鉛酸蓄電池工藝學(xué)概論

前言

　　鉛酸蓄電池是法國(guó)人普朗特(G．Plant6)于1859年發(fā)明的。歷經(jīng)140余年的發(fā)展，鉛酸蓄電池?zé)o論是產(chǎn)量(按電量計(jì)算)或產(chǎn)值，在世界范圍內(nèi)多年來(lái)都居各種化學(xué)與物理電源的首位，形成了較完整的工業(yè)部門和相對(duì)獨(dú)立完整的科學(xué)技術(shù)體系。20世紀(jì)后期發(fā)展起來(lái)的免維護(hù)鉛酸蓄電池，使其應(yīng)用不再局限于傳統(tǒng)的領(lǐng)域——車輛發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、電力牽引和通信等設(shè)備的應(yīng)急備用電源，現(xiàn)已逐步擴(kuò)大至電廠負(fù)荷均衡的貯能裝置，計(jì)算機(jī)不間斷電源的重要組成部分以及儀器、電動(dòng)工具、玩具的工作電源等。到20世紀(jì)90年代中期，它仍然是電動(dòng)汽車的重要候選甚至是首選動(dòng)力電源。至今電動(dòng)助力車的動(dòng)力電源幾乎全部都是鉛酸蓄電池?！　∮嘘P(guān)鉛酸蓄電池的基礎(chǔ)理論和研究課題不僅屬于經(jīng)典的化學(xué)熱力學(xué)、電化學(xué)、電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)，而且涉及結(jié)構(gòu)化學(xué)、表面化學(xué)、分析化學(xué)以及金相學(xué)、冶金學(xué)、材料學(xué)等多門學(xué)科。實(shí)驗(yàn)研究所采用的手段和儀器，更離不開(kāi)現(xiàn)代化學(xué)、現(xiàn)代電子學(xué)和計(jì)算機(jī)等學(xué)科的成就。鉛酸蓄電池工業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展，則有賴于工業(yè)自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、網(wǎng)絡(luò)化管理以及環(huán)境科學(xué)等技術(shù)學(xué)科的介入與推動(dòng)。　　近年來(lái)，我國(guó)的鉛酸蓄電池工業(yè)迅速發(fā)展。到21世紀(jì)初，鉛酸蓄電池生產(chǎn)廠家和公司已超過(guò)3000家，相關(guān)的原材料、零部件、生產(chǎn)與測(cè)試設(shè)備、儀器及環(huán)境保護(hù)設(shè)備的廠家與公司也數(shù)以千計(jì)，工程技術(shù)人員和管理人員數(shù)以萬(wàn)計(jì)。諸多高等院校設(shè)置了化學(xué)電源專業(yè)。2005年還首次開(kāi)設(shè)了以鉛酸蓄電池為主要課題的化學(xué)電源專業(yè)工程碩士研究生班?！　⊙杆侔l(fā)展的鉛酸蓄電池工業(yè)生產(chǎn)相比較，我國(guó)出版的有關(guān)技術(shù)專著不多，專為工廠或公司的工程技術(shù)人員和管理人員所寫的著作尤其少?！躲U酸蓄電池工藝學(xué)概論》從鉛酸蓄電池的生產(chǎn)實(shí)踐出發(fā)，融入作者已發(fā)表的論文的部分內(nèi)容，從理論與實(shí)踐相一致的角度闡述有關(guān)工藝技術(shù)原理?！　樯婕岸嚅T學(xué)科、內(nèi)容博大精深又不斷豐富著內(nèi)涵的鉛酸蓄電池寫一本工藝學(xué)著作，是作者多年來(lái)的愿望，但又深感學(xué)識(shí)、能力和水平不足。對(duì)書中謬誤不當(dāng)之處，請(qǐng)讀者不吝賜教。　　借此機(jī)會(huì)對(duì)《鉛酸蓄電池工藝學(xué)概論》各章所引文獻(xiàn)的著者謹(jǐn)致衷心的感謝。這些專家的研究成果為推動(dòng)鉛酸蓄電池的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。

內(nèi)容概要

　　本書從鉛酸蓄電池的生產(chǎn)實(shí)踐出發(fā)，深入淺出而又清晰嚴(yán)謹(jǐn)?shù)財(cái)⑹隽算U酸蓄電池的基礎(chǔ)理論和工藝技術(shù)原理?！　”緯鴮?duì)鉛酸蓄電池的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝質(zhì)量控制作出了定量的、數(shù)學(xué)解析的講述，避免泛泛地空洞敘述?！　”緯鶕?jù)電化學(xué)原理，定量地導(dǎo)出了鉛酸蓄電池生產(chǎn)過(guò)程中的工藝參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系以及它們和蓄電池電性能之間的定量關(guān)系，力求做到理論與生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合?！　”緯敿?xì)敘述了鉛酸蓄電池生產(chǎn)的工藝流程，有關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)，匯集了必要的數(shù)表，討論了鉛酸蓄電池運(yùn)行與生產(chǎn)過(guò)程中的重要問(wèn)題?！　”緯菑氖裸U酸蓄電池開(kāi)發(fā)研究、設(shè)計(jì)生產(chǎn)和使用的工程技術(shù)人員、相關(guān)企事業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人和高等院校有關(guān)專業(yè)師生的真摯朋友。

