Luận văn: Nghiên cứu cải tiến công nghệ sản xuất ắc quy tích điện khô nhằm nâng cao chất l-ợng sản phẩm và tiết kiệm nguyên vật liệu

Chia sẻ: Orchid_1 Orchid_1 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:58

Thêm vào BST

Báo xấu

272
lượt xem 73
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Với mục tiêu nâng cao chất lượng sản phẩm ắc quy vượt = 5% TCVN4472-1993 và giảm =10% nguyên vật liệu cho mỗi đơn vị sản phẩm và tăng năng lực sản xuất tiêu thụ của công ty lên 30% - đề tài "Nghiên cứu cải tiến công nghệ sản xuất ắc quy tích điện khô nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và tiết kiệm nguyên vật liệu" tập trung nghiên cứu những nội dung sau : 1. Nghiên cứu công thức trộn cao chì với máy trộn cao Mỹ. 2. Nghiên cứu công nghệ ủ sấy lá cự...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Nghiên cứu cải tiến công nghệ sản xuất ắc quy tích điện khô nhằm nâng cao chất l-ợng sản phẩm và tiết kiệm nguyên vật liệu

Bé c«ng th−¬ng Tæng c«ng ty ho¸ chÊt viÖt nam C«ng ty cæ phÇn ¾c quy tia s¸ng b¸o c¸o kÕt qu¶ nghiªn cøu khoa häc §Ò tµi: “ Nghiªn cøu c¶i tiÕn c«ng nghÖ s¶n xuÊt ¾c quy tÝch ®iÖn kh« nh»m n©ng cao chÊt l−îng s¶n phÈm vµ tiÕt kiÖm nguyªn vËt liÖu” Chñ nhiÖm ®Ò tµi: KS. Hoµ Quang Nam Thµnh viªn tham gia: KS. Ph¹m Hoµng Kim, KS. TrÇn Huy Th¾ng ThS. T« V¨n Thµnh, KS. NguyÔn Xu©n Long KS. NguyÔn ThÞ Nga, KS. Bïi Thä Hïng §¬n vÞ thùc hiÖn: C«ng ty Cæ phÇn ¾c quy Tia s¸ng §Þa chØ: §¹i lé T«n §øc Th¾ng, Thµnh phè H¶i phßng Thêi gian thùc hiÖn: B¾t ®Çu th¸ng 1 n¨m 2007 KÕt thóc th¸ng 12 n¨m 2007 6816 24/4/2008 h¶i phßng 2007
1. Môc lôc Danh môc Trang Stt 1 Môc lôc …………………………………………………….... 1 2 Tæng quan ………………………………………………....... 2 2.1. C¬ së ph¸p lý/ xuÊt xø cña ®Ò tµi …………………………..... 2 2.2. TÝnh cÊp thiÕt vµ môc tiªu nghiªn cøu cña ®Ò tµi …………..... 2 2.2.1. TÝnh cÊp thiÕt cña ®Ò tµi…………………………………….... 2 2.2.2. Môc tiªu nghiªn cøu cña ®Ò tµi bao gåm …………………..... 2 2.3. Ph¹m vi vµ néi dung nghiªn cøu .............................................. 3 2.3.1. Ph¹m vi nghiªn cøu vµ ¸p dông cña ®Ò tµi................................ 3 2.3.2. Néi dung nghiªn cøu bao gåm.................................................. 3 2.4. Tæng quan t×nh h×nh nghiªn cøu trong vµ ngoµi n−íc............... 4 3. Thùc nghiÖm............................................................................ 7 3.1. Ph−¬ng ph¸p tiÕn hµnh nghiªn cøu............................................ 7 3.1.1. Nguyªn t¾c chung...................................................................... 7 3.1.2. M« t¶ tãm t¾t ph−¬ng ph¸p........................................................ 7 3.2. ThiÕt bÞ, dông cô, nguyªn vËt liÖu sö dông cho nghiªn cøu ..... 8 3.3. KÕt qu¶ nghiªn cøu vµ th¶o luËn............................................... 10 3.3.1. C¸ch tiÕn hµnh........................................................................... 11 3.3.2. KÕt qu¶ nghiªn cøu …………………………………............... 11 3.3.2.1. KÕt qu¶ nghiªn cøu ph−¬ng ph¸p trén cao................................ 11 3.3.2.2. KÕt qu¶ nghiªn cøu chÕ ®é ñ sÊy l¸ cùc sau tr¸t cao…………. 13 3.3.2.3. KÕt qu¶ nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña chÕ ®é ho¸ thµnh………... 14 3.3.2.4. KÕt qu¶ kiÓm tra träng l−îng l¸ cùc………………………….. 17 3.3.3. KÕt qu¶ kiÓm tra chÊt l−îng ¾c quy .......................................... 18 3.3.3.1. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm víi ¾c quy xe m¸y……….......................... 18 3.3.3.2. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm víi ¾c quy « t«………................................ 19 3.3.3.3. KÕt qu¶ thÝ nghiÖm víi ¾c quy kÝn khÝ...................................... 19 3.4 KÕt qu¶ ¸p dông s¶n xuÊt ®¹i trµ............................................... 20 3.5. HiÖu qu¶ vÒ mÆt kinh tÕ............................................................ 20 3.5.1. HiÖu qu¶ tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng vµ n−íc...................................... 20 3.5.2. HiÖu qu¶ tiÕt kiÖm NVL............................................................ 21 3.5.3. HiÖu qu¶ sö dông thiÕt bÞ.......................................................... 21 4 KÕt luËn ……………………………………………………... 22 5 Tµi liÖu tham kh¶o ………………………………………….. 23 6 Phô lôc ………………………………………………………. 24 1
