Tài liệu Báo cáo Khoa hoc 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: Bộ công th−ơng
Tổng công ty hoá chất việt nam
Công ty cổ phần ắc quy tia sáng
báo cáo
kết quả nghiên cứu khoa học
Đề tài: “ 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”
Chủ nhiệm đề tài: KS. Hoà Quang Nam
Thành viên tham gia: KS. Phạm Hoàng Kim, KS. Trần Huy Thắng
ThS. Tô Văn Thành, KS. Nguyễn Xuân Long
KS. Nguyễn Thị Nga, KS. Bùi Thọ Hùng
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 1 năm 2007
Kết thúc tháng 12 năm 2007
6816
24/4/2008
hải phòng 2007
1
1. Mục lục
Stt Danh mục Trang
1 Mục lục …………………………………………………….... 1
2 Tổng quan ………………………………………………....... 2
2.1. Cơ sở pháp lý/ xuất xứ của đề tài …………………………..... 2
2.2. Tính cấp thiết và mục tiêu nghiên cứu của đề tài …………..... 2
2.2.1. Tính cấp thiết của đề tài…………………………………….... 2
2.2.2. Mục tiêu nghiên cứu c...
58 trang |
Chia sẻ: haohao | Lượt xem: 1438 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Báo cáo Khoa hoc 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, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Bộ công th−ơng
Tổng công ty hoá chất việt nam
Công ty cổ phần ắc quy tia sáng
báo cáo
kết quả nghiên cứu khoa học
Đề tài: “ 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”
Chủ nhiệm đề tài: KS. Hoà Quang Nam
Thành viên tham gia: KS. Phạm Hoàng Kim, KS. Trần Huy Thắng
ThS. Tô Văn Thành, KS. Nguyễn Xuân Long
KS. Nguyễn Thị Nga, KS. Bùi Thọ Hùng
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 1 năm 2007
Kết thúc tháng 12 năm 2007
6816
24/4/2008
hải phòng 2007
1
1. Mục lục
Stt Danh mục Trang
1 Mục lục …………………………………………………….... 1
2 Tổng quan ………………………………………………....... 2
2.1. Cơ sở pháp lý/ xuất xứ của đề tài …………………………..... 2
2.2. Tính cấp thiết và mục tiêu nghiên cứu của đề tài …………..... 2
2.2.1. Tính cấp thiết của đề tài…………………………………….... 2
2.2.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm …………………..... 2
2.3. Phạm vi và nội dung nghiên cứu .............................................. 3
2.3.1. Phạm vi nghiên cứu và áp dụng của đề tài................................ 3
2.3.2. Nội dung nghiên cứu bao gồm.................................................. 3
2.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài n−ớc............... 4
3. Thực nghiệm............................................................................ 7
3.1. Ph−ơng pháp tiến hành nghiên cứu............................................ 7
3.1.1. Nguyên tắc chung...................................................................... 7
3.1.2. Mô tả tóm tắt ph−ơng pháp........................................................ 7
3.2. Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu sử dụng cho nghiên cứu ..... 8
3.3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận............................................... 10
3.3.1. Cách tiến hành........................................................................... 11
3.3.2. Kết quả nghiên cứu …………………………………............... 11
3.3.2.1. Kết quả nghiên cứu ph−ơng pháp trộn cao................................ 11
3.3.2.2. Kết quả nghiên cứu chế độ ủ sấy lá cực sau trát cao…………. 13
3.3.2.3. Kết quả nghiên cứu ảnh h−ởng của chế độ hoá thành………... 14
3.3.2.4. Kết quả kiểm tra trọng l−ợng lá cực………………………….. 17
3.3.3. Kết quả kiểm tra chất l−ợng ắc quy .......................................... 18
3.3.3.1. Kết quả thí nghiệm với ắc quy xe máy……….......................... 18
3.3.3.2. Kết quả thí nghiệm với ắc quy ô tô………................................ 19
3.3.3.3. Kết quả thí nghiệm với ắc quy kín khí...................................... 19
3.4 Kết quả áp dụng sản xuất đại trà............................................... 20
3.5. Hiệu quả về mặt kinh tế............................................................ 20
3.5.1. Hiệu quả tiết kiệm điện năng và n−ớc...................................... 20
3.5.2. Hiệu quả tiết kiệm NVL............................................................ 21
3.5.3. Hiệu quả sử dụng thiết bị.......................................................... 21
4 Kết luận ……………………………………………………... 22
5 Tài liệu tham khảo ………………………………………….. 23
6 Phụ lục ………………………………………………………. 24
2
2. Tổng quan
2.1. Cơ sở pháp lý/ xuất xứ của đề tài:
- Căn cứ Quyết định số 3474/QĐ-BCN ngày 05/12/2006 của Bộ tr−ởng Bộ
Công nghiệp về việc giao kế hoạch Khoa học và công nghệ năm 2007 cho các
đơn vị của Bộ.
- Căn cứ Hợp đồng Nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ số: 13.07
RD/HĐ-KHCN ngày 24/01/2007 giữa Bộ Công nghiệp và Công ty Cổ phần ắc
quy Tia sáng.
2.2. Tính cấp thiết và mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
2.2.1. Tính cấp thiết của đề tài.
Sản xuất ắc quy chì-axit bao gồm nhiều quá trình công nghệ và thiết bị
khác nhau có thể cho ra các loại sản phẩm ắc quy và chất l−ợng khác nhau.
Các nhà sản xuất và nghiên cứu ắc quy trên thế giới không ngừng quan
tâm nghiên cứu cải tiến công nghệ và thiết bị để cho ra các sản phẩm ắc quy
ngày càng tốt hơn, rẻ hơn, đa dạng hơn, năng suất cao hơn. Tuy vậy các kết
quả nghiên cứu này vì nhiều lý do th−ờng không đ−ợc công bố hoặc công bố
một cách không đầy đủ nên việc tham khảo là khó khăn
Vì tầm quan trọng của việc cải tiến công nghệ đối với chất l−ợng ắc quy
cũng nh− việc tăng năng suất, hạ giá thành sản phẩm nên những năm qua các
Công ty ắc quy thuộc Tổng Công ty Hoá chất Việt nam nh− Công ty Cổ phần
Pin-ắc quy Miền nam (PINACO) và Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng
(TIBACO) đã tiến hành nhập ngoại nhiều thiết bị tiên tiến và tiến hành nghiên
cứu cải tiến công nghệ để khai thác các −u điểm của hệ thống máy nhập này.
Với Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng: năm 2006 đã nhập một loạt thiết bị
tiên tiến mới bao gồm: Hệ thống máy nghiền bột chì của Italia, Hệ thống máy
trộn trát cao và đúc s−ờn cực của Mỹ, Hệ thống máy ủ sấy tự động liên doanh
Trung quốc-Italia .v.v.. Nên việc nghiên cứu cải tiến công nghệ ngoài ý nghĩa
chính là nâng cao chất l−ợng sản phẩm ắc quy còn có ý nghĩa rất lớn là khai
thác những −u điểm của hệ thống thiết bị mới này mà không phải nhập công
nghệ từ n−ớc ngoài, tiết kiệm điện năng, nguyên vật liệu và tăng năng lực sản
xuất, hạ giá thành sản phẩm.
