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第508章 鉛酸電池量產:為“猛虎”注入澎湃“蓄能”

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蘇婉成功配製出合格電解液的訊息,如同給電池研發專案注入了最強的催化劑。林烽深知,解決了“血液”(電解液)問題,接下來就必須儘快造出強健的“心臟”(電池本體),才能讓“太行猛虎”真正擁有隨時可以咆哮的底氣。他當機立斷,在兵工廠一角,利用一間閒置的倉庫,組建了一個小型的鉛酸電池研製作坊,由蘇婉總體負責技術,並從各車間抽調了十餘名心靈手巧、學習能力強的年輕工人。

作坊雖小,但目標明確:建立一套能夠穩定生產大容量、高效能鉛酸蓄電池的工藝流程,不僅要滿足坦克的啟動和車載裝置用電,未來還要為步話機、探照燈、甚至小型移動電站提供可靠的儲能電源。

林烽將腦海中的理論知識結合瓦窯堡的實際條件,規劃出了一條清晰的製造流水線,並親自給蘇婉和工人們講解每一個環節的要點和原理。

第一道工序:柵格鑄造——打造電池的“骨骼”

鉛酸電池的電極並非實心鉛塊,而是由鉛銻合金(林烽根據記憶,嘗試性地加入了少量鈣,以改善機械強度和抗腐蝕性,這在這個時代是相當超前的思路)鑄造而成的、帶有許多網格狀空隙的板柵,這既是導電骨架,也是附著活性物質的載體。

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模具製作:

老周的機加工車間根據林烽繪製的圖紙,用鑄鐵精心加工出了正負極板柵的模具。模具內部刻有精細的網格凹槽。

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合金熔煉:

在作坊一角砌築了小型的熔鉛爐。將回收的廢鉛錠(主要來自舊電池和繳獲的鉛製品)與精確稱量的銻錠、以及極少量的鈣屑(從某些合金中設法提取)一同投入坩堝中熔化。控製熔煉溫度和攪拌,確保合金成分均勻。

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澆鑄成型:

工人們用長柄鐵勺舀起沸騰的、銀亮沉重的鉛液,小心翼翼地澆入預熱的模具中。待鉛液冷卻凝固後,開啟模具,一片片閃爍著金屬光澤、結構精巧的板柵便誕生了。初學的工人難免緊張,有時澆鑄不滿,有時會產生氣泡,但在老師傅的指導和反複練習下,成品率很快提了上來。看著一排排鑄造好的板柵,蘇婉打趣道:“咱們這像是在給電池做‘排骨’呢!”

第二道工序:活性物質塗膏——賦予“骨骼”以“血肉”

光有板柵還不夠,需要在上麵塗覆能夠發生化學反應的活性物質。

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正極膏:

主要成分是鉛丹(pb?o?,一種橙紅色粉末),加入少量稀硫酸溶液和纖維(用舊棉絮搗碎製成)作為粘結劑,攪拌成具有一定粘稠度的膏狀物。

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負極膏:

主要成分是黃丹(pbo,灰色粉末)

和海綿狀鉛粉,同樣加入稀硫酸和纖維粘結劑,攪拌成膏。

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手工塗填:

這是極其細致的工作。工人們用特製的木製或骨製刮板,手工將對應的膏體仔細地、均勻地填塗到板柵的每一個網格空隙中,不能太薄(影響容量),也不能太厚(容易脫落),更要確保不殘留氣泡。蘇婉嚴格把控著膏體的粘度和塗填的均勻度,她纖細的手指常常和工人們一樣,沾滿了鉛灰色的膏體。林烽來看時,見她專注的樣子,笑道:“咱們蘇工現在成了‘捏泥巴’的專家了。”蘇婉佯怒地瞪他一眼,嘴角卻帶著笑。

第三道工序:極板乾燥與固化——“淬火定型”

塗膏後的濕極板非常脆弱,需要經過一個複雜的處理過程才能穩定。

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表麵乾燥:

先將塗膏後的極板放置在通風處自然晾乾,或者利用車間餘熱進行低溫烘乾,使表麵固化。

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高溫固化(熟成):

這是關鍵步驟。將表麵乾燥的極板放入特製的、可以控製溫度的固化室內,在一定溫度和濕度下保持數十小時。在這個過程中,膏體中的鉛氧化物與硫酸進一步反應,形成穩定的微觀結構,機械強度大大增加,電化學活性也被“啟用”。林烽和蘇婉像照顧嬰兒一樣,日夜監控著固化室的溫濕度。