2. Tæng quan 2.1. C¬ së ph¸p lý/ xuÊt xø cña ®Ò tµi: - C¨n cø QuyÕt ®Þnh sè 3474/Q§-BCN ngµy 05/12/2006 cña Bé tr−ëng Bé C«ng nghiÖp vÒ viÖc giao kÕ ho¹ch Khoa häc vµ c«ng nghÖ n¨m 2007 cho c¸c ®¬n vÞ cña Bé. - C¨n cø Hîp ®ång Nghiªn cøu khoa häc vµ ph¸t triÓn c«ng nghÖ sè: 13.07 RD/H§-KHCN ngµy 24/01/2007 gi÷a Bé C«ng nghiÖp vµ C«ng ty Cæ phÇn ¾c quy Tia s¸ng. 2.2. TÝnh cÊp thiÕt vµ môc tiªu nghiªn cøu cña ®Ò tµi. 2.2.1. TÝnh cÊp thiÕt cña ®Ò tµi. S¶n xuÊt ¾c quy ch×-axit bao gåm nhiÒu qu¸ tr×nh c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ kh¸c nhau cã thÓ cho ra c¸c lo¹i s¶n phÈm ¾c quy vµ chÊt l−îng kh¸c nhau. C¸c nhµ s¶n xuÊt vµ nghiªn cøu ¾c quy trªn thÕ giíi kh«ng ngõng quan t©m nghiªn cøu c¶i tiÕn c«ng nghÖ vµ thiÕt bÞ ®Ó cho ra c¸c s¶n phÈm ¾c quy ngµy cµng tèt h¬n, rÎ h¬n, ®a d¹ng h¬n, n¨ng suÊt cao h¬n. Tuy vËy c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu nµy v× nhiÒu lý do th−êng kh«ng ®−îc c«ng bè hoÆc c«ng bè mét c¸ch kh«ng ®Çy ®ñ nªn viÖc tham kh¶o lµ khã kh¨n V× tÇm quan träng cña viÖc c¶i tiÕn c«ng nghÖ ®èi víi chÊt l−îng ¾c quy còng nh− viÖc t¨ng n¨ng suÊt, h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm nªn nh÷ng n¨m qua c¸c C«ng ty ¾c quy thuéc Tæng C«ng ty Ho¸ chÊt ViÖt nam nh− C«ng ty Cæ phÇn Pin-¾c quy MiÒn nam (PINACO) vµ C«ng ty Cæ phÇn ¾c quy Tia s¸ng (TIBACO) ®· tiÕn hµnh nhËp ngo¹i nhiÒu thiÕt bÞ tiªn tiÕn vµ tiÕn hµnh nghiªn cøu c¶i tiÕn c«ng nghÖ ®Ó khai th¸c c¸c −u ®iÓm cña hÖ thèng m¸y nhËp nµy. Víi C«ng ty Cæ phÇn ¾c quy Tia s¸ng: n¨m 2006 ®· nhËp mét lo¹t thiÕt bÞ tiªn tiÕn míi bao gåm: HÖ thèng m¸y nghiÒn bét ch× cña Italia, HÖ thèng m¸y trén tr¸t cao vµ ®óc s−ên cùc cña Mü, HÖ thèng m¸y ñ sÊy tù ®éng liªn doanh Trung quèc-Italia .v.v.. Nªn viÖc nghiªn cøu c¶i tiÕn c«ng nghÖ ngoµi ý nghÜa chÝnh lµ n©ng cao chÊt l−îng s¶n phÈm ¾c quy cßn cã ý nghÜa rÊt lín lµ khai th¸c nh÷ng −u ®iÓm cña hÖ thèng thiÕt bÞ míi nµy mµ kh«ng ph¶i nhËp c«ng nghÖ tõ n−íc ngoµi, tiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng, nguyªn vËt liÖu vµ t¨ng n¨ng lùc s¶n xuÊt, h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm. 2.2.2. Môc tiªu nghiªn cøu cña ®Ò tµi : Trªn c¬ së c¸c thiÕt bÞ míi nhËp vµ ®· cã, chóng t«i tiÕn hµnh nghiªn cøu c¶i tiÕn c«ng nghÖ s¶n xuÊt ¾c quy tÝch ®iÖn kh« cña C«ng ty Cæ phÇn ¾c quy Tia s¸ng nh»m: + N©ng cao chÊt l−îng s¶n phÈm ¾c quy v−ît ≥ 5% tiªu chuÈn ViÖt nam 2
TCVN4472-1993 ë mét sè chØ tiªu chÝnh nh− khëi ®éng, dung l−îng chÕ ®é phãng ®iÖn 20giê, tuæi thä, tù phãng. + Gi¶m ≥ 10% nguyªn vËt liÖu cho mçi ®¬n vÞ s¶n phÈm. + T¨ng n¨ng lùc s¶n xuÊt-tiªu thô cña C«ng ty tõ 175.000KWh/n¨m 2006 lªn 250.000KWh/n¨m 2007 Néi dung nghiªn cøu bao gåm: - Nghiªn cøu thay ®æi c«ng thøc trén cao ch× víi m¸y trén cao Mü - Nghiªn cøu thay ®æi c«ng nghÖ ñ-sÊy l¸ cùc víi m¸y ñ sÊy tù ®éng - Nghiªn cøu thay ®æi chÕ ®é ho¸ thµnh nh»m n©ng cao n¨ng lùc thiÕt bÞ 2.3. ph¹m vi vµ néi dung nghiªn cøu: 2.3.1. Ph¹m vi nghiªn cøu vµ ¸p dông cña ®Ò tµi: §Ò tµi ®−îc nghiªn cøu vµ triÓn khai ¸p dông t¹i Ph©n x−ëng l¸ cùc cña C«ng ty Cæ phÇn ¾c quy Tia s¸ng. Ph©n x−ëng l¸ cùc trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt cña C«ng ty Cæ phÇn ¾c quy Tia s¸ng cã nhiÖm vô s¶n xuÊt l¸ cùc ¾c quy ®Ó cung cÊp cho Ph©n x−ëng l¾p r¸p ¾c quy cña C«ng ty, gåm 2 X−ëng chÝnh: + X−ëng 1: cã nhiÖm vô chÕ t¹o l¸ cùc sèng, diÖn tÝch x−ëng S1 = 72m x 18m = 1296m2, trong x−ëng l¾p ®Æt HÖ thèng m¸y nghiÒn bét ch× Italia, HÖ thèng m¸y trén-tr¸t cao USA, 2 HÖ thèng m¸y ñ-sÊy tù ®éng liªn doanh Trung quèc- Italia, 6 m¸y ®óc s−ên cùc USA, Hµn quèc vµ §µi loan. + X−ëng 2: cã nhiÖm vô ho¸ thµnh l¸ cùc sèng thµnh l¸ cùc chÝn, röa s¹ch axit l¸ cùc sau ho¸ thµnh, sÊy kh« vµ c¾t thµnh l¸ cùc ®¬n, diÖn tÝch x−ëng S2 = 72m x 18m =1296 m2, trong x−ëng l¾p ®Æt 13 dÉy thïng ho¸ thµnh b»ng cao su cøng Ebonit (mçi dÉy cã 52 thïng chøa dung dÞch axit Sulfuric lo·ng ®Ó ®iÖn ph©n ho¸ thµnh l¸ cùc) cïng hÖ thèng m¸y n¹p ®iÖn ho¸ thµnh ®¶o chiÒu kü thuËt sè tù ®éng Hµn quèc/Trung quèc vµ hÖ thèng thiÕt bÞ röa, sÊy l¸ cùc sau ho¸ thµnh §µi loan. 2.3.2. Néi dung nghiªn cøu bao gåm: Sö dông c¸c thiÕt bÞ vµ c¶i tiÕn kü thuËt hiÖn cã t¹i Ph©n x−ëng l¸ cùc nh−: Maý chÕ t¹o bét ch× Italia, M¸y trén tr¸t cao USA, M¸y ñ sÊy l¸ cùc sau tr¸t cao, M¸y n¹p ®iÖn kü thuËt sè, HÖ thèng tuÇn hoµn dung dÞch , HÖ thèng tuÇn hoµn n−íc lµm nguéi c¸c dÉy ho¸ thµnh, hÖ thèng hót vµ sö lý mï axit.v.v.. tiÕn hµnh nghiªn cøu x¸c lËp c¸c th«ng sè kü thuËt c«ng nghÖ cña tõng c«ng ®o¹n s¶n xuÊt cho 45 chñng lo¹i l¸ cùc hiÖn cã cña C«ng ty. TiÕn hµnh l¾p r¸p b×nh ¾c quy, kiÓm tra thö nghiÖm theo Tiªu chuÈn ViÖt nam vµ tiªu chuÈn Ngµnh. Yªu cÇu: 3