2.2.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài :
Trên cơ sở các thiết bị mới nhập và đã có, chúng tôi tiến hành nghiên cứu cải
tiến công nghệ sản xuất ắc quy tích điện khô của Công ty Cổ phần ắc quy Tia
sáng nhằm:
+ Nâng cao chất l−ợng sản phẩm ắc quy v−ợt ≥ 5% tiêu chuẩn Việt nam
3
TCVN4472-1993 ở một số chỉ tiêu chính nh− khởi động, dung l−ợng chế độ
phóng điện 20giờ, tuổi thọ, tự phóng.
+ Giảm ≥ 10% nguyên vật liệu cho mỗi đơn vị sản phẩm.
+ Tăng năng lực sản xuất-tiêu thụ của Công ty từ 175.000KWh/năm 2006 lên
250.000KWh/năm 2007
Nội dung nghiên cứu bao gồm:
- Nghiên cứu thay đổi công thức trộn cao chì với máy trộn cao Mỹ
- Nghiên cứu thay đổi công nghệ ủ-sấy lá cực với máy ủ sấy tự động
- Nghiên cứu thay đổi chế độ hoá thành nhằm nâng cao năng lực thiết bị
2.3. phạm vi và nội dung nghiên cứu:
2.3.1. Phạm vi nghiên cứu và áp dụng của đề tài:
Đề tài đ−ợc nghiên cứu và triển khai áp dụng tại Phân x−ởng lá cực của
Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng.
Phân x−ởng lá cực trong dây chuyền sản xuất của Công ty Cổ phần ắc quy
Tia sáng có nhiệm vụ sản xuất lá cực ắc quy để cung cấp cho Phân x−ởng lắp
ráp ắc quy của Công ty, gồm 2 X−ởng chính:
+ X−ởng 1: có nhiệm vụ chế tạo lá cực sống, diện tích x−ởng S1 = 72m x 18m
= 1296m2, trong x−ởng lắp đặt Hệ thống máy nghiền bột chì Italia, Hệ thống
máy trộn-trát cao USA, 2 Hệ thống máy ủ-sấy tự động liên doanh Trung quốc-
Italia, 6 máy đúc s−ờn cực USA, Hàn quốc và Đài loan.
+ X−ởng 2: có nhiệm vụ hoá thành lá cực sống thành lá cực chín, rửa sạch axit
lá cực sau hoá thành, sấy khô và cắt thành lá cực đơn, diện tích x−ởng
S2 = 72m x 18m =1296 m
2, trong x−ởng lắp đặt 13 dẫy thùng hoá thành bằng
cao su cứng Ebonit (mỗi dẫy có 52 thùng chứa dung dịch axit Sulfuric loãng để
điện phân hoá thành lá cực) cùng hệ thống máy nạp điện hoá thành đảo chiều kỹ
thuật số tự động Hàn quốc/Trung quốc và hệ thống thiết bị rửa, sấy lá cực sau
hoá thành Đài loan.
2.3.2. Nội dung nghiên cứu bao gồm:
Sử dụng các thiết bị và cải tiến kỹ thuật hiện có tại Phân x−ởng lá cực
nh−: Maý chế tạo bột chì Italia, Máy trộn trát cao USA, Máy ủ sấy lá cực sau
trát cao, Máy nạp điện kỹ thuật số, Hệ thống tuần hoàn dung dịch , Hệ thống
tuần hoàn n−ớc làm nguội các dẫy hoá thành, hệ thống hút và sử lý mù axit.v.v..
tiến hành nghiên cứu xác lập các thông số kỹ thuật công nghệ của từng công
đoạn sản xuất cho 45 chủng loại lá cực hiện có của Công ty.
Tiến hành lắp ráp bình ắc quy, kiểm tra thử nghiệm theo Tiêu chuẩn Việt
nam và tiêu chuẩn Ngành.
Yêu cầu:
4
• Đạt mục tiêu của đề tài là chất l−ợng ắc quy ≥ 5% tiêu chuẩn Việt nam
TCVN4472-1993 ở một số chỉ tiêu chính nh− dung l−ợng khởi động, dung
l−ợng chế độ phóng điện 20giờ, tuổi thọ, tự phóng.
• Giảm ≥ 10% nguyên vật liệu cho mỗi đơn vị sản phẩm. Công nghệ áp
dụng đ−ợc vào sản xuất của Công ty
• Tăng năng lực sản xuất – tiêu thụ của Công ty từ 175.000KWh/năm
2006 lên 250.000KWh/năm 2007
2.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài n−ớc:
Nhìn chung quá trình sản xuất ắc quy chì-axit theo công nghệ lá cực trát
cao có thể tóm tắt nh− sau: Chì kim loại có độ tinh khiết cao (99,98 ữ 99,99%Pb
) đ−ợc nghiền thành bột. Bột chì đạt tiêu chuẩn kỹ thuật (về độ mịn, độ oxy hoá,
tỷ trọng…) đ−ợc phối trộn với các phụ gia ( Barium sulfat, Lignin, Axit humic,
Fiber block, Carbon.v.v..), n−ớc sạch khoáng chất và dung dịch axít sulfuric để
tạo thành cao chì có độ dẻo cần thiết. Cao chì đạt tiêu chuẩn đ−ợc trát lên s−ờn
cực đã đ−ợc đúc sẵn bằng chì hợp kim Chì-Angtimon với ắc quy tích điện khô
hoặc Chì-Canxi với ắc quy kín khí. Lá cực trát xong đ−ợc đem ủ - sấy để tăng độ
Oxy hoá và làm khô, sau đó chúng đ−ợc đem điện phân hoá thành bằng dòng
điện một chiều trong dung dịch axít sulfuric loãng để tạo ra hai loại lá cực
d−ơng (PbO2) và âm (Pb xốp) phân biệt. Lá cực sau hoá thành đ−ợc rửa sạch
axít, sấy khô và đem lắp bình ắc quy.
2.4.1. Quá trình trộn cao để chế tạo cao chì:
Bột chì đ−ợc tạo ra từ máy nghiền bột chì (Italia) đạt tiêu chuẩn kỹ thuật
đ−ợc phối trộn với các phụ gia, n−ớc cất và dung dịch axít sulfuric để tạo thành
cao chì: Độ Oxy hoá và độ mịn của bột chì, thành phần và khối l−ợng phụ gia,
l−ợng n−ớc và l−ợng dung dịch axit, các b−ớc thực hiện (thứ tự và thời gian trộn)
ảnh h−ởng rất lớn đến chất l−ợng cao chì, khả năng trát cao lên s−ờn cực và hệ
số hoạt động và tiêu hao nguyên liệu cho mỗi đơn vị sản phẩm.
Để tăng hiệu suất sử dụng chất hoạt động ng−ời ta nghiên cứu tăng độ
xốp của chất hoạt động bằng cách đ−a thêm các chất phụ gia vào thành phần cao
chì, thay đổi l−ợng axit trộn cao cũng nh− tỷ trọng axit và công nghệ trộn .Lá
cực có độ xốp tăng làm bề mặt tiếp xúc của điện dịch với chất hoạt động tăng,
làm giảm phân cực nồng độ do đó dung l−ợng phóng điện của lá cực sẽ tăng,
nh−ng độ xốp tăng lại làm tuổi thọ ắc quy giảm; vì vậy cần phải lựa chọn đ−ợc
thành phần và công nghệ trộn cao một cách phù hợp.
