年产500万只电动助力车用铅酸蓄电池可行性研究报告(编辑修改稿)

年产500万只电动助力车用铅酸蓄电池可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

31 助力车蓄电池主要技术指标 检测项目 中国 JB/T102622020 实测指标 2小时容量 3次内≥ 100% ≥ 108% 12V10Ah 电池 2 率容量 （ 降到 ） 3次内 5A 100 分钟 ≥ 135 分钟 （ A）放电 5分钟 单格电压≥ 荷电保持能力 28 天容量保持≥ 85% 90% 密闭反应效率 ≥ 90% ≥ 95% 过放电 定电阻放电 21天实际容量≥ 10℃启动性能力 2（ A）放电 90S 平均电压≥ 循环寿命 按 JB/T102622020 按循环放电制式≥ 350 次 600 次 （按国际循环放电） 与同类产品相比，产品性能指标超 过企业标准《电力助动车专用蓄电池》的要求，其技术达国内领先水平。 拟建生产规模 根据对产品的市场需求预测，结合企业生产的规模效益，考虑产品面向市场，综合生产技术，规模效益，建设投资等因素确定生产规模。 本项目计划占地 亩。 总建筑面积约 万 m2，其中：生 产 车 市化工研 究设计院编制 12 间及生产辅房约 万 m2（含层高超 8 米的折算面积），仓库、机修、锅炉、配电室等等辅助用房约 m2，办公室楼约 m2，员工宿舍约 m2，职工食堂约 m2，职工浴室、洗衣房、传达室等其他配套设施约 m2。 确定年工作日为 天，两班生产 ， 年生产 万只助力车蓄电池生产线。 市化工研究设计院编制 13 4 工艺技术方案 工艺技术方案 化学反应式 蓄电池充放电反应： Pb（负极） + PbO2（正极） + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 充电时副反应： 正极： H2O O2 + 2e（当正极充电到 70%时，开始析出氧气） 负极： 2H + 2e H2 （当负极充电到 90%时，开始析出氢气） 生产工艺流程简述 ： 公司原有生产工艺流程参见图 41。 市化工研 究设计院编制 14 电动助力车用铅蓄电池的生产工艺流程说明： （ 1）熔铅、浇铸：铅锭放入熔铅炉内，通过电加热将其熔化，将铅液浇铸在模具上，制成焊接所需的铅焊条等小零件。 （ 2）包片分组：采用手工分组，将负极板、隔板和正极板按正确的顺序和数量配组。 （ 3）极群焊接：采用手工焊接，借助铅焊条将分组好的多片极板的耳部焊在一起。 （ 4）电池装配、胶封：焊接好的极群经人工将多余的边角去除称片 包片 焊接入槽 整形装配 固封干燥 注酸 充放电 电解液制备 硫酸 去离子水 纯水制备 干燥 成品检验 成品入库 离子交换柱 再生废水 铅尘尘尘尘 铅尘尘 铅烟 酸雾 酸雾 酸雾 合金铅 板栅制造 电解铅 铅粉制造 纯水、硫酸 合 膏 涂 板 铅烟铅尘 铅烟 铅尘 废水 图 41 原有工艺流程框图 市化工研 究设计院编制 15 后装入电池槽内，用铅焊条将各个单体电池联成电池组，再对电池 组的极性进行检测；检测后的电池用密封胶将槽口和槽盖粘合，倒置进入烘箱固化成一个整体。 （ 5）端子焊接、二封：正、负接线端子焊接在热封好的电池上后，端子处也用密封胶密封，加热固化。 （ 6）注酸、充电：将配好的硫酸用微电脑控制的加酸机定量注入电池内，用充电机按工艺规定的程序与参数进行充电和放电容量检查，达到出厂标准后清洗包装入库。 充电过程使用风扇散热。 （ 7）纯水制造：配酸需使用纯水，公司采用离子交换技术制造纯水。 技术改造后新工艺流程 技术改造后新工艺流程框图参见图 42。 图 42 技改扩建项目工艺流程图 铅粉制造 板栅铸造 铅膏制造 制水、配 酸 涂板 固化、干燥 分板滚切 称片配组 包片 铸焊 打孔 焊端子 端 子 封胶 封盖 加酸 化成 配组 包装 极群入槽 制水、配 酸 市化工研 究设计院编制 16 本技改迁建项目采用了改进的生产工艺， 见 工艺流程图 42 流程简介 : （ 1）铅粉制造过程： 将一号电解铅，通过全自动铅粉机，完成自动铸条、切块、定时定量送料、研磨、出粉、封闭输送、进仓储存的过程，加工成符合技术要求的氧化铅。 （ 2）板栅铸造过程： 将正负极板栅所用的工作铅合金，分别投入自动铸板机合金锅中融化、保温、通过封闭自动定量输送、注模、成型、脱模、自动裁切等连续重复动作，完成蓄电池用板栅有规律的生产过程。 （ 3）铅件浇铸过程： 将正负极所用的工作铅合金，分别投入合金锅中融化、保温、通过自动定量输 送、注模、成型、脱模、自动裁切等连续重复动作，完成蓄电池用铅零件和汇流条的生产过程，铅件浇铸工序主要为组装工序提供原材料。 （ 4）铅膏、涂片制造过程： 通过全自动铅膏制造机组，将铅膏制造所需要的铅粉、稀硫酸、去离子水、各种添加剂等经过自动称量，封闭输送加入和膏机内，进行密封，按照设定的程序，以规定的先后顺序完成充分混合的过程，使最终生产出的半成品铅膏可满足下工序涂板的要求。 （ 5）固化、干燥制造过程： 市化工研 究设计院编制 17 是将填涂好的极板，送入由全自动程序控制温度、湿度和时间的专用房间（固化、干燥室）中，按照工艺要求在一定的湿 度、温度条件下，通过控制个阶段的时间对极板完成物理和化学变化的过程，使经过固化干燥后的极板满足生产和技术的要求，此过程对极板的强度、活性物质的寿命、电池的放电初始容量会产生较大的影响。 （ 6）分板、修板制造过程： 将固化干燥结束后的连片生极板，通过锯片式分板机裁成小片，然后再将小片极耳、极板的四周锯片后残留的毛刺和干铅膏用钢丝轮打磨干净的过程。 （ 7）称片配组： 按照工艺规定的重量和极板数量，将修好的极板用电子称准确称量和选配后所产生的极群符合技术要求的过程。 （ 8）组装制造过程： 包片：使用规定尺寸的超细 玻璃纤维隔板和配好组的极板，用极群包膜夹具将隔板与正负极板机械隔开的过程。 （具体过程：取一片负板，放入包片夹具内，放入的极板与包片夹具中心对齐，极耳朝向一侧，取规定层数的隔板，将隔板网纹面朝上插入包片夹具中，使隔板查到位，取正极板一片，将该片极板板耳负极板耳相反一侧放置在隔板上，使极板和隔板左右对中，且板耳到位。 将隔板对折，包住极板，且隔板上沿平齐，重复以上的操作动作，直至极板片数符合工艺要求，就完成了一个单体极群 市化工研 究设计院编制 18 的包片操作。 ） 焊接：将包片结束的单体极群，利用焊接夹具和焊枪，完成装夹具、锁紧、定位摆放铅 零件、将各极耳与铅零件牢固熔焊在一起的过程。 装槽：将焊接好的单体极群从极群盒中取出，将铅渣清理干净，对应位置装入蓄电池槽中，并用木块等压装到位，即完成装槽。 焊过桥：焊过桥亦称为过桥拼接，先用拼接钳夹住需要焊接的相邻两个单体的过桥极柱，用焊枪将火焰开到适当的大小，保持与焊接部位适当夹角，将两个过桥极柱牢固地熔焊在一起。 封盖：焊接好过桥的蓄电池，即进入封盖工序。 先进行试盖，并校正极群对应部位，使蓄电池盖能自如的盖到蓄电池上；然后将配制好的槽盖密封胶滴加到倒置的蓄电池槽盖的密封槽中，将经过试 盖的蓄电池倒扣如其中，并将残余的槽盖密封胶擦拭干净，将其放入固化干燥窑进行固化。 焊接线片：将 O 形密封圈套入极柱上，并压装到位，将接线端子准确地安装到对应的位置上，使端子上的极柱孔套住蓄电池极柱，将极柱剪切到适当高度，用电烙铁（功率根据实际蓄电池型号而定）接触极柱顶端，并加入端子焊锡丝，使蓄电池极柱与接线端子良好熔接。 极柱密封：将配制好的端子胶滴加到极柱密封槽中，是端子胶将端子焊点覆盖住，并且填满极柱密封槽三分之二的高度，然后将其送入固化烘干窑中固化。 市化工研 究设计院编制 19 （ 9）制水、配酸： 制水过程：是将管 道水和地下水，通过一级过滤、二级过滤、电渗析处理、阴阳离子交换树脂处理，最终将水中对蓄电池有害的金属离子元素去除的过程，使被处理后的纯水（去离子水）达到满足蓄电池技术和生产的要求。 配酸过程：是将分析纯的浓硫酸和纯水（去离子水），根据工艺规定的密度要求，按照（酸和水）规定的比例，通过封闭管道定量注入自动配酸机中、混合、冷却、微调密度、储存待用的过程，最中生产的半成品为符合技术和生产要求的稀硫酸。 （ 10）加酸： 接通电源和气源，将配制好的稀硫酸抽入加酸机储酸箱中，开启加酸机电源，（真空泵处于关断状态 ），真空加酸机的酸泵开始工作，从储酸箱上酸，调整加酸机前面的电脑面板上的工艺编号到所需号码，将电池对应定位于加酸机注液头下方加酸，加酸机注液头上升后，取出加好酸的电池，即加好一只电池，加酸操作者应逐只检查加入酸量，如有缺酸现象应补加适量酸液，加入过多则应减少加酸量，通过以上动作完成加酸过程。 （ 11）充放电 : 加酸后的蓄电池，使用专用充放电机，经过 3 阶段充电 2 阶段放电，充电后抽酸等工序，将蓄电池容量检验数据做好记录，容量符合出厂标准。 （ 12）配组包装 : 市化工研 究设计院编制 20 蓄电池经过充放电后，按照静置时间要求 静置，根据充放电容检记录将蓄电池容量基本一致，开路电压基本一致的蓄电池配成电动车需要的电池组。 蓄电池配组完成后进行表面清洁，然后进行日期喷码，按照同组蓄电池装入同一包装箱，包装箱内附有合格证、说明书等相关文件，经检验用胶带封箱。 技术改造工艺特点 （ 1）铅钙板栅合金： 当前电动助力车电池主要采用铅钙合金和铅锑镉两种板栅合金，近年来由于来自环保等方面的压力，铅锑镉合金被逐渐取替，我公司 采用了 铅钙合金已进行了长达几年的实际生产验证，产品性能已符合电动助力车使用要求，并且由于无“ 镉 ”的危害因数， 带来了环 保方面的长期效益。 （ 2）电池内化成：目 前铅酸蓄电池的化成方式有内化成和外化成两种。 外化成与内化成相比存在浪费水资源、污水难处理、产生酸雾多、生产成本高等缺点，但外化成极板质量容易控制。 内化成生产工艺主要是产生污水少，产生酸雾量少，生产环境好，电池生产成本低，但化成设备投入大，化成周期长，质量不容易控制等缺点。 我公司已经克服困难，采用外化成工艺 ，产品质量稳定，拟在本项目中采用。 （ 3）凝胶型胶体电解质： 做为解决电动车电池循环寿命的一个重要手段，胶体电解质电池在我公司 12V17AH， 12V20AH 电池 市化工研 究设计院编制 21 型号中已 在各分公司普遍采用，胶体电池与普通铅酸电池相比具有低温性能好，前期衰减速度较慢，对提高我公司产品质量水平具有较大优势。 （ 4）半自动铸焊： 铅酸蓄电池汇流排焊接主要有铸焊与手工烧焊两种方式，手工烧焊需要消耗氧气和乙炔等能源，产生的烟尘与铅烟对操作员工及周边环境产生较多的不良影响；同时手工烧焊用人较多，对员操作技能要求较高，烧焊时产生的焊接不良等质量隐患较多；铸焊可部分解决以上问题，前期由于设备工装、生产效率等原因未在实际生产中大量应用，由于行业技术方面的进步，设备问题已经解决，半自动铸焊设备已在天能等同行厂家 中普遍应用，设备可靠性、生产效率、焊接质量等方面已能够满足动力型铅酸电池大规模生产要求，拟在本项目中选用半自动铸焊工艺和设备。 （ 5）直连式汇流排： 由于铸焊式工艺的选用，汇流排的连接方式具有了较大的提升空间，直连式汇流排与跨桥式汇流排相比节约了大量铅材料，同时电池内阻减少，大电流导电性能大大提高，对生产中存在的极柱虚焊以及退回电池中的极柱熔断等问题得以解决。 （ 6）全自动滚切： 全自动滚切包括自动刷耳和滚切两部分，与锯片式老工艺相比主要是解决了蓄电池生产中最大的环保难题，由于减少了大量粉尘以及减少了与员工的直 接接触，改善了生产环境并节约了环保费用。 同时由于锯缝宽度的减小也节约了大量铅材 市化工研 究设计院编制 22 料，使电池成本降低了很多，并且当前滚切式生产设备进入市场已有较长时间，经过了很多设备厂家的多次改进，已进许多同行厂家进行了实际应用，能够满足大规模生产需要。 （ 7）半自动称片： 将分片好的极板自动称重，并分配至不同的槽中，大大减少了人工操作的工作台面，从而减少污染源。 主要 设备选型 （ 1）主要设备选型： 本项目设备选择的原则按技术先进性、设备可靠性、生产技术水平、经济合理性等多方面综合考虑。 主要工艺设备除了少量自制、定制外 ，均为一般蓄电池工厂的通用设备。 在当地或周边城市均可以买到。 所有设备由该企业技术和设备制造单位进行安装、调试。 （ 2） 主要设备一览表 本项目主要生产设备、设施计划见表 41，环保设备见。