• §¹t môc tiªu cña ®Ò tµi lµ chÊt l−îng ¾c quy ≥ 5% tiªu chuÈn ViÖt nam TCVN4472-1993 ë mét sè chØ tiªu chÝnh nh− dung l−îng khëi ®éng, dung l−îng chÕ ®é phãng ®iÖn 20giê, tuæi thä, tù phãng. • Gi¶m ≥ 10% nguyªn vËt liÖu cho mçi ®¬n vÞ s¶n phÈm. C«ng nghÖ ¸p dông ®−îc vµo s¶n xuÊt cña C«ng ty • T¨ng n¨ng lùc s¶n xuÊt – tiªu thô cña C«ng ty tõ 175.000KWh/n¨m 2006 lªn 250.000KWh/n¨m 2007 2.4. Tæng quan t×nh h×nh nghiªn cøu trong vµ ngoµi n−íc: Nh×n chung qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ¾c quy ch×-axit theo c«ng nghÖ l¸ cùc tr¸t cao cã thÓ tãm t¾t nh− sau: Ch× kim lo¹i cã ®é tinh khiÕt cao (99,98 ÷ 99,99%Pb ) ®−îc nghiÒn thµnh bét. Bét ch× ®¹t tiªu chuÈn kü thuËt (vÒ ®é mÞn, ®é oxy ho¸, tû träng…) ®−îc phèi trén víi c¸c phô gia ( Barium sulfat, Lignin, Axit humic, Fiber block, Carbon.v.v..), n−íc s¹ch kho¸ng chÊt vµ dung dÞch axÝt sulfuric ®Ó t¹o thµnh cao ch× cã ®é dÎo cÇn thiÕt. Cao ch× ®¹t tiªu chuÈn ®−îc tr¸t lªn s−ên cùc ®· ®−îc ®óc s½n b»ng ch× hîp kim Ch×-Angtimon víi ¾c quy tÝch ®iÖn kh« hoÆc Ch×-Canxi víi ¾c quy kÝn khÝ. L¸ cùc tr¸t xong ®−îc ®em ñ - sÊy ®Ó t¨ng ®é Oxy ho¸ vµ lµm kh«, sau ®ã chóng ®−îc ®em ®iÖn ph©n ho¸ thµnh b»ng dßng ®iÖn mét chiÒu trong dung dÞch axÝt sulfuric lo·ng ®Ó t¹o ra hai lo¹i l¸ cùc d−¬ng (PbO2) vµ ©m (Pb xèp) ph©n biÖt. L¸ cùc sau ho¸ thµnh ®−îc röa s¹ch axÝt, sÊy kh« vµ ®em l¾p b×nh ¾c quy. 2.4.1. Qu¸ tr×nh trén cao ®Ó chÕ t¹o cao ch×: Bét ch× ®−îc t¹o ra tõ m¸y nghiÒn bét ch× (Italia) ®¹t tiªu chuÈn kü thuËt ®−îc phèi trén víi c¸c phô gia, n−íc cÊt vµ dung dÞch axÝt sulfuric ®Ó t¹o thµnh cao ch×: §é Oxy ho¸ vµ ®é mÞn cña bét ch×, thµnh phÇn vµ khèi l−îng phô gia, l−îng n−íc vµ l−îng dung dÞch axit, c¸c b−íc thùc hiÖn (thø tù vµ thêi gian trén) ¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn chÊt l−îng cao ch×, kh¶ n¨ng tr¸t cao lªn s−ên cùc vµ hÖ sè ho¹t ®éng vµ tiªu hao nguyªn liÖu cho mçi ®¬n vÞ s¶n phÈm. §Ó t¨ng hiÖu suÊt sö dông chÊt ho¹t ®éng ng−êi ta nghiªn cøu t¨ng ®é xèp cña chÊt ho¹t ®éng b»ng c¸ch ®−a thªm c¸c chÊt phô gia vµo thµnh phÇn cao ch×, thay ®æi l−îng axit trén cao còng nh− tû träng axit vµ c«ng nghÖ trén .L¸ cùc cã ®é xèp t¨ng lµm bÒ mÆt tiÕp xóc cña ®iÖn dÞch víi chÊt ho¹t ®éng t¨ng, lµm gi¶m ph©n cùc nång ®é do ®ã dung l−îng phãng ®iÖn cña l¸ cùc sÏ t¨ng, nh−ng ®é xèp t¨ng l¹i lµm tuæi thä ¾c quy gi¶m; v× vËy cÇn ph¶i lùa chän ®−îc thµnh phÇn vµ c«ng nghÖ trén cao mét c¸ch phï hîp. §èi víi n−íc ta nguyªn liÖu ®Ó s¶n xuÊt ¾c quy chñ yÕu vÉn ph¶i nhËp ngo¹i, l−îng nguyªn liÖu dïng nhiÒu nhÊt lµ ch× nguyªn chÊt vµ ch× hîp kim . Tõ 4
n¨m 2002 ®Õn nay gi¸ c¸c lo¹i nguyªn liÖu nµy liªn tôc t¨ng (xem b¶ng 1), nªn viÖc gi¶m ®Þnh møc ch× (do hiÖu suÊt sö dông chÊt ho¹t ®éng t¨ng lªn) cã ý nghÜa rÊt lín ®Õn viÖc h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm. B¶ng 1: Gi¸ ch× vµ ch× hîp kim n¨m 2002 - 2007 Tªn nguyªn §¬n Gi¸ mua (VN§/kg), n¨m Stt liÖu vÞ 2002 2003 2004 2005 2006 2007 1 Ch× ng/chÊt Kg 7.857 13.380 18.000 19.122 23.029 54.062 (99,98%Pb) 2 Ch× hîp kim “ 8.360 10.781 16.221 18.284 23.191 54.218 Pb-Sb 3 Ch× hîp kim “ 9.260 9.498 17.232 19.073 24.156 63.142 Pb-Ca Víi ®Ò tµi cô thÓ nµy ®Ó ®¹t ®−îc môc tiªu t¹o ra cao ch× tr¸t tèt lªn s−ên cùc víi tèc ®é tr¸t cao (240tÊm cùc/phót), cã ®é xèp tèt, tiÕt kiÖm ®−îc nguyªn vËt liÖu , chóng t«i tiÕn hµnh nghiªn cøu thay ®æi c¸c b−íc c«ng nghÖ trén phï hîp víi m¸y. 2.4.2. Qu¸ tr×nh ñ-sÊy l¸ cùc sèng sau tr¸t cao L¸ cùc sau tr¸t cao tr−íc khi ®em ho¸ thµnh cÇn ®−îc qua c«ng ®o¹n ñ- sÊy (Curing and Drying) ®Ó t¨ng ®é Oxy ho¸ cña l¸ cùc vµ lµm kh« chÆt l¸ cùc sau tr¸t cao, gióp gi¶m ®iÖn n¨ng vµ thêi gian ho¸ thµnh ë c«ng ®o¹n sau. Qu¸ tr×nh ñ l¸ cùc ®−îc tiÕn hµnh trong phßng ñ víi ®é Èm cao vµ nhiÖt ®é phï hîp, ë ®©y thùc hiÖn ph¶n øng Oxy ho¸ l¸ cùc H2O + t0C 2 Pb + O2 = 2PbO + Q ViÖc lùa chän ®−îc chÕ ®é ñ l¸ cùc ( ®é Èm, nhiÖt ®é, thêi gian ) phï hîp sÏ tiÕt kiÖm ®−îc nhiÒu ®iÖn n¨ng vµ thêi gian c«ng nghÖ. Qu¸ tr×nh sÊy ®−îc thùc hiÖn tiÕp sau qu¸ tr×nh ñ ®Ó lµm chÆt vµ kh« l¸ cùc sau ñ, t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho qu¸ tr×nh ho¸ thµnh 2.4.3. Qu¸ tr×nh ho¸ thµnh l¸ cùc: Ho¸ thµnh l¸ cùc lµ c«ng ®o¹n t¹o ra PbO2 ë cùc d−¬ng vµ Pb xèp ë cùc ©m b»ng c¸ch ®iÖn ph©n l¸ cùc sèng trong dung dÞch axit Sulfuric lo·ng víi dßng ®iÖn mét chiÒu, qu¸ tr×nh xÈy ra theo c¸c ph¶n øng chÝnh sau: PbSO4 + 2H2O = PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e_ - ë cùc d−¬ng: PbSO4 + 2e_ = Pb + SO42- - ë cùc ©m: Ph−¬ng tr×nh tæng qu¸t: 2PbSO4 + 2H2O = PbO2 + Pb + 2H2SO4 5
