Спосіб сушіння пластин свинцево-кислотних акумуляторних батарей

Спосіб сушіння пластин свинцево-кислотних акумуляторних батарей, відповідно до якого сушіння пластин здійснюють постадійно, на першій стадії пластини сушать у сушильній установці безперервної дії, на наступних стадіях пластини сушать розвішаними на каркасах або покладеними в стопках на платформах, який відрізняється тим, що на першій стадії пластини сушать при температурі повітря 170-210 °С, тривалістю 10-15 с, на другій стадії пластини сушать при температурі повітря 30-65 °С, відносній вологості повітря 8597%, тривалістю 20-30 год., на третій стадії пластини сушать при температурі повітря 65-75 °С, при лінійному зниженні відносної вологості повітря з 85 до 40 %, тривалістю 2-6 год., на четвертій стадії пластини сушать при температурі повітря 80-90°С, при лінійному зниженні відносної вологості повітря з 40 до 10 %, тривалістю 2-6 год., зазори між пластинами, розвішаними на каркасах, установлюють не менше 0,5 мм, а зазори між стопками пластин, покладеними на платформах, установлюють не менше 15мм. UA (21) a200808629 (22) 01.07.2008 (24) 25.10.2010 (46) 25.10.2010, Бюл.№ 20, 2010 р. (72) ДЗЕНЗЕРСЬКИЙ ВІКТОР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, БУРИЛОВ СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, АНІКЕЄВ ЄВГЕНІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, СКОСАР ВЯЧЕСЛАВ ЮРІЙОВИЧ (73) ДЗЕНЗЕРСЬКИЙ ВІКТОР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, БУРИЛОВ СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ (56) SU 134734 A, опубл. в «Бюл. изобр.» № 1 за 1961г. SU 185987 A, 12.09.1966 SU 546050 A, 05.02.77 US 3227584 A, 04.01.1966 JP 59016267 A, 27.01.1984 CN 101083320 A, 05.12.2007 RU 2158047 C1, 20.10.2000 RU 2278451 C1, 20.06.2006 Русин А. И. Основы технологии свинцовых аккумуляторов. - Л.:Энергоатомиздат, 1987. - C. 89-92. C2 2 (19) 1 3 92376 4 Перевагою способу-прототипу є те, що при тапластини не злиплись при наступних технологічкому режимі сушіння не з'являються тріщини в них операціях. Якщо температура повітря в печі пасті. У порівнянні з аналогами [див. Русин А.И.] буде нижче 170°С, а тривалість підсушування відбувається більше повне окислювання металеменш 10с, то з'являється ризик того, що деякі плавого свинцю в пасті: досягається окисленість свистини злипнуться, що призведе до виробничого нцю до 85%, тобто вміст металевого свинцю в пабраку пластин. Якщо температура повітря в печі сті знижується, відповідно, до 15%. Це створює буде вище 210°С, а тривалість підсушування бібільш сприятливі умови для наступного формульше 15с, то можливо розм'якшення струмовідвовання активної маси електродних пластин. дів пластин, поява тріщин у пасті, що також є виОднак, окисленість свинцю в пасті до 85% уже робничим браком. недостатня при сучасних технологіях прискореноДля проведення другої, третьої й четвертої го формування. Недоліком прототипу є також сластадій сушіння пластини помішують у камери, де бке зчеплення часток пасти з поверхнею струмовірозвішують на каркасах із зазорами не менш дводів, оскільки ця поверхня в даному способі 0,5мм або укладають стопками на платформах із недостатньо окислена. Ще одним недоліком прозазором між стопками пластин не менш 15мм. (Затотипу є усе ще висока залишкова вологість пасти значені зазори встановлюються, наприклад, за пластин: 3-6%, що знижує механічну міцність пасти допомогою шаблонів.) Це забезпечує ефективний й може призводити до випадання пасти із пластин тепло- і вологообмін між пластинами й повітрям на наступних технологічних операціях. І, нарешті, у камери. Максимальні величини зазорів регламенспособі-прототипі не регламентовані зазори між туються розмірами камери й кількістю електродних пластинами на каркасах або між стопками на плапластин. На другій стадії сушіння, що технологи тформах, що може знизити (при занадто малих називають дозріванням, пластини сушать при тезазорах) ефективність сушіння. мпературі повітря 30-65°С, відносної вологості В основу винаходу поставлене завдання вдосповітря 85-97%, тривалістю 20-30год. Під час доконалення способу сушіння пластин свинцевозрівання відбувається окислювання металевого кислотних акумуляторних батарей, при якому б свинцю (Рb) пасти з утворенням оксиду свинцю досягалася більш висока окисленість свинцю пас(РbО) і трьохосновного сульфату свинцю ти, поліпшувалося б зчеплення часток пасти з по(3PbO PbSO4 H2O), а також окислювання поверхні верхнею струмовідводів за рахунок більшої окисструмовідводів. Волога при дозріванні видаляєтьленості поверхні, збільшувалася б механічна ся незначно, оскільки вона необхідна як каталізаміцність пасти за рахунок зниження залишкової її тор хімічних реакцій. У результаті дозрівання досявологості. гається окисленість свинцю пасти 95-98%, тобто Поставлене завдання вирішується тим, що в вміст металевого свинцю в пасті знижується, відспособі сушіння пластин свинцево-кислотних акуповідно, до 2-5%. Це створює найбільш сприятливі муляторних батарей, відповідно до якого сушіння умови для наступного формування активної маси пластин здійснюють у кілька стадій, на першій стаелектродних пластин, що веде до підвищення дії пластини сушать у сушильній установці безпеелектричних характеристик свинцево-кислотних рервної дії, на інших стадіях пластини сушать роз.