2.充电电流和充电时间满足工艺要求；
3.熟极板成分符合下列要求：
3.1正极板成分：
项目 指标（%）
PbO2含量
干荷电极板 普通型极板
涂膏式 管式
≥80 ≥70 ≥60
Fe含量 ≤0.005 ≤0.005 ≤0.005
水分含量 ≤0.5 ≤1 ≤1
3.2负极板成分：
项目 指标
降低。因此可以根据电池的开路电压估计电池的荷电状态，也可以根据电池的开路电压估计电解液的密度。
? 电池的内阻：是指电流通过电池内部受到的阻力，又叫全内阻。
? 它包括欧姆内阻和极化内阻。电池的欧姆内阻包括电极本身的电阻、电解质溶液的电阻、离子通过隔膜微孔时受到的阻力和正负极与隔离层的接触电阻等。
? 欧姆内阻还与电池的几何尺寸、装配的紧密程度和电池的结构等因素有关，一般电池装配越紧密、电极间距离越小，欧姆内阻就越小；对于同一类的相同结构的电池，几何尺寸大的其欧姆内阻比几何尺寸小的电池要小。
? 由于内阻的存在，电池的工作电压总是小于开路电压。
? 电池的放电电压：又称为电池的工作电压或电池的负荷电压，是指电池在放电时电池两端的电压，也可以说是电流通过外线路时，电池两电极之间的电位差。
? 电池放电电压的变化与放电制度有关，即放电曲线的变化还受着放电制度的影响，放电制度包括放电的电流强度I（或放电电流密度i）、放电温度T放和放电的终止电压V终。放电电流越大，工作电压下降越快；放电温度增加，放电曲线变化比较平缓，温度越低，曲线变化越大；放电终止电压是电池放电时电压下降到不能继续放电的最低工作电压，这是人为规定的。一般原则是，在低温、大电流放电时，终止电压选择要低一些；而小电流放电时，终止电压选择应稍高些。
? 电池的充电电压：是指电池在充电时，外电源加在电池两端的电压，充电电压随时间的变化曲线叫做充电曲线。随着充电的进行，充电电压会不断上升，对于铅酸电池，在充电后期主要进行水的分解，电池电压会稳定下来。如果采用大电流充电，则充电电压上升较快，最终达到较高的电压值。
? 电池的容量：是指在一定的放电制度下（即在一定的I放、T放、V终）电池所给出的电量，常用C表示，单位为安培?小时（Ah）。电池在恒流放电时，可以用C=It来计算电池的容量。
? 对于一个做好的电池来说，影响其容量的因素是放电制度，i放越大，电池放出的容量越小；随着放电温度的增高，电池放出的容量也增大；一般是V终越高，电池放出的容量越小。在这三个因素中，放电电流强度（或i放）的影响是最大的，通常用放电倍率来表示放电电流的大小。
? 所谓放电倍
率是放电电流为电池额定容量的某一个倍数，知道了放电倍率，就可以用I放=xC额计算放电电流，x为放电倍率。放电倍率越大，电池的放电速率越快。
? 电池的自放电和贮存性能
? 电池的自放电是指电池在开路时自动放电的现象。电池发生自放电，将直接降低电池可供输出的电量，使容量降低。
? 电池的自放电与电池的贮存性能有密切的关系，电池的自放电越小，电池的贮存性能越好。
? 减少自放电的措施
? 严格控制原材料中的杂质，特别是硫酸、纯水、极板、隔膜，要求杂质不超过一定范围。
? 严格控制生产过程中可能混入的杂质，使用的工具、设备都应该严格管理，经常清洁。
? 电池的循环寿命
? 蓄电池的循环寿命是指蓄电池在一定的条件下，电池容量降到某一规定值前所经历的充放电次数。由于极板种类、制造条件、使用方式有差异，最终导致蓄电池失效的原因也各异。归纳起来，铅酸蓄电池的失效有下列几种情况：
? 正极板栅的腐蚀变形
? 在电池的充电过程中，正极板栅会被氧化成硫酸铅和二氧化铅，最后导致板栅丧失支撑活性物质的作用而使电池失效；或者由于二氧化铅腐蚀层的形成，使铅合金产生应力，致使板栅线性长大变形，这种变形超过4%时将使极板整体遭到破坏，活性物质与板栅接触不良而脱落，或在汇流排处短路。
? 正极活性物质脱落、软化
