Bộ công thơng Tổng công ty hoá chất việt nam Công ty cổ phần ắc quy tia sáng báo cáo kết nghiên cứu khoa học Đề tài: Nghiên cứu công nghệ sản xuất ắc quy kín khí không bảo dỡng dung lợng lớn sử dụng cho xe ô tô Chủ nhiệm đề tài: KS Hoà Quang Nam Thành viên tham gia: KS Phạm Hoàng Kim, KS Trần Huy Thắng KS Bùi Thọ Hùng, KS Nguyễn Thị Nga CN.Vũ Duy Khang Đơn vị thực hiện: Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng Địa chỉ: Đại lộ Tôn Đức Thắng, Thành phố Hải phòng Thời gian thực hiện: Bắt đầu tháng năm 2008 Kết thúc tháng 12 năm 2008 7285 13/4/2009 hải phòng 2008 Mục lục Stt 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.4 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6 3.3.7 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 Danh mục Trang Mục lục Tổng quan Cơ sở pháp lý/ xuất xứ đề tài Tính cấp thiết mục tiêu nghiên cứu đề tài Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài Phạm vi nội dung nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu áp dụng đề tài Nội dung nghiên cứu Tổng quan tình hình nghiên cứu nớc Thực nghiệm Phơng pháp tiến hành nghiên cứu Cơ sở lý thuyết Mô tả tóm tắt phơng pháp Cách tiến hành Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu sử dụng cho nghiên cứu Kết nghiên cứu thảo luận Kết Thiết kế chế tạo khuôn đúc sờn cực Kết đúc sờn cực . Kết nghiên cứu trộn trát cao cực . Kết nghiên cứu chế độ ủ-sấy cực sau trát cao . Kết nghiên cứu chế độ hoá thành Kết thiết kế, chế tạo phụ tùng khuôn mẫu lắp ắc quy Kết nghiên cứu chế độ nạp luyện tập ắc quy Kết kiểm tra chất lợng ắc quy Kết thí nghiệm với ắc quy khởi động ô tô loại nhỏ Kết thí nghiệm với ắc quy khởi động ô tô loại lớn Kết thử nghiệm thực tế với ô tô Kết áp dụng sản xuất đại trà Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục 2 2 3 4 4 10 11 11 12 12 13 14 14 14 14 15 16 16 17 19 20 Tổng quan 2.1 Cơ sở pháp lý/ xuất xứ đề tài: - Căn Quyết định số 1999/QĐ-BCN ngày 03/12/2007 Bộ trởng Bộ Công thơng việc giao kế hoạch Khoa học Công nghệ năm 2008 cho đơn vị Bộ - Căn Hợp đồng Nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ số: 159.08 RD/HĐ-KHCN ngày 15/02/2008 Bộ Công thơng Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng 2.2 Tính cấp thiết mục tiêu nghiên cứu đề tài 2.2.1 Tính cấp thiết đề tài ắc quy chì-axit đợc Gaston Planté phát minh từ 1859 Trải qua hàng trăm năm phát triển công nghệ kỹ thuật sản xuất ắc quy giới ngày đợc cải tiến, nâng cao không ngừng hoàn thiện theo hớng đại hoá, tự động hoá Nhờ nguồn điện hoá học phơng tiện tích trữ điện quan trọng phổ biến nhất, đặc biệt đợc sử dụng rộng rãi tất loại xe ô tô Một nhợc điểm lớn ắc quy chì-axit việc sử dụng dung dịch axit sulfuric (H2SO4) làm chất điện ly Trong trình sử dụng khí Oxy Hydro thoát trình phóng/nạp làm nớc gây cạn mức thay đổi nồng độ dung dịch Vì ngời sử dụng phải kiểm tra mức dung dịch bình để bổ xung nớc cất cần thiết Mặt khác khí Oxy Hydro thoát kéo theo axit làm ô nhiễm môi trờng, ảnh hởng đến sức khoẻ ngời gây h hỏng thiết bị sử dụng ắc quy Nên việc nghiên cứu chế tạo chủng loại ắc quy chì-axit không thoát khí, bổ xung nớc cất suốt trình sử dụng (ắc quy kín không bảo dỡng - Maintenance free MF) đối tợng đợc nhà nghiên cứu, nhà sản xuất ắc quy chì-axit giới đặc biệt quan tâm, Với điều kiện cụ thể Công ty cổ phần ắc quy Tia sáng, để kịp thời phục vụ yêu cầu thị trờng, đặt vấn đề sử dụng thiết bị có, với việc tận dụng kết nghiên cứu đơn vị để tiến hành triển khai nghiên cứu công nghệ sản xuất chủng loại ắc quy 2.2.