акумуляторних батарей. Крім того, у результаті вішеними на каркасах або покладеними в стопках дозрівання досягається достатнє окислювання на платформах, відповідно до винаходу, на першій поверхні струмовідводів, що сприяє більше міцностадії пластини сушать при температурі повітря му зчепленню часток пасти з окисленою поверх170-210°С, тривалістю 10-15°С, на другій стадії нею струмовідводів, що, у свою чергу, збільшує пластини сушать при температурі повітря 30-65°С, віброміцність і довговічність акумуляторних батавідносної вологості повітря 85-97%, тривалістю 20рей. Якщо температура повітря в камері буде ниж30год, на третій стадії пластини сушать при темче 30°С, тривалість дозрівання менш 20год, то не пературі повітря 65-75°С, при лінійному зниженні досягається необхідне окислювання свинцю пасти відносної вологості повітря з 85 до 40%, тривалісй поверхні струмовідводів. Якщо температура потю 2-6год, на четвертій стадії пластини сушать при вітря в камері буде вище 65°С, то почнеться нетемпературі повітря 80-90°С, при лінійному знибажана реакція окислювання свинцю (Рb) з утвоженні відносної вологості повітря з 40 до 10%, ренням чотирьохосновного сульфату свинцю тривалістю 2-6год, зазори між пластинами, розві(4PbO PbSO4), що призведе до зниження електришаними на каркасах, встановлюють не менш чних характеристик акумуляторних батарей. Три0,5мм, а зазори між стопками пластин, покладенивалість дозрівання більше 30год недоцільна, оскіми на платформах, установлюють не менш 15мм. льки всі хімічні реакції до цього моменту практично Розкриємо суть заявленого технічного рішензакінчуються, і відбудеться невиправдане подовня. ження процесу. Якщо відносна вологість повітря в На першій стадії сушіння пластини конвеєром камері буде менш 85%, то буде відбуватися запереміщують у сушильній установці безперервної надто швидке видалення вологи із пластин й уподії - сушильної печі, при цьому температуру повітвільнення реакцій окислювання свинцю пасти й ря в печі встановлюють 170-210°С, тривалість поверхні струмовідводів. Якщо відносна вологість знаходження пластин у печі 10-15с. Вологість повіповітря в камері буде більше 97%, то, навпаки, тря в печі не регламентують, вона задається воловолога буде занадто повільно видалятися, що знигістю повітря у виробничому приміщенні й темпезить механічну міцність пасти. Після дозрівання ратурою його розігріву в печі. Цю операцію можна пластини ще містять велику кількість вологи, яку охарактеризувати як підсушування, необхідне необхідно видалити. тільки для видалення частини вологи, щоб вологі 5 92376 6 На третій стадії сушіння пластини сушать при Потім пластини подають у камери для проветемпературі повітря 65-75°С, при лінійному знидення другої, третьої й четвертої стадій сушіння. женні відносної вологості повітря з 85 до 40%, Тут пластини або розвішують на каркасах, або тривалістю 2-6год. При цьому інтенсифікується укладають стопками на платформах. У другому видалення вологи з пасти. Якщо температура повипадку використається машина укладання пласвітря в камері буде нижче 65°С, відносна вологість тин у стопки. Пластини завантажують у камери повітря перевищувати зазначену лінійну залежпротягом не більше 8 год, при цьому температура ність, тривалість сушіння менш 2год, то в пластиповітря в камері порядку 30-45°С, відносна волонах виявиться надлишковий вміст вологи. Підвигість 85-97%, що забезпечує попередній прогрів щувати температуру повітря в камері вище 75°С пластин. Камери оснащені повітряводами для пона цій стадії сушіння не треба, тому що при володачі й відсосу повітря, що сушить, калориферами гості, що залишилася, може відбуватися небажана й вентиляторами для обдування, форсунками для реакція перетворення трьохосновного сульфату розпилення гарячої води, автоматичними присвинцю в чотирьохосновний сульфат. Якщо відностроями для контролю й регулювання температусна вологість повітря буде менше зазначеної ліри й вологості повітря в камерах. Ці пристрої пронійної залежності, то виникає ризик розтріскування грамують на кліматичні умови в камерах, що пасти