Стартерний свинцево-кислотний акумулятор та поліпшення його характеристик

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ

ВСТУП

1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

1.1 Фізико-хімічні основи зарядних процесів в свинцево-кислотному акумуляторі

1.1.1 Електродні процеси при заряді і розряді

1.2 Призначення і конструкція свинцевих акумуляторів

1.3 Принцип дії свинцевого акумулятора

1.4 Технологія виробництва акумуляторних батарей

2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

2.1 Конструктивно-матеріальний розрахунок

2.2 Баланс напруги

2.3 Енергетично-тепловий розрахунок

2.4 Розрахунок фонду робочого типу

3. ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

3.1 Приготування розчинів електролітів

4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА ПРОТИПОЖЕЖНІ ЗАХОДИ

ЛІТЕРАТУРА

ВСТУП

Ніяка діяльність неможлива без використання енергії. Виробництво і, врешті-решт, прибуток значною мірою залежить від стабільності подачі енергії. Наявність енергії - одна з умов необхідних для вирішення практично будь-якого завдання.

Отриманням, а точніше сказати, перетворення енергії великі уми людства займаються вже не перше сторіччя.

Виробництво енергії передбачає її отримання в зручному для використання вигляді.

З усіх галузей діяльності людини енергетика найбільш впливає на наше життя. Прорахунки в цій області мають серйозні наслідки. Тепло в будинках, транспортні потоки і робота промисловості - все це вимагає витрат енергії [1].

Однією з найбільш важливих проблем в енергетиці, крім отримання енергії, є її зберігання та транспортування. Хімічні джерела струму, відомі вже більше ста років і є невід'ємном супутником будь-яких технологій.

Кислотно-свинцеві акумулятори, володіючи порівняно високою питомою потужністю разом з надійністю і простотою використання, є найбільш поширеними серед вторинних джерел струму і знаходять різне застосування. Своєю популярністю і широким масштабом виробництва вони зобов'язані стартерним батареям, призначених для різних засобів пересування і в першу чергу автомобілів. Свинцевий акумулятор існує вже 100 років і за цей час його питомі характеристики збільшились в рази. В даний час свинцевий акумулятор займає лідируюче місце серед всіх інших видів джерел струму і продовжує розвиватися швидкими темпами [2].

Все більш ширше застосовуються герметичні батареї, призначені в основному для живлення різних пристроїв побутової техніки.

1. Літературний огляд

1.1 Фізико-хімічні основи зарядних-розрядних процесів в свинцево-кислотному акумуляторі (теорія свинцевого акумулятора)

1.1.1 Електродні процеси при заряді та розряді

Згідно сучасним уявленням, потенціал утворюючий процес [1,2], що протікає на негативному електроді свинцевого акумулятора в сірчаній кислоті, має вигляд:

+HSO4ПPbSO4П++2е (1.1)

Потенціал, що відповідає рівновазі (2.1), рівний:

-?lgІП (1.2)

де - константа дисоціації іонів . Згідно рівнянню (1.2) абсолютне значення рівноважного потенціалу свинцевого електроду зростає із збільшенням активності сірчаної кислоти. Процес (1.1) є в спрощеному записі рівновагою свинцю з його двухзарядними іонами.

для якого рівноважний потенціал складає:

=?lg (1.3)

Активність іонів свинцю можна виразити через активність сульфат-іонів за допомогою розчинності:

(1.4)

Підставивши вираз (1.4) в (1.3), отримаємо рівняння (1.2), в якому

=?lg

Оскільки =-0,124В та =, тоді = -0,356 В.

Потенціал утворюючий процес, що протікає на межі діоксин свинцю-сульфат свинцю в розчині сірчаної кислоти, записують:

PbO2+HSO4П+3+2ePbSO4+ 2H2O (1.5)

Рівноважний потенціал диоксидсвинцевого електроду згідно (1.5) виражається формулою:

-?lg(1.6)

Потенціал диоксидсвинцевого електроду також заклинюється із зростанням концентрації електроліту. Таким чином сумарний процес в свинцевому акумуляторі при його роботі описується рівнянням:

РОЗРЯД

PbO2 + Pb + 2H2SO4 PbSO4 + 2H2O (1.7)

ЗАРЯД

а ЄДС акумулятора згідно (2.2) і (2.6) складає:

Е= 2,941 + ? lg (1.8)

Теорія подвійної сульфітації згідно якої кінцевим продуктом розряду на обох електродах є сульфат свинцю (1.7), була запропонована Д. Гладстоном і А. Трайбол (1882р.)

Таким чином, згідно теорії подвійної сульфітації при розряді акумулятора на обох електродах відбувається утворення PbSO4 унаслідок відновлення PbO2 на позитивному електроді і окислення губчатого свинцю на негативному електроді. При заряді відбувається утворення PbO2 на позитивному електроді та губчатого свинцю на негативному.

Для термодинамічного обгрунтування теорії подвійної сульфітації було використано обчислення ЕДС акумулятора по рівнянню Гіббса-Гельмгольца:

Е= - +T

Розрахунок, проведений А. До Лоренцом для сірчаної кислоти (від 0,49 до 40,71%), що розраховані значення ЕРС співпадають з точністю до 0,57%.

Механізм процесів, що протікають на акумуляторних електродах при розряді і заряді, складний і до теперішнього часу вивчений недостатньо. Обговорюється можливість паралельного протікання реакції в розчині і в твердій фазі, причому співвідношення швидкостей цих реакцій багато в чому залежить від умов поляризації [2,4].

При роботі негативного електроду перевагу мають рідко-фазні процеси, що проходять по механізму «розчинення - осадження». Начальною стадією розряду свинцевого електроду в сірчанокислому електроліті є іонізація Pb . При цьому, разом з іонами утворюються розчинні комплекси двовалентного свинцю. Струм обміну рівноваги Pb вельми великий і досягаючи 0,8 А/, але наявності пасивуючого сульфатного шару в сірчанокислому розчині величина падає до 0,4. А/. Аналогічний, але менш виражений ефект спостерігається при адсорбції на електроді поверхнево-активних речовин.

Подальша стадія розряду - кристалізація на електроді сульфату свинцю, що починається після досягнення значного пересичення приелектродного шару. Цей процес, як і розчинення PbSO4, є реакцією першого порядку і характеризується швидкістю Vкр 10-3 см/с (20°С) [2].

Іони водню можуть дифундувати в кристалічну решітку діоксину з розчину. Слід мати на увазі, що іони H+ входять до складу кристалічної решітки діосиду свинцю, забезпечуючи (разом з вакансіями в кристалічній решітці) високу електричну провідність О. В цілому наявність водню у складі активної маси, мабуть, обусловлює електрохімічну активність диоксида свинця.