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài : Trên sở thiết bị sản xuất tiên tiến nhập có với kinh nghiệm sản xuất ắc quy kín khí công nghiệp từ năm 1999, tiến hành nghiên cứu đề tài nhằm: * Xây dựng đợc quy trình công nghệ sản xuất ắc quy kín khí bảo dỡng sử dụng cho xe ô tô * Quy trình công nghệ nghiên cứu triển khai áp dụng vào sản xuất thức đạt yêu cầu mà nhập công nghệ * Sản phẩm ắc quy kín khí bảo dỡng sử dụng cho xe ô tô sản xuất phải đạt vợt Tiêu chuẩn Việt nam với ắc quy chì-axit khởi động TCVN4472-1993 * Tạo thêm chủng loại sản phẩm mới: sạch, tiện lợi cho ngời sử dụng, thân thiện với môi trờng Đáp ứng yêu cầu đòi hỏi thị trờng góp phần bảo vệ môi trờng theo định hớng Nhà nớc 2.3 phạm vi nội dung nghiên cứu: 2.3.1 Phạm vi nghiên cứu áp dụng đề tài: * Nghiên cứu công nghệ chế tạo chủng loại ắc quy kín khí bảo dỡng (MF) sử dụng cho xe ô tô Sản phẩm sản xuất phải đạt vợt Tiêu chuẩn Việt nam TCVN4472-1993 với ắc quy chì-axit khởi động * Kết đề tài nghiên cứu đợc triển khai áp dụng Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng 2.3.2 Nội dung nghiên cứu bao gồm: a/ Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất ắc quy kín khí không bảo dỡng sử dụng cho xe ô tô b/ Sản suất thử nghiệm, đánh giá thông số ắc quy Phòng thí nghiệm c/ Sản xuất thử nghiệm, đánh giá thực tế Hoàn thiện quy trình sản xuất quy mô công nghiệp Quá trình nghiên cứu đợc thực cách: - Lựa chọn vỏ bình ắc quy kín sử dụng cho xe ô tô (theo tiêu chuẩn quốc tế) - Thiết kế, chế tạo khuôn sờn cực phù hợp với chủng loại vỏ bình lựa chọn - Lựa chọn công nghệ đúc sờn - Chế tạo chi tiết lắp ráp bình ắc quy thông số kỹ thuật lắp ráp - Lắp bình ắc quy tiến hành thử nghiệm thông số kỹ thuật Phòng thí nghiệm Lắp bình ắc quy lên xe ô tô theo dõi kết thực tế - Điều chỉnh phù hợp với thực tế thức áp dụng vào sản xuất Để giảm thời gian, đẩy nhanh tốc độ nghiên cứu trình thực đề tài, cố gắng triệt để sử dụng thiết bị kỹ thuật có Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng nh: Maý chế tạo bột chì Italia, Máy trộn trát cao USA, Máy ủ sấy cực sau trát cao, Máy nạp điện kỹ thuật số, Hệ thống tuần hoàn dung dịch , Hệ thống tuần hoàn nớc làm nguội dẫy hoá thành, Hệ thống hút sử lý mù axit, Dây chuyền tự động lắp ráp ắc quy ô tô.v.v , tiến hành nghiên cứu xác lập thông số kỹ thuật ảnh hởng đến tính kỹ thuật ắc quy kín-không bảo dỡng sử dụng cho xe ô tô bao gồm: hợp kim đúc sờn cực, phơng pháp trộn - trát cao - hoá thành cực, loại cách sử dụng, chủng loại vỏ bình phơng pháp lắp bình ắc quy Thử nghiệm theo tiêu chuẩn Việt nam tham khảo so sánh với tiêu chuẩn ắc quy ô tô Nhật, Mỹ Châu Âu 2.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu nớc: Vì đặc tính u việt ắc quy kín không bảo dỡng tiện lợi cho ngời sử dụng, giảm ô nhiễm môi trờng, nên ắc quy kín đợc nớc công nghiệp tiên tiến nghiên cứu đa thị trờng nhiều chủng loại, phù hợp với chức sử dụng Các kết nghiên cứu bí công nghệ riêng đơn vị nghiên cứu sản xuất, nên chúng không đợc công bố công bố không đầy đủ nên việc tham khảo khó khăn Trong lĩnh vực sản xuất ắc quy khô-kín khí-không bảo dỡng Việt nam có Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng từ năm 1999 đa vào sản xuất chủng loại ắc quy khô kín khí bảo dỡng sử dụng cho: Xe gắn máy, tín hiệu thông tin liên lạc loại ắc quy công nghiệp có dung lợng từ 1,2Ah đến 1200Ah (theo công nghệ Hàn quốc) ắc quy kín không bảo dỡng sử dụng cho loại xe ô tô Việt nam cha có sở nghiên cứu, sản xuất Vì đề xuất nghiên cứu đề tài nhằm mục đích: - Tạo chủng loại sản phẩm đáp ứng yêu cầu thị trờng với u điểm bật: sẽ, ngời sử dụng cấp dung dịch axit lần đầu, bổ xung nớc cất suốt trình sử dụng, độ bền tuổi thọ cao, bảo vệ môi trờng (sản phẩm sạch) Có lợi cho ngời sử dụng - Tăng lực sản xuất, đa dạng hoá sản phẩm Công ty, tạo thêm việc làm thu nhập cho ngời lao động Thực nghiệm 3.1 Phơng pháp tiến hành nghiên cứu 3.1.1 Cơ sở lý thuyết: Sự thoát khí Oxy, Hydro chất điện hoá trình làm việc ắc quy chì-axit Quá trình phóng/nạp điện ắc quy xẩy theo phơng tình tổng quát: 2PbSO4 + 2H2O = PbO2 + Pb + 2H2SO4 Đồng thời với