Đối với n−ớc ta nguyên liệu để sản xuất ắc quy chủ yếu vẫn phải nhập
ngoại, l−ợng nguyên liệu dùng nhiều nhất là chì nguyên chất và chì hợp kim . Từ
5
năm 2002 đến nay giá các loại nguyên liệu này liên tục tăng (xem bảng 1), nên
việc giảm định mức chì (do hiệu suất sử dụng chất hoạt động tăng lên) có ý
nghĩa rất lớn đến việc hạ giá thành sản phẩm.
Bảng 1: Giá chì và chì hợp kim năm 2002 - 2007
Giá mua (VNĐ/kg), năm
Stt
Tên nguyên
liệu
Đơn
vị 2002 2003 2004 2005 2006 2007
1 Chì ng/chất
(99,98%Pb)
Kg 7.857 13.380 18.000 19.122 23.029 54.062
2 Chì hợp kim
Pb-Sb
“ 8.360 10.781 16.221 18.284 23.191 54.218
3 Chì hợp kim
Pb-Ca
“ 9.260 9.498 17.232 19.073 24.156 63.142
Với đề tài cụ thể này để đạt đ−ợc mục tiêu tạo ra cao chì trát tốt lên s−ờn
cực với tốc độ trát cao (240tấm cực/phút), có độ xốp tốt, tiết kiệm đ−ợc nguyên
vật liệu , chúng tôi tiến hành nghiên cứu thay đổi các b−ớc công nghệ trộn phù
hợp với máy.
2.4.2. Quá trình ủ-sấy lá cực sống sau trát cao
Lá cực sau trát cao tr−ớc khi đem hoá thành cần đ−ợc qua công đoạn ủ-
sấy (Curing and Drying) để tăng độ Oxy hoá của lá cực và làm khô chặt lá cực
sau trát cao, giúp giảm điện năng và thời gian hoá thành ở công đoạn sau.
Quá trình ủ lá cực đ−ợc tiến hành trong phòng ủ với độ ẩm cao và nhiệt độ
phù hợp, ở đây thực hiện phản ứng Oxy hoá lá cực
H2O + t0C
2 Pb + O2 = 2PbO + Q
Việc lựa chọn đ−ợc chế độ ủ lá cực ( độ ẩm, nhiệt độ, thời gian ) phù hợp
sẽ tiết kiệm đ−ợc nhiều điện năng và thời gian công nghệ.
Quá trình sấy đ−ợc thực hiện tiếp sau quá trình ủ để làm chặt và khô lá
cực sau ủ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hoá thành
2.4.3. Quá trình hoá thành lá cực:
Hoá thành lá cực là công đoạn tạo ra PbO2 ở cực d−ơng và Pb xốp ở cực
âm bằng cách điện phân lá cực sống trong dung dịch axit Sulfuric loãng với
dòng điện một chiều, quá trình xẩy ra theo các phản ứng chính sau:
- ở cực d−ơng: PbSO4 + 2H2O = PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e_
- ở cực âm: PbSO4 + 2e_ = Pb + SO42-
Ph−ơng trình tổng quát: 2PbSO4 + 2H2O = PbO2 + Pb + 2H2SO4
6
Quá trình hóa thành đóng vai trò rất lớn đến chất l−ợng lá cực và tiêu tốn
khoảng 45% l−ợng điện năng sản xuất của Công ty. Mặt khác theo kế hoạch sản
xuất-kinh doanh của Tổng Công ty Hoá chất Việt nam giao cho Công ty Cổ
phần ắc quy Tia sáng hàng năm tăng đều khoảng 15 đến 20%/năm, trong khi số
l−ợng thiết bị và diện tích nhà x−ởng hoá thành có hạn. Nên việc nghiên cứu
cải tiến chế độ nạp điện hóa thành lá cực phù hợp để nâng cao chất l−ợng sản
phẩm, tăng năng lực sản xuất hiện có, giảm chi phí điện năng là rất cần thiết.
Với điều kiện cụ thể của Công ty cổ phần ắc quy Tia sáng, để kịp thời phục
vụ sản xuất, nâng cao chất l−ợng sản phẩm, tiết kiệm chi phí đầu t−, giảm giá
thành sản phẩm. Chúng tôi đặt vấn đề sử dụng các thiết bị hiện có, cùng với việc
tận dụng các kết quả nghiên cứu của dự án phát triển bền vững đã thực hiện
trong năm 2005 nh− : hệ thống hút mù axit, tuần hoàn dung dịch hoá thành, tuần
hoàn n−ớc làm mát các dẫy hoá thành trong quá trình điện phân lá cực để tiến
hành tự nghiên cứu quá trình này, thay cho việc phải nhập thêm thiết bị và mở
rộng nhà x−ởng.
Khi hoá thành với mật độ dòng điện nhỏ sẽ hạn chế quá trình thoát khí làm
tăng hiệu suất sử dụng dòng điện, nh−ng lại kéo dài thời gian hoá thành, không
phù hợp với nhịp độ sản xuất công nghiệp. Nh−ng nếu hoá thành với mật độ
dòng điện lớn thì kết quả lại ng−ợc lại.
Quá trình hoá thành lá cực đ−ợc sử dụng với ph−ơng pháp nạp dòng không
đổi: khi bắt đầu đóng điện, điện thế thùng hoá thành rất lớn (khoảng 2,4 đến
2,6V/thùng) do điện trở của cao chì lớn. Sau khoảng 20 đến 30 phút điện trở
thùng giảm dần làm điện áp giảm xuống còn khoảng 2,0 đến 2,1V/thùng, sau đó
điện áp từ từ tăng lên. ở giai đoạn đầu, điện thế thùng hoá thành còn thấp, quá
trình hoá thành ít thoát khí nên hiệu suất sử dụng dòng điện cao có thể lớn hơn
80%, nên có thể sử dụng mật độ dòng điện cao ở giai đoạn này. Cuối giai đoạn
hoá thành quá trình thoát khí xẩy ra mạnh làm giảm hiệu suất dòng điện lớn vì
vậy nên dùng mật độ dòng nhỏ.
Căn cứ vào đó để tăng hiệu suất sử dụng dòng điện và giảm thời gian hoá
thành ng−ời ta th−ờng tiến hành nạp điện theo nhiều bậc với mật độ dòng nạp
giảm dần. Việc lựa chọn bậc, mật độ dòng và thời gian nạp cuả mỗi bậc cũng
nh− cách lắp lá cực, tỷ trọng và thành phần dung dịch điện phân, nhiệt độ dung
dịch, thời gian hoá thành.v.v.. một cách hợp lý có ý nghĩa rất lớn đến chất l−ợng
sản phẩm, hiệu suất sử dụng điện năng cũng nh− thời gian công nghệ, hiệu suất
sử dụng thiết bị. Trong đó việc lựa chọn mật độ dòng điện cho các b−ớc nạp và
thời gian nạp các bậc một cách chính xác có ý nghĩa rất lớn.
7
Hệ thống làm nguội thùng hoá thành, hệ thống tuần hoàn điều chỉnh dung
dịch điện phân, hệ thống hút mù axit chúng tôi tận dụng những kết quả đã có.
