《铅蓄电池生产工艺》PPT课件.ppt

铅蓄电池行业准入审核要点,电池装配及产能核算 工信部准入审核专家组 赵 键,目前我国铅蓄电池生产形式分三种：1、铅蓄电池制造（购进电解铅、电池槽、盖等原料，生产蓄电池，最终产品是蓄电池）；2、极板生产（购进铅等原料，生产极板，极板作为最终的商品进行销售）；3、蓄电池组装（购进商品极板等原材料，组装蓄电池）。,铅蓄电池的组装8 称板和包隔板8.1 称板 生产电动助力车用（部分动力用）铅蓄电池的厂家为保证电池容量的一致性，通常采用将极板称重后配组的方式生产电池。称板方式分为手工称板和自动称板。,8.1.1 手工称板 手工称板可采用两种方式进行，一种是单片称重，另一种是称量整个极群所需正极板或负极板的总重。手工称板一般使用电子秤称板,自动称板 极板由输送机按序送入称重设备上自动称重，并按重量分级范围自动分级，相同重量级的极板叠在一起，待用。,称板工序容易产生铅尘，一般采用下吸和侧吸风装置，吸风装置与铅尘收集装置相连接。为确保该工序在局部负压环境下作业，应保持合适的吸风压力。根据准入条件规定，禁止使用工业电风扇通风和降温，作业岗位应设置警示标识和中文警示说明。,在准入条件四、工艺与装备中（九）称板、包板等工序应配备烟尘收集装置，根据烟、尘特点采用符合设计规范的吸气方式，保持合适的吸气压力，并与废气处理设施连接，确保工位在局部负压环境下。,目前不少企业采用工业电风扇替代通风系统或进行降温，这样会造成车间内烟尘弥漫，污染扩散，损害员工健康，因此在准入条件中加以禁止。,为什么要设置警示标志?中华人民共和国职业病防治法第二十二条第二款规定：“对产生严重职业病危害的作业岗位，应当在其醒目位置，设置警示标志和中文警示说明”。由于熔铅、铸板及铅零件、铅粉制造、分板刷版（耳）、装配焊接、废极板处理等,工序会产生较多铅烟、铅尘，有可能对生产员工的健康造成损害，因此被准入条件列为产生严重职业病危害的岗位，要求设置警示标志。在安放警示标志时，应做到每道工序或工段所在位置至少安放一个。,8.2 包板 采用AGM隔板技术的阀控密封铅蓄电池，极板由AGM隔板包覆。包板方式分为手工包板和机械自动包板。,包板工序和称板工序相同，容易产生铅尘，一般采用下吸和侧吸风装置，吸风装置与铅尘收集装置相连接。为确保该工序在局部负压环境下作业，应保持合适的吸风压力。根据准入条件规定，禁止使用工业电风扇通风和降温，作业岗位应设置警示标识和中文警示说明。,8.2.1 手工包板,自动包板 为提高劳动生产效率，减轻劳动强度，减少环境污染和职业病的发生，实现了包板自动化作业，产生铅尘的作业在封闭的设备中进行，设备与吸风装置和铅尘收集装置相连接，改善了作业环境。,8.3准入条件要求 铅蓄电池行业准入条件第四条工艺与装备第（九）款要求：“新建、改扩建企业（项目）及现有企业，包板工序，应配备烟尘收集装置，根据烟、尘特点采用符合设计规范的吸气方式，保持合适的吸气压力，并与废气处理设施连接，确保工位在局部负压环境下”。,第（十一）款要求：“新建、改扩建项目的包板、称板工序必须采用机械化包板、称板设备”。,9.1极群配组 极群配组是将正极板、负极板和隔板按规定的数量（片数）和排列次序、极向，组合成极板隔板体的过程。极群配组一般分为手工配组和机械配组。,（1）手工配组 手工配组,图2-59 手工配组,（2）机械配组 机械配组由配组机自动完成.,极群配组工序产生的污染物，主要是铅粉尘。一般采用下吸和侧吸风装置，吸风装置与铅尘收集装置相连接。为确保该工序在局部负压环境下作业，应保持合适的吸风压力（注：产生铅粉尘地方，一般采用下吸和侧吸风）。