trình trình nạp điện ắc quy xẩy trình phụ (không mong muốn) trình điện phân nớc: Trong dung dịch axit, nớc phân ly thành ion: H2O = H+ + OHKhi nạp điện đến điện phân huỷ nớc cực âm 4H+ + 4e = 2H2 cực dơng 4OH- - 4e = O2 +2H2O Sự thoát Oxy, Hydro phụ thuộc vào chất điện cực Nói cách khác phụ thuộc vào thoát Oxy Hydro điện cực Nên để hạn chế trình thoát khí với ắc quy chì-axit ngời ta tiến hành nhiều biện pháp nh: - Nghiên cứu lựa chọn thành phần hợp kim đúc sờn cực phù hợp để tăng thoát Oxy Hydro - Nghiên cứu làm tăng khả nhận nạp ắc quy để nạp ắc quy mật độ dòng nhỏ, điện áp thấp - Nghiên cứu khử Oxy Hydro điện cực - Dùng van điều áp để chống nớc & chống nổ trình nạp điện Sự thoát Hydro điện cực phụ thuộc vào độ tinh khiết chì, với ắc quy chì-axit truyền thống nói chung ngời ta sử dụng hợp kim Chì-Angtimon (Pb.Sb) để đúc sờn cực Do thoát Hydro Angtimon nhỏ Chì nên ion H+ dễ bị khử cực âm thành Hydro Để tăng thoát Hydro ngời ta nghiên cứu đúc sờn cực hợp kim Chì-Angtimon có hàm lợng thấp Angtimon nh hợp kim Chì-Canxi, Chì-Canxi-Thiếc, Chì-Cadimi-Thiếc.v.v Khác với ắc quy Chì-axit truyền thống, với ắc quy kín khí - không bảo dỡng lựa chọn đợc hợp kim đúc sờn cực, cách kết cấu phù hợp, trình nạp điện Oxy Hydro sinh không thoát mà tái kết hợp với tạo thành nớc theo phản ứng sau: * Phản ứng cực dơng ( thoát khí O2 ) 2H2O O2 + 4H+ + 4e (1), O2 tiến tới bề mặt cực âm * Phản ứng cực âm Phản ứng hoá học Chì xốp với O2 2Pb + O2 2PbO (2) * Phản ứng hoá học PbO với điện dịch axit 2PbO + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O (3), H2O tới phản ứng (1) * Phản ứng khử làm giảm PbSO4 2PbSO4 +4H+ +4e 2Pb + 2H2SO4 (4) Pb chuyển tới phản ứng (2), H2SO4 chuyển tới phản ứng (3) * Tổng phản ứng: O2 + 4H+ +4e 2H2O Các phản ứng xẩy bên ắc quy nên cân luôn đợc trì, khí thoát ra, ắc quy không nớc trình sử dụng Căn vào lý thuyết sở trên, dự kiến lựa chọn nguyên vật liệu sử dụng tận dụng thiết bị, công nghệ có nh sau: - Đúc sờn cực: Sử dụng hợp kim Chì-Canxi-Thiếc - Trộn, trát cao, sấy, ủ, hoá thành cực: theo công nghệ Hàn quốc - Lá cách: sử dụng kết hợp cách AGM, PE, Bông thuỷ tinh - Vỏ bình: sử dụng vỏ bình ắc quy ô tô loại có van điều áp có màng thuỷ tinh/sứ xốp chống thoát nớc - Thiết bị sản xuất kiểm tra/thử nghiệm: sử dụng thiết bị có Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng 3.1.2 Mô tả tóm tắt phơng pháp: - Căn vào kết khảo sát đặc tính kỹ thuật (điện áp, dung lợng, kích thớc) ắc quy khởi động sử dụng cho chủng loại ô tô thông dụng Việt nam (bảng 1), tiến hành định hớng lựa chọn chủng loại ắc quy dự kiến nghiên cứu chế tạo: Bảng 1: ắc quy khởi động sử dụng cho xe ô tô Stt ắc quy KĐ Điện Dung áp lợng (V) (Ah) 12 36 12 55 12 60 12 70 12 85 Loại xe ô tô sử dụng Matiz, Suzuki 750kg, xe du lịch chỗ, xe tải 550kg v.v Honda Accord, Kia 12 chỗ, Corona 2.4, v.v Toyota Camry, Honda Accord, Deawoo Cielo, Fiat, BMW Huyndai 2,5T, Mekong Land Cruiser máy xăng v.v Mekong Land Cruiser máy dầu, xe tải 1,25Tữ2,50T.v.v Asia 24 chỗ, Hyundai 24 chỗ, Mecedes C200, Deawoo 12 100 1,25T, Zin 130, xe tải 2,5Tữ5T, xe đầu kéo USA v.v Từ số liệu khảo sát loại ắc quy thực tế trên, định lựa chọn loại vỏ ắc quy kín có màng loc thuỷ tinh xốp kích thớc phù hợp với hộc đặt ắc quy xe ô tô (dự kiến vỏ ắc quy nhập đồng thuê đặt làm theo kích thớc tiêu chuẩn), từ kích thớc vỏ ắc quy lựa chọn tiến hành tính toán thiết kế chế tạo khuôn đúc sờn cực - Căn kết phân tích thành phần sờn cực Chì - Canxi ắc quy ngoại nhập kết hợp với phiếu phân tích kiểm tra Nhà cung ứng hợp kim Pb-Ca úc, định lựa chọn hợp kim Chì - Canxi có thành phần theo bảng Bảng 2: Chỉ tiêu kỹ thuật hợp kim chì Canxi thí nghiệm Stt Tên tiêu 10 11 12 13 14 Hàm lợng canxi Thiếc Nhôm Antimoan Đồng Sắt Cadimi Kẽm Bạc Asen Bitmut Niken Lu huỳnh Chì Ký hiệu ĐVT Mức yêu cầu Ca