Малоокислені оксиди свинцю утворюються на початкових стадіях розрядного процесу взаємодіють потім з сірчанокислим електролітом, переходячи в середній і основні сульфати. Зокрема, дослідження останніх років показали вірогідність проміжної освіти три основного сульфату свинцю 3О. . H2O [1]. Таким чином, розрядний процес на диоксидсвинцевом електроді може бути представлений схемою

Оn>Оn-m>3О. . H2O>

Як і у разі негативного електроду, кінетика розряду позитивного електроду істотно залежить від швидкості не електрохімічних процесів, таких як дифузія іонів, зародкоутворення і кристалізація нових фаз.

Механізм заряду позитивного електроду вивчений недостатньо. Можна вважати, що в процесі заряду має місце анодне окислення іонів 2+ на поверхні електроду з подальшим утворенням кристалічної решітки діоксиду свинцю. Можливо також протікання анодної реакції по твердо фазному механізму з проміжним виникненням малоокилених оксидів свинцю

? H2O>Оn + (2?n -1) ?H+ + HSO4 + 2? (n-1)?e-

які в процесі заряду підвищують ступінь окислення. Вміст кисню в активній масі зарядженого позитивного електроду залежить від умов проведення заряду і особливо від кінцевого зарядного потенціалу.

1.2 ПРИЗНАЧЕННЯ І КОНСТРУКЦІЯ СВИНЦЕВИХ АКУМУЛЯТОРІВ

Вторинне хімічне джерело струму, складається з позитивного і негативного електродів та електроліту, називається акумулятором (акумулятор буквально означає накопичувач). Робота акумулятора полягає в періодичному накопиченні електричної енергії (заряді), при якому електрична енергія перетворюється на хімічну, і у віддачі (розряді), протягом якої хімічна енергія перетворюється в електричну [1].

У свинцевому акумуляторі є електроди у вигляді пластин, які занурені в кислотний електроліт, що містить сірчану кислоту і воду. Пластини позначають знаками плюс (+) і мінус (-) і розділяють сепараторами.

Пластини свинцевих акумуляторів складаються з свинцевої решітки 1 і активної маси 2 (рис.1.1). Решітка служать опорою активної маси і необхідні для проведення електричного струму і для рівномірного розподілу струму по всій активній масі.

Легкі решітки застосовують у стартерних акумуляторах, призначених в основному для короткочасних розрядів. У стаціонарних і тягових акумуляторних батареях, призначених для тривалої експлуатації, при якій розряди ведуться з перервами або протягом тривалого часу, застосовують решітки більш важкі [3].

Решітки відливають із сплаву свинцю з сурмою з додаванням миш'яку; зазвичай вони мають поперечні ребра, які перетинають пластину під прямим кутом або по діагоналі.

Решітки для позитивних і негативних пластин часто мають одну і ту ж конструкцію, але решітки для негативних пластин роблять більш тонкими по трьох основних причин:

* так як вони менше схильні до корозії, ніж решітки позитивних пластин;

* для правильного співвідношення кількості позитивної та негативної активних мас, так як негативних пластин на одну пластину більше, ніж позитивних;

* губчастий свинець негативною пластини має кращу електропровідність, ніж двоокис свинцю, позитивної пластини.



Рис. 1.1. Будова пластин свинцевого акумулятора: а - решітчаста (намазна), б - поверхнева, в - коробчата негативна, г - панцирна позитивна; 1 - решітка, 2 - активна маса, 3 - отвори для електроліту, 4 - свинцева коробка, 5 - заклепки, 6 - перфорований панцир, 7 - струмовідвідні стрижні [3].

Активна маса електрода - це суміш, що складається з активної речовини хімічного джерела струму і речовин, що поліпшують її провідність і певні фізико-хімічні властивості.

Для виготовлення активних мас в даний час застосовують переважно свинцевий порошок і рідше - суміш глету і сурику Рb3О4. Для зменшення можливості усадки та затвердіння активної маси негативних пластин при експлуатації акумуляторів до неї додають так звані розширювачі - дубитель № 4, що виготовляється на основі сумарних фенолів, виділених з вод напівкоксування Черемховский вугілля, і продукт конденсації кристалічного фенолу і нафтолсульфокіслоти з формаліном - БНФ.

Після заповнення решіток активною речовиною пластини підсушують і піддають електрохімічній обробці - формуванню. У результаті такої обробки на позитивних пластинах утворюється темно-коричнева активна маса двоокису свинцю РbО2, а на негативних - губчастий металевий свинець Рb сірого кольору [4].

Приготовлені таким чином пластини нагадують губку, вони мають велику поверхню дотику з електролітом і добре їм просочуються, що сприяє забезпеченню необхідних електричних характеристик акумулятора.

У залежності від прийнятої на заводі технології пластини можуть виготовлятися зарядженими або розрядженними частково або повністю.

Акумулятори, виготовлені з таких пластин, називають сухозаряженими або не сухозаряженими.

Для отримання необхідних електричних характеристик і зручного габариту кожен акумулятор збирають з декількох позитивних і негативних пластин, зібраних в напівблоці (рис. 2).

Рис.1.2. Схема блоку пластин

У свинцевих акумуляторів негативний напівблок (рис 1.2, а) зазвичай містить на одну пластину більше, ніж позитивний (рис. 1.2, б). Це необхідно для того, щоб позитивні пластини, розташовуючись між негативними, не жолобилися при роботі акумулятора [5].

Пластини кожного напівблоку з'єднують паралельно за допомогою баретки зі штирем, який називається полюсним відводом, або борном 1. У зібраному акумуляторі пластини повинні розташовуватися якомога ближче одна до одної, що необхідно для зменшення внутрішнього опору, а також габариту акумулятора.

Щоб уникнути короткого замикання між негативними і позитивними пластинами вставляють сепаратори - тонкі ізолюючі платівки з пористого матеріалу, що запобігають металевий контакт між різнойменними пластинами, але вільно пропускають електроліт [3].

Кожне відділення бака акумулятора закривається спеціальною кришкою, виготовленою з ебоніту або феноліта. Конструкція кришок може бути різною. Найбільш поширені типи кришок і їх пристрій показані на рис.1.3.

Рис.1.3. Акумуляторні кришки: а - без вентиляційного отвору, б - з вентиляційним отвором; 1 - отвори для полюсних виводів, 2 - заливний отвір, 3 - пробка заливального отвори, 4 - ущільнювальна гумова шайба, 5 - ущільнювальний гумовий диск, 6 - вид пробки у перетині, 7 - заливний отвір, 8 - вентиляційний отвір, 9 - отвір для полюсного виводу, 10 - пробка заливального отвору, 11 - гумова прокладка, 12 - гумова ущільнювальна шайба, 13 - вид пробки у перетині [6]

У кришці є три отвори: по краях - для виведення полюсних виводів, в середині - для заливки електроліту в акумулятор.