? 除板栅长大引起活性物质脱落之外，随着充放电的进行，PbO2颗粒之间的结合也松弛、软化，从板栅上脱落下来。极板的制造、装配的松紧和充放电条件等一系列因素，都对正极活性物质的软化、脱落有影响。
? 不可逆硫酸盐化
? 蓄电池过放电并长期在放电状态下贮存时，其负极将形成一种粗大的、难于接受充电的PbSO4结晶，此现象称为不可逆硫酸盐化。轻微的不可逆硫酸盐化，可以使用较稀的电解液，并用20h率以下的小电流，在电解液温度为30℃～40℃范围内长时间充电，有可能得到恢复。严重的不可逆硫酸盐化则导致电极失效，充不进电。
? 热失控
? 对于阀控式密封铅酸蓄电池，要求在恒压充电时电压不超过单格2.4V，一般备用电源控制在2.3V，循环使用的电源控制在2.4V。在实际使用中，调压装置可能失控，充电电压过高，从而导致充电电流过大，产生的热将使电池电解液温度升高，导致电池内阻下降；内阻的下降又加强了充电电流。电池温升和充电电流过大的互相加强，最终不可控制，使电池变形、开裂而失效。在充电过程中，应对充电电压过高、电池发热的现象予以注意。
? 负极汇流排的腐蚀
? 一般情况下，负极板栅及汇流排不存在腐蚀问题，但在阀控式
密封铅酸蓄电池中，当建立氧循环时，电池上部空间充满了氧气，隔膜中的电解液又多少会沿极耳上爬至汇流排，汇流排的合金则会氧化，进一步形成PbSO4，如果汇流排焊条合金选择不当、汇流排有渣夹杂及缝隙，腐蚀就沿着这些缝隙加深，致使极耳与汇流排脱开，负极板失效。
? 隔膜穿孔造成短路
? 蓄电池经过长期反复充放电，在负极周围有绒状铅的粒子析出、生长，它围绕隔膜或刺穿隔膜与正极板接触而短路。
? 其原因是电解液中的铅离子在充电时析出附着在负极板上，长期下去形成树枝状结晶。阀控式密封铅酸蓄电池所用的超细玻璃纤维隔膜质软、孔较大，抗枝晶穿透的能力差。而贫液式的设计，酸的浓度在充放电过程中波动很大，负极的充电过程是PbSO4溶解在H2SO4中形成Pb2＋，在负极进行还原的过程。由于PbSO4是难溶盐，在蓄电池使用的酸浓度中Pb2＋浓度很低，在此条件下，铅的沉积物呈平整状，但若Pb2＋浓度很高，则沉积物就可能形成枝晶在隔膜中沉积，引起短路，使电池失效。
? 电池断续使用时容易过放电，或者由于电流密度分布不均，在某些局部区域电解液可能耗尽，其pH值增大，PbSO4溶解度增大。
? 根据离子积规则，【 Pb2＋ 】【SO42－】=2.2×10－8，是常数。当酸为40%时，25℃下的PbSO4溶解度为1.25mg/L；若酸耗尽，则PbSO4溶解度增加至45.2mg/L。加入无水硫酸钠后，由于SO42－的同离子效应， Pb2＋不致于过分增加，从而能防止枝晶生成。
4.影响铅酸蓄电池寿命的因素
? 铅酸蓄电池的失效是许多因素综合的结果，既决定于极板的内在因素，诸如活性物质的组成、晶型、空隙率、极板尺寸、板栅材料和结构等；也取决于一系列外在因素，如放电电流密度、电解液浓度和温度、放电深度、维护状况和贮存时间等。下面主要介绍主要的外部因素 ：
? 放电深度
? 放电深度即使用过程中放电到何程度开始停止。100%深度指放出全部容量。
? 因为正极活性物质PbO2本身的相互结合不牢，放电时生成PbSO4，充电时又恢复为PbO2。PbSO4的摩尔体积是PbO2的2倍左右，则放电时活性物质体积膨胀，充电时又收缩，这样反复收缩和膨胀，就使PbO2粒子之间的相互结合逐渐松弛，易于脱落。
? 放电深度越深，收缩、膨胀的程度就越大，其循环寿命越短。
物质 密度（g/cm3） 摩尔体积（cm3/mol）
充电状态的PbO2
9.37 25.51
负极海绵状Pb
11.3 18.27
PbSO4
6.3 48.00
? 过充电程度
? 过充电时有大量气体析出，这时正极活性物质要遭受气体的冲击，这种冲击会促进活性物质脱落；此外，正极板栅合金也遭受严重的阳极氧化而腐蚀，所以电池过充电时会使应用期限缩
短。
? 温度的影响