Sn Al Sb Cu Fe Cd Zn Ag As Bi Ni S Pb % % % % % % % % % % % % % % 0,08 ữ 0,12 0,30 ữ 0,40 0,02 ữ 0,03 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,0015 0,001 0,029 0,001 0,001 99,40 ữ 99,50 - Từ thành phần hợp kim Pb-Ca lựa chọn tiến hành thí nghiệm xác lập công nghệ đúc sờn đúc sờn cực với khuôn sờn chế tạo - Nghiên cứu công nghệ trộn, trát cao chì lên sờn cực chế tạo, ủ-sấy-hoá thành thành cực hoạt động - Nghiên cứu công nghệ hoá thành cách phân tích kiểm tra tính điện cực sau hoá thành (với phợng pháp sử dụng Công ty - Căn kết kiểm tra đánh giá chất lợng cực chế tạo, cực đạt tính điện theo dự kiến, phối hợp với phụ tùng lắp ráp nh khuôn mẫu, cữ gá (tự thiết kế, chế tạo) để lắp ráp bình ắc quy hoàn chỉnh - Kiểm tra, đánh giá tính điện ắc quy chế tạo theo Tiêu chuẩn Việt nam TCVN 4472:1993 chạy thử thực tế với ô tô Công ty - Chỉnh lý, hoàn chỉnh quy trình sản xuất Từ kết thu đợc định áp dụng thí nghiệm sản xuất lớn đa vào sản xuất đại trà đạt yêu cầu đặt (Nghiền bột chì, trộn-trát cao cực, ủ-sấy hoá thành cực: sử dụng công nghệ với thiết bị có Công ty cổ phần ắc quy Tia sáng) 3.1.3 Cách tiến hành: - Thiết kế chế tạo khuôn đúc sờn cực phụ tùng, khuôn mẫu, cữ gá lắp ráp ắc quy: Căn điện áp dung lợng ắc quy sử dụng cho ô tô thông dụng Việt nam (bảng 1) lựa chọn loại vỏ ắc quy 12V-36Ah (sử dụng cho xe ô tô loại nhỏ) 12V-85Ah (sử dụng cho xe ô tô loại lớn) loại kín có màng thuỷ tinh xốp ngăn axit KAE LII Machine MFG Co., Ltd (Taiwan) làm sở thiết kế chế tạo khuôn đúc sừơn cực phụ tùng, khuôn mẫu, cữ gá lắp ráp ắc quy - Đúc sờn cực: Xác lập công nghệ đúc sờn đúc sờn cực ắc quy thí nghiệm với khuôn sờn chế tạo hợp kim Chì-Canxi (bảng 2) với máy đúc sờn cực tự động Mỹ, Hàn quốc Đài loan (Công ty có) - Trát cao cực: Bột chì đạt tiêu chuẩn kỹ thuật độ mịn, độ oxy hoá tỷ trọng (từ Xylo bột máy nghiền bột chì Italia ) đợc tải sang máy trộn cao chì USA, bột chì đợc phối trộn với phụ gia ( Barisulfat, Lignin, Fiber block, Carbon, chất ức chế v.v ), nớc khoáng chất (qua trao đổi ion ) dung dịch axít sulfuric (Quá trình trộn cao đợc thực qua sử lý Allen Bradley SLC-5/04 máy tính công nghiệp 6182) để trở thành cao chì có độ dẻo cần thiết (xác định số độ dẻo hình kiểm tra tỷ trọng cao chì) Cao chì đạt yêu cầu đợc trát lên sờn cực với máy trát cao USA Lá cực sau trát cao đợc xếp lên giá cực chuyển vào ủ-sấy hệ thống thiết bị ủ-sấy tự động ( công suất 24 giá cực, tơng ứng 140.000 cực ắc quy / mẻ ) - Hoá thành cực: Lá cực sau ủ-sấy (lá cực sống) đạt tiêu chuẩn kỹ thuật đợc lắp vào thùng hoá thành có chứa dung dịch axit sulfuric loãng, tỷ trọng d = 1,05 ữ 1,07g/cm3 theo phơng pháp lắp song song, thùng hoá thành đợc mắc nối tiếp với thành dẫy để tiến hành hoá thành ( cực dơng đợc nối với cực dơng, cực âm đợc nối với cực âm máy nạp hoá thành Tackless System Formation Rectifier) Kết thúc trình hoá thành ta thu đợc hai loại cực dơng (PbO2) âm (Pb xốp) phân biệt (lá cực chín) Lá cực sau hoá thành đợc rửa axít, sấy khô máy sấy khí trơ Đài loan, đem phân tích xác định hàm lợng [PbO2] cực dơng [PbO] cực âm (theo phơng pháp hành công ty sử dụng) - Gia công cực lắp bình ắc quy: Lá cực sau sấy hoá thành đem cắt, mài theo kích thớc lắp ráp vỏ bình ắc quy lựa chọn (công đoạn gia công cực), sau phối hợp với chi tiết lắp ráp (thiết kế, chế tạo theo kích thớc vỏ bình) đem lắp thành bình ắc quy dây chuyền lắp ắc quy tự động Đài loan Bình ắc quy lắp xong đợc tiến hành kiểm tra đánh giá chất lợng theo tiêu chuẩn TCVN 4472-1993 (xem sơ đồ bớc nghiên cứu mục 3.3) 3.2 Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu hoá chất sử dụng cho nghiên cứu: Bảng 3: thiết bị nghiên cứu Stt Tên thiết bị Hệ thống máy nghiền bột chì (Lead Oxide System) (Ball Mill Type ) Hệ thống máy trộn cao (Battery paste preparation system) Hệ thống máy trát