,9.2 极群焊接 极群焊接是指将配组完成的极板、隔板组合体或将规定数量的单片极板，按极向与对应极柱焊接成为一体，形成汇流排的过程，极群焊接后可形成正极群组和负极群组。,焊接工序容易产生铅烟，禁止使用工业电风扇通风和降温，作业岗位必须设置警示标识和中文警示说明。极群焊接一般分为手工焊接和机械自动焊接两类。,手工焊接 手工焊接极群是在专用极群模具上进行的，操作者利用可燃性气体(乙炔)与氧气混合燃烧的火焰所产生的高温来熔化焊件和焊条而实现金属连接的一种熔焊方式，图为一种手工铸焊模夹具和手工焊极群。,极群手工焊接完全靠人工完成，劳动强度大，作业在高温环境下完成，焊接过程产生大量铅烟，污染环境，工人需要戴防毒面具操作，作业环境差，也是容易产生血铅超标或高血铅症的高危工序。,自动铸焊 铸焊是将极群的板耳倒插入存放熔化铅液的模具中，使板耳用铅液熔焊在一起，待模具冷却后取出即可。,极群焊接易产生铅烟、尘，污染环境，产生铅烟处采用侧吸风或上吸风，吸风装置与铅烟收集装置相连接。为确保该工序在局部负压环境下作业，应保持合适的吸风压力（注：产生铅烟地方，一般采用侧吸风或上吸风）.,9.3 极群入槽 极群入槽是指将组焊完的极群组按规定的位置和极向放入电池槽内的过程。9.4 穿壁焊（对焊）极群装入塑料电池槽内，用对焊机将相邻单格极群焊接。,（2）跨桥焊 极群装入塑料电池槽内，用专用模具和焊枪（炬）将相邻单格极群的极柱焊接。,9.5 电池封盖 电池封盖是指电池槽与盖之间的封合，一般分为胶封和热封两种。（1）胶封 电池的槽和盖采用环氧树脂黏合的密封方式。,（2）热封 热封主要是用于塑料槽（聚丙烯、ABS等塑料）电池的槽盖封合，热封是在热封机上利用外界的热源将电热板加热，熔化电池槽盖的边缘，然后利用外力使之相互压合熔接在一起的过程。,9.6 端子焊接 电池的端子焊接是指用焊枪（炬）将极柱、极柱套及铅基合金焊条熔化焊成为一个整体的过程。端子焊接也分为手工焊接和自动焊接两种。,（1）手工焊接 即操作者用焊枪（炬）使铅合金焊条将引向极柱与电池盖上的极柱套熔化焊接为一个整体.对于一些密封电池，引向极柱与电池盖上的极柱套完成焊接后，还要用环氧树脂粘合剂对端子部位进行密封，正极采用红色、负极采用蓝色环氧树脂，以区分电池的极性。,（2）自动焊接 端子自动焊接采用端子焊接机完成,10.配酸和灌酸10.1 配酸 用密度1.84 g/cm3的（浓）H2SO4与纯H2O稀释，配制成一定浓度的（稀）H2SO4的过程。根据（浓）H2SO4稀释的要求，首先往容器内加入一定量的纯水，然后缓慢向容器内加入一定比例的浓硫酸，整个配酸过程在密闭容器内完成。,自动配酸系统包括反应釜、热交换器、水环真空泵、浓硫酸罐、稀酸罐、冷酸机组、冷却塔、高位槽、低位槽等单元。,配酸过程放热，易产生酸雾，配酸过程要求在无污染、全封闭的环境下运行。传统的人工配酸、输送酸产生严重的水污染和酸雾污染，已属于禁止的灌酸工艺。,10.2准入条件要求 根据铅蓄电池行业准入条件第四条工艺与装备第（七）款规定：新建、改扩建企业（项目）及现有企业，“供酸工序应采用自动配酸系统、密闭式酸液输送系统和自动灌酸设备，禁止采用人工配酸和灌酸工艺”。,10.3灌酸 灌酸过程就是向电池中注入定量的一定浓度的电解液。自动灌酸是采用气动、真空结合型灌酸机，计量系统可达到1%的加酸精度.,（十）淋酸、洗板、浸渍、灌酸、电池清洗工序应配备废液自动收集系统，通过废水管线送至相应处理装置进行处理。,10.4 电池充电 蓄电池组装结束，如果带电出厂，那么装配后的电池要加酸、充电。