Phần nghiên cứu này chỉ tập trung vào nghiên cứu cách lắp lá cực, chọn-chia
b−ớc nạp một cách hợp lý với việc sử dụng mật độ dòng nạp cho từng b−ớc nh−
thế nào là phù hợp cho mỗi chủng loại lá cực đang sản xuất tại Công ty
3. Thực nghiệm
3.1. Ph−ơng pháp tiến hành nghiên cứu
3.1.1. Nguyên tắc chung:
- Dùng ph−ơng pháp đối chứng với các kết quả đã có hiện tại
- Nghiên cứu thay đổi công thức trộn cao chì với máy trộn cao Mỹ
- Nghiên cứu chế độ ủ, sấy lá cực sau trát cao với máy ủ sấy tự động
- Nghiên cứu thay đổi chế độ hoá thành với 45 chủng loại lá cực hiện có,
xác định các thông số kỹ thuật liên quan cho quá trình nạp điện hóa thành.
Kiểm tra chất l−ợng lá cực sau hoá thành bằng cảm quan và phân tích hàm
l−ợng PbO2 lá cực d−ơng và hàm l−ợng PbO lá cực âm.
- Lắp ráp bình ắc quy, thí nghiệm ắc quy theo TCVN 4472-1993 và Tiêu
chuẩn Ngành. Từ kết quả tốt nhất thu đ−ợc tiến hành thí nghiệm sản xuất lớn và
hiệu chỉnh phù hợp với thực tế.
- Thí nghiệm sản xuất lớn và hiệu chỉnh phù hợp với thực tế.
- Nghiệm thu và đ−a vào vận hành chính thức phục vụ sản xuất.
3.1.2. Mô tả tóm tắt ph−ơng pháp:
Bột chì đạt tiêu chuẩn kỹ thuật về độ mịn, độ oxy hoá, tỷ trọng đ−ợc phối
trộn với phụ gia ( Barisulfat, Lignin, Fiber block, Carbon.v.v..), n−ớc cất và dung
dịch axít sulfuric theo công nghệ nghiên cứu bằng máy trộn cao USA mới nhập
để trở thành cao chì có độ dẻo cần thiết (xác định bằng độ dẻo hiển thị của máy
và cân kiêmt tra tỷ trọng cao). Cao chì đạt tiêu chuẩn đ−ợc trát lên s−ờn cực đã
đ−ợc đúc sẵn bằng máy trát cao USA mới nhập. Lá cực trát xong đ−ợc sấy sơ bộ
rồi đem ủ, sấy trong thiết bị ủ/sấy tự động và hoá thành bằng dòng điện một
chiều trong dung dịch axít sulfuric loãng để tạo ra hai loại lá cực d−ơng (PbO2)
và âm (Pb xốp) phân biệt. Lá cực sau hoá thành đ−ợc rửa sạch axít, sấy khô
(bằng máy sấy khí trơ Đài loan) đem phân tích hàm l−ợng PbO2 lá d−ơng, PbO
lá âm và đem lắp bình ắc quy. Bình ắc quy đ−ợc thí nghiệm kiểm tra đánh giá
theo tiêu chuẩn ắc quy chì - axít Việt Nam TCVN 4472-1993. Từ kết quả thu
đ−ợc sẽ quyết định áp dụng thí nghiệm sản xuất lớn và đ−a vào sản xuất đại trà.
8
3.2. Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu và hoá chất sử dụng
cho nghiên cứu:
Bảng 2: thiết bị nghiên cứu
Stt Tên thiết bị Đặc điểm kỹ thuật Nơi chế tạo
1
Hệ thống máy trộn cao
(Battery paste preparation
system)
1.000kg/mẻ trộn
Sandmold systems, inc,
Newaygo, Michigan,
USA.
1
Hệ thống máy trát cao
(Battery paste plaster
system)
Trát 240 tấm/phút
MAC Engineering and
Equipment Company,
Inc. Benton Harbor,
Michigan 49022, USA.
2
Máy đúc s−ờn cực
(Automatic Battery Grid
Casting Machine)
16 đến 18 tấm phút
Evermater
Development Corp
and MAC Engineering
3
Hệ thống thiết bị ủ-sấy lá
cực tự động (Automatic
Solidifying and Drying)
Công suất: 24giá ủ, sấy
(140.000 lá cực ắc quy
khởi động ô tô/mẻ)
Midsouth Industries
Co.,Ltd
4
Hệ thống thùng, dẫy hoá
thành, hệ thống tuần hoàn
dung dịch axit và hệ thống
xử lý mù axit của P/xLá cực
13 dẫy HT, 54thùng/dẫy.
Kích th−ớc thùng (mm)
538 x 234 x 387
Công ty Cổ phần
ắc quy Tia sáng
5
Hệ thống máy nạp hoá
thành (Tackless System
Formation Rectifier)
3φ380V/DC200V/ 300A Sung Kwang
Machine Co.,Ltd
6
Hệ thống máy nạp điện ắc
quy (Operation Battery
Cycle System)
3φ380V/DC 270V / 20A Sung Kawang
Machine Co.,Ltd
7
Dây truyền lắp AQ xe máy
(Automatic Asembly Line
For Motocycle Battery)
1800 bình / ca sản xuất
KAE LII Machine
MFG Co., Ltd
8
Dây truyền lắp AQ ô tô
(Automatic Asembly Line
For Automotive Battery).
800 bình / ca sản xuất
KAE LII Machine
MFG Co., Ltd
9
Máy kiểm tra 3C
( 3C Discharge Tester )
1φ220V/6V-12V/400A Sung Kawang
Machine Co.,Ltd
10
Máy kiểm tra 5C
( 5C Discharge Tester )
1φ220V/6V-12V/100A Sung Kawang
Machine Co.,Ltd
11
Máy kiểm tra tuổi thọ và
dung l−ợng ( Life Cycle &
Capacity Tester )
3φ380V/DC20V-5A/20A Sung Kawang
Machine Co.,Ltd
9
Bảng 3: Hóa chất và nguyên vật liệu thí nghiệm
Stt Danh mục Đơn vị Số l−ợng
I
1
2
3
4
5
6
7
8
II
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
* Hoá chất, Nguyên vật liệu
- Chì nguyên chất CO
- Chì hợp kim Pb-Sb
- Chì hợp kim Pb-Ca
- Axit Sulfuric ắc quy
- Bari Sulphat ( BaSO4)
- Lignin khô
- Fiber block
- ISTREE 368
* ắc quy thí nghiệm
- 12V.5Ah TĐK(PP)
- 12V.100Ah TĐK(PP)
- 12V.40Ah TĐK(PP)
- 12V.4Ah KK
- 12V.5Ah(H)KK
- 12V.17Ah KK
- 12V.100Ah KK
- 2V.120Ah KK
- 12V.60Ah CMF
- 12V.36Ah CMF
kg
“
“
“
“
“
“
“
cái
“
“
“
“
“
“
“
“
“
1300
600
600
500
10
2,5
1,5
2
4
1
1
4
1
1
1
3
1
1
10
3.3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Quá trình các b−ớc nghiên cứu đ−ợc thực hiện theo sơ đồ:
S−ờn cực
Trộn cao
Bột chì
Dung dịch H2SO4
N−ớc sạch khoáng chất
Phụ gia
Trát cao
ủ, sấy
Hoá Thành
Rửa, sấy
Phân tích,
Kiểm tra
Gia công
Lắp bình TN
Thử nghiệm theo
TCVN 4472-1993
áp dụng sản xuất