Qu¸ tr×nh hãa thµnh ®ãng vai trß rÊt lín ®Õn chÊt l−îng l¸ cùc vµ tiªu tèn kho¶ng 45% l−îng ®iÖn n¨ng s¶n xuÊt cña C«ng ty. MÆt kh¸c theo kÕ ho¹ch s¶n xuÊt-kinh doanh cña Tæng C«ng ty Ho¸ chÊt ViÖt nam giao cho C«ng ty Cæ phÇn ¾c quy Tia s¸ng hµng n¨m t¨ng ®Òu kho¶ng 15 ®Õn 20%/n¨m, trong khi sè l−îng thiÕt bÞ vµ diÖn tÝch nhµ x−ëng ho¸ thµnh cã h¹n. Nªn viÖc nghiªn cøu c¶i tiÕn chÕ ®é n¹p ®iÖn hãa thµnh l¸ cùc phï hîp ®Ó n©ng cao chÊt l−îng s¶n phÈm, t¨ng n¨ng lùc s¶n xuÊt hiÖn cã, gi¶m chi phÝ ®iÖn n¨ng lµ rÊt cÇn thiÕt. Víi ®iÒu kiÖn cô thÓ cña C«ng ty cæ phÇn ¾c quy Tia s¸ng, ®Ó kÞp thêi phôc vô s¶n xuÊt, n©ng cao chÊt l−îng s¶n phÈm, tiÕt kiÖm chi phÝ ®Çu t−, gi¶m gi¸ thµnh s¶n phÈm. Chóng t«i ®Æt vÊn ®Ò sö dông c¸c thiÕt bÞ hiÖn cã, cïng víi viÖc tËn dông c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña dù ¸n ph¸t triÓn bÒn v÷ng ®· thùc hiÖn trong n¨m 2005 nh− : hÖ thèng hót mï axit, tuÇn hoµn dung dÞch ho¸ thµnh, tuÇn hoµn n−íc lµm m¸t c¸c dÉy ho¸ thµnh trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n l¸ cùc ®Ó tiÕn hµnh tù nghiªn cøu qu¸ tr×nh nµy, thay cho viÖc ph¶i nhËp thªm thiÕt bÞ vµ më réng nhµ x−ëng. Khi ho¸ thµnh víi mËt ®é dßng ®iÖn nhá sÏ h¹n chÕ qu¸ tr×nh tho¸t khÝ lµm t¨ng hiÖu suÊt sö dông dßng ®iÖn, nh−ng l¹i kÐo dµi thêi gian ho¸ thµnh, kh«ng phï hîp víi nhÞp ®é s¶n xuÊt c«ng nghiÖp. Nh−ng nÕu ho¸ thµnh víi mËt ®é dßng ®iÖn lín th× kÕt qu¶ l¹i ng−îc l¹i. Qu¸ tr×nh ho¸ thµnh l¸ cùc ®−îc sö dông víi ph−¬ng ph¸p n¹p dßng kh«ng ®æi: khi b¾t ®Çu ®ãng ®iÖn, ®iÖn thÕ thïng ho¸ thµnh rÊt lín (kho¶ng 2,4 ®Õn 2,6V/thïng) do ®iÖn trë cña cao ch× lín. Sau kho¶ng 20 ®Õn 30 phót ®iÖn trë thïng gi¶m dÇn lµm ®iÖn ¸p gi¶m xuèng cßn kho¶ng 2,0 ®Õn 2,1V/thïng, sau ®ã ®iÖn ¸p tõ tõ t¨ng lªn. ë giai ®o¹n ®Çu, ®iÖn thÕ thïng ho¸ thµnh cßn thÊp, qu¸ tr×nh ho¸ thµnh Ýt tho¸t khÝ nªn hiÖu suÊt sö dông dßng ®iÖn cao cã thÓ lín h¬n 80%, nªn cã thÓ sö dông mËt ®é dßng ®iÖn cao ë giai ®o¹n nµy. Cuèi giai ®o¹n ho¸ thµnh qu¸ tr×nh tho¸t khÝ xÈy ra m¹nh lµm gi¶m hiÖu suÊt dßng ®iÖn lín v× vËy nªn dïng mËt ®é dßng nhá. C¨n cø vµo ®ã ®Ó t¨ng hiÖu suÊt sö dông dßng ®iÖn vµ gi¶m thêi gian ho¸ thµnh ng−êi ta th−êng tiÕn hµnh n¹p ®iÖn theo nhiÒu bËc víi mËt ®é dßng n¹p gi¶m dÇn. ViÖc lùa chän bËc, mËt ®é dßng vµ thêi gian n¹p cu¶ mçi bËc còng nh− c¸ch l¾p l¸ cùc, tû träng vµ thµnh phÇn dung dÞch ®iÖn ph©n, nhiÖt ®é dung dÞch, thêi gian ho¸ thµnh.v.v.. mét c¸ch hîp lý cã ý nghÜa rÊt lín ®Õn chÊt l−îng s¶n phÈm, hiÖu suÊt sö dông ®iÖn n¨ng còng nh− thêi gian c«ng nghÖ, hiÖu suÊt sö dông thiÕt bÞ. Trong ®ã viÖc lùa chän mËt ®é dßng ®iÖn cho c¸c b−íc n¹p vµ thêi gian n¹p c¸c bËc mét c¸ch chÝnh x¸c cã ý nghÜa rÊt lín. 6
HÖ thèng lµm nguéi thïng ho¸ thµnh, hÖ thèng tuÇn hoµn ®iÒu chØnh dung dÞch ®iÖn ph©n, hÖ thèng hót mï axit chóng t«i tËn dông nh÷ng kÕt qu¶ ®· cã. PhÇn nghiªn cøu nµy chØ tËp trung vµo nghiªn cøu c¸ch l¾p l¸ cùc, chän-chia b−íc n¹p mét c¸ch hîp lý víi viÖc sö dông mËt ®é dßng n¹p cho tõng b−íc nh− thÕ nµo lµ phï hîp cho mçi chñng lo¹i l¸ cùc ®ang s¶n xuÊt t¹i C«ng ty 3. Thùc nghiÖm 3.1. Ph−¬ng ph¸p tiÕn hµnh nghiªn cøu 3.1.1. Nguyªn t¾c chung: - Dïng ph−¬ng ph¸p ®èi chøng víi c¸c kÕt qu¶ ®· cã hiÖn t¹i - Nghiªn cøu thay ®æi c«ng thøc trén cao ch× víi m¸y trén cao Mü - Nghiªn cøu chÕ ®é ñ, sÊy l¸ cùc sau tr¸t cao víi m¸y ñ sÊy tù ®éng - Nghiªn cøu thay ®æi chÕ ®é ho¸ thµnh víi 45 chñng lo¹i l¸ cùc hiÖn cã, x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè kü thuËt liªn quan cho qu¸ tr×nh n¹p ®iÖn hãa thµnh. KiÓm tra chÊt l−îng l¸ cùc sau ho¸ thµnh b»ng c¶m quan vµ ph©n tÝch hµm l−îng PbO2 l¸ cùc d−¬ng vµ hµm l−îng PbO l¸ cùc ©m. - L¾p r¸p b×nh ¾c quy, thÝ nghiÖm ¾c quy theo TCVN 4472-1993 vµ Tiªu chuÈn Ngµnh. Tõ kÕt qu¶ tèt nhÊt thu ®−îc tiÕn hµnh thÝ nghiÖm s¶n xuÊt lín vµ hiÖu chØnh phï hîp víi thùc tÕ. - ThÝ nghiÖm s¶n xuÊt lín vµ hiÖu chØnh phï hîp víi thùc tÕ. - NghiÖm thu vµ ®−a vµo vËn hµnh chÝnh thøc phôc vô s¶n xuÊt. 3.1.2. M« t¶ tãm t¾t ph−¬ng ph¸p: Bét ch× ®¹t tiªu chuÈn kü thuËt vÒ ®é mÞn, ®é oxy ho¸, tû träng ®−îc phèi trén víi phô gia ( Barisulfat, Lignin, Fiber block, Carbon.v.v..), n−íc cÊt vµ dung dÞch axÝt sulfuric theo c«ng nghÖ nghiªn cøu b»ng m¸y trén cao USA míi nhËp ®Ó trë thµnh cao ch× cã ®é dÎo cÇn thiÕt (x¸c ®Þnh b»ng ®é dÎo hiÓn thÞ cña m¸y vµ c©n kiªmt tra tû träng cao). Cao ch× ®¹t tiªu chuÈn ®−îc tr¸t lªn s−ên cùc ®· ®−îc ®óc s½n b»ng m¸y tr¸t cao USA míi nhËp. L¸ cùc tr¸t xong ®−îc sÊy s¬ bé råi ®em ñ, sÊy trong thiÕt bÞ ñ/sÊy tù ®éng vµ ho¸ thµnh b»ng dßng ®iÖn mét chiÒu trong dung dÞch axÝt sulfuric lo·ng ®Ó t¹o ra hai lo¹i l¸ cùc d−¬ng (PbO2) vµ ©m (Pb xèp) ph©n biÖt. L¸ cùc sau ho¸ thµnh ®−îc röa s¹ch axÝt, sÊy kh« (b»ng m¸y sÊy khÝ tr¬ §µi loan) ®em ph©n tÝch hµm l−îng PbO2 l¸ d−¬ng, PbO l¸ ©m vµ ®em l¾p b×nh ¾c quy. B×nh ¾c quy ®−îc thÝ nghiÖm kiÓm tra ®¸nh gi¸ theo tiªu chuÈn ¾c quy ch× - axÝt ViÖt Nam TCVN 4472-1993. Tõ kÕt qu¶ thu ®−îc sÏ quyÕt ®Þnh ¸p dông thÝ nghiÖm s¶n xuÊt lín vµ ®−a vµo s¶n xuÊt ®¹i trµ. 7