Для герметичності в крайні отвори кришки запресовані свинцеві втулки. При напайку на виведенні потовщень або перемичок верхня частина втулки з'єднується з висновком. Найбільш поширені конструкції ущільнення полюсних виводів показані на рис.1.4.

Рис.1.4. Конструкція ущільнення полюсних відводів: а, б, в - для переносних акумуляторів, г, д, е - для стаціонарних і герметизованих акумуляторів; 1 - компаундні ущільнення, 2 - з'єднувач, 3 - полюсний відвід, 4 - втулка, 5 - ебонітова кришка, 6 - ебонітовий моноблок, 7 - різьба на полюсному виведення, 8 - ущільнювальна гайка, 9 - кришка, 10 - ебонітовий бак, 11 - гумова прокладка, 12 - кільцева канавка, заповнена жиром, 13 - місце пайки сполучної шини з полюсним висновком і фланцем , 14 - сполучна шина, 15 - жир, 16 - припаяне кільце, 17 - пластмасова шайба, 18 - пластмасова ущільнююча гайка [6]

Заливальні отвори кришок закриваються пробками. Пробки влаштовані так, що за наявності в них вентиляційних отворів електроліт не вихлюпується при трясці акумулятора. В акумуляторах спеціального призначення, наприклад авіаційних, електроліт не виливається навіть при перекиданні акумулятора.

Кришки акумуляторів нових випусків мають окремі заливальні і вентиляційні отвори. Для герметизації стик кришки зі стінками відділення бака заливається кислотостійкої мастикою. Мастика не дає тріщин на морозі і не розм'якшується при температурі до +60 °.

Для запобігання пластин і сепараторів від пошкоджень при вимірі рівня і щільності електроліту або при заповненні акумулятора електролітом зверху пластин є запобіжний щиток з перфорованого вініпласту або іншого кислотостійкого матеріалу.

Пристрій найбільш поширених типів акумуляторних батарей показано на рис.1.5, 1.6, 1.7.

Рис.1.5. Будова свинцевої стартерної акумуляторної батареї: 1 - сепаратор, 2 - опорні призми, 3 - пластмасовий моноблок, 4 - негативний напівблок пластин, 5 - позитивний полюсний відвід, 6 - пробка, 7 - міжелементне з'єднання, 8 - негативний полюсної взвод [7]



Рис.1.6. Будова свинцевого стаціонарного акумулятора: 1 - дерев'яний бак, 2 - негативна пластина (коробчата), 3 - опорне скло, 4 - дерев'яний сепаратор, 5 - позитивна пластина (поверхнева), 6 - листовий свинець, 7 - полюсної висновок, 8 - дерев'яні палички , 9 - міжелементне з'єднання (сполучна смуга) [7]

акумулятор свинцевий батарея заряд

Рис.1.7. Будова свинцевої акумуляторної батареї 12-САМ-28: 1 - негативна пластина, 2 - сепаратор, 3 - позитивна пластина, 4 - позитивний напівблок, 5 - негативний напівблок, 6 - опорні призми негативного напівблоку, 7 - баретки, 8 - напівблок, 9 - запобіжний щиток, 10 - відбивний щиток, 11 - кришка елемента, 12 - шайба під пробку, 13 - робоча вентиляційна пробка, 14 - моноблок, 15 - опорні призми позитивного напівблоку, 16 - міжелементне з'єднання, 17 - вивідний затискач, 18 - шуруп , 19 - шайба, 20 - гайка, 21 - гумове ущільнення, 22 - заливальне мастика [7]

1.3 ПРИНЦИП ДІЇ СВИНЦЕВОГО АККУМУЛЯТОРА

З часу створення свинцевого акумулятора (1859 р.) було багато теорій, що описують електродні процеси при заряді і розряді цього джерела струму. Але лише одна з цих теорій, відома під назвою теорії подвійного сульфітації Гладстона і Трайб (1882 р.), витримала перевірку часом і, незважаючи на висувалися проти неї численні заперечення, є тепер загальноприйнятою.

Відповідно до цієї теорії і ґрунтуючись на теорії електролітичної дисоціації, реакції, що протікають па позитивному (+) та негативний (-) електродах при розряді (>) і заряді (<) акумулятора, можна описати таким чином [8].

Атоми молекули води пов'язані між собою у багато разів міцніше, ніж іони молекули сірчаної кислоти. Це призводить до того, що полярні молекули води, діючи на молекули сірчаної кислоти, роз'єднують їх на позитивні іони водню і негативні іони кислотного залишку.

Розпад молекул на іони під дією води називається електролітичної дисоціацією. У результаті електролітичної дисоціації в розчині електроліту утворюються іони незалежно від того, є в ньому будь-які пластини чи ні.

Так як сума зарядів, якими володіють позитивні іони водню, дорівнює сумі зарядів негативно заряджених іонів кислотного залишку, то розчин (якщо його розглядати в цілому) залишається електрично нейтральним.

Перед розрядом свинцевого акумулятора активна речовина негативною пластини представляє собою губчастий свинець, а позитивною - двоокис свинцю.

Кожен атом свинцю негативною пластини віддає два електрони. Ці два електрони переходять на позитивну пластину і, з'єднуючись з чотирьохзарядним іоном свинцю (Рb4+), утворюють двозарядний позитивний іон свинцю (Рb2+), двозарядний позитивний іон свинцю надходить в електроліт і з'єднується з двозарядних негативним іоном кислотного залишку (SO42-), утворюючи молекулу сульфату свинцю (PbSO4). Внаслідок невеликий розчинності сульфату свинцю в електроліті розчин швидко виявляється насиченим. Сульфат свинцю випадає з розчину і відкладається у вигляді дрібних кристалів на позитивній пластині. Одночасно з цим близько позитивної пластини утворюється вода. Ці процеси можна виразити рівнянням реакції на позитивному електроді

Як тільки електрони починають йти з негативною пластини, двозарядний позитивний іон свинцю, що знаходиться близько негативною пластини, з'єднується з двозарядних негативним іоном кислотного залишку в молекулу сульфату свинцю. Погано розчинний сульфат свинцю відкладається на негативній пластині. Процеси, що відбуваються на негативному електроді, можна виразити рівнянням

(1.1)

Отже, з кожних двох молекул сірчаної кислоти, однієї молекули двоокису свинцю і одного атома свинцю при розряді акумулятора виходить на кожній пластині по одній молекулі сульфату свинцю, а поблизу; позитивної пластини - дві молекули води (рис. 11, б). Перетворення речовин при розряді акумулятора можна висловити хімічним, рівнянням

(1.2)

1.4 ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА АККУМУЛЯТОРНИХ БАТАРЕЙ

Свинцево-кислотні акумулятори та батареї, зібрані з них, є дуже поширеними вторинними джерелами струму і застосовуються в різних областях техніки. Вони мають відносно високими електричними характеристиками на одиницю ваги та об'єму.