cao (Battery paste plaster system) Đặc điểm kỹ thuật 8.000 kg/ 24 1.000kg/mẻ trộn Trát 240 tấm/phút Máy đúc sờn cực tự động 16 đến 18 phút (Automatic Battery Grid Casting Machine) Hệ thống thiết bị ủ-sấy Công suất: 24giá ủ, sấy cực tự động (Automatic (140.000 cực ắc quy Solidifying and Drying) khởi động ô tô/mẻ) Nơi chế tạo SOVEMA S.r.l Via Spagna, Italy Sandmold systems, inc, Newaygo, Michigan, USA MAC Engineering and Equipment Company, Inc Benton Harbor, Michigan 49022, USA Evermater Development Corp and MAC Engineering Midsouth Industries Co.,Ltd Hệ thống thùng, dẫy hoá thành, hệ thống tuần hoàn dung dịch axit hệ thống xử lý mù axit P/xLá cực Hệ thống máy nạp hoá thành (Tackless System Formation Rectifier) Hệ thống máy nạp điện ắc quy (Operation Battery Cycle System) Dây truyền lắp AQ ô tô (Automatic Asembly Line For Automotive Battery) Máy kiểm tra 3C 10 ( 3C Discharge Tester ) Máy kiểm tra 5C 11 ( 5C Discharge Tester ) Máy kiểm tra tuổi thọ 12 dung lợng ( Life Cycle & Capacity Tester ) 13 dẫy HT, 54thùng/dẫy Công ty Cổ phần Kích thớc thùng (mm) ắc quy Tia sáng 538 x 234 x 387 3380V/DC200V/ 300A Sung Kwang Machine Co.,Ltd 3380V/DC 270V / 20A Sung Kawang Machine Co.,Ltd 800 bình / ca sản xuất KAE LII Machine MFG Co., Ltd Sung Kawang Machine Co.,Ltd Sung Kawang 1220V/6V-12V/100A Machine Co.,Ltd 1220V/6V-12V/400A 3380V/DC20V-5A/20A Sung Kawang Machine Co.,Ltd Bảng 4: Hóa chất nguyên vật liệu thí nghiệm Stt Danh mục Đơn vị Số lợng I * Hoá chất, Nguyên vật liệu - Hợp kim Chì - Canxi - Axit Sulfuric - Bari Sulfat - Lignin - Fiber block - Istree 368 kg 560 1.000 20 2,5 II * ắc quy thí nghiệm 12V- 45Ah MF 12V- 60Ah 12V- 70Ah 12V- 85Ah 12V- 100Ah 12V- 70Ah TĐK.E 12V- 85Ah 12V- 100Ah 2 2 1 Bảng : Kích thớc vỏ bình ắc quy kín kae lii Kích thớc bao Kích thớc hộc Tâm trụ det Tâm trụ tròn Dài Rộng Cao Dài Rộng Cao Lỗ trụ 12-36 195 127 204 27,5 118 182 7,0 36 36 12-85 303 171 203 42,5 159 179 11,8 78 45 12-100 406 172 212 56,5 160 187,5 14,3 86 45 12-150 506 220 212 85,5 157 186,5 15,3 88 50 12-200 518 275 220 105 163 192 18,5 121 61,5 Loại vỏ Căn yêu cầu điện áp, dung lợng, kích thớc yêu cầu ắc quy sử dụng, tham khảo khả đáp ứng vỏ bình Hng Kuk je (Đài loan) Dựa sở kích thớc vỏ bình (Bảng 5) tính toán, thiết kế, chế tạo: sờn cực phụ tùng khuôn mẫu, cữ gá, thành phần nguyên vật liệu công nghệ 3.3 Kết nghiên cứu thảo luận sơ đồ bớc nghiên cứu Bột chì Phụ gia Trộn cao Thiết kế chế tạo khuôn sờn, đúc sờn cực Dung dịch H2SO4 Nớc cất, phụ gia Trát cao Kiểm tra trát cao - + ủ, sấy Hoá Thành Rửa, sấy - Phân tích, Kiểm tra + Gia công Thiết kế, chế tạo khuôn mẫu, cữ gá công nghệ lắp AQ Lắp bình TN TN theoTCVN 4472-1993 + áp dụng sản xuất - 3.3.2.1 kết thiết kế, chế tạo sờn cực ắc quy Bảng : kích thớc thiết kế trọng lợng sờn cực ắc quy thí nghiệm 12V-85Ah 12V-36Ah Stt Thông số đơn vị Lá cực KđMF 12V-85Ah Lá cực KđMF 12V-36Ah (+) (-) (+) (-) Kích thớc sờn cực đơn mm 143x126x1,7 143x126x1,3 112x126x1,5 112x126x1,3 Trọng lợng sờn cực đơn gam 59 53 54 49 Kích thớc chi tiết vẽ sờn cực phụ tùng lắp ráp ắc quy xem phần phụ lục báo cáo kết lựa chọn chủng loại chì áp dụng Bảng : tiêu kỹ thuật hợp kim chì-canxi thí nghiệm Stt Tên tiêu Ký hiệu ĐVT Mức yêu cầu Canxi Ca % 0,08 ữ 0,12 Thiếc Sn % 0,30 ữ 0,40 Nhôm Al % 0,02 ữ 0,03 Antimoan Sb % 0,001 đồng Cu % 0,001 Sắt Fe % 0,001 Cadimi Cd % 0,001 Kẽm Zn % 0,001 Bạc Ag % 0,0015 10 Asen As % 0,001 11 Bitmut Bi % 0,029 12 Niken Ni % 0,001 13 Lu huỳnh S % 0,001 3.3.2.2 kết nghiên cứu chế độ nhiệt đúc sờn cực Bảng 7: Nhiệt độ đúc sờn cực ắc quy ô tô kín khí Stt Vị trí gia nhiệt Nhiệt độ (0C) Nồi nấu chì (Lead pot) 399 ữ 428 ống dẫn chì (Feedline) 482 ữ 510 Máng rót chì (Ladle) 482 ữ 528 Trên khuôn đúc (Mold gate) 199 ữ 220 Dới khuôn đúc (Lower zone) 180 ữ 200 Nớc làm mát khuôn (Mold coolant) 