3.2. ThiÕt bÞ, dông cô, nguyªn vËt liÖu vµ ho¸ chÊt sö dông cho nghiªn cøu: B¶ng 2: thiÕt bÞ nghiªn cøu Stt Tªn thiÕt bÞ §Æc ®iÓm kü thuËt N¬i chÕ t¹o HÖ thèng m¸y trén cao Sandmold systems, inc, 1.000kg/mÎ trén 1 (Battery paste preparation Newaygo, Michigan, system) USA. MAC Engineering and HÖ thèng m¸y tr¸t cao Tr¸t 240 tÊm/phót Equipment Company, 1 (Battery paste plaster Inc. Benton Harbor, system) Michigan 49022, USA. M¸y ®óc s−ên cùc Evermater 2 (Automatic Battery Grid 16 ®Õn 18 tÊm phót Development Corp Casting Machine) and MAC Engineering HÖ thèng thiÕt bÞ ñ-sÊy l¸ C«ng suÊt: 24gi¸ ñ, sÊy Midsouth Industries 3 cùc tù ®éng (Automatic (140.000 l¸ cùc ¾c quy Co.,Ltd Solidifying and Drying) khëi ®éng « t«/mÎ) HÖ thèng thïng, dÉy ho¸ 13 dÉy HT, 54thïng/dÉy. thµnh, hÖ thèng tuÇn hoµn C«ng ty Cæ phÇn 4 KÝch th−íc thïng (mm) dung dÞch axit vµ hÖ thèng ¾c quy Tia s¸ng 538 x 234 x 387 xö lý mï axit cña P/xL¸ cùc HÖ thèng m¸y n¹p ho¸ Sung Kwang 3φ380V/DC200V/ 300A 5 thµnh (Tackless System Machine Co.,Ltd Formation Rectifier) HÖ thèng m¸y n¹p ®iÖn ¾c Sung Kawang 3φ380V/DC 270V / 20A 6 quy (Operation Battery Machine Co.,Ltd Cycle System) D©y truyÒn l¾p AQ xe m¸y KAE LII Machine 7 (Automatic Asembly Line 1800 b×nh / ca s¶n xuÊt MFG Co., Ltd For Motocycle Battery) D©y truyÒn l¾p AQ « t« KAE LII Machine 8 (Automatic Asembly Line 800 b×nh / ca s¶n xuÊt MFG Co., Ltd For Automotive Battery). M¸y kiÓm tra 3C Sung Kawang 1φ220V/6V-12V/400A 9 ( 3C Discharge Tester ) Machine Co.,Ltd M¸y kiÓm tra 5C Sung Kawang 1φ220V/6V-12V/100A 10 ( 5C Discharge Tester ) Machine Co.,Ltd M¸y kiÓm tra tuæi thä vµ Sung Kawang 3φ380V/DC20V-5A/20A 11 dung l−îng ( Life Cycle & Machine Co.,Ltd Capacity Tester ) 8
B¶ng 3: Hãa chÊt vµ nguyªn vËt liÖu thÝ nghiÖm Stt Danh môc §¬n vÞ Sè l−îng I * Ho¸ chÊt, Nguyªn vËt liÖu 1 - Ch× nguyªn chÊt CO kg 1300 2 - Ch× hîp kim Pb-Sb “ 600 3 - Ch× hîp kim Pb-Ca “ 600 4 - Axit Sulfuric ¾c quy “ 500 5 - Bari Sulphat ( BaSO4) “ 10 6 2,5 - Lignin kh« “ 7 1,5 - Fiber block “ 8 - ISTREE 368 “ 2 II * ¾c quy thÝ nghiÖm 1 4 - 12V.5Ah T§K(PP) c¸i 2 1 - 12V.100Ah T§K(PP) “ 3 1 - 12V.40Ah T§K(PP) “ 4 4 - 12V.4Ah KK “ 5 1 - 12V.5Ah(H)KK “ 6 1 - 12V.17Ah KK “ 7 1 - 12V.100Ah KK “ 8 3 - 2V.120Ah KK “ 9 “ 1 - 12V.60Ah CMF 10 “ 1 - 12V.36Ah CMF 9
3.3. KÕt qu¶ nghiªn cøu vµ th¶o luËn Qu¸ tr×nh c¸c b−íc nghiªn cøu ®−îc thùc hiÖn theo s¬ ®å: Phô gia Bét ch× Dung dÞch H2SO4 N−íc s¹ch kho¸ng chÊt Trén cao Tr¸t cao S−ên cùc ñ, sÊy Ho¸ Thµnh Röa, sÊy Ph©n tÝch, KiÓm tra Gia c«ng L¾p b×nh TN Thö nghiÖm theo TCVN 4472-1993 ¸p dông s¶n xuÊt 10
3.3.1. C¸ch tiÕn hµnh: Bét ch× ®¹t tiªu chuÈn kü thuËt vÒ ®é mÞn, ®é oxy ho¸ vµ tû träng ( tõ Xylo bét cña m¸y nghiÒn bét ch× Italia ) ®−îc t¶i sang m¸y trén cao ch× USA, ë ®©y bét ch× ®−îc phèi trén víi phô gia ( Barisulfat, Lignin, Fiber block, Carbon, chÊt øc chÕ .v.v..), n−íc s¹ch kho¸ng chÊt (qua trao ®æi ion ) vµ dung dÞch axÝt sulfuric (Qu¸ tr×nh trén cao ®−îc thùc hiÖn qua bé sö lý Allen Bradley SLC-5/04 vµ m¸y tÝnh c«ng nghiÖp 6182) ®Ó trë thµnh cao ch× cã ®é dÎo cÇn thiÕt (x¸c ®Þnh b»ng chØ sè ®é dÎo trªn mµn h×nh kiÓm tra vµ tû träng cao). Cao ch× ®¹t yªu cÇu ®−îc tr¸t lªn s−ên cùc ®· ®−îc ®óc s½n b»ng m¸y ®óc s−ên cùc USA/§µi loan/Hµn quèc víi m¸y tr¸t cao USA. L¸ cùc sau tr¸t cao ®−îc xÕp lªn gi¸ l¸ cùc chuyÓn vµo ñ-sÊy trong hÖ thèng thiÕt bÞ ñ-sÊy tù ®éng ( c«ng suÊt 24 gi¸ l¸ cùc, t−¬ng øng 140.000 l¸ cùc ¾c quy / mÎ ). L¸ cùc sau ñ-sÊy (l¸ cùc sèng) ®¹t tiªu chuÈn kü thuËt ®−îc l¾p vµo c¸c thïng ho¸ thµnh cã chøa dung dÞch axit sulfuric lo·ng, tû träng d = 1,05 ÷ 1,07g/cm3 theo ph−¬ng ph¸p l¾p song song, c¸c thïng ho¸ thµnh ®−îc m¾c nèi tiÕp víi nhau thµnh dÉy ®Ó tiÕn hµnh ho¸ thµnh ( c¸c l¸ cùc d−¬ng ®−îc nèi víi cùc d−¬ng, c¸c l¸ cùc ©m ®−îc nèi víi cùc ©m cña m¸y n¹p ho¸ thµnh Tackless System Formation Rectifier ) KÕt thóc qu¸ tr×nh ho¸ thµnh ta sÏ thu ®−îc hai lo¹i l¸ cùc d−¬ng (PbO2) vµ ©m (Pb xèp) ph©n biÖt (l¸ cùc chÝn) . L¸ cùc sau ho¸ thµnh ®−îc röa s¹ch axÝt, sÊy kh« b»ng m¸y sÊy khÝ tr¬ §µi loan, gia c«ng vµ ®em l¾p b×nh ¾c quy trªn d©y chuyÒn l¾p ¾c quy tù ®éng §µi loan. B×nh ¾c quy l¾p xong ®−îc tiÕn hµnh kiÓm tra ®¸nh gi¸ chÊt l−îng theo tiªu chuÈn TCVN 4472-1993. 