書籍目錄

前言第一章 緒論第一節(jié) 鉛酸蓄電池技術(shù)發(fā)展概況第二節(jié) 鉛酸蓄電池的特點(diǎn)第三節(jié) 鉛酸蓄電池的理論基礎(chǔ)和有關(guān)電性能的幾個(gè)第四節(jié) 鉛酸蓄電池生產(chǎn)工藝流程參考文獻(xiàn)第二章 合金與板柵第一節(jié) 鉛、銻第二節(jié) Pb．sb合金性質(zhì)與相圖第三節(jié) Pb．sb合金中的其它元素第四節(jié) Pb—Ca合金第五節(jié) 合金配制第六節(jié) 脫模劑和澆口涂劑第七節(jié) 板柵鑄造第八節(jié) 板柵構(gòu)型與板柵設(shè)計(jì)的幾個(gè)問(wèn)題第九節(jié) Pb—sb板柵合金的分析第十節(jié) Pb—Ca板柵合金的分析參考文獻(xiàn)第三章 鉛粉第一節(jié) 鉛的氧化物第二節(jié) 球磨鉛粉與巴頓鉛粉第三節(jié) 球磨鉛粉生產(chǎn)工藝第四節(jié) 巴頓鉛粉的生產(chǎn)第五節(jié) 鉛粉的特性第六節(jié) 鉛粉的電化學(xué)當(dāng)量參考文獻(xiàn)第四章 鉛膏、涂填與固化干燥第一節(jié) 鉛的化學(xué)性質(zhì)第二節(jié) 含氧酸的鉛(Ⅱ)鹽第三節(jié) 和膏過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)第四節(jié) 鉛膏配方與和膏工藝第五節(jié) 鉛膏常數(shù)第六節(jié) 鉛膏方程第七節(jié) 鉛膏的表觀密度與總水量第八節(jié) 鉛膏涂填與表面干燥第九節(jié) 和膏過(guò)程中的熱效應(yīng)第十節(jié) 鉛膏中Pbs0。含量與鉛膏酸量的分析方法第十一節(jié) 濕鉛膏極板的固化第十二節(jié) 鉛粉與干鉛膏質(zhì)量的關(guān)系第十三節(jié) 和膏工藝及鉛膏配方的編制第十四節(jié) 鉛膏基本配方表參考文獻(xiàn)第五章 化成第一節(jié) H：sO。溶液的物理性質(zhì)第二節(jié) 化成概述第三節(jié) 槽化成過(guò)程中的物理與化學(xué)變化第四節(jié) 影響槽化成極板性能的參數(shù)第五節(jié) 極板槽化成工藝要點(diǎn)第六節(jié) 負(fù)極板的干燥第七節(jié) 極板不焊接化成第八節(jié) 蓄電池內(nèi)化成工藝第九節(jié) 正極板活性物質(zhì)成分的分析第十節(jié) 負(fù)極板活性物質(zhì)成分的分析第十一節(jié) 極板活性物質(zhì)質(zhì)量的變化第十二節(jié) 關(guān)于PbO：的結(jié)構(gòu)參考文獻(xiàn)第六章 鉛酸蓄電池組裝第一節(jié) 鉛酸蓄電池組裝工藝流程第二節(jié) 鉛酸蓄電池組裝涉及的幾種材料第三節(jié) 鉛酸蓄電池組裝手工操作要點(diǎn)第四節(jié) 鉛酸蓄電池槽、蓋材料第五節(jié) 鉛酸蓄電池隔板參考文獻(xiàn)第七章 鉛酸蓄電池電化學(xué)第一節(jié) 法拉第定律第二節(jié) 鉛酸蓄電池放電時(shí)的電遷移第三節(jié) H：O—H：S04體系中H：S04的活度系數(shù)y與H：O的活度第四節(jié) 雙電層和平衡電極電位、電動(dòng)勢(shì)第五節(jié) 能斯特方程第六節(jié) 電動(dòng)勢(shì)與溫度的關(guān)系第七節(jié) 氫標(biāo)、參比電極第八節(jié) Pb—H：O—H：s0。體系的妒-pH圖第九節(jié) 極化與過(guò)電位第十節(jié) 濃差極化過(guò)電位第十一節(jié) 電化學(xué)極化第十二節(jié) 快速充電的電化學(xué)理論基礎(chǔ)第十三節(jié) 鉛酸蓄電池電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)第十四節(jié) 多孔電極理論第十五節(jié) 鉛和鉛基合金的陽(yáng)極腐蝕參考文獻(xiàn)第八章 鉛酸蓄電池性能第一節(jié) 容量第二節(jié) 荷電狀態(tài)第三節(jié) 能量與功率第四節(jié) 首次注液與干荷電性能第五節(jié) 荷電保持能力第六節(jié) 水損耗與析氣第七節(jié) 耐振動(dòng)性能參考文獻(xiàn)第九章 閥控密封式鉛酸蓄電池第一節(jié) 閥控密封式鉛酸蓄電池(V砒A)的應(yīng)用領(lǐng)域第二節(jié) VRLA的理論基礎(chǔ)第三節(jié) VRLA的容量設(shè)計(jì)第四節(jié) VRLA的極板設(shè)計(jì)第五節(jié) VRIA的注液量與注液濃度第六節(jié) VRLA的放電充電特性第七節(jié) 安全閥第八節(jié) VRLA設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程中的幾個(gè)問(wèn)題第九節(jié) VRLA的電池內(nèi)化成制度第十節(jié) VRLA的早期容量損失、熱失控和負(fù)極匯流排腐蝕．第十一節(jié) VRLA的充電和維護(hù)參考文獻(xiàn)第十章 充電和維護(hù)第一節(jié) 充電接受能力第二節(jié) 充電方法第三節(jié) 起動(dòng)用鉛酸蓄電池的充電和維護(hù)第四節(jié) 工業(yè)鉛酸蓄電池的充電參考文獻(xiàn)附錄附錄A 常數(shù)附錄B 水的性質(zhì)附錄C 換算因式附錄D 部分常用縮寫詞附錄E 漢英詞匯對(duì)照