Позитивними якостями свинцево-кислотних акумуляторів у порівнянні з лужними, є високі допустимі розрядні струми і низький саморозряд. Це визначило їх широке застосування на транспорті, в якості стартерних, тягових та буферних акумуляторів, у зв'язку і енергопостачання, як аварійний та буферного джерела струму

Ливарне відділення

Ливарне відділення призначено для приготування свинцево-кальцієвого сплаву, відливання свинцевих циліндриків, використовуваних при готуванні пасти і лиття струмоведучих частин. Необхідно відзначити, що решітки акумуляторів відливають із свинцево- кальцієвого сплаву, володіє гарною рідкоплинністю і механічною міцністю.Циліндрики для приготування активної маси відливають з чистого свинцю.

Сплави традиційно готують у котлах з електричним або газовим обігріванням. Вони мають механічні мішалки, що обертаються зі швидкістю 4050 об/хв (рис. 1.8.). По транспортерові в котел завантажуються свинцеві чушки, де вони нагріваються до 400 оС і плавляться. Після розплавлювання свинець підігрівають до 450 оС і добавляють кальцій. Готовий сплав випускають з нижньої частини котла у виливниці, встановлені на транспортері. У виливницях застигають свинцево- кальцієвогі чушки, використовувані у відливанні струмовідводів.



Рис. 1.8. Схема котла для приготування сплаву.

1- транспортер для подавання компонентів сплаву, 2- шамотна кладка, 3- котел, 4-мішалка, 5- спіраль електронагрівача, 6-льотка для випускання розплавленого металу, 7-виливниці.

Відливання свинцевих циліндриків для приготування пасти здійснюють на карусельному верстаті (рис. 1.9). Карусельний верстат складається з верхньої рухомої частини (каруселі) і нижньої нерухомої станини. Верхня частина являє собою сталевий диск, у центральній частині якого виконано заглиблення для заливання води. Вода виступає як холодоагент і сприяє більшій швидкості кристалізації свинцевого литва. Вода постійно подається і відводиться для підтримання постійної температури і швидкості охолодження. По ободові диска є вертикальні наскрізні отвори, у яких поміщено рухомі пальці на роликах. У процесі обертання диск проходить під ковшем-дозатором, що нахиляється, з якого розплавлений свинець виливається в ливарну форму, утворену отвором у диску (бічні стінки) і пальцем (днище форми). (У ківш-дозатор розплавлений свинець подається насосом із котла). При повороті диска на одну позицію під ківш приходить наступний отвір, і операція повторюється. У процесі обертання диска свинець застигає, чому сприяє охолодження диска водою. Рухаючись по завитці, палець піднімається і виштовхує застиглий циліндрик з отвору. Відбивальний бортик відкидає циліндрик у бункер, і ливарна форма знову готова до заповнення.

Карусельні верстати можуть застосовуватися і при відливанні струмовідводів. Схему верстата показано на рис. 1.9. Розплавлений свинцево- кальцієвий сплав з печі відцентровим насосом подається в перекидний ківш-дозатор, укріплений над каруселлю з ливарними

Рис.1.9. Карусельний верстат для відливання свинцевих циліндриків.

1-карусель, 2-відбивальний бортик, 3-палець, 4-штуцери для підведення й відведення охолодної води, 5-завитка, 6-свинцевий циліндрик, 7-перекидний ківш-дозатор.

Коли під ковшем проходить форма, вона спеціальним упором нахиляє ківш, і розплавлений свинцевий сплав потрапляє у форму. Після цього форма повертається на одну позицію, і під ківш потрапляє наступна форма. По мірі повороту каруселі сплав застигає. Для підвищення швидкості кристалізації сплаву форма зрошується водою. Після застигання свинцево- кальцієвого сплаву форма автоматично розкривається, і решітка випадає на транспортер. Транспортером вона подається на обрубувальний прес, де від неї відрубується облой (метал, що затвердів у каналах, по яких він подавався в решітці). Решітка йде на подальшу обробку, а облой повертається в піч на переплавлення Будову і принцип роботи ливарної форми показано на рис. 1.10. Форма за допомогою кронштейну (13) кріпиться до каруселі (1), що обертається навколо нерухомої завитки (2). По внутрішній поверхні завитки рухається ролик, який укріплено на сергі (3). Серга через кронштейн (5) за допомогою підпружиненої тяги (8) зв'язана з рухливою частиною (11) форми, укріпленої на плиті (9) і здатної переміщуватися по напрямних колонках (15) відносно нерухомої частини форми (11). У верхній частині форми виведено канали для заливання сплаву і встановлено упор (12) для повороту ковша-дозатора.

Рис. 1.10. Схема карусельного верстата для відливання решіток.

1-піч, 2, 4, 13- електродвигун з редуктором, 3- стрічковий транспортер, 5-обрубувальний прес, 6-ланцюговий транспортер, 7- металева щітка, 8-водяний клапан, 9-карусель, 10-ливарна форма, 11-насос, 12-електронагрівач, 14-ківш-дозатор.

Кількість сплаву, що заливається у форму, регулюється нахилом ковша і достатня для заповнення форми і ливарних каналів. Коли при повороті каруселі серга потрапляє у виїмку на завитці, підпружинена тяга відсуває рухому частину ливарної форми, і готова решітка випадає на транспортерну стрічку. Відокремленню решітки струмовідводу від форми сприяють спеціальні штовхачі, що висуваються з нерухомої частини форми. По транспортерній стрічці решітка рухається на подальшу обробку.

Для лиття подвійних струмовідводних решіток застосовується рознімна ливарна форма, що складається з рухомої і нерухомої половин (рис. 1.11). Рухома частина форми робить зворотно-поступальний рух по колонках (3) за допомогою пневмопривода. Для прискорення заcтигання сплаву форму зроблено порожнистою, вона прохолоджується протічною водою. Це дозволило різко зменшити час кристалізації (до кількох секунд) і відмовитися від каруселі. Після кристалізації струмовідводу форма відкривається. Для спрощення процесу витягування струмовідводу з форми передбачено спеціальні штовхачі.

Рис. 1.11. Будова ливарної форми.

1-карусель, 2-завитка, 3-серга, 4,6- вісь, 5,13-кронштейн, 7-пружина, 8-тяга, 9-плита штовхачів, 10-рухома половинка форми, 11-нерухома половинка форми, 12-упор, 14- гак, 15-шпилька, 16-колонка.

