,理士企业已成为国内专业的阀控式密封铅酸蓄电池的优秀制造商,现已在国内建立了深圳、东莞、江苏、肇庆、安徽五个生产基地。国内占地面积50多万平方米,拥有36条电池生产线及其相应的检测设备,以及肇庆、江苏两个专门蓄电池实验试冬共同构成我公司先进而雄厚的研发制造能力。目前国内共有职工6000余人,技术研发职员300余人,主要生产各种型号的agm阀控式密封铅酸蓄电池、胶体(gel)阀控式密封铅酸蓄电池,opzv、opzs、pzs、pzv、pzb管式极板铅酸蓄电池,汽车用铅酸蓄电池,摩托车用铅酸蓄电池,高尔夫球车用铅酸蓄电池,电动助力车用铅酸蓄电池等系列产品。广泛应用于通讯、电力、广电、铁路、太阳能、ups、电动车、汽车、摩托车、高尔夫球车、叉车、应急灯等十几个相关产业,年生产能力总和超过400万千伏安时。前瞻的研发队伍和高素质的制造水准让企业具有国际性的竞争力和全球性的影响力。企业在美国、欧洲成立销售公司,拥有国内外30余个销售公司及办事处,其销售网络遍及全球110多个国家和地区,并与国内外数家优秀运营商建立了良好的合作伙伴关系。理士企业在实践中不断开拓创新、努力进取。在品质控制上,成立专业的质量治理中心。成功通过了iso9001、ts的质量体系认证、iso、ohsas认证;产品被国家质检单位评为“产品质量国家免检”证书,并在各工厂推进精益生产治理,以进步产品的国际竞争力。企业在中国率先通过了英国iec产品认证,同时还获得了德国vds产品认证、iso9001和iso认证、泰尔认证、欧盟ce认证、美国ul认证、俄罗斯的pocc认证和肯尼亚国家认证,以及中国质量免检证书、国家蓄电池检测中心、***邮电产业产品质量监视检验中心、中国计量科学研究院、电力产业电力设备及仪表质量检验测试中心、中国电信、中国移动、中国联通、广播电视、中国船级社认证、国防总参的进围检测和金太阳认证等。公司与国外著名电池公司进行了多项技术协作,引进国内外先进设备和仪器,拥有多项国家专利技术,制造能力达到了国际先进水平。并与国内着名高校进行持续地技术交流合作,建立产学研基地,进步企业自主创新能力,为企业早日成为全球化的,有竞争力的电池与电池相关产品的领军制造商,奠定了坚实的基础。

  二、实习内容

  1、蓄电池分类

  按我国有关标准规定主要蓄电池系列产品有:

  起动型蓄电池:

  主要用于汽车、拖拉机、柴油机船舶等起动和照明。

  固定型蓄电池:

  主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源。

  牵引型蓄电池:

  主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源。

  铁路用蓄电池:

  主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力。

  摩托车蓄电池:

  主要用于各种规格摩托车起动和照明。

  煤矿用蓄电池:

  主要用于电力机车牵引动力电源。

  储能用蓄电池:

  主要用于风力、水力发电电能储存。

  按蓄电池极板结构分类:

  有形成式、涂膏式和管式蓄电池。

  按蓄电池盖和结构分类:

  有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式蓄电池。

  按蓄电池维护方式分类:

  有普通式、少维护式、免维护式蓄电池。

  2、铅蓄电池工作原理

  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(pb2+)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四周,而正极板在电解液中水分子作用下有少量的二氧化铅(pbo2)渗透电解液,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〔〕。氢氧化铅由4价的铅正离子(pb4+)和4个氢氧根〔4(oh)—〕组成。4价的铅正离子(pb4+)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(so42—),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进,而与4价的铅正离子(pb4+)化合成2价的铅正离子(pb2+),并立即与正极板四周的硫酸根负离子结合成硫酸铅附着在正极上。

  随着蓄电池的放电,正负极板都受到硫化,同时电解液中的硫酸逐渐减少,而水分增多,从而导致电解液的比重下降在实际使用中,可以通过测定电解液的比重来确定蓄电池的放电程度。在正常使用情况下,铅蓄电池不宜放电过度,否则将使和活性物质混在一起的细小硫酸铅晶体结成较大的体,这不仅增加了极板的电阻,而且在充电时很难使它再还原,直接影响蓄池的容量和寿命。铅蓄电池充电是放电的逆过程。

  铅酸蓄电池充、放电化学反应的原理方程式如下:

  3、铅蓄电池的工艺流程及主要设备

  铅粉制造、板栅铸造、极板制造、极板化成、装配电池

  铅粉制造设备:铸粒机或切段机、铅粉机及运输储存系统;

  板栅铸造设备:熔铅炉、铸板机及各种模具;

  极板制造设备:和膏机、涂片机、表面干燥、固化干燥系统等;

  极板化成设备:充放电机;

  水冷化成及环保设备;

  装配电池设备:汽车蓄电池、摩托车蓄电池、大中小型密封阀控铅酸蓄电池装配线;

  电池检测设备:各种电池性能检测。

  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。

  4、工艺制造

  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iso9001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。

  (各单位因工艺条件不同可选择不同的流程)

  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进铅炉内加热熔化,达到工艺要求后将铅液铸进金属模具内,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进下道工序。

  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;

  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:

  第一步:将化验合格的电解铅经过铸造或其他方法加工成一定尺寸的铅球或铅段;

