蓄电池书籍1 知识材料.docx

第一章 绪 论吴寿松第一节 铅酸蓄电池发展简史公认铅酸蓄电池由法国人普兰特（G. Plante）仓U制，他于I860年向法国科学院送交样品， 时年方 26 岁其蓄电池构造是用两块铅皮，中间用橡胶条隔开，浸在 10%的稀硫酸中，经 过正向充电、停止、反向充电如此反复进行，所得产品能以比当时任何一次电池更大的电 流放电但当时发电机尚未问世，他只能用一次电池作为充电电源，耗费自然很大，他的蓄 电池仅成为实验室的一种新事物，直到13 年后即 1873年，直流发电机问世，铅蓄电池才逐 步走向实用化虽然有了直流发电机，但是反复充电以形成极板的活性物质仍嫌太麻烦， 1881 后法国人 富尔（Faure）发明以铅化合物涂在铅片上，可以很快形成活性物质，差不多同时，英国人色 隆（Sellon）发明了铅锑合金板栅，这种板栅及富尔涂粉方法结合，出现了所谓涂膏式极板 这种生产方法简易可行，大大便利于生产稍后，普兰特式制造极板的方法也有了改进，即 在稀硫酸中加腐蚀剂如过氯酸钾等，则活性物质可以较快生成，这种由铅基板的电化学方法 生成活性物质而构成的正极板称为形成式极板虽然生产仍比涂膏式复杂，耗铅也多，但寿 命特长，直到上世纪末，仍有少量生产。

1910 年起，铅酸蓄电池生产受到两项大的推动力：一是汽车开始用它来做启动照明点火 三项任务，这就需要较轻，能发出很大电流的产品，并由于汽车数量增加之快，促进了铅蓄 电池的工业化生产；二是业采用铅蓄电池作为备用电源，要求安全可靠能使用多年的蓄 电池，从此以后铅蓄电池用在汽车、摩托车、铁道、矿山、通信等工业并站稳了脚跟一直到 现在在上个世纪中，铅酸蓄电池的重大改进有一、二十年代由美国Exide公司推出的管式极 板，用多缝隙的硬橡胶管所容纳活性物质，以一支铅合金棒插在中间导电，这就大大提高了 极板的耐深度充放电的能力，硬橡胶管现已由无纺布所取代，管式极板多用于动力型蓄电池2、50年代由美国Delco公司首先推出用无锑合金为板栅的免维护汽车蓄电池，免去了以往 汽车蓄电池须定期补水的工作，现在免维护式已经是汽车蓄电池的主要选择 3、 70 年代由 美国Deviff氏创新的阀控式蓄电池，这也是一种免维护式，但它由于是贫液且装有阀门，所 以可以任何方向放置且极少有害气体外溢，最初只生产几个安时的圆柱形产品，后来已发展 到大型的，而且遍及种种用途的产品，阀控式已是铅酸蓄电池发展的主流铅酸蓄电池虽然面世已近一个半世纪，现在看来，在它已有的应用领域如汽车、电信等 并不存在被新兴能源如氢镍蓄电池、锂离子蓄电池取代的可能性。

而随着这些已有应用领域 本身的发展，铅蓄电池自将跟进，例如汽车电系统由12V向36V转变，对汽车蓄电池将有很 大一个量及质的提高除了已有应用领域之外，新的应用领域也在展开，例如电动自行车的 配套蓄电池，其产值已超过历来居第二位的固定型铅蓄电池，这是三、四年前谁也没有想到 的而混合式汽车以及燃料电池需配用的化学能源，铅蓄电池呼声很高，凡此都说明铅酸蓄 电池虽然已面世 150 年，它仍充满活力，它现在的总产值为全部化学电源总产值的一半，这 一份额在未来的二、三十年间仍将保持下去，铅酸蓄电池尚大有可为现在将铅蓄电池发展过程中一些重大事件以年表形式列下：1860年G.Plant实现了用反复充放电使铅箔形成活性物质，以稀硫酸 为电解质的第一 个铅酸蓄电池1873年 直流发电机问世，铅蓄电池从此有了可靠的电源1881年 Sellrn发明铅锑合金板栅1881年 Faure 发明在铅上涂膏以形成活性物质的方法1882年1883年1883-1886 年1910年1935年1935年1970年1970 年以来Gladstone 与 Tribe 提出双硫理论，从此建立了公认的化学反应式PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2OTudor 及 Lucas 完成了方便的形成式正极板制法（电解液中加腐蚀剂） Exide 公司推出胶管式正极板Haring 及 Thomas 发明铅钙合金板栅Sleyler 发明玻璃丝管的代替以前用于管式极板的硬胶管Deviff 创制第一个用贫液式结构的阀控式蓄电池 拉网式板栅微孔PE及PVC隔板单体间的穿壁焊技术 铅钙合金的加铝及加锡第二节 中国铅酸蓄电池发展史建国之初，所继承的铅蓄电池工业很弱小，仅沈阳、天津、武汉、重庆、上海有一些小 型的蓄电池企业，技术水平很低，配件方面仅上海重庆各有一家木隔板厂。