Струмовідводна решітка штовхачами відривається від нерухомої частини, випадає і по сліпу (похило встановленій полірованій смузі металу) подається на стрічковий конвеєр. По конвеєру решітка проходить під правильними роликами (6) і вкладається на поворотний столик. Повертаючись униз, столик подає решітки між гофрувальні вальці. Прокатування між ними робиться для рифлення поверхні решітки, що поліпшує адгезію активної маси. Після вальців струмовідвід надходить на обрубувальний штамп, де відокремлюється облой (обрізки технологічного виливка). Після штампа подвійні струмопідводи надходять на приймальні напрямні, а облой повертається в котел. З котла на розплавлений свинцево- кальцієвий сплав по тубопроводах, що електрично обігріваються, надходить у ківш-дозатор, і процес повторюється.

Рис. 1.12. Схема ливарного автомата для одержання решіток.

1-нерухома частина ливарної форми, 2-рухома частина ливарної форми, 3-напрямні колонки, 4-ківш-дозатор, 5-сліп, 6-правильні ролики, 7, 11-транспортерна стрічка, 8-приймальний столик, 9-обрубувальний штамп, 10-гофрувальні вальці, 12-рухома подавальна решітка, 13-нагромаджувач решіток-струмовідводів.

Приготування свинцевого порошку

Свинцевий порошок застосовується при виготовленні активної маси акумуляторних пластин. Порошок може бути отриманий двома принципово різними способами:

- розмеленням свинцевих кульок (циліндриків) у млинах;

- розпиленням рідкого свинцю в повітрі (метод Бортона).

Одержання порошку в млинах

При одержанні свинцевого порошку в млинах і оброблюваним матеріалом і агентом, що дробить, є свинцеві циліндрики.Подрібнювання свинцю полегшується за рахунок його окислювання при високій температурі киснем повітря, прокачуваного через млин. Великий вплив на якість одержуваного порошку й ефективність процесу справлює ступінь завантаження млина і швидкість його обертання, але також і витрата, температура і вологість повітря.

Для розмелення порошку застосовуються млини різних типів. Найпростішими, але і малопродуктивними є млини ситового типу (рис. 1.13)



Рис. 1.13. Схема млина ситового типу.

1-живильник, 2-кожух, 3-вентиляційна труба, 4-барабан, 5-сита, 6-бункер для порошку.

Млин складається з кожуха, в якому на порожніх цапфах обертається барабан. Барабан виготовлено із сталевого листа товщиною 1015 мм, навколо нього концентрично розташовано сітку - сито. У внутрішній стінці барабана просвердлено отвори діаметром 23 мм. Отвори мають форму зрізаного конуса, конічною частиною орієнтовані назовні. Такий профіль зменшує їхню забиваємість порошком. Сітка, що оточує барабан, більш дрібнопориста і має отвори діаметром кілька десятків мікронів. Діаметр барабана без сітки 14002000 мм, довжина 9501250 мм. Барабан обертається зі швидкістю 1823 об./хв. У барабан подається повітря, яке йде у вентиляційну трубу і виносить із собою дрібний свинцевий пил. Більш крупна фракція просівається через сито і надходить у бункер-нагромаджувач. Витрата повітря близько 3001100 м3/год, температура на виході барабана 85125 оС. Продуктивність за порошком - 40120 кг/год.

Млин циклонного типу має циліндричну форму, через порожнисту цапфу по осі вводиться порожнистий вал із соплами для подавання повітря. З цього ж боку вводяться свинцеві кульки. Порошок, що утворився в млині, несеться потоком повітря. Відведення пилоповітряної суміші робиться через другу порожнисту цапфу з протилежного боку барабана. Основна частина порошку відокремлюється в циклоні, залишки вловлюються на рукавному фільтрі. Витрата повітря через барабан визначається його температурою. Температура повітря в млині підтримується на рівні 120210 оС. Для регулювання витрати повітря на лінії від вентилятора до млина встановлено шибер. Відведення надлишків тепла здійснюється потоком води, що направляється на зовнішню частину барабана. Барабан має діаметр 10001100 мм і довжину до 1500 мм. Швидкість його обертання 4045 об/хв, завантаження свинцем - від 1200 до 1800 кг. Схему млина циклонного типу показано на рис. 1.14.

Рис. 1.14. Схема млина циклонного типу.

1-вентилятор, 2-бункер для свинцевих кульок (циліндриків), 3-зрошувальна охолодна система, 4-млин, 5 - свинцеві кульки (циліндрики), 6-термометр, 7-циклон.

Вихровий млин складається з конічного барабана найбільшим діаметром 1800 мм і довжиною 2400 мм, вентилятора продуктивністю до 5000 м3/год і циклона з фільтрами. Особливістю млина є те, що повітря і вводиться, і виводиться з одного боку барабана. Це створює інтенсивні завихрення потоку повітря, що сприяє відведенню свинцевого порошку, що утворився. Повітря в млиновій установці циркулює по замкнутому контурові: вентилятор барабан млина - циклон вентилятор. Невелика частина повітря відводиться на фільтр і стільки ж засмоктується в систему для поповнення кисню, що витрачається на окислювання свинцю.

Свинець подається через протилежну подачі повітря цапфу, по мірі утворення порошку останній відтісняється в конічну частину барабана і розпушується спеціальними лопатками. Порошок свинцю, що виноситься потоком повітря проходить циклон-класифікатор, де розділяється на фракції під дією відцентрових сил. Дрібні фракції надходять у бункер-нагромаджувач, крупні - повертаються в млин на додатковий помел.

Температурний режим здійснюється за допомогою зрошення зовнішньої поверхні барабана водою. Схему вихрового млина показано на рис. 1.15.

Рис. 1.15. Схема вихрового млина.

1- термометр, 2- свинцеві кульки, 3-повітря, 4- зрошувальна охолодна система, 5 -циклон, 6-повітря на фільтрування, 7- вентилятор, 8-шибер, 9-підкидальні черпаки, 10- термометр, 11-свинцевий порошок.

Продуктивність млинів різного типу, кг/год:

ситовий.................................................................45-100

циклонний….........................................................120-250

вихровий...............................................................250-600.

Барабанний млин, показаний на рис. 1.16. Млин являє собою пустотілий циліндр діаметром близько 2 і довжиною майже 4 метри. Усередині циліндра встановлено 4 зуби-перегрібачі, що підвищують якість перемішування циліндриків. На відміну від вище розглянутих млинів, у млин повітря не накачується, а відсмоктується вакуум-насосом. Одну цапфу млина підключено до вакуумного насосу, у через іншу здійснюється завантаження свинцевих циліндриків і подається вода для охолодження, до 90 л/год (тобто, застосовується випарний механізм відведення тепла). Млин укріплено на рамі, встановленій на п'єзовагах, що дозволяють контролювати кількість свинцю в млині (7 тонн) і автоматизувати процес додавання нових порцій циліндриків (вага порції циліндриків, що добавляється, становить 150 кг). В решті принцип приготування порошку аналогічний.