目前组装电池所用的极板分两种形式：,一种是用熟极板组装的电池，加酸后进行补充电。另外一种是用生极板组装的电池，加酸后进行活化处理（电池内化成）。,11、清洗 灌酸后的电池经过化成等环节表面不可避免地沾染酸液和污物，电池出厂包装前必须要对电池进行清洗，电池清洗通常采用自动清洗机在封闭的条件下完成，清洗包括碱性溶液冲洗、水冲洗及风干过程。,根据铅蓄电池行业准入条件第四条工艺与装备第（十）和第（十三）款规定：新建、改扩建企业（项目）及现有企业，“电池清洗工序应配备废液自动收集系统，通过废水管线送至相应处理装置进行处理”；新建、改扩建项目“电池清洗工序必须使用自动清洗机”。,“生产能力”核算,12.1 生产能力定义 根据准入条件规定“年生产能力”是以同一厂区(或同一生产地址)单班8小时计算的全年的生产能力，三班24小时计算的全年的生产能力，年的工作天数统一按300天计算。,在铅蓄电池生产中，仅有铅粉生产、固化干燥、化成充电等工序三班连续生产。大部分工序，如铸板、和膏、涂板和组装焊接等为单班。因此准入条件以单班8小时作为计算依据，可以统一各家企业的产能计算方法，防止个别企业虚报产能。,12.2生产能力配置 企业应对每个工序进行工作时间分析，并制定标准工时；标准工时应适当留有余量；根据工时进行生产线平衡计算，调整和分布生产线（包括人员、机器设备、物料、操作方法、作业环境等方面）；实现流水作业，实现生产能力的最优化配置。,12.3 生产能力的判断 生产能力判定主要根据生产设备单位时间内最大生产效率决定的，电池生产分为机械化和半机械化。企业的实际生产能力，按照生产产品全过程中生产能力最小设备的生产能力为基准计算。,二、生产能力（一）新建、改扩建铅蓄电池生产企业（项目），建成后同一厂区年生产能力不应低于50万千伏安时（按单班8小时计算，下同）。,（二）现有铅蓄电池生产企业（项目）同一厂区年生产能力不应低于20万千伏安时；现有商品极板（指以电池配件形式对外销售的铅蓄电池用极板）生产企业（项目），同一厂区年极板生产能力不应低于100万千伏安时。,三、不符合准入条件的建设项目（一）开口式普通铅蓄电池（指采用酸雾未经过滤的直排式结构，内部与外部压力一致的铅蓄电池）生产项目。现有开口式普通铅蓄电池生产能力应予以淘汰。,（二）新建、改扩建商品极板生产项目。（三）新建、改扩建外购商品极板组装铅蓄电池的生产项目。（四）新建、改扩建干式荷电铅蓄电池（内部不含电解质，极板为干态且处于荷电状态的铅蓄电池）生产项目。,（五）新建、改扩建镉含量高于0.002%（电池质量百分比，下同）或砷含量高于0.1%的铅蓄电池及其含铅零部件生产项目。（六）现有镉含量高于0.002%或砷含量高于0.1%的铅蓄电池及其含铅零部件生产能力应于2013年12月31日前予以淘汰。,为什么限制生产含镉、含砷电池?产业结构调整指导目录（2011年本）“第三类 淘汰类 二、落后产品（九）轻工”第5条为“含镉高于0.002的铅蓄电池”，淘汰期限为2013年。准入条件对含镉电池生产项目的要求与其一致。,对砷含量高于0.1%（电池质量百分比）的生产项目加以限制，是因为砷也是毒性较强的元素，许多国家已经禁止在铅蓄电池中使用砷元素。,（八）2012年12月31日后新建、改扩建的项目，禁止采用外化成工艺，且化成充电机放电能量必须回馈利用，不得用电阻消耗。,举几个例子:1.某企业同一厂区年极板生产能力110万千伏安时，其中95万千伏安时作为商品极板对外销售，其余15万千伏安时在本企业内组装成成品电池。