据估计，建国那 一年，全国生产铅蓄电池的产量（基本上全为汽车型）20,000kVAh，用铅400t,建国以来铅 蓄电池工业的发展可以分三个时期1、从建国到1966年这是创建时期，发展的外援是苏联我们按苏联的工厂管理模式建立了蓄电池工厂的管 理制度，即所谓三师一长制，直属于厂长的技术监督部门技术工作的中枢为中心试验室 苏联援建了一家大型铅蓄电池厂，而沈阳、淄博、天津等厂引进了大批苏联技术在计划经 济年代，这些技术多以不同方式扩散到全国各厂，从而大大提高了我们的技术水平在这一时期，技术改进有下列一些；（1） 、用球磨铅粉取代了红丹、黄丹粉（1951 年）2） 、负极用胶状膨胀剂，提高了低温起动能力，不久又引进了腐殖酸（1955〜1958年）3） 、当时全用木隔板，经采用玻璃并列，大大提高了汽车蓄电池寿命（1957年）4） 、蒸汽硫化法大量生产硬胶槽（1956 年）5） 、生产棉质隔板，内含玻纤（1958年）6） 、微孔橡胶隔板投产（1954年）7） 、涂模剂历来用滑石粉及乙炔黑，至此都改用软木粉水玻璃（1955年）8） 、封口剂中加再生胶，从而使它与槽盖的粘结力大增，耐寒耐热能力也改进（1956 年）。

9） 、用过热蒸汽法生产干荷电负极板在天津首次成功（1957 年） 1 0 ）、开口式固定型蓄电池标准颁行（ 1 960年） 这一时期，由于提倡一边倒的学苏联技术，国外早已有的合金加砷、铅膏加纤维等，在 苏联技术资料中未提及，我们也就不采用，我们早已通行的用回收铅配制合金，苏联资料强 调用电铅，我们也照搬，结果合金耐腐蚀反而不如以前由苏联介绍进来的八模铸板机、链 式涂板机、筛式铅粉机等都不大适，我们自己又缺少专机开发，所以全行业机械化生产水平 很低，手工作业尚属主流在产品方面，汽车蓄电池型号基本齐备，其他如形式固定蓄电池，管式搬运车蓄电池、 火车蓄电池、矿灯蓄电池以及潜艇蓄电池，坦克车用蓄电池、航空用蓄电池均已生产 1962 年于沈阳召开由金增羲工程师主持的一次技术会议上对这一阶段的汽车蓄电池作一评估，认 为属于 40 年代水平蓄电池的较先进技术集中于少数几家大型工厂，多数工厂生产方式还 是很原始的值得注意的是一批铅蓄电池专业技术人员及技术工人队伍成长起来，能基本上掌握产品 的研发与生产期末，铅蓄电池产量有了很大提高，1959年生产各型蓄电池837,170只，折合耗铅10,119 吨2 、1961〜1980年大跃进打乱了初步建立起来的技术管理制度，工厂粗制滥造成风，后来进行调整巩固， 尚未就绪，又来一个文化大革命 10 年动乱，使铅蓄电池工业的发展受到冲击，但还是有一 些技术进步以及生产发展：（1） 、修订了一批产品标准，使主要铅蓄电池产品都有了标准可用。