Рис. 1.16. Схема млина.

1-корпус, 2-бункер для завантаження циліндриків, 3-привід обертання млина, 4-рама, 5-п'єзоваги, 6- зуб-перегрібач.

Одержання порошку за методом “Бортон” здійснюється в апараті, показаному на рис. 1.17. Апарат циліндричної форми діаметром 2 м, по осі встановлено перемішувальний пристрій. Лопаті перемішувального пристрою прямі, установлені на висоті 2 см над днищем апарата. При обертанні мішалки в апараті створюється інтенсивний вихровий рух повітря.

На кришці апарата розміщено пневматичний вібратор-струшувач, штуцер для відсмоктування повітря з порошком і люк для введення розплавленого свинцю, повітря і води.

Розплавлений свинець неперервним струменем вливається в апарат і розпорошується в потоці повітря. При цьому відбувається розпилення струменя на краплі й окислювання крапель свинцю. Тепло, що виділяється при цьому, підтримує температуру в апараті близько 450 оС. Для регулювання температури і вологості повітря в апарат подається вода. Частки порошку, що осіли на кришці і стінках апарата, струшуються при роботі вібратора-струшувача.

Порошок, одержуваний за цим методом має розмір часток 2-3 мкм і відрізняється за своїми фізико-хімічними властивостями і ступенем окисленості від порошку, одержуваного в млинах. Млинові порошки мають лускату форму, великий ступінь окисленості, паста, приготовлена на їхній основі матє кращу адгезію до решітки.



Рис. 1.17. Схема апарата для одержання свинцевого порошку за методом "Бортон".

1-труба для заливання розплавленого свинцю, 2-мішалка, 3-вібратор-струшувач, 4-труба для відведення повітря з порошком.

Виготовлення порошку розпиленням розплавленого свинцю має величезну перевагу: потребує в багато разів менше електроенергії (не потрібно обертати агрегат загальною вагою в кілька десятків тонн). Однак зазначені вище недоліки не дозволяють цілком відмовитися від млинів.

Готовий порошок з бункерів-нагромаджувачів млинів транспортується у відділення приготування пасти. Транспортування здійснюється транспортерами шнекового типу (рис. 1.18). Транспортер має вигляд труби діаметром 250-350 мм, усередині якого розташовано архимедів гвинт. Гвинт обертається від електродвигуна зі швидкістю 40-60 об/хв. За рахунок цього сипкий матеріал отримує поступальний рух від одного кінця транспортера до іншого. На цьому принципі улаштовано не тільки транспортери, але й дозатори та сушила.

Рис 1.18 Схема шнекового транспортера.

Відділення приготування пасти

Паста і свинцево-кальцієві решітки-струмовідводи є вихідними компонентами електродів свинцевого акумулятора. Якість пасти і працездатність акумулятора сильно залежать як від співвідношення компонентів, фракційного складу порошку, так і від порядку їх змішування. Паста (активна маса) готується для позитивних і негативних електродів окремо в змішувачах, розташованих у дві лінії. Необхідність роздільного приготування пасти обумовлена її різним складом:

+ Pbпорошок +H2SO4 + H20

- Pbпорошок +H2SO4 + H20 + BaSO4 + розширник.

До складу відділення для приготування пасти, крім змішувачів, входять транспортери і дозатори. Для змішування можуть використовуватися змішувачі періодичної і безупинної дії. Змішувачі періодичної дії мають вигляд циліндрів з плоским днищем. Усередині корпуса поміщено обертовий стакан, ближче до стінки змішувача (міксера) встановлено перемішувальний пристрій з двома режимами швидкостей обертання. Він обертається в напрямку, що збігається з напрямком обертання стакана. У стакіні також встановлено ніж (шкребок), що видаляє пасту зі стінок і дна стакана і направляє пасту до центральної частини, де розміщено розвантажувальну лійку. На кришці міксера є ряд штуцерів для введення сірчаної кислоти, води і свинцевого порошку. Температура в міксері обумовлюється теплом хімічної реакції взаємодії порошку та кислоти і теплом випаровуання води під вакуумом. Схему міксера показано на рис. 1.19.

Свинцевий порошок з бункерів-нагромаджувачів млинового відділення подається в дозатор, де зважується необхідна порція. Потім порошок надходить у змішувач з мішалкою, що повільно працює, і відбувається сухе перемішування. У цей самий період до порошку добавляється волокно. Потім у змішувач подається вода, відбувається вологе перемішування і добавляється сірчана кислота густиною 1,4 г/см3. Мішалка переводиться у швидкий режим перемішування. Контроль за кількістю і порядком введення компонентів, часом перемішування, а також за параметрами процесу здійснюється за допомогою ЕОМ.



Рис. 1.19. Схема міксера періодичної дії для готування пасти.

1-корпус, 2-обертовий стакан, 3-перемішувальний пристрій, 4- ніж для видалення пасти, 5-люк для огляду, 6-лійка для вивантаження пасти, 7-штуцери для введення порошку, кислоти і води, 8-штуцери для відсмоктування повітря.

При готуванні негативної маси, сульфат барію вводять при мокрому перемішуванні. На стадії мокрого перемішування в змішувач можуть добавлятися відходи пасти зі стадії пастонамазки.

Приготовлена активна маса окремо для негативних і позитивних пластин надходить у відділення пастонамазки.

На заводах СНД часто застосовуються змішувачі неперевної дії і дещо інша технологія приготування пасти. Змішувач неперевної дії має коритоподібний корпус і розташовані уздовж нього вали з лопатевими мішалками (рис. 1.20).

Свинцевий порошок дозатором подається з одного кінця корпуса і поступово переміщується до розвантажувального кінця. Разом з порошком неперервним струменем у дозатор уливається слабкий розчин сірчаної кислоти густиною 1,07 г/см3. На деякій відстані по ходу порошку в нього вливається більш концентрований розчин сірчаної кислоти густиною 1,4 г/см3, а ближче до виходу - вода. Всередині змішувача порошок транспортується лопатями мішалок. Перемішувальні пристрої обертаються назустріч один одному, а лопаті на них установлено під різними кутами. При цьому при однаковій швидкості обертання мішалок паста одержує переважний рух від завантажувального кінця змішувача до розвантажувального. Час переміщення від початку змішувача до кінця відповідає оптимальному часу перемішування пасти. Час між завантаженням порошку і додаванням кислоти або води визначається швидкістю поступального переміщення пасти і відстанню, на якій встановлено штуцери подавання цих реагентів.



Рис. 1.20. Схема змішувача неперевної дії.

1-корпус, 2- вали перемішувальних пристороїв, 3-лопатеві мішалки, 4- кришка зі штуцерами подавання кислоти і води, 5- теплообмінник.