? 电池寿命在一定温度范围内随温度升高而增加，是因为容量随温度升高而增加。如果放电容量不变，则在温度升高时其放电深度降低，故延长寿命。但是温度太高则因负极硫酸盐化，容量损失而降低了寿命。
? 酸浓度的影响
? 酸密度的增加，虽对正极板容量有利，但电池的自放电增加，板栅的腐蚀也加速，也促使PbO2的松散脱落，导致电池寿命降低。
? 动力电池和起动电池用硫酸的密度为1.280g/cm3，小密电池内化成用硫酸的密度为1.250g/cm3。
? 放电电流密度的影响
? 随着放电电流密度的增加，电池的寿命降低，因为在大电流密度和高酸浓度条件下，均促使正极PbO2的松散脱落，降低电池的寿命。
5.电池的串联和并联
? 电池串联的主要目的是增加电压。如果有S个电池串联，每个电池的开路电压是V，内阻为ρ，则串联后电池组的开路电压为SV，电池组的总内阻为Sρ，电池组的容量由电池组中容量最小的一个电池的容量所限制。
? 电池并联的主要目的是增加容量。如果有P个电池并联，每个电池的开路电压是V，内阻为ρ，容量为C，则并联后电池组的开路电压为V，电池组的总内阻为ρ/P，电池组的容量为PC。
? 组合的电池数越多，电池组的可靠性越差。在组合电池时，应挑选一致性好的电池组合在一起。
第二章 铅酸蓄电池的制造工艺及质量控制要点
一.合金配制
? 动力电池、起动电池及其使用的铅零件：铅锑(Pb-Sb)合金，Sb的重量百分比含量为3.6～4.0%。
? 阀控密封式电池、免维护起动电池：铅钙（Pb-Ca）合金，Ca的重量百分比含量为0.05 ～0.14%。
? 阀控密封式电池和免维护起动电池用的铅零件：铅锡（Pb-Sn）合金，Sn的重量百分比含量为1.5～2.0%。
? 质量控制要点：
? 1.各元素的百分比含量。
? 2.杂质含量控制：铜（Cu）＜0.04%，铁（Fe） ＜0.005%，锌（Zn）＜0.0015%，铋（Bi）＜0.01%。锌含量大于0.003%，会使极板化成时就严重腐蚀，活性物质与板栅结合变差，以致会造成大量废品。
? 3.使用的工具和模具无铁锈、干净。
? 4.合金表面平整、光滑、表面结晶细致、无外来污染、内部无杂质熔渣。
二.板栅铸造
? 板栅在电池中的作用：支撑活性物质，充当活性物质的载体；传导和汇集电流，使电流均匀分布在活性物质上。
? 对板栅材料的要求：1.有良好的电子导电性；2.合金必须具有足够的硬度和强度；3.应具有良好的耐腐蚀性；4.板栅材料与活性物质之间能很好地粘合，具有较小的接触电阻；5.应具有较好的铸造性能，即流动性、充型性要好；6.可焊性要好；7.价格要合适。
? 板栅制造生产流程:
Pb、Sb(Ca)、其它金属 合金配制 模
具加温 喷脱膜剂 板栅浇铸
水、水玻璃、软木粉 脱膜剂配制 堆积时效硬化
? 铸造生产上很重要的一个过程就是使合金铸满模具，合金的温度控制很重要。温度过低时，合金在模具内很快地凝固，因而形成未注满，此外，由于温度低，合金内夹带的气体受阻停滞，会造成多孔的铸件；温度过高时，浇铸的零件会在表面上出现不平现象，而且由于合金冷却的缓慢，在铸件中晶粒增大而形成“白斑”，甚至于形成裂纹。
? 一般合金温度在420～520℃之间，铸模的温度在140～200℃左右。
? 目前常用的板栅合金是铅锑合金和铅钙合金。
? Pb-Sb合金具有以下优点：1.抗拉强度、延展性、硬度及晶粒强化作用明显优于纯铅；2.熔点及收缩率低于纯铅，具有较好的铸造性能，即流动性、充型性好；3.与活性物质有较好的结合力，有利于电池的深充放循环；4.深充放循环时不易变形，有良好的循环寿命；5.腐蚀比纯铅均匀。存在以下缺点：1.电阻比纯铅大；2.充电时，正极板栅中的锑溶解在电解液中，进而转移电沉积在负极活性物质上，显著降低氢在负极上析出的超电势，一部分锑吸附在正极活性物质上，也降低了氧在正极析出的超电势，因此，锑的存在使水的分解电压下降，充电时水易分解，存放时增加电池的自放电；3.过充电时，逸出有毒的气体SbH3；4.正板栅的总体腐蚀速率随合金中锑含量增加而提高。
