铅酸蓄电池制造业职业卫生实训教案.docx

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1、附件3铅酸蓄电池制造业职业卫生实训教案国家发改委于2017年1月发布的战略性新兴产业重点产品和 服务指导目录（以下简称指导目录）中，战略性新兴产业可分为 五大领域八个产业。其中，新能源、新能源汽车、新一代信息技术和 节能环保等产业与电池行业密切相关，涉及到太阳能电池、动力锂离 子电池、氢镁电池、铅酸蓄电池及相关的电池材料产业。目前市场上 对铅酸蓄电池的需求量依然比较大，建设项目职业病危害风险分类 管理目录（2021年版）亦将电池制造业（C384）列为职业病危害风 险严重行业。一、铅酸蓄电池工艺介绍铅酸蓄电池正极活性物质是二氧化铅，负极活性物质是海绵铅， 电解液是稀硫酸溶液，其放电化学反应为二氧

2、化铅、海绵铅与电解液 反应生成硫酸铅和水，其充电化学反应为硫酸铅和水转化为二氧化铅、 海绵铅与稀硫酸。铅酸蓄电池生产工艺不断迭代更新，先进的拉网式 连铸连轧工艺已经逐步替代传统铸板-分剪板工艺，其主要区别在于 铅板铸造工序采用铅熔融制铅带、冲压机冲孔制板栅、涂板覆膜、自 动切断制片取代传统重力浇铸制板、机械锯切工艺，大大减少工人接 触铅烟、铅尘的几率。下面以拉网式连铸连轧工艺为例，介绍铅酸蓄 电池制造。（一）膏体生产膏体作为铅酸蓄电池生产的核心环节，其生产工艺的优良性，对 于铅酸蓄电池产品性能及使用年限至关重要。具体生产流程如下：L铅粉制造铅粉是极板的主要原料。铅粉生产工艺是将电解铅通过冷切机

3、切 成铅粒子，进入全自动铅粉机，完成自动球磨，定时定量送料、研磨 （氧化）、出粉、封闭输送和贮存的过程。铅粉生产线为密闭化生产 和输送，生产出的铅粉储存并用振动及管螺旋出粉，由输送设备送至 储粉系统内供和膏涂板工序使用。工人仅需将铅锭用行车调至铅锭冷 切机进料输送带即可，无需其他操作。2 .和膏铅膏分为正极膏和负极膏。将生产出的铅粉经自动称量后，密闭 加入和膏机内，按配方人工称料，并手工投加各种干料加入和膏机内， 先加水混合，再通过密闭管道缓慢加入稀硫酸混合。当铅膏的密度和 稠度合适时即可，合好的铅膏储存在铅膏斗内，待涂板用。生成的铅 膏的主要成分是三碱式硫酸铅盐、游离氧化铅和铅。通过真空和膏

4、机 和制的铅膏具有较高的孔隙率和较好的渗透性。由于铅膏孔隙率的增 加将使电极的比表面积大幅增加，从而有效地增加了电池的放电容量, 并能够延长电池的循环寿命。（二）极板生产工艺流程L铸板板栅生产采用连铸连轧工艺，铅钙合金通过熔铅炉加热熔化，通 过相应成型模具生产出14mm左右厚的铅带，再通过共计7次的碾压 最终生产出符合工艺要求厚度的铅带，铅带经过分切修边后卷绕至卷 轮盘上暂存。将连续铅带通过不同冲网设备将铅带扩张制备成有特点 网孔结构的连续网栅。由于铅带连铸连轧特殊工艺需要，熔铅温度通 常为32735（C,远低于重力浇铸温度（500-600oC）o连铸连轧、 拉网、冲孔均为冷加工，不产生铅烟、

5、铅尘。2.涂板、固化干燥涂板生产是铅膏放在涂板机的料斗中，随即将铅膏涂在板栅上， 进入表面干燥装置干燥，冲板切断后进入固化处理。扩网涂板：卷轮盘上的铅带经放卷后至铅带缓存机存放（可实现 不停机连续生产），然后进入扩网极板器扩展所需要高度的板栅网带， 板栅网带经过涂板机涂上和制好的铅膏，同时完成板带表面覆膜，覆 膜后板带通过模具进行分切成所需要宽度的单片极板，极板经过表面 干燥（快速干燥）后进行叠片摆放，通常为每叠4050片，叠片后 上架摆放。此过程工人需要在涂板机头观察，在收板处收板并进行叠 放。固化干燥：上架后的极板，由工人叉车运输至固化室进行固化干 燥。固化干燥即硬化脱水，涂填后的极板其一