Швидкість обертання валів становить приблизно 25 об./хв, час перемішування позитивної активної маси 1015 хв, негативної - 2030 хв.

При продуктивності 1000 кг пасти за годину довжина змішувача становить 1700 мм, діаметр шнека - 200 мм. Іноді при роботі змішувачі встановлюють послідовно.

Подавання свинцевого порошку в змішувач неперевної дії здійснюється шнековим дозатором (рис. 1.21).

Принцип роботи дозатора полягає в тому, що при одному обороті шнека архімедів гвинт переміщує в трубі строго визначену кількість порошку. Розпушник, що обертається в бункері, запобігає злежуванню порошку і забезпечує рівномірність його подавання.



Рис. 1.21. Схема шнекового дозатора.

1-корпус бункера з порошком, 2-дозувальна труба, 3-зсипний патрубок, 4-шнек, 5- перегрібач.

Роботу дозаторів рідини засновано на постійній швидкості витікання рідини через калібрований отвір при постійному рівні рідини в посудині.

Відділення пастонамазки (пастування струмовідводів)

З пастороздавальника відділення готування пасти, вона надходить у відділення пастонамазки, де відбувається вмазування пасти в решітку струмовідвода. Операція пастонамазування може робитися на пастонамазувальних машинах двох типів: стрічкового і шпательного.

Пастонамазувальну машину стрічкового типу показано на рис. 1.22. Струмовідводи з живильника автоматично подаються стрічковим транспортером під бункер намазувальної машини. Паста за допомогою вмазувального ролика вдавлюється в решітку. Товщина шару пасти регулюється висотою встановлення бункера або шибера. Намазані пластини прокочуються між валками, де відбувається ущільнення пасти і віджимання зайвої води. Видаленню води сприяє шар марлі на віджимних валках. Паста, що потрапила на стрічку, знімається з неї шкребком і додатково змивається водою. Відходи пасти потім повертаються в міксер і повторно використовуються.

Недоліком такого типу пастонамазувальної пластини є вмазування пасти тільки з одного боку.

У пастонамазувальній машині шпательного типу (рис. 1.23) струмовідводи просуваються під бункером за допомогою нескінченного ланцюга, що ковзає по напрямних. Решітки вкладаються на ланцюг бічними крайками і так проходять між п'ятачком бункера і гладкою плитою столу. У решітку вмазується паста, що нагнітається лопатями гвинта.

Рис. 1.22. Пастонамазувальна машина стрічкового типу.

1- штовхальний живильник пластин, 2-притискний валик, 3-нагнітальні лопаті, 4-паста, 5-бункер, 6-вмазувальний ролик, 7-шибер, що регулює товщину пластин, 8-стіл, 9-стрічка, 10, 15-вода, 11-марля, 12-прокатний валик, 13-ніж для зняття пасти зі стрічки, 14-паста зі стрічки.



Рис. 1.23. Схема пастонамазувальної машини шпательного типу.

1- ланцюг, 2-лопатки вмазувальника, 3-пасита, 4-бункер, 5-п'ятачок, 6-стіл, 7-шпатель, 8-притискні ролики, 9-стрічка прокатної машини, 10-пластини, 11- знятий надлишок пасти, 12-лоток.

Намазана пастою решітка просувається між кількома парами сталевих підпружинених шпателів, нахилених під кутом до руху пластин. При цьому шпателі вмазують пасту в решітку, ущільнюють її та видаляють надлишок пасти.

Недоліком пастонамазувальної машини шпательного типу є складність регулювання товщини шару пасти, застрягання пластин між шпателями при рухові їх на ланцюговому транспортері, що призводить до зупинення машини і великої кількості браку.

Після пастонамазувальної машини пластини подаються в сушильну камеру для підсушування. Ця операція робиться для того, щоб при дозріванні в кліматичних камерах пластини не злиплися одна з одною. Сушильна камера двохзонна, тунельного типу. У першій зоні підсушування здійснюється інфрачервоним випромінюванням, у другий - обдуванням гарячим повітрям. Повітря нагрівається калориферами, витрата повітря залежить від щільності розташування пластин на стрічці і регулюється шиберами. Повітря рецикулює в сушилі, частина повітря відбирається в загальноцехову вентиляцію.

Час підсушування становить близько однієї хвилини.

На заводах СНД, пластини після намазування надходять на прокатування. Схему прокатної машини показано на рис. 1.24.

Рис. 1.24. Схема прокатної машини.

1- стрічки, 2-притискні валки, 3-пружини, 4-шкребки, 5-промивання в гарячій воді, 6- віджимання стрічки, 7-ролики-лоцмани.

Прокатування пластин необхідне для виглажування поверхні пластин, надання їй видимого рельєфу, віджимання надлишків вологи і поліпшення контакту між пастою і решіткою. Вважається, що ця операція забезпечує більш контрольоване відведення вологи, ніж просте прокатування між вальцями.

Прокатування робиться між двома шарами полотна з матеріалу, що вбирає вологу. Полотно у вигляді нескінченних стрічок рухається по роликах-лоцманах і притискується до пластин валками. Тиск на валки створюється пружинами. Силу притиснення регулюють піджиманням пружин маховиком або гайками. Після прокатування сліди пасти з тканинної стрічки прибирають за допомогою шкребків і подальшого промивання стрічки в гарячій (60-80 оС) воді. Надлишки води після промивання стрічки видаляються віджиманням валками.

Після намазування (прокатування) пластини надходять на сушіння (визрівання).

Сушіння пластин

Сушіння - одна з найвідповідальніших операцій приготування пластин. При сушінні відбувається твердіння пасти, випаровування вологи й окислювання компонентів активних мас і струмовідводів. Від режиму сушіння залежить щільність прилягання пасти до решіток, термін їхньої експлуатації без розтріскування й обсипання. Режим сушіння вибирається експериментальним шляхом і на різних підприємствах може бути різним.Пластини сушаться і визрівають у кліматичній камері. Після попереднього підсушування їх укладають у дерев'яні ящики й подають в камеру витримування, де зберігають в атмосфері теплого вологого повітря (вологість 60-90%, температура 25-40 оС). Це особливо важливо, тому що у вологому повітрі зменшується градієнт вологовмісту по товщині пластин і знижується ймовірність їх усадки і розтріскування. Час витримування пластин у камері та на складі становить близько 10 діб.

Сушіння пластин у кліматичних камерах - досить тривалий процес і потребує великих затрат виробничих площ. Для збільшення швидкості сушіння на деяких заводах СНД пластини сушаться в конвеєрних сушильних камерах тунельного типу, одну з яких показано на рис. 1.25. Перед надходженням у сушильну камеру пластини проходять обробку розчином вуглекислого амонію. Після такої обробки паста практично не дає усадки і не розтріскується.