第四道工序:電池組裝——“合縱連橫”

將處理好的正負極板(一片正極夾在兩片負極之間,防止正極板翹曲)交錯排列,中間用微孔橡膠或塑料隔板(最初試用過杉木片,但效果不佳,後來想辦法搞到了一些廢舊橡膠製品,熔化後壓製成了簡易隔板)隔開,防止短路。然後將一組組極板群裝入硬質橡膠或塑料電池殼(這也是千方百計才找到的替代材料)中,蓋上帶有注液孔和極柱孔的電池蓋。

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焊接極群:

將同極性的極板耳部用鉛銻合金焊條焊接在一起,形成彙流排,再與露在電池蓋外的鉛質極柱焊牢。焊接時必須快速準確,避免過熱損傷活性物質。一時間,作坊裡充滿了烙鐵的熱氣和鬆香(助焊劑)的味道。

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密封:

用瀝青(精心熬製的)將電池蓋與殼體之間的縫隙徹底密封,確保電解液不會泄漏。

第五道工序:注液與充電活化——“注入靈魂”

這是最後一步,也是最激動人心的一步。

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注液:

將蘇婉精心配製、密度為1.280g\\/cm3的硫酸電解液,用陶瓷漏鬥小心地注入電池殼內,直至液麵高出極板頂部。靜置一段時間,讓電解液充分滲透到極板的毛細孔中。

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初充電(活化):

將電池連線到唐忠祥電工班專門改造的直流充電裝置上(利用整流器將交流電變成直流),開始第一次充電。這個過程需要持續數十小時,嚴格按照林烽設定的“先恒流後恒壓”的複雜規程進行。在這個過程中,電能驅動化學反應,正極膏中的物質逐漸轉變為二氧化鉛(pbo?,棕褐色),負極膏轉變為海綿狀鉛(pb,青灰色),電池的電壓逐漸建立,容量也被一點點“喚醒”。看著充電裝置上電流表和電壓表穩定的讀數,所有人都充滿了期待。

成功與喜悅

當第一次活化充電結束時,林烽、蘇婉和所有參與研製的工人都緊張地圍在第一批下線的三隻鉛酸蓄電池旁。

林烽親自用萬用表測量電壓。

“單格電壓2.15伏!六串聯,總電壓12.9伏!達到標準!”他高聲宣佈。

接著進行容量測試,連線一個模擬負載(大功率電阻),進行持續放電,直到電壓下降到終止電壓。記錄放電時間,計算容量。

“容量……達到設計值的百分之九十五!”負責記錄的技術員激動地喊道。

最後是啟動電流測試,模擬坦克啟動電機的瞬間大電流放電。電池表現穩定,電壓降在允許範圍內!

“成功了!我們自己的鉛酸電池,成功了!”作坊裡瞬間沸騰了!工人們歡呼雀躍,幾個月來的辛苦和汗水,在這一刻化為了最甜美的果實。

這些瓦窯堡自產的鉛酸電池,不僅體積容量比遠超那些舊貨,而且內阻小,啟動電流強勁,迴圈壽命也初步測試良好。它們被立刻應用到坦克的啟動電源測試中,效果完美!v12發動機在強勁的電流驅動下,啟動更加迅速有力。

不僅如此,這些電池很快就在其他領域大顯身手:為批量生產的“太行蜂”步話機提供了穩定電源;給重要的車間和指揮所提供了應急照明;甚至開始嘗試組裝小型電池組,用於野戰電台和未來的移動維修站……

看著作坊裡逐漸成型的量產能力,看著那些整齊排列、標誌著瓦窯堡在電化學能源領域實現突破的鉛酸電池,林烽對蘇婉說:“小婉,你看,咱們這不僅僅是在造電池,咱們是在為咱們的軍隊,儲備隨時可以釋放的‘閃電’和‘力量’!”

蘇婉依偎在他身邊,臉上洋溢著幸福和自豪的紅暈,輕聲回應:“嗯!等咱們的‘猛虎’帶著這些‘閃電’衝上戰場,一定會讓敵人大吃一驚!”

鉛酸電池的成功量產,如同為瓦窯堡兵工廠這隻已然強悍的巨獸,安裝上了高效可靠的“能量心臟”,使其持續作戰能力和裝備電氣化水平邁上了一個全新的台階。距離“太行猛虎”正式下山,隻剩下最後一步——全麵的野外行駛與戰術測試!最終的咆哮,已在喉間醞釀!

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