55 ữ 65 Qua nghiên cứu cho thấy đúc sờn cực ắc quy ô tô kín khí băng hợp kim Chì-Canxi (bảng 4) theo chế độ nhiệt bảng phù hợp 3.3.2.3 kết nghiên cứu công nghệ trộn, trát cao cực Bảng 8: ảnh hởng trình trộn cao đến Khả trát cao lên sờn cực ô tô kín khí Stt Danh mục Cao dơng Cao âm M1 M2 M1 M2 Bột chì (kg) 600 800 600 800 Lợng nớc (Kg) 60 82 60 76 Nớc điều chỉnh (Kg) 1ữ3 0ữ1 độ dẻo 252 252 253 253 Tải trọng môtơ 64 64 61 61 Nhiệt độ (O0C) 40 40 40 40 Tỷ trọng cao (g/cm3) 4,42 4,3 4,35 4,3 Khả trát cao Trát tốt Trát tốt Trát tốt Trát tốt Nhận xét: Từ kết thu đợc cho thấy trộn cao với lợng nớc chiếm 10ữ11% so với bột chì, nhiệt độ khống chế 15% 6 17 1917 85,42 90,45 Nâu đỏ 7 21 2241 100,00 95,87 Nâu đen St t % Dung lợng nạp [PbO2] + (%) Nhận xét bề mặt cực dơng Từ kết cho thấy chế độ nạp lựa chọn cho cực khởi động ô tô kín khí loại lớn ổn định, cực dơng chuyển hoá tốt, đạt yêu cầu theo dự kiến 3.3.2.7 kết nghiên cứu chế độ phóng/nạp luyện tập ắc quy Bảng 11: chế độ luyện tập ắc quy khởi động ô tô kín khí Stt Bớc Chế độ Dòng nạp (A) Thời gian (Giờ) Bớc Phóng điện 0,1 CN 2 Bớc Nạp điện 0,1 CN Bớc Nạp điện 0,05 CN Bớc Nạp điện 0,03 CN Tổng thời gian (Giờ) 15 Trong đó: C số dung lợng danh định ắc quy N số mạch nhánh mắc song song luyện tập Lợng dung dịch H2SO4 sử dụng phù hợp: 10 đến 15ml (tỷ trọng 1,28 đến 1,30g/cm3)/ Ah 3.3.3 kết kiểm tra chất lợng ắc quy thí nghiệm Bảng 12: Kết thí nghiệm ắc quy ô tô 12V- 36Ah MF Nội dung kiểm tra thử nghiệm đơn vị TCVN 4472-93 Mẫu Mẫu Mẫu điện áp sau 15 Vol 12,67 12,54 12,56 điện áp sau 30 12,71 12,60 12,57 410 32 615 phút Phóng Kđ (Ip = 3C) Phút Dung lợng CK1 % C20 91,56 90,03 87,75 Dung lợng CK2 93,08 94,56 93,08 Dung lợng CK3 92% C 94,25 96,73 92,42 Phút 30 615 628 635 Chu kỳ 240 - 278 - Phóng Kđ (Ip = 3C) Tuổi thọ Qua kết thí nghiệm cho thấy: đối chiếu với tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN4472-1993) mẫu ắc quy kiểm tra đạt vợt tiêu chuẩn Việt nam : - Khởi động đầu sau chế tạo: IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng phút - Dung lợng phóng chu kỳ đầu IP = 0,05C, yêu cầu đạt 92% Cđm - Khởi động chu kỳ thứ : IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng 30 - Tuổi thọ ắc quy, yêu cầu 240 chu kỳ Bảng 13: Kết thí nghiệm ắc quy ô tô 12V- 85Ah MF Nội dung kiểm tra thử nghiệm đơn vị TCVN 4472-93 Mẫu Mẫu Mẫu điện áp sau Vol 12,53 12,62 12,52 điện áp sau 15 12,56 12,54 12,58 556 53 53 Phóng Kđ (Ip = 3C) Phút phút Dung lợng CK1 % C20 92,83 93,41 89,95 Dung lợng CK2 93,47 92,91 84,52 Dung lợng CK3 92% C 93,50 93,50 92,48 Phút 30 636 622 15 Chu kỳ 240 267 - - Phóng Kđ (Ip = 3C) Tuổi thọ Qua kết thí nghiệm cho thấy: đối chiếu với tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN4472-1993) mẫu ắc quy kiểm tra đạt vợt tiêu chuẩn Việt nam : - Khởi động đầu sau chế tạo: IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng phút - Dung lợng phóng chu kỳ đầu IP = 0,05C, yêu cầu đạt 92% Cđm - Khởi động chu kỳ thứ : IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng 30 - Tuổi thọ ắc quy, yêu cầu 240 chu kỳ 3.3.4 kết KTCL ắc quy sản xuất đại trà Bảng 14: Kết thử nghiệm ắc quy Khởi động ô tô MF Stt Nội dung kiểm tra thử nghiệm đơn vị TCVN 4472-93 12V-36Ah 12V-60Ah 12V-70Ah phút 456 653 455 Phóng Kđ(Ip=3C ) Phút Dung lợng CK1 % C20 90,25 90,57 99,58 Dung lợng CK2 91,34 94,38 96,00 Dung lợng CK3 92% C 92,58 93,11 101,25 Phóng Kđ(Ip=3C ) Phút 30 625 647 643 Qua kết thí nghiệm sản xuất đại trà cho thấy: đối chiếu với tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN4472-1993) mẫu ắc quy 12V-36Ah, 12V-60Ah, 12V-70Ah kiểm tra đạt vợt tiêu chuẩn Việt nam : - Khởi động đầu sau chế tạo: IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng phút - Dung lợng phóng chu kỳ đầu IP = 0,05C, yêu cầu đạt 92% Cđm - Khởi động chu kỳ thứ : IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng 30 - Tuổi thọ ắc quy, yêu cầu 240 chu kỳ Bảng 15: Kết thử nghiệm ắc quy khởi động ô tô MF Stt Nội dung kiểm tra thử nghiệm đơn vị TCVN 4472-93 12V-85Ah 12V-100Ah phút 433 525 Phóng Kđ( Ip=3C ) Phút Dung lợng CK1 % C20 92,08 94,84 Dung lợng CK2 96,75 97,64 Dung lợng CK3 92% C 93,75 100,18 Phóng Kđ (Ip = 3C ) Phút 30 635 620 Qua kết thí nghiệm sản xuất đại trà cho thấy: đối chiếu với tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN4472-1993) mẫu ắc quy 12V-85Ah 12V-100Ah kiểm tra đạt vợt tiêu chuẩn Việt nam : - Khởi động đầu sau chế tạo: IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng phút - Dung lợng phóng chu kỳ đầu IP = 0,05C, yêu cầu đạt 92% Cđm - Khởi động chu kỳ thứ : IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng 30 - Tuổi thọ ắc quy, yêu cầu 240 chu kỳ kết luận Với kết thu đợc trình thực đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất ắc quy kín khí không bảo dỡng dung lợng lớn sử dụng cho xe ô tô kết luận: 4.1 Đề tài đ hoàn thành nội dung đặt theo dự kiến bao gồm: - Lựa chọn vỏ ắc quy khởi động ô tô loại kín (theo kích thớc tiêu chuẩn quốc tế), phù hợp với xe ô tô thông dụng Việt nam - Thiết kế chế tạo khuôn đúc sờn cực theo vỏ - Xác lập công nghệ đúc sờn với khuôn sờn chế tạo - Nghiên cứu công nghệ: trộn, trát cao chì lên sờn cực chế tạo, ủ-sấy cực sau trát cao,hoá thành thành cực hoạt động - Thiết kế, chế tạo phụ tùng lắp ráp nh khuôn mẫu, cữ gá để lắp ráp bình công nghệ lắp bình ắc quy hoàn nh - Kiểm tra, đánh giá tính điện ắc quy chế tạo theo Tiêu chuẩn Việt nam TCVN 4472:1993 chạy thử thực tế với ô tô Công ty - Hoàn chỉnh quy trình sản xuất Đa vào sản xuất đại trà v.v sản phẩm ắc quy đạt tiêu chuẩn Việt nam, công nghệ hợp lý áp dụng đợc vào sản xuất điều kiện thiết bị Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng 4.2 Chất lợng sản phẩm: Qua kết mẫu thí nghiệm mẫu kiểm tra áp dụng sản xuất đại trà (lấy mẫu ngẫu nhiên) cho thấy với tiêu chất lợng theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN4472-1993) mẫu ắc quy kiểm tra đạt vợt tiêu chuẩn: - Khởi động đầu sau chế tạo: IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng phút - Dung lợng phóng chu kỳ đầu IP = 0,05C, y/cầu đạt 92% Cđm - Khởi động chu kỳ thứ : IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng 30 - Tuổi thọ ắc quy, yêu cầu 240 chu kỳ 4.3 Tạo chủng loại sản phẩm đáp ứng yêu cầu thị trờng với u điểm: sẽ, ngời sử dụng cấp dung dịch axit lần đầu, bổ xung nớc cất suốt trình sử dụng, độ bền tuổi thọ cao, bảo vệ môi trờng (sản phẩm sạch) Đa dạng hoá thêm sản phẩm Công ty, tạo thêm việc làm thu nhập cho ngời lao động 4.4 Đề tài đ thực hoàn thành thời gian dự kiến, đạt yêu cầu hiệu theo nh mục tiêu đặt Chủ nhiệm đề tài Hoà Quang Nam T/M nhóm nghiên cứu Ngời báo cáo Phạm Hoàng Kim [...]... tài: Nghiên cứu công nghệ sản xuất ắc quy kín khí không bảo dỡng dung lợng lớn sử dụng cho xe ô tô có thể kết luận: 4.1 Việc nghiên cứu công nghệ sản xuất ắc quy kín dung lợng lớn sử dụng cho xe ô tô đã hoàn thành với các nội dung dự kiến, bao gồm: - Lựa chọn vỏ ắc quy khởi động ô tô loại kín (theo kích thớc tiêu chuẩn quốc tế), phù hợp với xe ô tô thông dụng tại Việt nam - Thiết kế chế tạo đợc khuôn... 