虽然成品电池产能不足20万千伏安时，但由于总极板生产能力超过100万千伏安时，其生产规模符合准入条件的要求。,2.某企业同一厂区年极板生产能力35万千伏安时，其中10万作为商品极板对外销售，其余25万千伏安时在本企业内组装成成品电池，虽然成品电池产能超过20万千伏安时，但由于其从事商品极板生产，且年极板生产能力不足100万千伏安时，因此其生产(极板)规模未达到准入条件的要求。,3.某企业目前同一厂区年极板生产能力为75万千伏安时，其中15万千伏安时在本企业内组装成成品电池，另有60万千伏安时以商品极板形式对外销售。由于该企业未达到准入条件中现有商品极板生产企业总极板生产能力不应低于100万千伏安时的产能门槛，,且商品极板生产项目禁止改扩建，因此该企业不能通过扩充极板生产能力或兼并其他极板生产企业达到准入条件中的产能要求，只能通过增加至少35万千伏安时的电池组装生产能力，同时淘汰多余的商品极板生产能力，将其产品全部转化为成品电池，才能够符合准入条件的要求，否则只能自行关闭。,4.某企业目前同一厂区年生产能力为150万千伏安时商品极板，全部对外销售，已经符合准入条件的要求，但不能通过改扩建或兼并其他极板生产企业来增加商品极板生产能力，只能增加电池组装生产能力，且必须全部使用该企业自己生产的极板。,产能核算情况说明：（1）根据准入条件规定，“年生产能力”是以主要生产设备（如：铸板、铅粉机、和膏、涂板、固化干燥、化成、装配）单班8小时计算的全年的生产能力，年工作天数统一按300天计。结合铅蓄电池生产的实际情况，通常铅粉生产、极板固化干燥、化成等为3班制（24小时）连续生产。,（2）表中列出的“基本单位”与“对应年产能”是根据该设备的工作性质、时间等因素，不考虑其他配套设备影响的条件下，计算出的设备最大年产量（折算为铅蓄电池的产量）。,（3）铅粉机、和膏机以吨位作为基本核算单位，产能核算时要根据设备的实际标称吨位，乘以基本单位对应的产能，得出该设备的总产能。以铅粉机为例。每1标称吨位的铅粉机，每天工作24小时，每年开机300天的情况下，1吨铅粉机生产的铅粉可以用于组装2.6万kVAh的铅蓄电池，一台标称吨位为14吨的铅粉机，其产能应核定为142.6=36.4万kVAh，以此类推。,（4）不同的铸板机、涂板机、固化室等设备，生产能力接近，因此以台（间）等作为基本单位，产能核算时，只需将设备的数量乘以单台对应的产能即可得到总产能。,（5）铅蓄电池极板分正、负极板两种，在铸板、和膏、涂板工序，企业可以根据设备情况，安排正、负极板共用一台设备生产或分别采用不同设备生产。表中已经考虑了不同生产工艺及产品的特性，产能核算时，只要将设备的台数乘以单台对应的产能即可得到总产能，不需要考虑正负极板问题。,（6）由于各个厂家生产工艺不同，每个工序的设备产能也不尽相同，同时还受到设备规格等影响，在产能核定时，会出现一条生产线各个工序产能不一致的情况，当遇到该情况时，整条生产线的产能应以产能最小的工序核定。,电池组装工序生产设备的生产能力，由于生产产品规格型号不同，生产能力也不同。目前，根据蓄电池产品用途不同，将电池分为：起动电池、动力电池和工业电池三大类。,例如：某企业铅粉机产能为40万kVAh，铸板机产能为25万kVAh，和膏机产能为30万kVAh，涂板机产能为35万kVAh，固化干燥产能为32万kVAh，电池组装和化成产能为37万kVAh，则整个企业的产能应核定为25万kVAh。,谢 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