3.3.2. KÕt qu¶ nghiªn cøu 3.3.2.1. KÕt qu¶ nghiªn cøu ph−¬ng ph¸p trén cao. Trén cao ch× cã thÓ thùc hiÖn theo 2 ph−¬ng ph¸p trén kh« hoÆc trén −ít. Trén kh« cã −u ®iÓm ®é ®ång ®Òu cao nh−ng cã nh−îc ®iÓm nh÷ng chÊt phô gia nhá mÞn cã tû träng thÊp dÔ bÞ cuèn ®i theo m¸y hót vµ mÊt nhiÒu thêi gian vÖ sinh m¸y vµo cuèi ngµy s¶n xuÊt. Trén −ít c¸c −u vµ nh−îc ®iÓm lµ ng−îc l¹i. §é oxy ho¸ vµ ®é mÞn cña bét ch×, thµnh phÇn vµ khèi l−îng phô gia, l−îng n−íc vµ l−îng dung dÞch axit, thø tù c¸c b−íc thùc hiÖn vµ thêi gian trén còng nh− nhiÖt ®é cña qu¸ tr×nh ¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn chÊt l−îng cao ch×, kh¶ n¨ng tr¸t cao lªn s−ên cùc vµ hÖ sè ho¹t ®éng còng nh− tiªu hao nguyªn liÖu cho mçi ®¬n vÞ s¶n phÈm. Trong nghiªn cøu nµy chóng t«i chän bét ch× cã ®é oxy ho¸ 77±3%PbO, kÝch th−íc h¹t trung b×nh 3µ, tû träng bét 1,35±0,1 g/cm3. L−îng bét ch× 600÷800kg/mÎ trén . Trén theo ph−¬ng ph¸p trén −ít. 11
KÕt qu¶ thu ®−îc xem b¶ng 4, 5 B¶ng 4: ¶nh h−ëng cña qu¸ tr×nh trén cao ®Õn Kh¶ n¨ng tr¸t cao lªn s−ên l¸ cùc « t« Cao d−¬ng Cao ©m Stt Danh môc M1 M2 M3 M4 M5 M6 1 Bét ch× (kg) 600 600 600 600 600 600 2 L−îng n−íc (Kg) 57 59 60 57 59 60 3 N−íc ®iÒu chØnh (Kg) 7 6 1 8 6 1 4 §é dÎo 340 265 252 296 258 253 5 T¶i träng m«t¬ 85 75 64 78 65 61 0 6 NhiÖt ®é (O C) 44 42 40 44 42 40 3 7 Tû träng cao (g/cm ) 4,5 4,45 4,42 4,5 4,40 4,35 Kh«ng Tr¸t Kh«ng Tr¸t Tr¸t Tr¸t 8 Kh¶ n¨ng tr¸t cao tr¸t kh«ng tr¸t kh«ng tèt tèt ®−îc ®Çy ®−îc ®Çy B¶ng 5: ¶nh h−ëng cña qu¸ tr×nh trén cao ®Õn Kh¶ n¨ng tr¸t cao lªn s−ên l¸ cùc Xe M¸y Cao d−¬ng Cao ©m Stt Danh môc M1 M2 M3 M4 M5 M6 1 Bét ch× (kg) 800 800 800 800 800 800 2 L−îng n−íc (Kg) 78 80 82 78 80 76 1÷3 0÷1 3 N−íc ®iÒu chØnh (Kg) 7 6 8 6 4 §é dÎo 340 265 252 296 258 253 5 T¶i träng m«t¬ 85 75 64 78 65 61 0 6 NhiÖt ®é (O C) 44 42 40 44 42 40 3 7 Tû träng cao (g/cm ) 4,5 4,4 4,3 4,5 4,40 4,3 Kh«ng Tr¸t Kh«ng Tr¸t Tr¸t Tr¸t 8 Kh¶ n¨ng tr¸t cao tr¸t kh«ng tr¸t kh«ng tèt tèt ®−îc ®Çy ®−îc ®Çy Tõ kÕt qu¶ thu ®−îc cho thÊy trén cao víi l−îng n−íc chiÕm 10÷11% so víi l−îng bét ch×, nhiÖt ®é khèng chÕ trong qu¸ tr×nh
3.3.2.2. KÕt qu¶ nghiªn cøu chÕ ®é ñ-sÊy l¸ cùc sau tr¸t cao L¸ cùc sau tr¸t cao ®−îc cho qua thiÕt bÞ sÊy nhanh ®Ó chèng dÝnh sau ®ã ®−îc xÕp vµo gi¸ vµ chuyÓn sang hÖ thèng ñ-sÊy tù ®éng (Curing and Drying) Qu¸ tr×nh ñ l¸ cùc ®−îc tiÕn hµnh trong phßng ñ víi ®é Èm cao vµ nhiÖt ®é phï hîp, môc ®Ých thùc hiÖn ph¶n øng Oxy ho¸ l¸ cùc H2O + t0C 2 Pb + O2 = 2PbO + Q §Ó t¹o ®é Èm vµ nhiÖt ®é cao cho qu¸ tr×nh ñ, l¸ cùc ®−îc ®Æt trong phßng kÝn cã gia nhiÖt vµ thæi h¬i n−íc b·o hoµ vµo. ViÖc lùa chän ®−îc chÕ ®é ñ l¸ cùc ( ®é Èm, nhiÖt ®é, thêi gian ) phï hîp sÏ tiÕt kiÖm ®−îc nhiÒu ®iÖn n¨ng vµ thêi gian c«ng nghÖ. Qu¸ tr×nh sÊy ®−îc thùc hiÖn tiÕp sau qu¸ tr×nh ñ ®Ó lµm chÆt vµ kh« l¸ cùc sau ñ, t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho qu¸ tr×nh ho¸ thµnh. Yªu cÇu cña qu¸ tr×nh nµy lµ hµm l−îng [PbO] > 95%, hµm Èm [H2O] 95 45 20 < 75 60 20 95,2 0,84 “ “ 45 22 “ 65 22 95,6 0,78 “ “ 45 24 “ 70 24 96,8 0,22 2 Xe m¸y > 95 45 20 < 75 60 20 95,8 0,80 “ “ 45 22 “ 65 22 96,3 0,67 “ “ 45 24 “ 70 24 97,2 0,23 3 Cè ®Þnh > 95 45 20 < 75 60 20 94,4 0,86 “ “ 45 22 “ 65 24 95,7 0,72 “ “ 45 26 “ 70 26 96,8 0,32 13
Tõ kÕt qu¶ thÝ nghiÖm cho thÊy: * NhiÖt ®é ñ 450C, ®é Èm > 95%, thêi gian ñ 24 giê víi l¸ cùc khëi ®éng, l¸ cùc xe m¸y (®é dÇy ≤ 1,5mm) vµ 26 giê víi l¸ cùc ¾c quy cè ®Þnh ( ®é dÇy 3mm) lµ phï hîp * NhiÖt ®é sÊy 700C, ®é Èm < 65%, thêi gian sÊy 24 giê víi l¸ cùc khëi ®éng, l¸ cùc xe m¸y (®é dÇy ≤ 1,5mm) vµ 26 giê víi l¸ cùc ¾c quy cè ®Þnh ( ®é dÇy 3mm) lµ phï hîp. Tõ kÕt qu¶ thu ®−îc, chóng t«i triÓn khai sang c¸c lo¹i l¸ cùc kh¸c còng ®¹t ®−îc kÕt qu¶ t−¬ng tù. 3.3.2.3. KÕt qu¶ nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña chÕ ®é ho¸ thµnh: Tõ kÕt qu¶ thu ®−îc trong ®Ò tµi nghiªn cøu n¹p bËc n¨m 2006 cho thÊy: ho¸ thµnh theo bËc l−îng ®iÖn n¨ng tiªu thô cho qu¸ tr×nh ho¸ thµnh vµ thêi gian c«ng nghÖ gi¶m mét c¸ch ®¸ng kÓ, do ph−¬ng ph¸p n¹p ho¸ thµnh nhiÒu bËc gi¶m dÇn sÏ gi¶m tho¸t khÝ vµ nhiÖt ®é, n©ng ®−îc hiÖu suÊt sö dông dßng ®iÖn. Sè b−íc n¹p ho¸ thµnh cµng t¨ng l−îng ®iÖn n¨ng tiªu thô vµ thêi gian n¹p cµng gi¶m, tiÕt kiÖm ®−îc ®iÖn n¨ng vµ thêi gian c«ng nghÖ, trong nghiªn cøu nµy chóng t«i sö dông c¸c kÕt qu¶ ®· thu ®−îc tõ ph−¬ng ph¸p n¹p bËc theo 7 b−íc. §Ó tËn dông c¸c b−íc vµ c«ng suÊt cña hÖ thèng m¸y n¹p ho¸ thµnh hiÖn cã chóng t«i tiÕn hµnh nghiªn cøu thÝ nghiÖm chuyÓn l¾p ®¬n l¸ cùc trong thïng ho¸ thµnh sang l¾p kÐp 2 vµ kÐp 3 víi c¸c chñng lo¹i l¸ cùc cã ®é dÇy nhá h¬n 2,5mm, cßn víi c¸c chñng lo¹i l¸ cùc cã ®é dÇy h¬n 2,5mm chon ph−¬ng ph¸p l¾p ®¬n. Thêi gian c«ng nghÖ n¹p ®−îc lùa chän phï hîp víi thùc tÕ s¶n xuÊt tõ 20 ®Õn 22 giê . Qu¸ tr×nh ho¸ thµnh ®−îc tiÕn hµnh b»ng ph−¬ng ph¸p n¹p 7 bËc, bËc