Спосіб батарейного імпульсного формування електродних пластин свинцево-кислотних акумуляторів

Спосіб батарейного імпульсного формування електродних пластин свинцево-кислотних акумуляторів, що включає багатоступінчаcтий режим подачі струму, пульсуючо го зі сталою амплітудою на основних ступенях процесу формування, який відрізняє ться тим, що тривалість імпульсів струму становить 15-16c, а тривалість пауз між ними 2-3с. (19) (21) 20040504127 (22) 28.05.2004 (24) 15.03.2007 (46) 15.03.2007, Бюл. №3, 2007 р. (72) Зимін Олег Петрович, Привалов Володимир Миколайович (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "ОБЕРОН-ЦЕНТР" (56) UA 40509, C2, 15.01.2004 UA 59019, A, 15.08.2003 SU 777760, 07.11.1980 SU 1309122, A1, 07.05.1987 3 78245 (20-2):1, а тривалість періоду відсутності струму знаходиться в межах 0,5-50с. На третьому етапі силу постійного або переривчастого струму знижують до 0,1-0,05Сн протягом 20-60хв. На останньому четвертому етапі проводять доформування постійним струмом силою 0,1-0,05Сн протягом 0,512 годин. Загальна тривалість процесу формування становить 12-16 годин. Даний спосіб формування передбачає можливість ефективного використання пульсуючого струму, але він не є оптимізованим за параметрами цього струму, тобто у даному способі не пропонуються оптимальні значення тривалості імпульсів струму і тривалості пауз між ними. Вказаний недолік даного способу формування призводить до зайвих витрат електроенергії та часу на процес формування. В основу винаходу, що пропонується, поставлено задачу вдосконалення способу батарейного імпульсного формування електродних пластин свинцево-кислотних акумуляторів, в якому використання оптимальних значень тривалості імпульсів пульсуючого струму і тривалості пауз між ними сприяє підвищенню ефективності використання формуючого стр уму. Це в свою чергу призводить до скорочення витрат часу та електроенергії на процес формування. Поставлена задача вирішується тим, що у способі батарейного імпульсного формування електродних пластин свинцево-кислотних акумуляторів, який включає багатоступінчатий режим подачі струму, пульсуючо го зі сталою амплітудою на основних ступенях процесу формування, згідно з винаходом, тривалість імпульсів струму становить 15-16сек, а тривалість пауз між ними - 2-3сек. Чергування імпульсів (І=І mах) з паузами (І=0), відповідно до винаходу, що пропонується, забезпечує суттєве зменшення частки побічної реакції електролізу води (2Н2О®О2+2Н2) і відповідне збільшення частки основних реакцій конверсії сульфату свинцю (PbSO4+2е®Pb+SO4-2, PbSO4+2Н2О2е®РbО2+4Н++SO4-2). Завдяки цьому збільшується частка корисного зарядного струму, що зумовлює прискорення процесу формування, і зменшується інтенсивність процесу газоутворення, що призводить до скорочення зайвих витрат електроенергії. До того ж, при вказаному режимі формування зменшується тривалість газоутворення та нагрівання, що також призводить до скорочення енергетичних втрат. Обрана тривалість імпульсів струму (15-16сек) та пауз між ними (2-3сек) забезпечує найбільш ефективне використання формуючого струму. В цьому випадку співвідношення між інтенсивностями основних (корисних) та побічних хімічних реакцій стає найкращим. Скорочення тривалості пауз менше 2сек, призводить до того, що не встигає відбутися потрібне зменшення концентраційної поляризації, а збільшення тривалості пауз – біль 4 ше 3сек між імпульсами струму з певним середнім значенням супроводжується, зростанням амплітуди струму. В обох випадках напруга збільшується і витрати електроенергії та час формування зростають. При зменшенні тривалості імпульсів струму - менше 15сек з певним середнім значенням, його амплітуда стає надто великою, а при збільшенні тривалості імпульсів - більше 16сек., процес формування надто довго протікає при великій концентраційній поляризації. В результаті відбувається зростання напруги, витрат електроенергії та часу формування. За наявними у авторів відомостями запропоновані істотні ознаки, що характеризують сутність винаходу, не відомі з рівня техніки, отже, винахід відповідає критерію «новизна». Сутність винаходу, що заявляється, не випливає для фа хівця явно з відомого рівня техніки. Сукупність ознак, що характеризують відомий спосіб, не забезпечує досягнення нових властивостей і тільки наявність відмітних ознак дозволяє одержати новий технічний результат. Отже, винахід, що пропонується, відповідає критерію «винахідницький рівень». Запропоноване технічне рішення може бути використане на заводах з виробництва свинцевокислотних акумуляторних батарей. Критерій «промислова придатність» підтверджується тим, що нове технічне рішення відрізняється простотою процесу і можливістю використання для його впровадження існуючого обладнання. Спосіб формування, що пропонується, здійснюється наступним чином. Акумуляторні батареї 6СТ-60А1, що містять по 6 позитивних та 5 негативних електродів у кожному моноблоці, після заливання в них електроліту розміщують у ваннах і послідовно з'єднують. Ванни заповнюють водою до рівня електроліту в акумуляторах. Батарейне з'єднання підключають до джерела струму і пропускають через акумулятори багатоступінчатий струм. За допомогою перетворювачів фірми «Моran» моделі перформер на основних ступенях формування створюють пульсуючий струм, тривалість імпульсів якого становить 15сек, а тривалість пауз між ними - 2сек. В результаті, час формування вдається скоротити до 10год 35хв, а витрати електроенергії - до 2,7кВт×год на одну батарею або до 45Вт×год на одну ампер-годину номінальної ємності. Пропущений електричний заряд становить 194,4А×год, тобто перевищує номінальну ємність батареї приблизно у 3,2 рази. Температура електроліту не перевищує 55°С. На Фіг. схематично зображено фрагмент контуру п ульсуючого стр уму, що застосовується на одній з основних ступеней формування. В таблиці наведені результати застосування різних імпульсних режимів в процесі формування електродних пластин багатоступінчатим струмом. 5 78245 6 Таблиця № п/п 1 2 3 4 5 Тривалість імпульсу/паузи, сек 20/2 15/3 15/2 12/2 8/2 Час формування, хв 908 910 635 833 773 Отримані результати показують, що при використанні в процесі формування імпульсних режимів, що відрізняються від заявляємого, ефективність використання формуючого струму знижується і споживчі властивості помітно погіршуються. Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова Пропущений заряд, Витрачена електроенеА×год ргія, кВт×год/20 батарей 271 61 201 59 194 54 218 58 203 57 Запропонований спосіб батарейного імпульсного формування дозволяє отримати новий технічний результат і значно скоротити часові та енергетичні витрати на формування електродних пластин свинцево-кислотних акумуляторів, тобто покращити споживчі властивості процесу формування. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601