2）板栅工序
板栅工序的材料为铅合金。将铅锭和铅钙或铅锑合金（原料）按一定比例投入到熔铅锅内铸造成符合要求的铅钙合金或铅锑合金，以供铸板工序使用。板栅工序主要是将配好的铅合金熔化，注入模具冷却凝固成型。板栅工序主要有重力浇铸式板栅、拉网式板栅两种。我国绝大多数企业采用重力浇铸板栅生产技术。重力浇铸法首先将铅合金在铅锅熔化，然后将熔融的铅合金注入格栅注模，再用水冷却。冷却以后，打开模具，取出板栅。在制板环节，所有的操作都是由机械化完成，在这个环节，铅合金熔融会产生浮渣等含铅固体废物，不合格的板栅再次回铅炉熔融循环使用。
此外，我国也有少数企业生产拉网式板栅。拉网板栅是将一定宽度的铅带在冲床上做出规定的长方形孔，经过拉伸，成型而得。
重力浇铸式板栅生产效率低，自动化水平低，生产成本高。但是其技术公差范围广，机械强度高，尺寸稳定。拉网式板栅生产效率高，自动化水平很高，生产成本低。此外拉网式板栅节省能源，原材料利用率高，国外铅蓄电池企业多采用拉网式板栅工艺。
图3 铸板工艺设备及生产过程（略）
图4 先进的板栅制造工艺（略）
3）和膏工序
铅蓄电池在生产过程中要制备两类铅膏，一类是正极用铅膏，主要成分为氧化铅，另一类是负极用的铅膏，主要成分为海绵状的金属铅，此外还有少量硫酸钡、腐殖酸等添加剂。和膏所需的材料有氧化铅、硫酸、水和其他添加剂，和膏是将所需的几种材料按一定比例调和均匀，形成稠度合适的膏状混合物，然后涂布在铸造好的铅合金板栅上。氧化铅是铅膏的主要组分，含量在85%左右。
国内目前使用的和膏机大多为投料量为500kg 或1000kg 的搅叶式、双辊辗式和膏机。铅蓄电池工业通常使用3 种类型的和膏机，分别是揉面型或Z 型和膏机、研磨型和膏机和无搅拌器的强力型和膏机。
图5 先进与落后的和膏工序对比（略）
4）涂板淋酸工序
和好的正负极铅膏要分别涂布在铅合金板栅上，制成正负极板。涂板有手工涂板和机械涂板两种。大多数铅蓄电池企业采用机械涂板，只有极少数小型铅蓄电池企业还采用手工涂板。手工涂填好的极板，一般要立即浸在密度为1.05g/cm3 的硫酸溶液中，保持3-5 秒，然后提出置于极板架上，防止干燥后出现裂纹。机械涂板是在涂板机上进行的，机械涂板大多数带有淋酸装置。
图6 涂板工序及涂板机（略）
5）极板固化工序
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，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。
图7 铅蓄电池固化室（略）
6）极板分片工序
极板分离一般是机械化操作。用机械手把成卷的极板送入分板机，在机器的另一端手工收集切割的极板。分片后的极板需进行板耳打磨，在板耳打磨后进行极板装箱。
7）极板称片及叠片工序
为了保证电池的一致性，部分蓄电池厂需对极板称重分类，然后将正极、负极和隔板进行叠片组成极群。
8）组装工序
电池组装主要包括焊极群、装槽、装电池盖、灌注封口剂、焊接链条、焊端子等主要步骤。
图8 先进组装生产线与落后组装生产线对比（略）
9）铅零件加工工序铅零件加工工序是指将合金铅加工成生产工序中所需的铅部件及组装工序中所需的铅零件，产品主要有化成工序所需的连接条、焊接铅条和铅零件。
图9 铅零件加工工序（略）
10）化成工序
化成工序即生极板在以H2SO4 溶液为主要成分的电解质溶液中通过电化学反应转变为化成极板（俗称熟极板），干铅膏转变为活性物质，正极上生成α-PbO2 和β-PbO2，负极上生产海绵状金属铅的过程。化成工序主要有两种化成方式。一种为槽化成（也称外化成），组装电池后再进行补充充电；另一种为电池化成（也称内化成），直接得到成品电池。槽化成即外化成，是传统的化成方式，工艺条件易于控制。槽外化成相对于电池内化成来说，还要经过水洗极板、浸渍极板、干燥极板等工序，消耗大量的水，并且会产生大量的硫酸雾。内化成工艺是先把极板装配成蓄电池，然后注入电解液化成，内化成过程中把极板化成与初充电合并为一个工序，节约了大量的电能，并减少硫酸雾的排放。目前，国外发达国家较早采用了电池内化成工艺，在我国内化成工艺尚未普遍应用，但是一些大型企业已经逐步淘汰槽化成工艺，改用更为节能环保的内化成。
图10 槽化成和电池化成示意图（略）
图11 先进的硫酸雾处理设备（略）