11
3.3.1. Cách tiến hành:
Bột chì đạt tiêu chuẩn kỹ thuật về độ mịn, độ oxy hoá và tỷ trọng ( từ Xylo
bột của máy nghiền bột chì Italia ) đ−ợc tải sang máy trộn cao chì USA, ở đây
bột chì đ−ợc phối trộn với phụ gia ( Barisulfat, Lignin, Fiber block, Carbon, chất
ức chế .v.v..), n−ớc sạch khoáng chất (qua trao đổi ion ) và dung dịch axít
sulfuric (Quá trình trộn cao đ−ợc thực hiện qua bộ sử lý Allen Bradley SLC-5/04
và máy tính công nghiệp 6182) để trở thành cao chì có độ dẻo cần thiết (xác
định bằng chỉ số độ dẻo trên màn hình kiểm tra và tỷ trọng cao). Cao chì đạt
yêu cầu đ−ợc trát lên s−ờn cực đã đ−ợc đúc sẵn bằng máy đúc s−ờn cực
USA/Đài loan/Hàn quốc với máy trát cao USA. Lá cực sau trát cao đ−ợc xếp lên
giá lá cực chuyển vào ủ-sấy trong hệ thống thiết bị ủ-sấy tự động ( công suất 24
giá lá cực, t−ơng ứng 140.000 lá cực ắc quy / mẻ ). Lá cực sau ủ-sấy (lá cực
sống) đạt tiêu chuẩn kỹ thuật đ−ợc lắp vào các thùng hoá thành có chứa dung
dịch axit sulfuric loãng, tỷ trọng d = 1,05 ữ 1,07g/cm3 theo ph−ơng pháp lắp
song song, các thùng hoá thành đ−ợc mắc nối tiếp với nhau thành dẫy để tiến
hành hoá thành ( các lá cực d−ơng đ−ợc nối với cực d−ơng, các lá cực âm đ−ợc
nối với cực âm của máy nạp hoá thành Tackless System Formation Rectifier )
Kết thúc quá trình hoá thành ta sẽ thu đ−ợc hai loại lá cực d−ơng (PbO2) và âm
(Pb xốp) phân biệt (lá cực chín) . Lá cực sau hoá thành đ−ợc rửa sạch axít, sấy
khô bằng máy sấy khí trơ Đài loan, gia công và đem lắp bình ắc quy trên dây
chuyền lắp ắc quy tự động Đài loan. Bình ắc quy lắp xong đ−ợc tiến hành kiểm
tra đánh giá chất l−ợng theo tiêu chuẩn TCVN 4472-1993.
3.3.2. Kết quả nghiên cứu
3.3.2.1. Kết quả nghiên cứu ph−ơng pháp trộn cao.
Trộn cao chì có thể thực hiện theo 2 ph−ơng pháp trộn khô hoặc trộn −ớt.
Trộn khô có −u điểm độ đồng đều cao nh−ng có nh−ợc điểm những chất phụ gia
nhỏ mịn có tỷ trọng thấp dễ bị cuốn đi theo máy hút và mất nhiều thời gian vệ
sinh máy vào cuối ngày sản xuất. Trộn −ớt các −u và nh−ợc điểm là ng−ợc lại.
Độ oxy hoá và độ mịn của bột chì, thành phần và khối l−ợng phụ gia, l−ợng
n−ớc và l−ợng dung dịch axit, thứ tự các b−ớc thực hiện và thời gian trộn cũng
nh− nhiệt độ của quá trình ảnh h−ởng rất lớn đến chất l−ợng cao chì, khả năng
trát cao lên s−ờn cực và hệ số hoạt động cũng nh− tiêu hao nguyên liệu cho mỗi
đơn vị sản phẩm.
Trong nghiên cứu này chúng tôi chọn bột chì có độ oxy hoá 77±3%PbO,
kích th−ớc hạt trung bình 3à, tỷ trọng bột 1,35±0,1 g/cm3. L−ợng bột chì
600ữ800kg/mẻ trộn . Trộn theo ph−ơng pháp trộn −ớt.
12
Kết quả thu đ−ợc xem bảng 4, 5
Bảng 4: ảnh h−ởng của quá trình trộn cao đến
Khả năng trát cao lên s−ờn lá cực ô tô
Cao d−ơng Cao âm
Stt Danh mục
M1 M2 M3 M4 M5 M6
1 Bột chì (kg) 600 600 600 600 600 600
2 L−ợng n−ớc (Kg) 57 59 60 57 59 60
3 N−ớc điều chỉnh (Kg) 7 6 1 8 6 1
4 Độ dẻo 340 265 252 296 258 253
5 Tải trọng môtơ 85 75 64 78 65 61
6 Nhiệt độ (O0C) 44 42 40 44 42 40
7 Tỷ trọng cao (g/cm3) 4,5 4,45 4,42 4,5 4,40 4,35
8 Khả năng trát cao
Không
trát
đ−ợc
Trát
không
đầy
Trát
tốt
Không
trát
đ−ợc
Trát
không
đầy
Trát
tốt
Bảng 5: ảnh h−ởng của quá trình trộn cao đến
Khả năng trát cao lên s−ờn lá cực Xe Máy
Cao d−ơng Cao âm
Stt Danh mục
M1 M2 M3 M4 M5 M6
1 Bột chì (kg) 800 800 800 800 800 800
2 L−ợng n−ớc (Kg) 78 80 82 78 80 76
3 N−ớc điều chỉnh (Kg) 7 6 1ữ3 8 6 0ữ1
4 Độ dẻo 340 265 252 296 258 253
5 Tải trọng môtơ 85 75 64 78 65 61
6 Nhiệt độ (O0C) 44 42 40 44 42 40
7 Tỷ trọng cao (g/cm3) 4,5 4,4 4,3 4,5 4,40 4,3
8 Khả năng trát cao
Không
trát
đ−ợc
Trát
không
đầy
Trát
tốt
Không
trát
đ−ợc
Trát
không
đầy
Trát
tốt
Từ kết quả thu đ−ợc cho thấy trộn cao với l−ợng n−ớc chiếm 10ữ11% so với
l−ợng bột chì, nhiệt độ khống chế trong quá trình <500C, độ dẻo cao 252 đến
253 máy làm việc ổn định, an toàn, cao chì đạt tỷ trọng phù hợp, trát tốt. Từ kết
quả này chúng tôi triển khai sang trộn trát cao cho các chủng loại khác cũng
đ−ợc kết quả t−ơng tự. Kết quả nghiên cứu đã đ−ợc vào áp dụng sản xuất với
l−ợng 800kg/mẻ trộn, với khối l−ợng này máy chạy ổn định, bằng 80% công
suất thiết kế, đảm bảo an toàn và tăng tuổi thọ cho thiết bị nh−ng vẫn đáp ứng
yêu cầu sản xuất của Công ty.
13
3.3.2.2. Kết quả nghiên cứu chế độ ủ-sấy lá cực sau trát cao
Lá cực sau trát cao đ−ợc cho qua thiết bị sấy nhanh để chống dính sau đó
đ−ợc xếp vào giá và chuyển sang hệ thống ủ-sấy tự động (Curing and Drying)
Quá trình ủ lá cực đ−ợc tiến hành trong phòng ủ với độ ẩm cao và nhiệt độ
phù hợp, mục đích thực hiện phản ứng Oxy hoá lá cực
H2O + t0C
2 Pb + O2 = 2PbO + Q
Để tạo độ ẩm và nhiệt độ cao cho quá trình ủ, lá cực đ−ợc đặt trong phòng
kín có gia nhiệt và thổi hơi n−ớc bão hoà vào. Việc lựa chọn đ−ợc chế độ ủ lá
cực ( độ ẩm, nhiệt độ, thời gian ) phù hợp sẽ tiết kiệm đ−ợc nhiều điện năng và
thời gian công nghệ.