2） 、有两家工厂生产了管式汽车蓄电池，虽未能大量投产，但为以后牵引蓄电池的轻 量化开了先河（1964年）3） 、浸渍法干荷电生产，较为简便，得以广泛使用，使干荷汽车蓄电池成了普及商品4）、不少工厂开始板栅加砷，更多的工厂开始在铅膏加纤维（1972 年）5）、汽车蓄电池开始用聚丙烯电槽，热封机也已开发成功6）、不焊接化成推广（1973 年）7）、汽车蓄电池采用薄极板较为普及（1973 年）8）、汽车极板化成加速，基本上做到每24h生产一批 9 ）、硅整流器及后来的可控硅整流器取代了使用多年的汞弧整流器10） 、推广用电加热模压制硬胶槽（1975 年）11） 、化成槽加泡沫除酸雾（1976 年）12） 、在沈阳蓄电池厂主持下组织全国有关生产厂的技术人员，统一设计防酸式固定 型蓄电池，历时 10 年始完成全部型谱此产品博采当时成熟的各项技术，使产品达到当时 的国际先进水平 13 ） 、沈阳蓄电池研究所及武汉752工厂同时分别发表了胶体蓄电池的研制报告（ 1972 年）引起国内不少人进行胶体蓄电池开发，但成果很少14）、采用管式极板的内燃机车蓄电池投产（1962年）由于这一个时间全国颇为强调群众的作用以及要保持生产者的健康，所以曾经大搞群众 运动地改进工装，但一般都很粗糙，但也多少减轻些劳动强度，劳保方面，投入不少专项资 金，在一些工厂中安装了防酸防铅尘设备及污水污气处理装置。

这一阶段技术特点是干荷电生产的普及以及硬胶槽向聚丙烯槽的逐步转变，但全行业机 械化生产水平并无明显提高到1980年铅蓄电池总产量估计为170万kVAh，投铅33,000t,这说明全国农业生产巩固 10年内乱而受挫，但对铅蓄电池的需要量仍有了可观的增长3、1981年〜现在改革开放使得铅蓄电池有一正常的发展机会，在此时曾大力引进技术及设备： 引进湿荷电汽车蓄电池生产线一条（上海）引进免维护汽车蓄电池生产线四条（包头、北海、遵义、沈阳） 引进阀控式固定型蓄电池生产线三条（深圳、杭州、西安） 引进胶体阀控固定型蓄电池生产线一条（沈阳）引进拉网生产线二条（保定、万里）引进 PE 隔板生产线三条（福州、保定）引进PVC隔板生产线八条（浙江等地）同时大量引进单机，据不完全统计有：铅粉机4套（其中一套为产24厂）、铸板机125 台（十分之一为工业电池铸板机）、和膏机17台、汽车极板涂板生产线66条、铸焊机11台、 PE 隔板包封机 4 台、汽车蓄电池装配线 40 条、生极板固化室（微机控制）、拉网生产线 2 条、蓄电池产品检测设备130台还引进了国外先进的产品标准为DIN43539、JISD 5301、 SAE J537、 NFR13501 等，这些标准的实施是为了生产配套用的蓄电池。

1988年起全国许多工厂一哄而上地大搞大型阀控式蓄电池，国外在1992年以后，由IT 工业的发展引起的固定型蓄电池泡沫现象，即过热地增户，我国阀控式固定型蓄电池的泡沫 现象比外国早，在 1988 年就有许多厂一哄而起地涌向大型阀控式蓄电池的开发，造成不少 浪费这一阶段的特征即：铅蓄电池产品水平的现代化及铅蓄电池生产过程的现代化具体一 点讲就是：（1） 、汽车蓄电池由干荷电式向富液式免维护型转变，部分产品已与国际先进水平等同2） 、摩托车蓄电池是干荷电式与免维护式并存，部分产品已与国际先进水平等同3） 、固定型蓄电池已全部转变为阀控式，部分产品已与国际先进水平等同4） 、铁道用、牵引用、内燃机车用、助力车用均有进步，提高了档次5） 、胶体电解液已在固定型及助力车用蓄电池获得应用6) 、助力车用蓄电池取得高速发展，成为中国一种特色虽然如此，落后型号仍有生产，手工作业也还不少，据著名经济学家樊纲见解，由于中 国人多，保留一些用工多的产品也是可以的值得指出的是，生产设备、检测设备的用户已取得较大成绩，基本上所有蓄电池生产设 备都能做，还出口到一些国家有些生产设备尚在开发中，如拉网生产线原材料与零配件也已完备，如各种铅合金，各种隔板、塑料槽、排管、催化栓、胶体电 解液等。

到上个世纪末，对我国铅蓄电池工业的总评是：(1) 、已形成大规模生产铅蓄电池的能力，到世纪末年，年产。