250.000KWh sản phẩm ắc quy năm 2007 lên 320.000KWh năm 2008) 5/ Tạo thêm việc làm, tăng thu nhập cho ngời lao động 2.3 mục tiêu và phạm vi nội dung nghiên cứu của đề tài * Mục tiêu đề tài: - Triệt để sử dụng các thiết bị và công nghệ hiện có của Công ty (để đẩy nhanh quá trình nghiên cứu) Xây dựng đợc quy trình công nghệ sản xuất ắc quy kín khí không phải bảo dỡng sử dụng cho xe ô tô (tạo ra chủng loại sản. .. chất lợng ắc quy trong Phòng thí nghiệm và thử nghiệm thực tế trên xe ô tô - Điều chỉnh phù hợp với thực tế sản xuất và sử dụng, áp dụng triển khai sản xuất chính thức * Nơi áp dụng kết quả nghiên cứu: Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng 3 Thực nghiệm 3.1 Nguyên tắc chung: - Sử dụng hệ thống thiết bị sản xuất và kiểm tra hiện có của Công ty - Sử dụng toàn bộ công nghệ sản xuất ắc qui hiện có của Công ty,... loại ắc quy Chì-axit tiên tiến sử dụng cho xe ô tô (kín khí, tiện sử dụng, không phải bảo dỡng) 2/ Tạo ra đợc chủng loại sản phẩm mới mà không phải nhập công nghệ từ nớc ngoài, có lợi cho ngời tiêu dùng và môi trờng Khắc phục nhợc điểm của ắc quy Chì-axit truyền thống 3/ Nâng cao chất lợng, đa dạng hoá sản phẩm của Công ty, tăng cao uy tín của Công ty trên thị trờng 4/ Đáp ứng yêu cầu tăng trởng của Công. .. mới cho Công ty, đáp ứng yêu cầu của thị trờng), áp dụng đợc vào sản xuất chính thức, không phải nhập công nghệ - Chất lợng ắc quy đạt và vợt Tiêu chuẩn Việt nam TCVN4472-1993 * Phạm vi và nội dung nghiên cứu: - Lựa chọn loại ắc quy để nghiên cứu (điện áp, dung lợng, kích thớc, loại xe sử dụng) Thiết kế, chế tạo lá cực và các chi tiết, phụ tùng phù hợp với ắc quy - Nghiên cứu các bớc công nghệ sản xuất. .. ứng: O2 + 4H+ +4e 2H2O Các phản ứng trên xẩy ra bên trong ắc quy nên cân bằng luôn luôn đợc duy trì, không có khí thoát ra, ắc quy không mất nớc trong quá trình sử dụng cơ sở lựa chọn loại ắc quy nghiên cứu Bảng 1: ắc quy khởi động sử dụng cho xe ô tô ắc quy Kđ Stt điện áp (V) Dung lợng (Ah) 1 12 36 Matiz, Suzuki 750kg, xe du lịch 7 chỗ, xe tải 550kg v.v 2 12 55 Honda Accord, Kia 12 chỗ, Corona 2.4,... Nghiên cứu công nghệ sản xuất ắc quy kín khí không bảo dỡng dung lợng lớn sử dụng cho xe ô tô Chủ : KS Hoà Chủ nhiệ nhiệm đề tà tài Hoà Quang Nam Thà Thành viê viên tham gia : KS Phạ Phạm Hoà Hoàng Kim, KS Trầ Trần Huy Thắ Thắng ThS Tô Tô Văn Thà Thành, KS Nguyễn Thị Nga KS Bù Bùi Thọ Thọ Hùng, CN Vũ Duy Khang Đơn vị : Cô Công ty Cổ Cổ phầ phần ắc quy Tia sá sáng Địa chỉ : Đại lộ chỉ lộ Tôn Đức Thắ Thắng,... (điện áp, dung lợng và tuổi thọ của ắc quy) Tham khảo quy trình phóng nạp luyện tập với ắc quy kín khí không bảo dỡng cố định và dùng cho xe gắn máy Công ty hiện có, chúng tôi tính toán xác định thể tích và tỷ trọng dung dịch axit Sulfuric (H2SO4) cấp cho ắc quy ô tô kín khí nhận thấy: lợng dung dịch phù hợp là 10ữ15ml (tỷ trọng 1,28ữ1,30g/cm3)/Ah và nạp luyện tập cho ắc quy dạng này theo bảng 11 là phù... tính năng điện của ắc quy chế tạo ra theo Tiêu chuẩn Việt nam TCVN 4472:1993 và chạy thử thực tế với ô tô của Công ty - Hoàn chỉnh quy trình sản xuất; Đa kết quả nghiên cứu vào áp dụng sản xuất đại trà đã đạt đợc mục tiêu đặt ra: chất lợng sản phẩm ắc quy đạt tiêu chuẩn Việt nam, công nghệ hợp lý áp dụng đợc vào sản xuất ở điều kiện thiết bị của Công ty CP ắc quy Tia sáng 4.2 Chất lợng sản phẩm: Qua kết... quả đã đạt đợc, chúng tôi đề nghị các Cơ quan quản lý cấp trên và Ban Giám đốc Công ty tạo điều kiện cho Nhóm nghiên cứu (về thời gian, kinh phí, thiết bị) để có thể tiếp tục nghiên cứu nâng cao thêm chất lợng sản phẩm đã có và chế tạo thêm các chủng loại ắc quy kín khí sử dụng cho tất cả các loại ô tô thông dụng hiện đang lu hành tại Việt nam Chủ nhiệm đề tài T/M nhóm nghiên cứu Ngời báo cáo Hoà Quang ... tài: Nghiên cứu công nghệ sản xuất ắc quy kín khí không bảo dỡng dung lợng lớn sử dụng cho xe ô tô kết luận: 4.1 Việc nghiên cứu công nghệ sản xuất ắc quy kín dung lợng lớn sử dụng cho xe ô tô. .. nghiệm sản xuất ắc quy kín khí công nghiệp từ năm 1999, tiến hành nghiên cứu đề tài nhằm: * Xây dựng đợc quy trình công nghệ sản xuất ắc quy kín khí bảo dỡng sử dụng cho xe ô tô * Quy trình công nghệ. .. loại ắc quy công nghiệp có dung lợng từ 1,2Ah đến 1200Ah (theo công nghệ Hàn quốc) ắc quy kín không bảo dỡng sử dụng cho loại xe ô tô Việt nam cha có sở nghiên cứu, sản xuất Vì đề xuất nghiên cứu