Quá trình sấy đ−ợc thực hiện tiếp sau quá trình ủ để làm chặt và khô lá cực
sau ủ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình hoá thành. Yêu cầu của quá trình này
là hàm l−ợng [PbO] > 95%, hàm ẩm [H2O] <1,0%, lá cực không rạn nứt
Thí nghiệm đ−ợc tiến hành với các loại lá cực kép khởi động ô tô, xe máy
và ắc quy cố định có kích th−ớc t−ơng ứng :
* Lá cực Khởi động ô tô (+): 255mm x 142mm x 1,5mm
“ (-): 255mm x 142mm x 1,3mm
* Lá cực Xe gắn máy (+) : 242mm x 150mm x 1,5mm
“ (-) : 242mm x 150mm x 1,3mm
* Lá cực ắc quy cố định (+) : 250mm x 143mm x 3,0mm
“ (-) : 250mm x 143mm x 1,9mm
Kết quả nghiên cứu đạt đ−ợc xem bảng 6
Bảng 6 : ảnh h−ởng của chế độ ủ, sấy
đến chất l−ợng lá cực tr−ớc hoá thành
Chế độ ủ Chế độ sấy Chất l−ợng lá cực
Stt Loại lá cực Độ
ẩm
(%)
Nhiệt
độ
(0C)
Thời
gian
( h)
Độ
ẩm
(%)
Nhiệt
độ
(0C)
Thời
gian
( h)
[PbO]
(%)
Độ
ẩm
(%)
1 KĐ ô tô > 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 máy > 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 Cố định > 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
14
Từ kết quả thí nghiệm cho thấy:
* Nhiệt độ ủ 450C, độ ẩm > 95%, thời gian ủ 24 giờ với lá cực khởi động, lá
cực xe máy (độ dầy ≤ 1,5mm) và 26 giờ với lá cực ắc quy cố định ( độ dầy
3mm) là phù hợp
* Nhiệt độ sấy 700C, độ ẩm < 65%, thời gian sấy 24 giờ với lá cực khởi động,
lá cực xe máy (độ dầy ≤ 1,5mm) và 26 giờ với lá cực ắc quy cố định ( độ dầy
3mm) là phù hợp.
Từ kết quả thu đ−ợc, chúng tôi triển khai sang các loại lá cực khác cũng đạt
đ−ợc kết quả t−ơng tự.
3.3.2.3. Kết quả nghiên cứu ảnh h−ởng của chế độ hoá thành:
Từ kết quả thu đ−ợc trong đề tài nghiên cứu nạp bậc năm 2006 cho thấy: hoá
thành theo bậc l−ợng điện năng tiêu thụ cho quá trình hoá thành và thời gian
công nghệ giảm một cách đáng kể, do ph−ơng pháp nạp hoá thành nhiều bậc
giảm dần sẽ giảm thoát khí và nhiệt độ, nâng đ−ợc hiệu suất sử dụng dòng điện.
Số b−ớc nạp hoá thành càng tăng l−ợng điện năng tiêu thụ và thời gian nạp càng
giảm, tiết kiệm đ−ợc điện năng và thời gian công nghệ, trong nghiên cứu này
chúng tôi sử dụng các kết quả đã thu đ−ợc từ ph−ơng pháp nạp bậc theo 7 b−ớc.
Để tận dụng các b−ớc và công suất của hệ thống máy nạp hoá thành hiện có
chúng tôi tiến hành nghiên cứu thí nghiệm chuyển lắp đơn lá cực trong thùng
hoá thành sang lắp kép 2 và kép 3 với các chủng loại lá cực có độ dầy nhỏ hơn
2,5mm, còn với các chủng loại lá cực có độ dầy hơn 2,5mm chon ph−ơng pháp
lắp đơn. Thời gian công nghệ nạp đ−ợc lựa chọn phù hợp với thực tế sản xuất từ
20 đến 22 giờ .
Quá trình hoá thành đ−ợc tiến hành bằng ph−ơng pháp nạp 7 bậc, bậc sau có
mật độ dòng nạp nhỏ hơn bậc tr−ớc. Thí nghiệm đ−ợc thực hiện với các chủng
loại lá cực khởi động ô tô và lá cực ắc quy 12V-5Ah sử dụng cho xe gắn máy,
kích th−ớc lá d−ơng
* Lá cực ắc quy xe máy 12V-5Ah : 242mm x 150mm x 1,5mm
* Lá cực Khởi động ô tô : 255mm x 142mm x 1,5mm
Từ kết quả thu đ−ợc sẽ triển khai thí nghiệm với các chủng loại lá cực khác
hiện có của Công ty.
Thí nghiệm 1: Đ−ợc thực hiện với lá cực ắc quy xe gắn máy 12V-5Ah, lắp
kép đôi/thùng, nạp 7 bậc chọn mật độ dòng theo bậc từ 1,25A/dm2 giảm dần đến
0,60A/dm2. Lá cực đ−ợc hoá thành đến chín ( kiểm tra chất l−ợng lá cực trong
quá trình hoá thành bằng cảm quan kết hợp với phân tích kiểm tra hàm l−ợng
PbO2 lá d−ợng). Xác định l−ợng điện năng đã sử dụng và thời gian nạp hoá
thành đã thực hiện.
15
Kết quả kiểm tra quá trình hoá thành lá cực xe gắn máy 12V-5Ah (Pb.Sb) ở 3
bậc cuối theo ph−ơng pháp nạp 7 bậc ở các mật độ dòng , tổng dung l−ợng nạp
và thời gian nạp nh− nhau, xem bảng 7
Bảng 7: Kết quả kiểm tra lá cực xe gắn máy 12-5Pb.Sb
hoá thành theo 7 bậc (lắp kép 2)
Thời điểm lấy mẫu
Tên
mẫu Bậc
Số giờ
đ∙ nạp
Dung
l−ợng đ∙
nạp (Ah)
% Dung
l−ợng
nạp
[PbO2]
lá +
(%)
Nhận xét bề mặt lá
cực d−ơng
1 5 13 1745 72,92 81,42 Nâu đỏ
6 17 2123 88,72 87,16 Nâu đỏ đậm
7 21 2393 100,00 90,72 Nâu đen
2 5 13 1745 72,92 83,73 Đốm trắng >10%
6 17 2123 88,72 86,52 Nâu đỏ
7 21 2393 100,00 91,66 Nâu đen
3 5 13 1745 72,92 81,53 Đốm trắng 20%
6 17 2123 88,72 86,72 Nâu đỏ sẫm
7 21 2393 100,00 91,72 Nâu đen
Từ kết quả trên ( bảng 4 ) cho thấy chế độ nạp lựa chọn là ổn định, lá cực
d−ơng nhận đ−ợc cho chất l−ợng chuyển hoá tốt, đều.