章節(jié)摘錄

　　第一章　緒論　　第一節(jié)　鉛酸蓄電池技術(shù)發(fā)展概況　?。　°U酸蓄電池（1ead—acid battery）最早是由蓋斯騰?普朗特（Gaston Plant6）于1859年發(fā)明的，至今已有140余年的歷史。今天，鉛酸蓄電池在世界范圍內(nèi)的產(chǎn)值產(chǎn)量方面，仍居各種化學(xué)電源與物理電源首位。由于產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代和日臻完善，其應(yīng)用已不再局限于傳統(tǒng)的領(lǐng)域——車輛、船舶和飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，電動(dòng)車輛的動(dòng)力能源和通信等設(shè)施的電源及應(yīng)急備用電源。　　鉛酸蓄電池廣泛應(yīng)用于鐵路系統(tǒng)，不論是內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車或鐵路客車，它都是必需的重要設(shè)備能源。近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的電動(dòng)汽車（electric vehicle；EV）和電動(dòng)助力車即電動(dòng)自行車（electric bike），鉛酸蓄電池是前者的重要候選電源，幾乎是后者的唯一的實(shí)際應(yīng)用的電源。鉛酸蓄電池作為電廠負(fù)荷均衡的貯能電源和計(jì)算機(jī)的不間斷電源（UPS）的組成部分，軍用設(shè)施、單兵攜帶的電子設(shè)備以至于海軍潛艇的工作電源甚至唯一的供電能源及儀器、玩具等的工作電源，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。　　從1800年原始的伏打電堆（Volta pile）的首次發(fā)現(xiàn)，經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的探索，鉛酸蓄電池才問(wèn)世。　　1801年，戈泰羅特（Gautherot）已經(jīng)觀察到所謂“二次電流”?。╯econdary current），即在充電后可以得到和充電電流（charge current）方向相反的電流。兩年之后，李特爾（Ritter）提出大量不同的“二次電流”系統(tǒng)。德拉?里維（Dela Rive）從1836～1843年研究了Pb02在硫酸溶液中作為正極（positive electrode）的原電池（primary cell）。

編輯推薦

　　本書詳細(xì)敘述了鉛酸蓄電池生產(chǎn)的工藝流程，有關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)，匯集了必要的數(shù)表，討論了鉛酸蓄電池運(yùn)行與生產(chǎn)過(guò)程中的重要問(wèn)題。　　《鉛酸蓄電池工藝學(xué)概論》是從事鉛酸蓄電池開(kāi)發(fā)研究、設(shè)計(jì)生產(chǎn)和使用的工程技術(shù)人員、相關(guān)企事業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人和高等院校有關(guān)專業(yè)師生的真摯朋友。

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