Спосіб сушіння пластин свинцево-кислотних акумуляторних батарей

Спосіб сушіння пластин свинцево-кислотних акумуляторних батарей, відповідно до якого сушіння пластин здійснюють у кілька стадій, на першій стадії пластини сушать у сушильній установці безперервної дії, на інших стадіях пластини су C2 1 3 90576 4 го свинцю в пасті: досягається окисленість свинцю гістю повітря у виробничому приміщенні й темпедо 85%, тобто вміст металевого свинцю в пасті ратурою його розігріву в печі. Цю операцію можна знижується, відповідно, до 15%. Це створює більш охарактеризувати як підсушування, необхідну тільсприятливі умови для наступного формування ки для видалення частини вологи, щоб вологі плаактивної маси електродних пластин. стини не злиплись при наступних технологічних Однак, окисленість свинцю в пасті до 85% уже операціях. Якщо температура повітря в печі буде недостатня при сучасних технологіях прискоренонижче 170°С, а тривалість підсушування менш го формування. Недоліком прототипу є також ни10с, то з'являється ризик того, що деякі пластини зький коефіцієнт використання активної маси, злипнуться, що призведе до виробничого браку сформованої з висушеної пасти - до 50%, що попластин. Якщо температура повітря в печі буде в'язане із крупнокристалічною структурою пасти. вище 210°С, а тривалість підсушування більше Крім того, недоліком прототипу є слабке зчеплен15с, то можливе розм'якшення струмовідводів ня часток пасти з поверхнею струмовідводів, оскіпластин, поява тріщин у пасті, що також є виробльки ця поверхня в даному способі недостатньо ничим браком. окислена. Ще одним недоліком прототипу є усе ще Для проведення другої, третьої, четвертої й висока залишкова вологість пасти пластин: 3-6%, п'ятої стадій сушіння пластини поміщають у камещо знижує механічну міцність пасти й може призри, де розвішують на каркасах із зазорами не водити до випадання пасти із пластин на наступменш 0,5мм або укладають стопками на платфорних технологічних операціях. І, нарешті, у способімах із зазором між стопками пластин не менш прототипі не регламентовані зазори між пласти15мм. (Зазначені зазори встановлюються, напринами на каркасах або між стопками на платфорклад, за допомогою шаблонів.) Це забезпечує мах, що може знизити (при занадто малих зазоефективний тепло- і волого обмін між пластинами рах) ефективність сушіння. й озоном або повітрям камери. Максимальні велиВ основу винаходу поставлене завдання вдосчини зазорів регламентуються розмірами камери й коналення способу сушіння пластин свинцевокількістю електродних пластин. кислотних акумуляторних батарей, при якому б Друга й третя стадії сушіння називаються додосягалася більш висока окисленість свинцю пасзріванням. Під час дозрівання відбувається окисти, утворювалася б дрібнокристалічна структура лювання металевого свинцю (Рb) пасти з утворенпасти, поліпшувалося б зчеплення часток пасти з ням оксиду свинцю (РbО) і трьохосновного поверхнею струмовідводів за рахунок більшої окисульфату свинцю (3PbO PbSO4 H2O), утворюється сленості поверхні, збільшувалася б механічна міцдрібнокристалічна структура пасти, а також відбуність пасти за рахунок зниження залишкової її вовається окислювання поверхні струмовідводів. логості. Волога при дозріванні видаляється незначно, оскіПоставлене завдання вирішується тим, що в льки вона необхідна як каталізатор хімічних реакспособі сушіння пластин свинцево-кислотних акуцій. У результаті дозрівання досягається окислемуляторних батарей, відповідно до якого сушіння ність свинцю пасти 98-99,7%, тобто вміст пластин здійснюють у кілька стадій, на першій стаметалевого свинцю в пасті знижується, відповідно, дії пластини сушать у сушильній установці безпедо 0,3-2,0%. Це створює найбільш сприятливі рервної дії, на інших стадіях пластини сушать розумови для наступного формування активної маси вішеними на каркасах або укладеними в стопках електродних пластин, що веде до підвищення на платформах, відповідно до винаходу, на першій електричних характеристик свинцево-кислотних стадії пластини сушать при температурі повітря акумуляторних батарей. Збільшується коефіцієнт 170-210°С, тривалістю 10-15с, на другій стадії плавикористання активної маси електродних пластин стини сушать в атмосфері озону при температурі до 60% за рахунок дрібнокристалічної структури газу 18-27°С, відносної вологості тазу 85-97%, пасти, що також веде до підвищення електричних тривалістю 0,5-1,0год, на третій стадії пластини характеристик батарей. Крім того, у результаті сушать при температурі повітря 30-65°С, відносній дозрівання досягається достатнє окислювання вологості повітря 85-97%, тривалістю 15-25год, на поверхні струмовідводів, що сприяє більше міцночетвертій стадії пластини сушать при температурі му зчепленню часток пасти з окисленою поверхповітря 65-75°С, при лінійному зниженні відносної нею струмовідводів, що, у свою чергу, збільшує вологості повітря з 85 до 40%, тривалістю 2-6год, віброміцність і довговічність акумуляторних батана п'ятій стадії пластини сушать при температурі рей. На другій стадії сушіння пластини сушать в повітря 80-90°С, при лінійному зниженні відносної атмосфері озону при температурі газу 18-27°С, вологості повітря с 40 до 10%, тривалістю 2-6год, відносній вологості газу 85-97%, тривалістю 0,5зазори між пластинами, розвішеними на каркасах, 1,0год. Емпірично встановлено, що в атмосфері установлюють не менш ніж 0,5мм, а зазори між озону за певних умов паста здобуває дрібнокрисстопками пластин, покладеними на платформах, талічну структуру. Якщо температура озону в каустановлюють не менш ніж 15мм. мері буде нижче 18°С, тривалість дозрівання менш Розкриємо суть заявленого технічного рішен0,5год, то не досягається необхідне окислювання ня. свинцю пасти й поверхні струмовідводів. Якщо На першій стадії сушіння пластини конвеєром температура озону в камері буде вище 27°С, то переміщають у сушильній установці безперервної почнеться інтенсивна реакція окислювання метадії - сушильної печі, при цьому температуру повітлевого свинцю (Рb) пасти з самодовільним ростом ря в печі встановлюють 170-210°С, тривалість температури; наслідком перегріву буде утворення знаходження пластин у печі 10-15с. Вологість повічотирьохосновного сульфату свинцю тря в печі не регламентують, вона задається воло(4PbO PbSO4), що призведе до зниження електри 5 90576 6 чних характеристик акумуляторних батарей. Якщо сульфат. Якщо температура повітря в камері буде тривалість дозрівання буде більше 1,0год, то струнижче 80°С, відносна вологість повітря перевищуктура пасти буде крупнокристалічна. Якщо відносвати зазначену лінійну залежність, тривалість суна вологість газу в камері буде менш 85%, то буде шіння менш 2год, то в пластинах виявиться надвідбуватися занадто швидке видалення вологи із лишкова кількість вологи й знизиться механічна пластин й уповільнення реакцій окислювання свиміцність пасти. Збільшення температури повітря в нцю пасти й поверхні струмовідводів. Якщо віднокамері вище 90°С и тривалості сушіння більше сна вологість газу в камері буде більше 97%, то, 6год недоцільно, оскільки істотно не зменшує кільнавпаки, волога буде занадто повільно видалятикість вологи в пасті, але веде до зайвих енерговися, що знизить механічну міцність пасти. На третій трат. Якщо відносна вологість повітря буде менше стадії сушіння пластини сушать при температурі зазначеної лінійної залежності, то можливо розтріповітря 30-65°С, відносній вологості повітря 85скування пасти пластин. 97%, тривалістю 15-25год. Якщо температура поПропоноване технічне рішення може бути вивітря в камері буде нижче 30°С, тривалість дозрікористане у виробництві свинцево-кислотних акування менш 15год, то не досягається необхідне муляторних батарей. окислювання свинцю пасти й поверхні струмовідСпосіб сушіння електродних пластин свинцеводів. Якщо температура повітря в камері буде во-кислотних акумуляторних батарей, що заявлявище 65°С, то почнеться небажана реакція окисється, здійснюється в такий спосіб. Намазані паслювання свинцю пасти з утворенням чотирьохостою пластини спочатку підсушують у печі, новного сульфату свинцю, що призведе до зниоснащеній конвеєром для переміщення пластин ження електричних характеристик акумуляторних (пластини на конвеєрі лежать горизонтально, батарей. Тривалість дозрівання більше 25 год неокремо одна від одної), поміщеному усередині доцільна, оскільки всі хімічні реакції до цього мокорпусу сушильної камери, оснащеної також применту практично закінчуються, і відбудеться невиводом конвеєра, шляхами для подачі й відкачки правдане подовження процесу. Якщо відносна повітря, що сушить, калориферами й вентилятовологість повітря в камері буде менш 85%, то буде рами для обдування, автоматичним пристроєм відбуватися занадто швидке видалення вологи із для контролю й регулювання температури повітря пластин й уповільнення реакцій окислювання свив печі. Цей автоматичний пристрій програмують на нцю пасти й поверхні струмовідводів. Якщо віднопотрібні кліматичні умови в печі, які вимагаються сна вологість повітря в камері буде більше 97%, формулою винаходу. Час першої стадії сушіння то, навпаки, волога буде занадто повільно видаля(підсушування) задається довжиною печі й швидкітися, що знизить механічну міцність пасти. Після стю руху конвеєра. дозрівання пластини ще містять велику кількість Після цього пластини подають у камери озовологи, яку необхідно видалити. нування для проведення другої стадії сушіння (доНа четвертій стадії сушіння пластини сушать зрівання). Тут пластини або розвішують на каркапри температурі повітря 65-75°С, при лінійному сах, або укладають