6、方面水分过多，另一方 面铅膏组织不稳定，因此要经过固化干燥工艺来使其硬化脱水（前期 固化阶段提供一定的温度、湿度及氧气，后期干燥只提供热量），在 完成铅膏的硬化脱水的过程中同时要实现铅膏中游离铅的氧化、铅膏 与板栅的腐蚀结合、铅膏中碱式硫酸铅的再结晶以及多孔电极的形成 等一系列的物化目的。湿度主要通过雾化水和蒸汽实现，热量主要通 过蒸汽、电加热及燃气加热实现。（三）电池组装1 .包封配组包封配组是使用固化结束的正负极板和外购的PE圈状隔板，生 产出符合要求的极群组。包封配组采用包封配组机，将正或负极板进 行包封（圈状PE隔板进行切割后再进行折叠封袋）、再按工艺要求 的数量片数和排列次序进行配组

7、,供铸焊焊接使用。包封速度可达150 片分钟，其中正负极板的配组，负极隔板的切割长度及封边都由设备 自动完成，工人仅需将极板搬运至上板处，在收板处抽检即可。2 .铸焊铸焊是低压浇铸的铸造原理在铅焊接中的应用。它是利用已进入 铸型的高温熔融金属的热量，将浸入到其中的极群的极耳，按正、负 极板分别熔焊到一起，冷却后形成汇流排和极柱。包封配组好的极群, 通过机械手自动抓入COS铸焊机，自动进行整理对齐，自动刷铸焊 剂，模具自动进铅，极群板耳向下后插入模具铅液中，待模腔中铅液 冷却后自动顶出，并通过机械手将6组极群自动入槽。铸焊完成后， 通过机械手按预先设置的程序将铸焊好的极群送入电池槽内。3 .穿壁

8、焊穿壁焊又称对焊，它是用对焊机将相邻单体极群的偏极柱在电池 槽中间格上壁指定的位置上（事先用打孔机打好一定直径的圆孔）通 过极柱的局部热熔使一对偏极柱焊接成一体的过程。该过程自动化设 备完成，工人仅需抽检部门样品即可。5 .大盖热封热封是通过将盖、壳同时放在预热的金属板进行热熔,待盖、壳 与金属板接触部分变成熔融状态后，热板快速抽离，将盖、壳压合在 一起的过程。整个热封生产过程全自动操作，热封的所有参数均由PC 自动控制。6 .端子烧焊、安装电眼端子烧焊主要是将铸焊的极柱与电池外壳上端子，通过火焰融化 焊接成一体。焊接主要是天燃气与氧气混合燃烧产生热量。将铸焊形 成的极柱与铅套焊接成一体。烧焊

9、完成的电池根据电池的类型加装相 应规格的电眼（状态指示器）。端柱烧焊过程全自动，焊接的深度可以 调节可达5mm以上。（原有落后的烧焊工艺为人工烧焊，烧焊过程需 要人工加铅，烧焊深度通常7 .气密性检测热封和端子烧焊后的电池为了验证其焊接的密封性，下线前必须 100%进行自动气密性检测。气密检测会向电池内部打入一定压力的压 缩空气，并通过相对时间内的压力损失来判定电池是否存在泄露情况, 检测不合格电池自动报警剔除，合格电池由机械手自动码板，大大减 低了员工的劳动强度。（四）电池加酸、活化电池由机械手自动上机进行加酸，采用真空自动加酸机加酸，加 酸量可根据要求进行设定，加完酸的电池通过导轨自动输送

10、至水浴槽 进行化成，人工加盖电池临时顶盖及安装充电连接线。进过数次充、 放电过程，极板被充分活化。充电后的电池由机器人自动出槽，输送 至倒酸处倒酸，倒出的酸经过管路输送至配酸工序回配使用，倒酸后 电池经流水线至二加酸机进行二次加酸调整电池的酸密度、自动液面 调整、液面检测。（五）电池后处理检测合格后进行顶盖盖片、自动气密性检测、水洗干燥后即完成 整个后处理，后处理结束后进行表面商标丝印，采用丝网印刷工艺自 动印刷（以前多为手工丝印，接触慢干剂中的异佛尔酮），后采用激 光打码机打码打上生产批号和日期等信息，最终检验合格后由自动装 箱机将电池、打包后，转入成品仓库。二、职业病危害因素识别和职业病防

11、护设施（一）各岗位主要职业病危害识别和职业病防护设施按照铅酸蓄电池制造企业生产工艺流程，结合实际作业场所和生 产环节，职业病危害因素分布情况、职业病防护设施和个人防护用品 配备要求如表1所示。表1铅酸蓄电池生产过程中职业病危害因素分布和职业病防护设施工序工种/岗 位主要职业病危害因素及来源职业病防护设施个人防护用 品连铸连轧 熔铅炉连铸连 轧操作 工铅锭熔融产生铅烟、高温；熔炉通过 天然气加热产生噪声，加之行车等机 械设备运行产生噪声。所以该岗位存 在的职业病危害因素主要为铅烟、高 温、嗪声带加铅锭口自动 开启功能的密闭 罩，自带保温隔 热层PlOO防尘口 罩、防尘 帽、工作 服、防噪耳 塞、