Thí nghiệm 2: Cũng đ−ợc thực hiện với lá cực ắc quy xe gắn máy 12V-5Ah,
lắp kép ba/thùng, nạp 7 bậc
Kết quả kiểm tra quá trình hoá thành xem bảng 8
Bảng 8: Kết quả kiểm tra lá cực xe gắn máy 12-5Pb.Sb
hoá thành 7 bậc (lắp kép 3)
Thời điểm lấy mẫu
Tên
mẫu Bậc
Số giờ
đ∙ nạp
Dung
l−ợng đ∙
nạp (Ah)
% Dung
l−ợng
nạp
[PbO2]
lá +
(%)
Nhận xét bề mặt lá
cực d−ơng
1 5 14 2667 68,77 81,50 Còn đốm trắng
6 18 3442 88,76 87,20 Nâu đỏ
7 22 3878 100,00 92,80 Nâu đen
2 5 14 2667 68,77 83,85 Đốm trắng 15%
6 18 3442 88,76 87,52 Nâu đỏ
7 22 3878 100,00 92,60 Nâu đen
3 5 14 2667 68,77 81,67 Đốm trắng
6 18 3442 88,76 87,30 Nâu đỏ sẫm
7 22 3878 100,00 91,82 Nâu đen
16
Từ kết quả trên ( bảng 5 ) cho thấy chế độ nạp lựa chọn là ổn định, lá cực
d−ơng nhận đ−ợc cho chất l−ợng chuyển hoá tốt, đều. Khi tăng số lá cực trong
thùng lên 1/3 l−ợng điện năng tiêu tốn tăng 7 đến 8%, thời gian hoá thành tăng 1
giờ nh−ng năng suất thiết bị tăng lên >30%.
Thí nghiệm 3: Đ−ợc thực hiện với lá cực ắc quy xe khởi động ô tô, lắp
kép 2/thùng, nạp 7 bậc chọn mật độ dòng theo bậc từ 1,25A/dm2 giảm dần đến
0,60A/dm2. Lá cực đ−ợc hoá thành đến chín ( kiểm tra chất l−ợng lá cực trong
quá trình hoá thành bằng cảm quan kết hợp với phân tích kiểm tra hàm l−ợng
PbO2 lá d−ợng). Xác định l−ợng điện năng đã sử dụng và thời gian nạp hoá
thành đã thực hiện.
Kết quả kiểm tra quá trình hoá thành lá cực khởi động ô tô (Pb.Sb) ở 3 bậc
cuối theo ph−ơng pháp nạp 7 bậc ở các mật độ dòng , tổng dung l−ợng nạp và
thời gian nạp nh− nhau, xem bảng 9
Bảng 9: Kết quả kiểm tra lá cực ắc quy khởi động
ô tô (Pb.Sb) hoá thành theo 7 bậc (lắp kép 2)
Thời điểm lấy mẫu
Tên
mẫu Bậc
Số giờ
đ∙ nạp
Dung
l−ợng đ∙
nạp (Ah)
% Dung
l−ợng
nạp
[PbO2]
lá +
(%)
Nhận xét bề mặt lá
cực d−ơng
1 5 14 1964 68,97 81,42 Còn đốm trắng
6 18 2420 84,97 87,16 Nâu đỏ đậm
7 22 2848 100,00 90,72 Nâu đen
2 5 14 1964 68,97 83,73 Đốm trắng >10%
6 18 2420 84,97 86,52 Còn đốm trắng
7 22 2848 100,00 91,66 Nâu đen
3 5 14 1964 68,97 83,73 Đốm trắng
6 18 2420 84,97 86,52 Nâu đỏ
7 22 2848 100,00 91,66 Nâu đen
Từ kết quả trên ( bảng 6 ) cho thấy chế độ nạp lựa chọn là ổn định, lá cực
d−ơng chất l−ợng chuyển hoá đều.
Thí nghiệm 4: Cũng đ−ợc thực hiện với lá cực ắc quy khởi động ô tô, lắp kép
3/thùng, nạp 7 bậc
Kết quả kiểm tra quá trình hoá thành xem bảng 10
17
Bảng 10: Kết quả kiểm tra lá cực khởi động ô tô
hoá thành 7 bậc (lắp kép 3)
Thời điểm lấy mẫu
Tên
mẫu Bậc
Số giờ
đ∙ nạp
Dung
l−ợng đ∙
nạp (Ah)
% Dung
l−ợng
nạp
[PbO2]
lá +
(%)
Nhận xét bề mặt lá
cực d−ơng
1 5 14 3096 68,80 81,50 Còn đốm trắng
6 18 3816 84,80 87,20 Nâu đỏ
7 22 4500 100,00 90,60 Nâu đen
2 5 14 3096 68,80 83,85 Đốm trắng 15%
6 18 3816 84,80 87,52 Nâu đỏ
7 22 4500 100,00 92,60 Nâu đen
3 5 14 3096 68,80 81,67 Đốm trắng
6 18 3816 84,80 87,30 Nâu đỏ sẫm
7 22 4500 100,00 91,82 Nâu đen
Từ kết quả trên ( bảng 10 ) cho thấy chế độ nạp lựa chọn là ổn định, lá cực
d−ơng nhận đ−ợc cho chất l−ợng chuyển hoá đều. Khi tăng số lá cực trong thùng
lên 1/3 l−ợng điện năng tiêu tốn tăng 5 đến 6%, thời gian hoá thành không tăng,
nh−ng năng suất thiết bị tăng lên >30%.
Từ các kết quả thu đ−ợc chúng tôi tiến hành thí nghiệm với các chủng loại lá
cực còn lại hiện có của Công ty (45 chủng loại) bằng cách xác định kích th−ớc,
l−ợng chất hoạt động của từng loại lá cực, qua đó tính toán dòng điện và thời
gian nạp theo chế độ 7 b−ớc phù hợp với loại lá cực cụ thể. Qua chạy thử và
điều chỉnh phù hợp với thực tế, chúng tôi đã xây dựng đ−ợc chế độ nạp hoá
thành cho tất cả các chủng loại lá cực hiện có.
3.3.2.4. Kết quả kiểm tra trọng l−ợng lá cực:
Với kết quả nghiên cứu công nghệ trộn trát cao mới với thiết bị trộn trát cao
USA lá cực sản phẩm thu đ−ợc có trọng l−ợng giảm so với công nghệ cũ (với
máy trộn cao Hàn quốc và máy trát cao Đài loan). Kết quả so sánh về trọng
l−ợng xem bảng 11
Bảng 11: Kết quả kiểm tra trọng l−ợng
lá cực 12V-5Ah Sb và khởi động sản xuất
Trọng l−ợng
tr−ớc nghiên
cứu (gam)
Trọng l−ợng
sau nghiên
cứu (gam)
Trọng l−ợng
giảm (gam)
Tỷ lệ giảm
trọng l−ợng
(%)
Loại lá
cực
Lá (+) Lá (-) Lá (+) Lá (-) Lá (+) Lá (-) Lá (+) Lá (-)
12-5 Sb 31,72 26,65 28,55 24,41 3,17 2,24 9,99 8,40
KĐ 165,06 129,70 149,38 119,15 15,68 10,55 9,50 8,13
18
Từ kết quả cân kiểm tra trọng l−ợng lá cực sản xuất cho thấy Trộn trát cao
với công nghệ nghiên cứu l−ợng chì giảm đ−ợc đáng kể.
- Với lá cực ắc quy xe máy 12V-5Ah Sb trọng l−ợng lá cực d−ơng giảm
3,17 g/lá t−ơng ứng giảm 9,99%. Lá cực âm giảm 2,24 g/lá t−ơng ứng 8,4%.
