鉛酸蓄電池生產(chǎn)設(shè)備自動化開發(fā)方法分析與應(yīng)用

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19世紀(jì)50年代發(fā)明的鉛酸蓄電池其應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛了，在歷史上已經(jīng)有了150多年的歷史，盡管鉛酸蓄電池的壽命較短，相對于鋰電池以及鎳電池來說，比其電池的能量少，但是其優(yōu)點(diǎn)也特別明顯，由于它們的高性能，小的自放電，功率好，而且還有再循環(huán)技術(shù)的利用，其技術(shù)成熟和廉價(jià)的特點(diǎn)，在目前來說仍然是最常用的，是在充電電池市場上銷售的最大份額。中國是世界上最大的鉛酸蓄電池生產(chǎn)國、消費(fèi)國和出口國，隨著中國鉛酸蓄電池國際先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，鉛酸蓄電池領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步得到了推動。新能源研究目前正處于全世界迅速發(fā)展的階段[1]。然而，我國鉛酸蓄電池生產(chǎn)企業(yè)仍然是一個(gè)勞力密集型企業(yè)，其中有大概有90%是小型企業(yè)，一般來說，由于對小企業(yè)和設(shè)備的環(huán)境投資不足，污染和職業(yè)病的風(fēng)險(xiǎn)更大。在鉛酸蓄電池生產(chǎn)過程中各種職業(yè)病的風(fēng)險(xiǎn)因素中，其中最常見的是鉛塵和鉛煙。而且由于其特殊的生產(chǎn)環(huán)境，在其過程中很容就出現(xiàn)鉛超標(biāo)的現(xiàn)象，產(chǎn)生的毒性危害還是比較大的。因此，在這種情況下，迫切需要推動鉛酸蓄電池生產(chǎn)設(shè)備的自動化，推廣其自動化設(shè)備在全國范圍內(nèi)的應(yīng)用。這不僅有益于提高其鉛酸蓄電池生產(chǎn)的工藝及效率，還能有效減少對人體造成的傷害，減少職業(yè)病的發(fā)生，對于鉛酸蓄電池生產(chǎn)行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益的提高具有重要意義。

1 國內(nèi)鉛酸蓄電池生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

在新能源發(fā)展領(lǐng)域中，電池生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展可以說是在其中占有十分重要的地位，在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面來說，其是一個(gè)新興的研究熱點(diǎn)。鉛酸蓄電池的生產(chǎn)以及銷量都在以飛快的速度增長，其生產(chǎn)與電力，運(yùn)輸，信息和其他行業(yè)的發(fā)展是有關(guān)的，以及與車輛，如汽車，叉車和大型車輛不間斷供電系統(tǒng)中占有十分關(guān)鍵的位置，是社會生產(chǎn)活動和人類生活必不可少的產(chǎn)品。鉛酸蓄電池生產(chǎn)相對來說是一個(gè)新的清潔能源系統(tǒng)，是二十一世紀(jì)最有前景的能源系統(tǒng)，它與國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的執(zhí)行情況密切相關(guān)。經(jīng)過近年來的發(fā)展，鉛酸蓄電池生產(chǎn)技術(shù)有所改進(jìn)，產(chǎn)品也開始增長。