1.1.2管式铅蓄电池
如果企业生产管式铅蓄电池，与上述工艺不同主要体现在板栅电极制造上。管式铅蓄电池的电极是将铅锑的骨芯作集电体、插入玻璃丝管或尼龙排管中，然后进行灌粉、浸水、干燥、封底等操作而制得的。
按铅粉加到管中的方式，管式电极分为灌粉式、挤膏式、灌粒式和灌浆式，目前国内主要有前两种方式。
①灌粉式
灌粉式电极的铅粉灌入是在灌粉机上进行的。将混有木炭和石墨的铅粉在灌粉机上灌入，灌粉后，电极浸水，然后进行干燥，最后在专门的模具上进行封底，制成电极，进入到下一步工序。
②挤膏式
挤膏式电极也需要和膏，即将铅粉、硫酸、纯水进行和膏，将和好的铅膏通过挤膏机灌入，直接进行干燥封底，制成挤膏式电极，进入下一步工序。
图12 先进的管式电极挤膏工艺（略）
2. 产污节点及治污工艺
2.1工艺产污节点
采用外化成生产工艺的产污分析图见图13，采用内化成生产工艺的产污分析图见图14。
图13 铅蓄电池生产工艺及产污点
图14 铅蓄电池内化成生产工艺及产污点
我国铅蓄电池企业众多，但大多数都为小型企业，这些企业规模小、环保设施不完备、污染严重。如图13 所示为铅蓄电池企业采用外化成工艺时极板生产和组装生产的产污分析图。由图可知，熔铅铸板、制粉、和膏、涂板、化成、电池冲洗、分片及组装等工序分别会产生废气、废水和危险废物污染物；图14 为铅蓄电池企业采用内化成生产工艺的产污分析图，该工艺较外化成工艺产生的硫酸雾浓度要低。
此外，生产过程中还产生固体废物，包括：浮渣、废极板、废电池、废塑料材料、废封口材料、污泥。其中熔铅过程产生的浮渣、废电池、废极板、生产废水处理产生的污泥都为危险废物。铅蓄电池污染物产排污系数可查阅《电池制造业产排污系数使用手册》。
表1-1铅蓄电池行业产排污系数表
产品名称
| 原料名称
| 工艺名称
| 规模等级
| 污染物指标
| 单位
| 产污系数
| 末端治理技术名称
| 排污系数
|
起动型、铅蓄电池
| 铅
硫酸
多孔PVC或玻璃纤维布
| 汽车用外化成极板制造＋组装
| 所有规模
| 工业废水量
| 吨/万千伏安时-产品
| 1065.513
| 化学混凝沉淀法＋中和法
| 737.667
|
化学需氧量
| 克/万千伏安时-产品
| 169855
| 化学混凝沉淀法＋中和法
| 27085.2
|
HW31 铅
| 克/万千伏安时-产品
| 6140
| 化学混凝沉淀法＋中和法
| 222.55
|
HW31 危险废物（含铅污泥）
| 吨/万千伏安时-产品
| 0.211
| -
| -
|
危险废物（废电池）
| 吨/万千伏安时-产品
| 0.046
| -
| -
|
HW31 危险废物（含铅尘渣）
| 吨/万千伏安时-产品
| 17.972
| -
| -
|
摩托车用外化成极板制造＋组装
| 所有规模
| 工业废水量
| 吨/万千伏安时-产品
| 3765.887
| 化学混凝沉淀法＋中和法
|
|
化学需氧量
| 克/万千伏安时-产品
| 222673.8
| 化学混凝沉淀法＋中和法
|
|
HW31 铅
| 克/万千伏安时-产品
| 9331.1
| 化学混凝沉淀法＋中和法
|
|
HW31 危险废物（含铅污泥）
| 吨/万千伏安时-产品
| 0.285
| -
| -
|
危险废物（废电池）
| 吨/万千伏安时-产品
| 0.246
| -
| -
|
HW31 危险废物（含铅尘渣）
| 吨/万千伏安时-产品
| 22.094
| -
| -
|
起动型铅蓄电池
| 铅
硫酸
多孔PVC 或玻璃纤维布
| 内化成极板制造＋组装
| ＞50 万千伏安时
| 工业废水量
| 吨/万千伏安时-产品
| 532.822
| 化学混凝沉淀法＋中和法
| 1173.006
|
化学需氧量
| 克/万千伏安时-产品
| 50960.3
| 化学混凝沉淀法＋中和法
| 19533.075
|
HW31 铅
| 克/万千伏安时-产品
| 3475.8
| 化学混凝沉淀法＋中和法
| 188.85
|
HW31 危险废物（含铅污泥）
| 吨/万千伏安时-产品
| 0.112
| -
| -
|
HW31 危险废物（含铅尘渣）
| 吨/万千伏安时-产品
| 13.951
| -
| -
|
危险废物（废电池）
| 吨/万千伏安时-产品
| 0.024
| -
| -
|