стопками на платформах. У зниженні відносної вологості повітря з 85 до 40%, другому випадку використається машина укладантривалістю 2-6год. При цьому інтенсифікується ня пластин у стопки. Камери оснащені пристроями видалення вологи з пасти. Якщо температура поподачі озону, калориферами й вентиляторами для вітря в камері буде нижче 65°С, відносна вологість обдування, форсунками для розпилення води, повітря перевищувати зазначену лінійну залежавтоматичними пристроями для контролю й регуність, тривалість сушіння менш 2ч, то в пластинах лювання температури й вологості повітря в камевиявиться надлишковий зміст вологи. Підвищувати рах. Ці пристрої програмують на кліматичні умови температуру повітря в камері вище 75°С на цій в камерах, які вимагаються формулою винаходу. стадії сушіння не треба, тому що при вологості, що Потім пластини подають в інші камери для залишилася, може відбуватися небажана реакція проведення третьої, четвертої й п'ятої стадій суперетворення трьохосновного сульфату свинцю в шіння. Тут пластини також або розвішують на карчотирьохосновний сульфат. Якщо відносна волокасах, або укладають стопками на платформах. гість повітря буде менш зазначеної лінійної залежКамери оснащені шляхами для подачі і відкачки ності, то виникає ризик розтріскування пасти пласповітря, що сушить, калориферами й вентилятотин. Подовжувати сушіння більше 6год на цій рами для обдування, форсунками для розпилення стадії недоцільно, оскільки після цього сповільнюгарячої води, автоматичними пристроями для конється процес видалення вологи, і необхідно податролю й регулювання температури й вологості льше збільшення температури сушіння. повітря в камерах. Ці пристрої програмують на На п'ятій стадії сушіння пластини сушать при кліматичні умови в камерах, які вимагаються фортемпературі повітря 80-90°С, при лінійному знимулою винаходу. Потім проводять третю (дозріженні відносної вологості повітря з 40 до 10%, вання), четверту й п'яту стадії сушіння, після чого тривалістю 2-6год. При цьому відбувається видаелектродні пластини продувають повітрям, темпелення вологи, що залишилася, з пасти, стверратура якого 20-25°С, в продовж приблизно 3год з дження пасти й збільшення, її механічної міцності, метою остудити пластини до кімнатної температущо запобігає випаданню пасти із пластин на нари. ступних технологічних операціях. На цій стадії суПриклад 1. Намазані електродні пластини підшіння вологість пластин знижується до 1% і менш. дали сушінню відповідно до способу-прототипу: на Низький вміст вологи в пасті на цій стадії сушіння першій стадії пластини сушили в печі при темпеусуває негативну можливість перетворення трьоратурі повітря 170°С, відносної вологості повітря хосновного сульфату свинцю в чотирьохосновний 18%, протягом 10хв; на другій стадії пластини су 7 90576 8 шили покладеними в стопках на платформах у відносної вологості газу 87-91%, тривалістю цехових умовах при температурі повітря 19-26°С, 0,5год, на третій стадії пластини сушили при темвідносної вологості повітря 60-65%, тривалістю 3 пературі повітря 40-45°С, відносної вологості повідоби. Після сушіння окисленість свинцю пасти тря 89-92%, тривалістю 17год, на четвертій стадії склала 84%, залишкова вологість пасти пластин пластини сушили при температурі повітря 67-71°С, склала 4%. Із цих електродних пластин були зібпри лінійному зниженні відносної вологості повітря рані й сформовані акумуляторні батареї 6СТвід 85 до 40%, тривалістю 5год, на п'ятій стадії пластини сушили при температурі повітря 87-89°С, 60АЗ, номінальною ємністю 60А год. Випробуванпри лінійному зниженні відносної вологості повітря ня вибірки із трьох батарей показало, що середня від 40 до 10%, тривалістю 4год. Після сушіння окиємність батарей склала 62,1А год, довговічність сленість свинцю пасти склала 99,6%, залишкова 140 циклів заряду/розряду при 25°С по європейсьвологість пасти пластин склала 0,4%. Із цих електкому стандарту EN 50342. родних пластин були зібрані й сформовані акумуПриклад 2. Намазані електродні пластини з тіляторні батареї 6СТ-60АЗ, номінальною ємністю єї ж серії й того ж замісу пасти піддали сушінню 60А год. Випробування вибірки із трьох батарей відповідно до способу, який заявляється: на перпоказало, що середня ємність батарей склала шій стадії пластини сушили в печі при температурі повітря 180°С, протягом 15с; на другий, третій, 67,9А год, довговічність - 205 циклів зарячетвертій й п'ятій стадіях пластини сушили в камеду/розряду при 25°С по європейському стандарті рах покладеними в стопках на платформах із заEN 50342. зорами 18-23мм, на другій стадії пластини сушили Таким чином, у винаході, що заявляється, дов атмосфері озону при температурі газу 20-22°С, сягається необхідний технічний результат. Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601