2 鉛酸蓄電池生產(chǎn)設(shè)備自動化的開發(fā)及應(yīng)用

一旦單機(jī)設(shè)備達(dá)到了較高的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平，公司就可以進(jìn)入生產(chǎn)線自動化階段。分析德國哈迪蓄電池組含鉛酸蓄電池生產(chǎn)設(shè)備，如擠膏機(jī)生產(chǎn)線、鑄板機(jī)等，還包括鉛酸蓄電池組總管的組裝等，主要是專業(yè)生產(chǎn)線自動化到非統(tǒng)一生產(chǎn)，或者，能夠進(jìn)入無人化生產(chǎn)的階段。所有設(shè)備都是在封閉的環(huán)境中使用的，排放全部經(jīng)過環(huán)保設(shè)備的處理。設(shè)備生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物是通過專門設(shè)計(jì)的回收渠道來實(shí)現(xiàn)的。在另一級，設(shè)備包括安全網(wǎng)、安全門、緊急信號燈、音響報(bào)警等。如果安全門打開，整個(gè)線路將停止運(yùn)行，確保操作員人身安全。生產(chǎn)車間工人，基本上與鉛生產(chǎn)線、板柵等沒有直接接觸，生產(chǎn)環(huán)境十分理想；安全和防護(hù)技術(shù)為工人提供良好的警告和保護(hù)效果。機(jī)械設(shè)備的可靠性是指機(jī)械設(shè)備有能力在運(yùn)行條件下并在指定期限內(nèi)履行規(guī)定的功能。在其技術(shù)要求上，設(shè)備設(shè)計(jì)的可靠性以及鉛蓄電池生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)優(yōu)先的保證。起首部分指出，鉛電池的生產(chǎn)工藝包括許多電介質(zhì)，主要是從這些化學(xué)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的電介質(zhì)。如濃縮硫酸、鉛粉、鉛煙等，以及鉛蓄電池隨后的電離形成氫，氧等主要具有一定毒性的危險(xiǎn)因素，如易燃性、爆炸性、耐腐蝕性。因此，鉛酸蓄電池的生產(chǎn)設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)特別重要，必須習(xí)慣于機(jī)械產(chǎn)品的整個(gè)生命周期的設(shè)計(jì)，考慮優(yōu)化多功能和可靠的工程機(jī)械設(shè)計(jì)的可能性，對可能的故障分析或有限的元分析。

鉛酸蓄電池是否具有較高的質(zhì)量，直接由其生產(chǎn)的工藝決定，特別是受到其極板收板質(zhì)量影響明顯。根據(jù)對鉛酸蓄電池生產(chǎn)設(shè)備自動化展開的大量實(shí)際調(diào)查研究能夠明確了解，在此過程中運(yùn)用了自動化技術(shù)，采用自動取板、連續(xù)送板、自動碼板方案，采用組裝線的生產(chǎn)方式，收板設(shè)備輸送系統(tǒng)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)與輸送帶的重新選材，杜絕了由于輸送帶波動給極板質(zhì)量產(chǎn)生的影響，避免了生產(chǎn)員工反復(fù)更換、調(diào)試輸送帶的情況，從而降低了勞動強(qiáng)度，還能使鉛酸蓄電池的質(zhì)量具有較高安全性和穩(wěn)定性。與此同時(shí)，通過對大量疲勞測試結(jié)果展開的對比分析能夠知道，相比傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)，利用自動化設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)的鉛酸蓄電池具有明顯的質(zhì)量優(yōu)勢，而且不會對人體造成傷害，比傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)提高了其使用效率，使鉛酸蓄電池具有的性能有效提高。自動化技術(shù)對鉛酸蓄電池生產(chǎn)的穩(wěn)定性有極大的提高，環(huán)境危害程度降到了最低，提高了生產(chǎn)效率。

3 結(jié)束語

研究和應(yīng)用自動化生產(chǎn)系統(tǒng)啟動鉛酸蓄電池生產(chǎn)技術(shù)，總結(jié)其共同的，獨(dú)特的，定期的內(nèi)容，綜合工藝模型，精簡工藝流程，最終可以實(shí)現(xiàn)從原材料到成品的整個(gè)鉛酸蓄電池的自動化生產(chǎn)過程。為生產(chǎn)鉛酸蓄電池，研究生產(chǎn)車間從原材料到半成品、成品等電池的整個(gè)工藝過程，以及整個(gè)工業(yè)園區(qū)的生產(chǎn)計(jì)劃和工藝路線。在鉛酸蓄電池生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)環(huán)節(jié)間的自動通信，周轉(zhuǎn)，臨時(shí)貯存，供應(yīng)。實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)輸、分類、拆卸堆垛，為不同尺寸的電池組積累容量架。最終實(shí)現(xiàn)電池生產(chǎn)技術(shù)的完全自動化，包括原材料儲存，板的倒裝，自動運(yùn)輸半成品和成品的個(gè)別電池，分選，拆堆，立體架，緊密存儲等，實(shí)現(xiàn)改變在傳統(tǒng)電池生產(chǎn)工藝中，促進(jìn)流域工業(yè)自動化，降低勞動強(qiáng)度，改善工作環(huán)境，提高效率等等。這起到一個(gè)很好的示范作用，表明在鉛酸蓄電池行業(yè)全面采用自動化系統(tǒng)具有良好的效益。