  第二步:将铅球或铅段放进铅粉机内,铅球或铅段经过氧化天生氧化铅;

  第三步:将铅粉放进指定的容器或储粉仓,经过2—3天时效,化验合格后即可使用。

  铅粉主要控制参数:氧化度;视密度;吸水量;颗粒度等;

  极板制造简介

  极板是蓄电池的核心部分,其质量直接影响着蓄电池各种性能指标。涂膏式极板生产过程简述如下:

  第一步:将化验合格的铅粉、稀硫酸、添加剂用专用设备和制成铅膏;

  第二步:将铅膏用涂片机或手工填涂到板栅上;

  第三步:将填涂后的极板进行固化、干燥,即得到生极板。

  生极板主要控制参数 :铅膏配方;视密度;含酸量;投膏量;厚度;游离铅含量;水份含量等。

  装配工艺简介

  蓄电池装配对汽车蓄电池和密封阀控铅酸蓄电池有较大的区别,密封阀控铅酸蓄电池要求紧装配一般用agm隔板,而汽车蓄电池一般用pe、pvc或橡胶隔板。装配过程简述如下:

  第一步:将化验合格的极板按工艺要求装进焊接工具内;

  第二步:铸焊或手工焊接的极群组放进清洁的电池槽;

  第三步:汽车蓄电池需经过穿壁焊和热封后即可,而密封阀控铅酸蓄电池若采用abs电池槽需用专用粘合剂粘接。

  电池装配主要控制参数:汇流排焊接质量和材料;密封性能、正、负极性等。

  化成工艺简介

  极板化成和蓄电池化成是蓄电池制造的两种不同方法,可根据具体情况选择。极板化成一般相对较轻易控制本钱较高且环境污染需专门治理。蓄电池化成质量控制难度较大,一般对所生产的生极板质量要求较高,但本钱相对低一些。密封阀控铅酸蓄电池化成简述如下:

  第一步:将化验合格的生极板按工艺要求装进电池槽密封;

  第二步:将一定浓度的稀硫酸按规定数目灌进电池;

  第三步:经放置后按按规大小通直流电,一般化成后需进行放电检查配组后进库预备出厂。

  电池化成主要控制参数 :罐酸量;罐酸密度;罐酸温度;充电量和时间等。

  使用与维护

  铅酸蓄电池以其制造工艺简单、原材料来源丰富、价格适中在二次化学电源中起着不可替换的作用,特别是阀控电池的出现又使传统的蓄电池焕发出了勃勃生机。蓄电池使用寿命与制造有着密切的关系,同时与使用方法也有很大的影响,正确把握的使用方法对延长蓄电池的寿命大有益处。对于传统开口式蓄电池日常须对以下几方面留意:

  ①电解液的数目、密度以及充电程度等方面加以留意,尤其是与其密切相关的充电系统特别关心,若充电量较大则蓄电池失水多,轻易造成极板的活性物质脱落,造成底部短路使电池内部温度较高而缩短寿命,若充电量较小则轻易造成电池的亏电,蓄电池在长期亏电的情况下,可导致极板的不可逆硫酸盐化,其表现是充电过程电压上升较快,很短时间完成,放电时电压下降迅速。

  ②电解液的纯度,一般采用蓄电池专用电解液或补充液灌注,严禁用普通硫酸和自来水替换。

  ③日常使用表面保持清洁,排气口畅通。

  ④放置不用时应先布满电,同时三个月进行一次补充电。

  对于密封阀控铅酸蓄电池日常须对以下几方面留意:

  ①留意充电电压的范围浮充使用时电压一般控制在2.15±0.1v/单格,循环使用时电压一般控制在2.35±0.1v/单格,若说明书有要求时应按说明书操纵。

  ②留意使用环境温度,一般不超过30度为宜。温度变化较大时应加强对电压的调节。

  ③对于不同厂家的产品不可混用,同一厂家的产品新旧不可混用。

  ④密封阀控铅酸蓄电池最好不要自己打开盖子补充电解液和更换安全阀。

  三、实习结果

  蓄电池的优点是放电时电动势较稳定,缺点是比能量(单位重量所蓄电能)小,对环境腐蚀性强。铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好(尤其适于干式荷电贮存)、造价较低,因而应用广泛。

  板栅铸造、铅粉制造→自动化涂板、生极板固化→装配电池→焊端子、封壳→注进冷冻胶体/酸→电池内化成→性能测试→包装→出厂。

  电池内化成:电池正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸进行电化学氧化还原反应。

  优点:

  1、不天生废酸、废雾

  2、活性物质不易脱落

  3、全水冷化成,电池均衡性好

  缺点:

  1、必须增设专用的冷冻设备

  2、需修建专用水冷却槽

  3、生产周期加长

  修复仪解决电池硫化效果太有限:

  修复效果和两方面有关:

  1、电池本身状况。比如使用期接近设计寿命的电池,再怎么修复,性能也好不到哪往。

  2、修复技术。蓄电池修复3分设备7分技术是句大实话。技术好经验丰富的人,会对不同的电池状况做出判定,采用不同的处理手段,追求最佳效果。技术好的人和一个只会一种方法笨修的人,修复的效果差距非常非常大。蓄电池修复的主要方法就是补水和除硫,方法有很多类关键是看技术好坏,最好时可以把放电时间50分钟的电池修到120分钟以上。