? 铅锑二元合金正极板栅的腐蚀、变形是电池使用寿命终止的重要原因。在此基础上改进后，使用的比较成熟的是Pb-Sb-As合金，该合金有如下优点：1.使合金加速硬化；2.细化晶粒，减轻腐蚀；3.改善了Pb-Sb合金的力学性能；4.降低成本，可用含砷的粗锑配制合金，从而降低成本。该合金的缺点是合金发脆、易裂，锑含量低时更明显。
? 为了克服三元合金的缺点，可以在合金中加入Sn或Cu，制成四元合金：Pb+Sb（3.5%～6.0%）+As （0.1%～0.15%）+Sn （0.05%～0.5%），Pb+Sb（6.0%）+As （0.2%）+Cu（0.09%）。
? 使用传统的铅锑合金作板栅材料，需要经常向电池中加水维护，市场需要少维护和免维护的电池。
? 若将锑含量降至低于2%质量分数，就可以大大减少水的分解；同时，正板栅中锑含量与板栅寿命有很大的关系，当锑含量在2%质量分数左右时电池寿命最佳。
? 但是当锑含量低于4%质量分数时，铸造的板栅就会出现热裂现象，裂纹常在板栅表面形成，并因涂膏而扩大，在电池运行中加深，最终导致使用期限下降。
? 为了消除低锑合金产生的裂纹，可以在合金中加入硫（S）与硒（Se），S与Se能和Pb直接反应生成PbS和PbSe晶核，它们是优异的成核剂。Cu和As反应生成Cu3As，它
也可以作为成核剂。要求S、Se、Cu、As能在熔融合金中保持足够量，合金温度一般不能低于450℃，否则它们将成为浮渣而损失。
下面是常用的含Se、S的多元低锑合金：
含量
序号 Sb As Sn Cu Se S×10-6 Pb
1 2.7-3.0 0.1-0.15 0.08-0.1 0.05 0.015-0.025 50-60 余量
2 2.5-2.75 0.15-0.2 0.1-0.25 0.06-0.08 0.025-0.03 50-60 余量
3 1.6-1.8 0.15-0.2 0.08-0.1 0.06-0.08 0.03 余量
4 1.5-2.5 0.1-0.2 0.1-0.2 0.02-0.03 余量
5 2.0 0.1-0.2 0.1-0.2 0.05-0.06 50-60 余量
? 免维护电池常用的成熟合金是铅钙合金，与铅锑合金相比，其具有以下优点：1.电阻较小，接近纯铅；2.析氢超电势高，用该合金组成的电池，水的分解电压高于铅锑合金组成的电池，高约200～250mV，所以水的分解少，具有较好的免维护性；3.钙为负电势，钙不会从正板栅溶解而转移至负极，不会引起自放电加速和有毒气体SbH3的析出。
? 其缺点是：1.抗蠕变性能差，即正板栅长大严重。2.在铸造过程中钙发生氧化，从而钙损失严重，含量不易控制；氧化物成渣夹杂在熔融合金中，浇铸时滞留在板栅表层；此外，铅钙合金又具有大的颗粒结晶。综合结果导致深度腐蚀或穿透腐蚀，特别在高于60℃的条件下，情况更严重。3.深循环性能差。
? 加入Sn和Al可以改善上述缺点：1.Sn能改善板栅/活性物质的界面性质，使电极的充电接受能力得到提高；2.Sn的加入增加了合金的力学性能；3.高Sn含量（w（Sn）＞1.2%）合金用于深放电阀控式蓄电池；4.加入Sn能改善合金的流动性；5.含0.01%～0.03%质量分数的Al可以防止熔融态钙合金中钙的损失。
? 常用合金含量：正板栅Pb+Ca（0.06～0.09%）+Sn（1.3～1.5%）+Al（0.02～0.03%）
负板栅 Pb+Ca（0.09～0.18%）+Sn（0.3～0.6%）+Al（0.03～0.06%）
? 质量控制要点：
? 1.管式正极板骨架外观缺陷报废范围
缺陷名称 报废范围
缺肉 极耳部、大梁不允许；喇叭口下2mm处的筋条处；缺肉深度超过0.5mm，长度超过4mm，宽度超过1/4。