При конвеєрному сушінні застосовують двохстадійні процеси. На першій стадії пластини обробляють 7-15 хв гарячим повітрям з температурою 90-140 оС і вологістю ~30%. На другій стадії сушіння йде при температурі 30-50 оС і вологості повітря 70-100%.

Після сушіння пластини розділяються на два потоки і надходять спочатку на формування, а потім складання акумуляторів, або спочатку на складання акумуляторів, а потім на формування пластин. Тобто, формування пластин може здійснюватися або у формувальних баках, або безпосередньо в корпусі акумулятора. У результаті, з заводу виходять або акумулятори, заряджені і залиті кислотою, або “сухозаряджені”.

Рис. 1.25. Зовнішній вигляд сушильної камери.

1-ланцюг конвеєра, 2-верхній збірний повітряний канал, 3-калорифер, 4-витяжний вентилятор, 5-рециркуляційний вентилятор, 6-повітровід, 7-нижній повітряний канал.

Формування пластин

Процес формування пластин призначено для переведення сульфатно-оксидних активних мас електродів у форму губчастого свинцю (негативний електрод) і діоксиду свинцю (позитивний електрод). При формуванні відбуваються важливі фазові перетворення, що визначають надалі ємність і термін служби акумулятора. Механізм перетворень при формуванні остаточно не встановлено, оскільки стадії і швидкість перетворення компонентів активних мас залежать від:

-кількості активної маси на одиницю об'єму електроліту в формувальному бакові;

-початкової концентрації кислоти;

-температури електроліту;

-тривалості просочування пластин;

-густини струму при формуванні;

-густини вихідної пасти;

-способу сушіння і тривалості зберігання.

Дільниця формування пластин складається з кількох груп, що об'єднують 60 стаціонарно встановлених формувальних баків. Баки являють собою прямокутні короби, виготовлені з вініпласту і з'єднані послідовно свинцевим ошинуванням. Баки зсередини мають центральну і бічні пластмасові гребінки, в які вставляють пластини (в один паз може вставлятися до трьох пластин). Під гребінками розміщуються свинцеві шини. Пластини встановлюють так, що вушка позитивних пластин упираються в позитивну шину, а вушка негативних - у негативну. Схему бака і схему установлення пластин показано на рис. 1.26.

Рис. 1.26. Схема формувального бака.

1-середня гребінка, 2-позитивні пластини, 3-негативні пластини, 4- струмовідводи від контактних шин позитивних пластин, 5,6-струмовідводи від контактних шин негативних пластин, 7-бічна гребінка, 8-підставка під гребінку, 9- контактні шинки позитивних пластин, 10 - контактні шинки негативних пластин, 11-корпус бака.

Застосовується безпайкове формування подвійних електродних пластин. При формуванні задана кількість пластин встановлюється в бак і заливається сірчаною кислотою. Через годину після заливання для поліпшення контакту вушок пластин із шинами на одну годину вмикається струм зворотної полярності (тобто, на позитивні пластини подається негативний потенціал, а на негативні - позитивний). Після переполюсування вмикають струм нормальної полярності і роблять формування пластин. На заводах СНД для поліпшення якості контакту позитивних пластин з позитивними шинами іноді використовують їх зварювання водневим полум'ям.

Формування проходить за чотирьохступінчастим режимом, тобто, під час формування чотири рази, через 2--6 годин збільшують струмове навантаження на бак Після формування пластини промивають у баку зі знесоленою водою і подають на розрубування подвійних пластин і складання.

Cкладання

Складання акумуляторів здійснюється на конвеєрній лінії при передаванні акумулятора від одного поста (автомата) до іншого. Ці автомати є чисто механічним устаткуванням, їх буде розглянуто схематично. На першому етапі робиться розрубування подвійних струмовідводів. Потім акумуляторні пластини направляють на заплавлювання в сепаратори. Це робиться для запобігання короткому замиканню при щільному упаковуванні позитивних і негативних пластин у моноблоках акумулятора. Як сепаратори можуть використовуватися тонкі листи міпласту або м'яка пориста поліетиленова стрічка. Пластини “вдягають в сорочку” зі стрічки-сепаратора і заплавляють на пакетувальній машині, зовнішній вигляд якої показано на рис. 1.27.

Стрічка змотується з барабана і системою роликів подається зверху вниз у пакетувальний вузол. Перпендикулярно стрічці по конвеєрі рухається позитивна пластина. Пластина торцем упирається в стрічку й обтягується нею зверху і знизу. При цьому циліндр з ножем відрізає від стрічки шматок, довжина якого в два рази більша довжини пластини (тобто, довжина стрічки достатня для обгортання пластини з двох боків). Ширина стрічки на кілька міліметрів більша, ніж у пластини. Пластина, обгорнута стрічкою, рухається між притискними і зварювальними вальцями. Зварювальні вальці заплавляють краї стрічки термоконтактним способом.

Після проходження пластини стрічка знову подається вниз у пакетувальний вузол на фіксовану висоту і до неї підходить наступна пластина. Операція повторюється.

Паралельно з позитивними пластинами в пакетувальний автомат подаються негативні пластини. Вони в сепаратор не заплавляються, а використовуються для набирання електродів моноблока (6 негативних і 5 позитивних пластин покладених одна на іншу послідовно). Електроди, покладені в пакети, подаються на пайку гребінок і вушок.



Рис. 1.27. Зовнішній вигляд пакетувальної машини.

1-барабан зі стрічкою, 2-стрічка, 3-вузол пакетування, 4-вузол подавання пластин, 5-пластина, 6-циліндр з ножем для різання стрічки, 7-зварювальні вальці, 8-ролики транспортера, 9-притискні вальці.

А, Б, В - стадії обгортування пластини сепаратором.

Установку пайки блоків показано на рис. 1.28.



Рис. 1.28. Установка пайки блоків.

I-карусельний верстат, ІІ - литтєвий котел;

А,Б,В,Г,- робочі місця;

1-карусель, 2-обертові щітки для зачищення вушок, 3-литтєві форми, 4- труби для подавання розплавленого сплаву до литтєвих форм, 5- труби для подавання охолодної води.

Установка складається з карусельного верстата і литтєвого котла з відцентровим насосом для перекачування розплавленого сплаву. Карусельний верстат має верхню обертову частину (карусель) квадратної в плані форми. Робочий ритм верстата складається з піднімання каруселі на фіксовану відстань, поворот на 90о й опускання каруселі. На каруселі розташовано чотири робочих місця. На робочому місці А робиться постійне завантаження зібраних електродних пакетів. На робочому місці Б вушка пластин зачищають і покривають флюсом. На робочих місцях В и Г до вушок приварюють гребінки і робиться вивантаження зібраних блоків відповідно.