sau cã mËt ®é dßng n¹p nhá h¬n bËc tr−íc. ThÝ nghiÖm ®−îc thùc hiÖn víi c¸c chñng lo¹i l¸ cùc khëi ®éng « t« vµ l¸ cùc ¾c quy 12V-5Ah sö dông cho xe g¾n m¸y, kÝch th−íc l¸ d−¬ng * L¸ cùc ¾c quy xe m¸y 12V-5Ah : 242mm x 150mm x 1,5mm * L¸ cùc Khëi ®éng « t« : 255mm x 142mm x 1,5mm Tõ kÕt qu¶ thu ®−îc sÏ triÓn khai thÝ nghiÖm víi c¸c chñng lo¹i l¸ cùc kh¸c hiÖn cã cña C«ng ty. ThÝ nghiÖm 1: §−îc thùc hiÖn víi l¸ cùc ¾c quy xe g¾n m¸y 12V-5Ah, l¾p kÐp ®«i/thïng, n¹p 7 bËc chän mËt ®é dßng theo bËc tõ 1,25A/dm2 gi¶m dÇn ®Õn 0,60A/dm2. L¸ cùc ®−îc ho¸ thµnh ®Õn chÝn ( kiÓm tra chÊt l−îng l¸ cùc trong qu¸ tr×nh ho¸ thµnh b»ng c¶m quan kÕt hîp víi ph©n tÝch kiÓm tra hµm l−îng PbO2 l¸ d−îng). X¸c ®Þnh l−îng ®iÖn n¨ng ®· sö dông vµ thêi gian n¹p ho¸ thµnh ®· thùc hiÖn. 14
KÕt qu¶ kiÓm tra qu¸ tr×nh ho¸ thµnh l¸ cùc xe g¾n m¸y 12V-5Ah (Pb.Sb) ë 3 bËc cuèi theo ph−¬ng ph¸p n¹p 7 bËc ë c¸c mËt ®é dßng , tæng dung l−îng n¹p vµ thêi gian n¹p nh− nhau, xem b¶ng 7 B¶ng 7: KÕt qu¶ kiÓm tra l¸ cùc xe g¾n m¸y 12-5Pb.Sb ho¸ thµnh theo 7 bËc (l¾p kÐp 2) Thêi ®iÓm lÊy mÉu Dung % Dung [PbO2] Tªn NhËn xÐt bÒ mÆt l¸ l−îng ®∙ l−îng l¸ + Sè giê mÉu cùc d−¬ng BËc n¹p (Ah) n¹p (%) ®∙ n¹p 1 5 13 1745 72,92 81,42 N©u ®á 6 17 2123 88,72 87,16 N©u ®á ®Ëm 7 21 2393 100,00 90,72 N©u ®en 2 5 13 1745 72,92 83,73 §èm tr¾ng >10% 6 17 2123 88,72 86,52 N©u ®á 7 21 2393 100,00 91,66 N©u ®en 3 5 13 1745 72,92 81,53 §èm tr¾ng 20% 6 17 2123 88,72 86,72 N©u ®á sÉm 7 21 2393 100,00 91,72 N©u ®en Tõ kÕt qu¶ trªn ( b¶ng 4 ) cho thÊy chÕ ®é n¹p lùa chän lµ æn ®Þnh, l¸ cùc d−¬ng nhËn ®−îc cho chÊt l−îng chuyÓn ho¸ tèt, ®Òu. ThÝ nghiÖm 2: Còng ®−îc thùc hiÖn víi l¸ cùc ¾c quy xe g¾n m¸y 12V-5Ah, l¾p kÐp ba/thïng, n¹p 7 bËc KÕt qu¶ kiÓm tra qu¸ tr×nh ho¸ thµnh xem b¶ng 8 B¶ng 8: KÕt qu¶ kiÓm tra l¸ cùc xe g¾n m¸y 12-5Pb.Sb ho¸ thµnh 7 bËc (l¾p kÐp 3) Thêi ®iÓm lÊy mÉu Dung % Dung [PbO2] Tªn NhËn xÐt bÒ mÆt l¸ l−îng ®∙ l−îng l¸ + Sè giê mÉu cùc d−¬ng BËc n¹p (Ah) n¹p (%) ®∙ n¹p 1 5 14 2667 68,77 81,50 Cßn ®èm tr¾ng 6 18 3442 88,76 87,20 N©u ®á 7 22 3878 100,00 92,80 N©u ®en 2 5 14 2667 68,77 83,85 §èm tr¾ng 15% 6 18 3442 88,76 87,52 N©u ®á 7 22 3878 100,00 92,60 N©u ®en 3 5 14 2667 68,77 81,67 §èm tr¾ng 6 18 3442 88,76 87,30 N©u ®á sÉm 7 22 3878 100,00 91,82 N©u ®en 15
Tõ kÕt qu¶ trªn ( b¶ng 5 ) cho thÊy chÕ ®é n¹p lùa chän lµ æn ®Þnh, l¸ cùc d−¬ng nhËn ®−îc cho chÊt l−îng chuyÓn ho¸ tèt, ®Òu. Khi t¨ng sè l¸ cùc trong thïng lªn 1/3 l−îng ®iÖn n¨ng tiªu tèn t¨ng 7 ®Õn 8%, thêi gian ho¸ thµnh t¨ng 1 giê nh−ng n¨ng suÊt thiÕt bÞ t¨ng lªn >30%. ThÝ nghiÖm 3: §−îc thùc hiÖn víi l¸ cùc ¾c quy xe khëi ®éng « t«, l¾p kÐp 2/thïng, n¹p 7 bËc chän mËt ®é dßng theo bËc tõ 1,25A/dm2 gi¶m dÇn ®Õn 0,60A/dm2. L¸ cùc ®−îc ho¸ thµnh ®Õn chÝn ( kiÓm tra chÊt l−îng l¸ cùc trong qu¸ tr×nh ho¸ thµnh b»ng c¶m quan kÕt hîp víi ph©n tÝch kiÓm tra hµm l−îng PbO2 l¸ d−îng). X¸c ®Þnh l−îng ®iÖn n¨ng ®· sö dông vµ thêi gian n¹p ho¸ thµnh ®· thùc hiÖn. KÕt qu¶ kiÓm tra qu¸ tr×nh ho¸ thµnh l¸ cùc khëi ®éng « t« (Pb.Sb) ë 3 bËc cuèi theo ph−¬ng ph¸p n¹p 7 bËc ë c¸c mËt ®é dßng , tæng dung l−îng n¹p vµ thêi gian n¹p nh− nhau, xem b¶ng 9 B¶ng 9: KÕt qu¶ kiÓm tra l¸ cùc ¾c quy khëi ®éng « t« (Pb.Sb) ho¸ thµnh theo 7 bËc (l¾p kÐp 2) Thêi ®iÓm lÊy mÉu Dung % Dung [PbO2] Tªn NhËn xÐt bÒ mÆt l¸ l−îng ®∙ l−îng l¸ + Sè giê mÉu cùc d−¬ng BËc n¹p (Ah) n¹p (%) ®∙ n¹p 1 5 14 1964 68,97 81,42 Cßn ®èm tr¾ng 6 18 2420 84,97 87,16 N©u ®á ®Ëm 7 22 2848 100,00 90,72 N©u ®en 2 5 14 1964 68,97 83,73 §èm tr¾ng >10% 6 18 2420 84,97 86,52 Cßn ®èm tr¾ng 7 22 2848 100,00 91,66 N©u ®en 3 5 14 1964 68,97 83,73 §èm tr¾ng 6 18 2420 84,97 86,52 N©u ®á 7 22 2848 100,00 91,66 N©u ®en Tõ kÕt qu¶ trªn ( b¶ng 6 ) cho thÊy chÕ ®é n¹p lùa chän lµ æn ®Þnh, l¸ cùc d−¬ng chÊt l−îng chuyÓn ho¸ ®Òu. ThÝ nghiÖm 4: Còng ®−îc thùc hiÖn víi l¸ cùc ¾c quy khëi ®éng « t«, l¾p kÐp 3/thïng, n¹p 7 bËc KÕt qu¶ kiÓm tra qu¸ tr×nh ho¸ thµnh xem b¶ng 10 16