12、皮围裙工序工种/岗 位主要职业病危害因素及来源职业病防护设施个人防护用 品连铸连轧 铅带线铅液在固定模具里成型，产生铅烟， 铅带通过挤压机压延至所需厚度的铅 带，设备产生机械性噪声。所以该岗 位存在的职业病危害因素主要为铅 烟、噪声加侧面围挡的上 吸式外部吸气罩连铸连轧 冲床冲床冲孔过程产生噪声。所以该岗位 存在的职业病危害因素主要为噪声减振基座、减振 沟、隔声罩和膏和膏操 作工铅粉输送较笼跑冒滴漏，工人在和膏 过程需手工投加添加剂，过程中接触 铅尘、硫酸及三氧化硫，和膏设备运 行时产生噪声。所以该岗位存在的职 业病危害因素主要为铅尘、硫酸及三 氧化硫、噪声自带负压吸料上 料系统的密闭式 和管

13、机，设备保 持微负压，稀硫 酸密闭管道进料PlOO防尘口 罩、防尘 帽、工作 服、耐酸碱 手套、耐酸 碱鞋、布手 套、皮围 裙、防噪耳 塞涂板上片涂板工青体中含稀硫酸，涂板机头掉落设备 表面、地面和粘附在工作服上的铅膏 长时间不清理，产生铅尘，涂板机通 过压缩空气作为动力，自动涂板过程 气缸活动产生气流性噪声。该岗位接 触的职业病危害因素为铅尘、硫酸及 三氧化硫、喋声湿式作业；压缩 空气放空消声器PlOO防尘口 罩、防尘 帽、工作 服、耐酸碱 手套、耐酸 碱鞋、布手 套、皮围 裙、防噪耳 塞涂板收片涂板收 片工涂好的极板易掉落铅尘，自动切断等 设备运行过程气缸活动产生气流性噪 声。该岗位接触的

14、职业病危害因素为 铅尘、噪声场所喷雾抑尘PlOO防尘口 罩、防尘 帽、乳胶手 套、工作 服、防噪耳 塞球磨球磨工球磨机出口处、输送较笼等设备跑冒 滴漏产生铅尘，琢磨设备运行加之鼓 风机、吸风机运行产生较大噪声。该 岗位接触的职业病危害因素为铅尘、 噪声铅锭冷切；密闭 式球磨机；物料 密闭输送PlOO防尘口 罩、防尘 帽、工作 服、防噪耳 塞、防砸鞋工序工种/岗 位主要职业病危害因素及来源职业病防护设施个人防护用 品固化叉车司 机极板在叉车运输过程中抖动掉落铅 尘，地面积尘清扫不及时产生扬尘， 柴油叉车噪声较大；固化过程使用蒸 汽产生高温。该岗位接触的职业病危 害因素为铅尘、高温、噪声密闭式固化

15、室PlOO防尘口 罩、防尘 帽、工作 服、防噪耳 塞包封配组包片工工人搬运极板过程掉落铅尘、整理极 板过程产生铅尘；设备采用压缩空气 作为动力，设备运行过程气缸活动产 生气流性噪声。该岗位接触的职业病 危害因素为铅尘、噪声加极板处可开启 式密闭罩；压缩 空气放空消声器PlOO防尘口 罩、防尘 帽、乳胶手 套、工作 服、防噪耳 塞铸焊铸焊工自动铸焊机熔炉熔融铅锭产生铅烟和 高温；设备采用压缩空气作为动力， 设备运行过程气缸活动产生气流性噪 声。该岗位接触的职业病危害因素为 铅烟、高温、噪声自动化铸焊机， 物料进出门自动 开关，上吸式外 部吸气罩PlOO防尘口 罩、防尘 帽、工作 服、防噪耳 塞穿壁焊检验工电阻焊使铅极柱熔融，产生铅烟，设 备运行产生噪声。该岗位接触的职业 病危害因素为铅烟、噪声自动穿壁焊，密 闭罩PlOO防尘口 罩、防尘 帽、乳胶手 套、工作 服、防噪耳 塞端子烧焊焊端子 工高温火焰使铅熔融产生铅烟，火焰焊 产生气流性噪声。该岗位接触的职业 病危害因素为铅烟、噪声上吸式外部吸气 罩PlOO防尘口 罩、防尘 帽、乳胶手 套、工作 服、防噪耳 塞大盖热封封盖工金属板采用电加热，产生电磁性噪 声，该岗位接触的职业病危害因素为噪声自动封盖机工作服、防 噪耳塞工序工种/岗