毛刺 喇叭口和飞叶上不允许；铅芯虚毛刺高度超过飞叶长度的1/2，且分散超过铅芯长度的1/3。
裂纹、起泡、白斑、冷合金层、铅渣及氧化物、油污 在表面任何处都不允许
砂眼 表面任何处都不允许；浇口断切处：深度超过1mm，长度超过大梁的1/2。
飞叶残缺 每根超过1/2，分散在该片超过3根。
2.汽车用蓄电池板栅报废范围
缺陷名称 报废范围
裂纹 任何部位都不允许
缺肉 正板栅任何部位都不允许，负板栅极耳部、四边框超过厚度的1/4。
极耳短缺 超过3mm。
歪斜 四框
气泡、白斑、砂眼、油垢 表面
筋条过细 靠近浇口侧的小筋条细度超过2/3，或虽未超过2/3但连续筋条数目较多。
筋条断缺
长度超过小格的1/2且分散断缺超过6条或连续断缺超过2条。
毛刺 极耳下第一大格内纵横超过小格的1/2；横格大小超过小格的1/2，连续超过小格数量的1/2；纵格大小超过小格1/3，连续超过小格数量的1/3。
板栅等铸件产生缺陷原因及防止措施
缺陷名称 主要生成原因 防止措施
砂眼（疏松） 合金在模具中结晶速度不均匀，靠铸模表面处冷却快，远处冷却慢，凝固时供铅液不足。 提高模具温度，改进浇口的设置。
气口 尺寸较砂眼大，多数在模具的凸、凹部分形成，浇铸时部分空气滞留。主要为浇口系统设置不适，风道不够或堵塞。 清理通风道。
冷合金层 两股液流在模具内相遇，由于注入合金温度低。 提高注入合金温度。
收缩裂纹 合金温度高，冷却不均匀，多发生在厚薄不等的截面连接处。 合金降温，喷脱模剂，刮掉收缩部分的脱模剂，修改模具。
充型不满 合金温度低，模具温度低，浇铸过于缓慢。 加温
发白 合金温度高。 降低合金温度
粘模 模具温度高 降低模具温度
? 板栅的时效硬化：铸好的板栅至少存放3天后才能涂板，目的是为了使板栅组织稳定，实现合金晶体结构的重新排列，提高其机械强度。但板栅存放时间一般不超过3个月，否则会出现板栅变脆、耐腐蚀性能降低的现象。
三.铅粉制造
? 铅粉实际上是外表层包有氧化铅（PbO）的细粉粒。
? 原理就是把铅（Pb）氧化成氧化铅（PbO） 2Pb+O2=2PbO+217.7（kJ/mol），这是一个放热反应，磨粉过程中要通过冷却装置控制温度，一般以190～200℃较好。
? 铅粉机内铅块数量多时，摩擦增加，温度升高使铅粉较细，反之，铅块数量减少时，温度下降铅粉较粗。但铅块也不宜过多，否则会使机内温度不宜控制，而使部分铅熔化成“铅饼”。
? 质量控制要点：
? 1.铅块表面必须无水、无油及其它杂质。
? 2.氧化度73～83%。
? 3.视密度1.30～1.65g/cm3。
? 4.吸水率100～150ml/kg。
? 5.颗粒度：通过300目者大于35%，通过100目者大于93%，不通过42目者小于3%。
? 6.铅粉中铁的含量不得大于0.007%。
四.纯水和电解液制备
? 生产蓄电池用的所谓纯水是指水中含有的各种导电介质（各种盐类的阴、阳离子）和溶解的气体及挥发性物质等非导电介质的含量在一定限度内。通常用水的电阻率或电导率来间接表示水的纯度。
? 纯水的制备方法有蒸馏法、离子交换法、电渗析法。
? 一般控制水的电导率≤2.0μs/cm，即电阻率≥0.5MΩ?cm。
? 用浓硫酸和纯水配制所需密度的稀硫酸时，必须先将定量的水放入容器内，然后一边搅拌一边将浓硫酸徐徐加入。反之会使酸液溅出，使人受到伤害。
? 一般要求硫酸的密
度是25℃时的密度，任意温度t时的密度dt换为25℃ 时的密度d25，其换算公式为d25 = dt +0.0007（t-25）。
? 阀控密封式铅酸蓄电池用的电解液应加入1.2～1.5%的无水硫酸钠(Na2SO4)，防止铅枝晶生成造成电池内部短路。
? 质量控制要点：
? 1.酸密度：各工序一般使用的酸密度分别为：
用途 管式极板浸酸 启动电池铅膏 管式电池负极铅膏 正极板浸（淋）酸
酸密度（g/cm3）
1.10 1.25 1.25 1.05