B¶ng 10: KÕt qu¶ kiÓm tra l¸ cùc khëi ®éng « t« ho¸ thµnh 7 bËc (l¾p kÐp 3) Thêi ®iÓm lÊy mÉu Dung % Dung [PbO2] Tªn NhËn xÐt bÒ mÆt l¸ l−îng ®∙ l−îng l¸ + Sè giê mÉu cùc d−¬ng BËc n¹p (Ah) n¹p (%) ®∙ n¹p 1 5 14 3096 68,80 81,50 Cßn ®èm tr¾ng 6 18 3816 84,80 87,20 N©u ®á 7 22 4500 100,00 90,60 N©u ®en 2 5 14 3096 68,80 83,85 §èm tr¾ng 15% 6 18 3816 84,80 87,52 N©u ®á 7 22 4500 100,00 92,60 N©u ®en 3 5 14 3096 68,80 81,67 §èm tr¾ng 6 18 3816 84,80 87,30 N©u ®á sÉm 7 22 4500 100,00 91,82 N©u ®en Tõ kÕt qu¶ trªn ( b¶ng 10 ) cho thÊy chÕ ®é n¹p lùa chän lµ æn ®Þnh, l¸ cùc d−¬ng nhËn ®−îc cho chÊt l−îng chuyÓn ho¸ ®Òu. Khi t¨ng sè l¸ cùc trong thïng lªn 1/3 l−îng ®iÖn n¨ng tiªu tèn t¨ng 5 ®Õn 6%, thêi gian ho¸ thµnh kh«ng t¨ng, nh−ng n¨ng suÊt thiÕt bÞ t¨ng lªn >30%. Tõ c¸c kÕt qu¶ thu ®−îc chóng t«i tiÕn hµnh thÝ nghiÖm víi c¸c chñng lo¹i l¸ cùc cßn l¹i hiÖn cã cña C«ng ty (45 chñng lo¹i) b»ng c¸ch x¸c ®Þnh kÝch th−íc, l−îng chÊt ho¹t ®éng cña tõng lo¹i l¸ cùc, qua ®ã tÝnh to¸n dßng ®iÖn vµ thêi gian n¹p theo chÕ ®é 7 b−íc phï hîp víi lo¹i l¸ cùc cô thÓ. Qua ch¹y thö vµ ®iÒu chØnh phï hîp víi thùc tÕ, chóng t«i ®· x©y dùng ®−îc chÕ ®é n¹p ho¸ thµnh cho tÊt c¶ c¸c chñng lo¹i l¸ cùc hiÖn cã. 3.3.2.4. KÕt qu¶ kiÓm tra träng l−îng l¸ cùc: Víi kÕt qu¶ nghiªn cøu c«ng nghÖ trén tr¸t cao míi víi thiÕt bÞ trén tr¸t cao USA l¸ cùc s¶n phÈm thu ®−îc cã träng l−îng gi¶m so víi c«ng nghÖ cò (víi m¸y trén cao Hµn quèc vµ m¸y tr¸t cao §µi loan). KÕt qu¶ so s¸nh vÒ träng l−îng xem b¶ng 11 KÕt qu¶ kiÓm tra träng l−îng B¶ng 11: l¸ cùc 12V-5Ah Sb vµ khëi ®éng s¶n xuÊt Träng l−îng Träng l−îng Tû lÖ gi¶m Träng l−îng tr−íc nghiªn sau nghiªn träng l−îng Lo¹i l¸ gi¶m (gam) cøu (gam) cøu (gam) (%) cùc L¸ (+) L¸ (-) L¸ (+) L¸ (-) L¸ (+) L¸ (-) L¸ (+) L¸ (-) 12-5 Sb 31,72 26,65 28,55 24,41 3,17 2,24 9,99 8,40 K§ 165,06 129,70 149,38 119,15 15,68 10,55 9,50 8,13 17
Tõ kÕt qu¶ c©n kiÓm tra träng l−îng l¸ cùc s¶n xuÊt cho thÊy Trén tr¸t cao víi c«ng nghÖ nghiªn cøu l−îng ch× gi¶m ®−îc ®¸ng kÓ. - Víi l¸ cùc ¾c quy xe m¸y 12V-5Ah Sb träng l−îng l¸ cùc d−¬ng gi¶m 3,17 g/l¸ t−¬ng øng gi¶m 9,99%. L¸ cùc ©m gi¶m 2,24 g/l¸ t−¬ng øng 8,4%. - Víi l¸ cùc ¾c quy khëi ®éng « t« träng l−îng l¸ cùc d−¬ng gi¶m 15,68 g/l¸ t−¬ng øng gi¶m 9,5%, l¸ cùc ©m gi¶m 10,55 g/l¸ t−¬ng øng gi¶m 8,13%. 3.3.3. KÕt qu¶ kiÓm tra chÊt l−îng ¾c quy 3.3.3.1. Víi ¾c quy xe g¾n m¸y: L¸ cùc 12V-5Ah vµ 12V-4Ah (Pb-Sb) vµ sau ho¸ thµnh, ®−îc röa s¹ch axit, sÊy kh«, gia c«ng, ®em l¾p b×nh ¾c quy xe m¸y 12V-5Ah vµ 12V-4Ah vá PP, tiÕn hµnh thö nghiÖm theo tiªu chuÈn ViÖt Nam TCVN 4472-1993. KÕt qu¶ thu ®−îc xem b¶ng 12 & 13 B¶ng 12: KÕt qu¶ thö nghiÖm ¾c quy xe m¸y 12V-5Ah TCVN MÉu 1 MÉu 2 MÉu 3 Néi dung kiÓm tra §¬n vÞ thö nghiÖm 4472-93 (080107) (050507) (061007) §iÖn ¸p sau 15’ Vol 12,67 12,54 12,56 §iÖn ¸p sau 30’ “ 12,71 12,60 12,57 ≥ 3 phót Phãng K§ 15A Phót 6’00” 4’ 32” 6’15” Dung l−îng CK1 % C20 101,50 93,66 101,75 Dung l−îng CK2 “ 104,08 95,33 95,08 ≥ 92% C Dung l−îng CK3 “ 104,25 95,58 92,42 Phãng K§ (Ip = 3C ) Phót ≥ 5’ 30” 10’15’’ 10’28” 9’35” ≥ 240 Tuæi thä Chu kú - 280 - B¶ng 13: KÕt qu¶ thö nghiÖm ¾c quy xe m¸y 12V-4Ah TCVN MÉu 1 MÉu 2 MÉu 3 Néi dung kiÓm tra §¬n vÞ thö nghiÖm 4472-93 (030207) (020707) (280907) §iÖn ¸p sau 15’ Vol 12,57 12,52 12,50 §iÖn ¸p sau 30’ “ 12,63 12,55 12,54 ≥ 3 phót Phãng K§ 15A Phót 6’06” 7’00” 5’33” Dung l−îng CK1 % C20 93,75 110,83 103,75 Dung l−îng CK2 “ 101,25 109,00 100,66 ≥ 92% C Dung l−îng CK3 “ 100,25 110,08 99,66 Phãng K§ (Ip = 3C ) Phót ≥ 5’ 30” 8’16’’ 10’05’’ 9’26” ≥ 240 Tuæi thä Chu kú - 280 18
3.3.3.2. ThÝ nghiÖm víi ¾c quy khëi ®éng « t«: L¸ cùc K§ sau ho¸ thµnh ®−îc röa s¹ch axit, sÊy kh«, gia c«ng, ®em l¾p b×nh ¾c quy khëi ®éng « t« lo¹i 12V-100Ah vá PP, tiÕn hµnh thö nghiÖm theo tiªu chuÈn ViÖt Nam TCVN 4472-1993. KÕt qu¶ thu ®−îc theo B¶ng 14. B¶ng 14: KÕt qu¶ thö nghiÖm ¾c quy khëi ®éng « t« Néi dung kiÓm tra TCVN 12V35Ah 12V60Ah §¬n vÞ thö nghiÖm 4472-1993 (191206) (051107) §iÖn ¸p sau 5’ Vol 12,53 12,62 §iÖn ¸p sau 15’ “ 12,56 12,62 ≥ 3 phót Phãng K§ 300A Phót 5’58” 5’ 53” Dung l−îng CK1 % C20 93,83 94,41 Dung l−îng CK2 “ 93,67 96,91 ≥ 92% C Dung l−îng CK3 “ 94,50 97,5 ≥ 5’ 30” Phãng K§ ( Ip = 3C ) Phót 7’36” 6’ 2” ≥ 240 Tuæi thä Chu kú 264 - 3.3.3.3. Víi ¾c quy kÝn khÝ: L¸ cùc AQKK (Pb.Ca) sau ho¸ thµnh, ®−îc röa s¹ch axit, sÊy kh«, gia c«ng, ®em l¾p b×nh ¾c quy vá ABS, tiÕn hµnh thö nghiÖm theo tiªu chuÈn ViÖt Nam TCVN 4472-1993. KÕt qu¶ thu ®−îc theo B¶ng 15. B¶ng 15: KÕt qu¶ thö nghiÖm ¾c quy kÝn khÝ TCVN 12V-100Ah 12V-7AhN 12V-5AhH Néi dung §¬n thö nghiÖm vÞ 4472-93 (240807) (050707) (110707) §iÖn ¸p ®Çu Vol 12,59 13,15 13,18 ≥ 11V Phãng 3C / 5” V 11,08 11,28 11,19 Dung l−îng CK1 % C20 109,50 105,25 120,00 Dung l−îng CK2 “ - - - ≥ 92% C Dung l−îng CK3 “ - - - Qua kÕt qu¶ c¸c mÉu thÝ nghiÖm cho thÊy víi c¸c chØ tiªu chÊt l−îng ®èi víi ¾c quy theo tiªu chuÈn ViÖt Nam (TCVN4472-1993) víi l¸ cùc ¾c quy ho¸ thµnh theo ph−¬ng ph¸p 7 bËc, l¾p kÐp ®Òu ®¹t vµ v−ît tiªu chuÈn ViÖt nam : - Khëi ®éng ®Çu sau chÕ t¹o: IP = 3C, yªu cÇu thêi gian phãng ≥ 3 phót - Dung l−îng phãng trong 3 chu kú ®Çu IP = 0,05C, yªu cÇu ®¹t ≥ 92% C®m - Khëi ®éng chu kú thø 4 : IP = 3C, yªu cÇu thêi gian phãng ≥ 5’ 30” - Tuæi thä ¾c quy, yªu cÇu ≥ 240 chu kú 19