пластин. Подовжувати сушіння більше 6год потребуються формулою винаходу. Потім провона цій стадії недоцільно, оскільки після цього сподять другу (дозрівання), третю й четверту стадії вільнюється процес видалення вологи, і необхідно сушіння, після чого електродні пластини продуваподальше збільшення температури сушіння. ють повітрям, температура якого 20-25°С, у проНа четвертій стадії сушіння пластини сушать довж приблизно 3 год з метою остудити пластини при температурі повітря 80-90°С, при лінійному до кімнатної температури. зниженні відносної вологості повітря з 40 до 10%, Приклад 1. Намазані електродні пластини підтривалістю 2-6год. При цьому відбувається видадали сушінню відповідно до способу-прототипу: на лення вологи, що залишилася, з пасти, стверпершій стадії пластини сушили в печі при темпедження пасти й збільшення її механічної міцності, ратурі повітря 170°С, відносної вологості повітря що запобігає випаданню пасти із пластин на на18%, протягом 10хв; на другій стадії пластини суступних технологічних операціях. На цій стадії сушили покладеними в стопках на платформах у шіння вологість пластин знижується до 1% і менцехових умовах при температурі повітря 19-26°С, ше. Низький зміст вологи в пасті на цій стадії відносної вологості повітря 60-65%, тривалістю 3 сушіння усуває негативну можливість перетворендоби. Після сушіння окисленість свинцю пасти ня трьохосновного сульфату свинцю в чотирьохосклала 84%, залишкова вологість пасти пластин сновний сульфат. Якщо температура повітря в склала 4%. Із цих електродних пластин були зібкамері буде нижче 80°С, відносна вологість повітрані й сформовані акумуляторні батареї 6СТря перевищувати зазначену лінійну залежність, 60АЗ, номінальною ємністю 60А год. Випробувантривалість сушіння менш 2год, то в пластинах виня вибірки із трьох батарей показало, що середня явиться надлишкова кількість вологи й знизиться ємність батарей склала 62,1 А год, довговічність механічна міцність пасти. Збільшення температу140 циклів заряду/розряду при 25°С по європейсьри повітря в камері вище 90°С и тривалості сушінкому стандарті EN 50342. ня більше 6 год недоцільно, оскільки істотно не Приклад 2. Намазані електродні пластини з тізменшує кількість вологи в пасті, але веде до зайєї ж серії й того ж замісу пасти піддали сушінню вих енерговитрат. Якщо відносна вологість повітря відповідно до способу, що заявляється: на першій буде менше зазначеної лінійної залежності, то стадії пластини сушили в печі при температурі можливо розтріскування пасти пластин. повітря 180°С, протягом 15с; на другій, третій і За наявними в авторів відомостями, істотні четвертій стадіях пластини сушили в камерах покознаки, які пропонуються й характеризують виналаденими в стопках на платформах із зазорами хід, не відомі в даній області техніки. 18-23мм, на другій стадії пластини сушили при Пропоноване технічне рішення може бути витемпературі повітря 50-55°С, відносної вологості користане у виробництві свинцево-кислотних акуповітря 90-95%, тривалістю 24год, на третьої стамуляторних батарей. дії пластини сушили при температурі повітря 70Спосіб сушіння електродних пластин свинце72°С, при лінійному зниженні відносної вологості во-кислотних акумуляторних батарей, що заявляповітря від 85 до 40%, тривалістю 4год, на четверється, здійснюється таким чином. Намазані пастою тій стадії пластини сушили при температурі повітпластини спочатку підсушують у печі, оснащений ря 85-87°С, при лінійному зниженні відносної волоконвеєром для переміщення пластин (пластини на гості повітря від 40 до 10%, тривалістю 3год. Після конвеєрі лежать горизонтально, окремо друг від сушіння окисленість свинцю пасти склала 97%, одного), поміщеному усередині корпуса сушильної залишкова вологість пасти пластин склала 0,5%. Із камери, оснащеної також приводом конвеєра, поцих електродних пластин були зібрані й сформовітряводами для подачі й відсосу повітря, що сувані акумуляторні батареї 6СТ-60АЗ, номінальною шить, калориферами й вентиляторами для обдуємністю 60 А год. Випробування вибірки із трьох вання, автоматичним пристроєм для контролю й батарей показало, що середня ємність батарей регулювання температури повітря в печі. Цей авсклала 65,5А год, довговічність - 200 циклів зарятоматичний пристрій програмують на кліматичні ду/розряду при 25°С по європейському стандарті умови в печі, що потребуються формулою винахоEN 50342. ду. Час першої стадії сушіння (підсушування) заТаким чином, у винаході, що заявляється, додається довжиною печі й швидкістю руху конвеєра. сягається необхідний технічний результат. 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 92376 8 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