用途 负极板浸
（淋）酸 极板化成 起动电池和
管式电池加酸 免维护电池加酸
酸密度（g/cm3）
1.10 1.05 1.28 1.29
用途 电动自行车电池铅膏 备用电池铅膏
电动自行车电池和大密电池内化成用 免维护电池和中密电池内化成用
酸密度（g/cm3）
1.32 1.40 1.23 1.25
? 2.稀硫酸中的杂质含量（%）：Fe≤0.0035，Cl≤0.00035，Cu≤0.00035，还原高锰酸钾物质≤0.00065。
? 3.注意加酸前按工艺要求控制酸的温度：一般要求低于40℃，胶体电池则要求酸液的温度低于-5℃。
五.生极板制造
? 生极板制造流程：
铅粉、添加剂、H2SO4、H2O 板栅
和膏 涂板 表面干燥
生极板 固化、干燥
铅膏中添加剂的种类：
1.正极添加剂：a.提高正极活性物质利用率的添加剂，有导电性添加剂，如碳素材料和各向异性石墨、镀SnO2导电玻璃小片、导电的金属氧化物；用以提高酸供应的添加剂，如石墨、合成纤维、羧甲基纤维素等。b.改善正极循环寿命的添加剂，有磷酸及其盐类、硫酸钴、纤维材料。
无机膨胀剂
膨胀剂
有机膨胀剂
2. 负极添加剂
氢析出的阻化剂
阻化剂
氧还原阻化剂
2.1膨胀剂的功能之一是防止在循环过程中负极活性物质表面积收缩，另一功能是去钝化作用，即影响负极在放电过程中形成的PbSO4结构。
2.2常用的无机膨胀剂有BaSO4、炭黑、乙炔 黑；常用的有机膨胀剂有木素磺酸盐、腐植酸。无机膨胀剂和有机膨胀剂常联合使用。
2.3有机膨胀剂木素磺酸盐、腐植酸等能提高氢的超电势，故在一般电池中不必再另行加入抑制氢析出的阻化剂。
2.4在生产干荷电极板时，负极必须采取防氧化措施：一是在负极铅膏中加入氧还原阻化剂，如α-羟基β-萘酸（简称1?2酸）、没食子酸（五倍子酸）等；二是配成浸渍液，负极板经过化成、水洗后浸入浸渍液中，如硼酸、木糖醇等。
2.5膨胀剂与阻氧剂的匹配性：采用木素磺酸钠作为膨胀剂，同时以1?2酸为氧还原的阻化剂时，可使负极性能迅速恶化。
2.6微量BaSO4
带入正极铅膏中就会使正极活性物质很快脱落，从而大大缩短电池的寿命，因此必须防止负极铅膏混入正极铅膏中去。
? 和膏:和膏过程不是各种物料的机械混合，是发生化学反应的，同时有热量放出。和膏过程中铅膏的温度会影响铅膏的组成，一般要求加酸时的最高温度达到60～70℃，搅拌持续温度约降至40～45℃。出膏时膏温温度不高于40℃，如果温度高于此温度，铅膏可能进行反应而变硬。
? 铅膏的使用和保管：铅膏使用时其温度应在15～35℃之间，受冻铅膏不能使用；铅膏存放如超过12h，需要重新搅拌使用，但不允许搅拌第三次；盛装正、负极铅膏的容器不许混用。
? 铅膏的质量控制要点：1.各种物质的配比；2.稀硫酸的密度；3.和膏温度、出膏温度、使用温度；4.铅膏的视密度：起动正极板4.0±0.1g/cm3，起动和管式负极板4.1±0.1g/cm3；电动自行车电池正极板4.3±0.1g/cm3，负极板4.4±0.1g/cm3；备用电池正极板4.1±0.1g/cm3，负极板4.3±0.1g/cm3。
? 极板的涂填、淋酸：淋酸的目的是为了在生极板的表面形成一层薄的硫酸铅，防止干燥后出现
PbO含量 干荷电极板 普通型极板
≤10 ≤30
Fe含量 ≤0.005 ≤0.005
PbSO4含量 ≤3.5
水分含量 ≤0.3 ≤0.5
七.电池组装
1.起动电池和管式动力电池组装工艺流程:
焊极群 插隔板 装槽 穿壁焊 盖子热封 气密性检测 焊 端子 加酸充电(干荷电电池不需此工序) 测试 包装
2.阀控密封式电池组装工艺流程:
包板 焊极群 装槽 焊接 封盖 焊端子 极柱密封 气密性检测 加酸充电 测试 包装
? 组装质量控制要点:
1.极群焊接质量:无虚焊、包焊现象；
2.装槽：无反极；
3.包板或插隔板：极板位于隔板正中间，隔板无破损；
4.焊接或穿壁焊：焊接牢固；
5.封盖或热封：无漏气、串气现象；
6.外观：电池壳表面无裂纹、无划痕，丝印清晰、整齐；
7.加酸量和酸密度符合工艺要求。
第一章 铅酸蓄电池的常识
1. 电池的构成
? 任何一种电池均有四个主要的部件组成：两个不同材料的电极、电解液、隔膜和外壳。
? 对于铅酸蓄电池来说，正极活性物质是二氧化铅（PbO2，暗红色），负极活性物质是铅（Pb，灰色），正负极集流体都是板栅，电解质是硫酸（H2SO4）。
? 动力电池：隔膜是聚氯乙烯（PVC），外壳是聚丙烯（PP）。
? 起动电池：隔膜是聚丙烯(PP)或聚乙烯（PE），外壳是聚丙烯（PP）。
? 阀控式密封电池：隔膜是玻璃纤维（AGM），外壳是ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物）。
2. 铅酸蓄电池的工作原理
? PbO2 + Pb ＋ 2H2SO4 ＝ 2PbSO4 + 2H2O
? 随着
放电的进行，硫酸不断减少，与此同时电池中又有水生成，这样就使电池中的电解液浓度不断降低；反之，在充电时，硫酸将不断生成，因此电解液浓度将不断增加。
3. 铅酸蓄电池的电性能
? 电池的开路电压：电池在断路时（即没有电流通过两极时），电池两极的电极电位之差，称为电池的开路电压。
? 电池的开路电压只取决于所组成电池的电极材料与电解液的活度和放电的温度，与电池的几何形状和尺寸大小无关。在电解液密度一定的范围内，铅酸电池的开路电压与电解液的密度有下列关系：开路电压=d＋0.85，d是在电池电解液的温度下电解液的密度（g/cm3）。
? 根据铅酸电池中进行的反应可知，放电时随着PbO2和Pb的消耗，H2SO4也消耗，即随着放电的进行，H2SO4减少，水增加，则酸的密度裂纹。淋酸后的极板立即进入表面干燥窑，表面干燥窑的温度一般控制在100～120℃，干燥时间为2～5min，使表面失去一部分水，以避免在下面的操作中极板表面互相粘连。极板在出表面干燥窑时铅膏含水率应控制在8%～11%，以利于后面的固化工序。
? 质量控制要点：1.涂膏量；2.极板含水率；3.极板的外观：平整、无缺膏现象、无多余铅膏。
? 极板的固化和干燥：经过表面干燥（或手工涂板浸酸）的极板，要在控制相对湿度、温度和时间的条件下，使其失去水分和形成可塑性物质，进而凝结成微孔均匀的固态物质，此过程称为固化。经过固化的极板具有良好的机械强度和电性能，即具有良好的容量和寿命。固化不佳的极板经常会出现活性物质疏松、易于脱落等弊病，蓄电池的质量无法保证。
? 极板固化的作用：1.使铅膏中的铅进一步氧化，在正、负极中残余的铅分别减小到2.5%和5.0%（质量分数）左右，化成后可望获得坚固的活性物质和良好的外观；2.在固化过程中，铅膏物质继续进行碱式硫酸铅的结晶过程，在较低温度下生成3PbO?PbSO4?H2O，温度高于80℃时有利于4PbO?PbSO4?H2O的生成；3.通过固化使板栅表面生成氧化铅的腐蚀膜，增强板栅与活性物质的结合力。
? 生极板的质量控制：
1.外观标准范围：
1.1极板耳部、四框不允许断裂；
1.2四框歪斜：对角线差≤1.4%；
1.3铅膏凹陷：深度与厚度之比≤1/3，面积≤4%；
1.4极板表面脱皮有气泡：局部脱皮、有气泡，集中总面积≤5%；
1.5铅膏掉块：耳部下第一大格内不允许，其他各处不允许大于三个单格；
1.6四框有余膏：应予以返修；
1.7极板弯曲：极板弧形弯曲度（弧顶与最长弧底之比）≤1.5%。
2.固化干燥后：
2.1生极板游离铅含量：
正极板＜2.5%，负极板＜5%；
2.2水分含量≤0.2%。
3.自由跌落试验：从1m高
处自由跌落到水平的硬地面上，活性物质脱落不超过总面积的10%。
4.厚度、重量合格。
? 管式正极板生产流程：
插管 灌粉 封底 浸酸 固化干燥
管式极板质量控制要点：
1.外观要求：
1.1丝管破裂：不允许显露活性物质；
1.2丝管散头：不允许；
1.3铅膏粘附：不允许；
1.4空管：不允许；
1.5极板弯曲：极板弧形弯曲度（弧顶与最长弧底之比）≤2%。
2.灌粉量：达到工艺要求，无空管。
六.极板化成
? 固化后的生极板主要成分是PbO，3PbO?PbSO4?H2O，4PbO?PbSO4，PbSO4，PbO?PbSO4，Pb等物质。正极不含有可以放电的活性物质PbO2，负极少量的Pb也不能放电。极板化成是用电化学方法在正极上形成PbO2，负极上形成海绵状铅。
? 化成方式主要有两种：一是槽式化成，也叫外化成，即将极板放在专门的化成槽中，多片正、负极相间的连接起来，与直流电源相接，灌入稀硫酸通电；另一种为电池化成，也叫内化成，即不需要专门的化成槽，而是用生极板装配成极群组，放在电池壳体中装成电池组后，灌满电解液再通直流电化成。电池化成避免了生极板在化成槽中化成时析出气体携带酸雾造成的污染，以及减少了化成后的洗涤干燥等工序，具有明显的优越性。
? 化成制度：
项目 技术条件
温度 25～45℃，最低允许10℃，最高允许60℃，必要时可进行水冷。
硫酸 硫酸密度1.05～1.08g/cm3，用于极板厚度在3mm以下；1.10 ～1.15g/cm3，用于极板厚度在3mm以上。硫酸的体积量按2～3l/（Kg干铅膏）计。
浸泡时间 极板浸入电解液，不通电浸泡时间不超过4h，薄板1h即可。
电流密度 极板厚度＜2mm，5～8mA/cm2；极板厚度2～4mm， 5～8mA/cm2 ；极板厚度＞4mm，10～20mA/cm2 ；电极按几何尺寸、双面计算。
对起动用极板，通电时间一般为16～24h，电量在3.5～4.2C20Ah；对厚型极板，通电时间一般为30～48h，电量在6～7CN。
? 为了节约电量、降低化成时水分解析出的氢和氧以及减少酸雾，同时还要保证极板化成完全，经常采用分段化成，即在化成开始采用较大电流密度，经一定时间后改为较小电流。转换电流的时间，可根据化成时槽压的变化曲线，当槽压由最低逐渐上升达2.5V后，水已经开始分解，可将电流减少1/2再继续进行化成，直到化成槽电压达2.6～2.8V并维持2～3h不变时，可认为化成完成。
? 化成用电解液杂质范围：铁＜0.1g/L，氯＜0.01g/L，有机酸（以醋酸计）＜0.1 g/L ，氧化有机物消耗0.1KMnO4＜450mg/L。
? 化成液中如混进有机物，尤其混入醋酸和一些木质浸出物，对正极危害很大，可使极板表面硫酸盐层不易转化，从而需要延长化成时间和引起板栅腐蚀。
? 化
成液中含有的铁杂质超过0.01%，就会使正极板表面呈浅褐红色，活性物质又脆又硬。负极板中的有机膨胀剂会溶解一些在化成液中，随使用期限会逐渐积累，在夏季温度升高时，析氢超电势降低，负极的化成效率就会降低，负极化成不透。
? 干荷电极板的化成：化成后先取出负极板，迅速放入有流动水的槽中，要求洗至无酸性或PH=6左右时，立即放入防氧化浸渍液中浸泡，目的是防止在以后的操作和电池存放期间内负极板氧化。经常使用的浸渍液有硼酸溶液、甘油和木糖醇。
? 干荷负极板浸渍要求（硼酸水溶液）：不低于45℃的硼酸饱和液，极板浸入其中5～15min，彼此不贴紧，溶液pH＜3时需要调整。
? H3BO3在水中的溶解度：
温度℃ 0 10 20 25 30 40 50 60 80 100
溶解度g/100g水
2.77
3.65
4.87
5.74
6.77
8.90
11.39
14.89
23.54
38
? 经过水洗的正极板、非干荷电负极板及浸渍过硼酸溶液的干荷电负极板，分别排在架子上，立即风吹或送入通风良好的干燥炉中进行干燥。正极板的干燥温度最好不超过100℃，以防止出现热钝化现象。极板之间的排列要留有间隙，吹风的方向要平行于间隙。
? 极板化成质量控制要点：
1.化成电解液的密度和杂质含量符合要求；