- Với lá cực ắc quy khởi động ô tô trọng l−ợng lá cực d−ơng giảm 15,68
g/lá t−ơng ứng giảm 9,5%, lá cực âm giảm 10,55 g/lá t−ơng ứng giảm 8,13%.
3.3.3. Kết quả kiểm tra chất l−ợng ắc quy
3.3.3.1. Với ắc quy xe gắn máy:
Lá cực 12V-5Ah và 12V-4Ah (Pb-Sb) và sau hoá thành, đ−ợc rửa sạch axit,
sấy khô, gia công, đem lắp bình ắc quy xe máy 12V-5Ah và 12V-4Ah vỏ PP,
tiến hành thử nghiệm theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4472-1993. Kết quả thu
đ−ợc xem bảng 12 & 13
Bảng 12: Kết quả thử nghiệm ắc quy xe máy 12V-5Ah
Nội dung kiểm tra
thử nghiệm
Đơn vị
TCVN
4472-93
Mẫu 1
(080107)
Mẫu 2
(050507)
Mẫu 3
(061007)
Điện áp sau 15’ Vol 12,67 12,54 12,56
Điện áp sau 30’ “ 12,71 12,60 12,57
Phóng KĐ 15A Phút ≥ 3 phút 6’00” 4’ 32” 6’15”
Dung l−ợng CK1 % C20 101,50 93,66 101,75
Dung l−ợng CK2 “ 104,08 95,33 95,08
Dung l−ợng CK3 “ ≥ 92% C 104,25 95,58 92,42
Phóng KĐ (Ip = 3C ) Phút ≥ 5’ 30” 10’15’’ 10’28” 9’35”
Tuổi thọ Chu kỳ ≥ 240 - 280 -
Bảng 13: Kết quả thử nghiệm ắc quy xe máy 12V-4Ah
Nội dung kiểm tra
thử nghiệm
Đơn vị
TCVN
4472-93
Mẫu 1
(030207)
Mẫu 2
(020707)
Mẫu 3
(280907)
Điện áp sau 15’ Vol 12,57 12,52 12,50
Điện áp sau 30’ “ 12,63 12,55 12,54
Phóng KĐ 15A Phút ≥ 3 phút 6’06” 7’00” 5’33”
Dung l−ợng CK1 % C20 93,75 110,83 103,75
Dung l−ợng CK2 “ 101,25 109,00 100,66
Dung l−ợng CK3 “ ≥ 92% C 100,25 110,08 99,66
Phóng KĐ (Ip = 3C ) Phút ≥ 5’ 30” 8’16’’ 10’05’’ 9’26”
Tuổi thọ Chu kỳ ≥ 240 - 280
19
3.3.3.2. Thí nghiệm với ắc quy khởi động ô tô:
Lá cực KĐ sau hoá thành đ−ợc rửa sạch axit, sấy khô, gia công, đem lắp
bình ắc quy khởi động ô tô loại 12V-100Ah vỏ PP, tiến hành thử nghiệm theo
tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4472-1993. Kết quả thu đ−ợc theo Bảng 14.
Bảng 14: Kết quả thử nghiệm ắc quy khởi động ô tô
Nội dung kiểm tra
thử nghiệm
Đơn vị
TCVN
4472-1993
12V35Ah
(191206)
12V60Ah
(051107)
Điện áp sau 5’ Vol 12,53 12,62
Điện áp sau 15’ “ 12,56 12,62
Phóng KĐ 300A Phút ≥ 3 phút 5’58” 5’ 53”
Dung l−ợng CK1 % C20 93,83 94,41
Dung l−ợng CK2 “ 93,67 96,91
Dung l−ợng CK3 “ ≥ 92% C 94,50 97,5
Phóng KĐ ( Ip = 3C ) Phút ≥ 5’ 30” 7’36” 6’ 2”
Tuổi thọ Chu kỳ ≥ 240 264 -
3.3.3.3. Với ắc quy kín khí:
Lá cực AQKK (Pb.Ca) sau hoá thành, đ−ợc rửa sạch axit, sấy khô, gia công,
đem lắp bình ắc quy vỏ ABS, tiến hành thử nghiệm theo tiêu chuẩn Việt Nam
TCVN 4472-1993. Kết quả thu đ−ợc theo Bảng 15.
Bảng 15: Kết quả thử nghiệm ắc quy kín khí
Nội dung
thử nghiệm
Đơn
vị
TCVN
4472-93
12V-100Ah
(240807)
12V-7AhN
(050707)
12V-5AhH
(110707)
Điện áp đầu Vol 12,59 13,15 13,18
Phóng 3C / 5” V ≥ 11V 11,08 11,28 11,19
Dung l−ợng CK1 % C20 109,50 105,25 120,00
Dung l−ợng CK2 “ - - -
Dung l−ợng CK3 “ ≥ 92% C - - -
Qua kết quả các mẫu thí nghiệm cho thấy với các chỉ tiêu chất l−ợng đối với
ắc quy theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN4472-1993) với lá cực ắc quy hoá thành
theo ph−ơng pháp 7 bậc, lắp kép đều đạt và v−ợt tiêu chuẩn Việt nam :
- Khởi động đầu sau chế tạo: IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng ≥ 3 phút
- Dung l−ợng phóng trong 3 chu kỳ đầu IP = 0,05C, yêu cầu đạt ≥ 92% Cđm
- Khởi động chu kỳ thứ 4 : IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng ≥ 5’ 30”
- Tuổi thọ ắc quy, yêu cầu ≥ 240 chu kỳ
20
Với các chủng loại ắc quy khác của Công ty chúng tôi cũng thí nghiệm kiểm
tra đối chứng và đều thu đ−ợc kết quả t−ơng tự, ắc quy thí nghiệm kiểm tra đều
đạt và v−ợt tiêu chuẩn Việt nam.
3.4. Kết quả áp dụng sản xuất đại trà
Từ kết quả nghiên cứu thu đ−ợc chúng tôi đã xây dựng đ−ợc chế độ nạp hoá
thành 7 bậc cho tất cả 45 chủng loại lá cực ắc quy hiện có của Công ty và đ−a
vào áp dụng sản xuất đại trà. Kết quả thu đ−ợc trong quá trình sản xuất cũng
t−ơng tự kết quả thu đ−ợc trong quá trình thí nghiệm. Ví dụ xem bảng 16 &17
Bảng 16: Kết quả thử nghiệm ắc quy xe máy
( Sản xuất ngày 3/11/2007 & 6/12/2007 )
Stt
Nội dung kiểm tra
thử nghiệm
Đơn
vị
TCVN
4472-93
12V-5Ah
3/11/07
12V-5Ah
6/12/07
12V-5Ah
Japan
1 Phóng KĐ 15A Phút ≥ 3 phút 4’56” 6’53” 4’55”
2 Dung l−ợng CK1 % C20 95,66 98,91 109,50
3 Dung l−ợng CK2 “ 93,25 97,33 100,08
4 Dung l−ợng CK3 “ ≥ 92% C 92,58 96,00 101,75
5 Phóng KĐ(Ip=3C ) Phút ≥ 5’ 30” 8’25’’ 9’47’’ 10’03’’
Bảng 17: Kết quả thử nghiệm ắc quy ô tô 12V- 40Ah
(Sản xuất ngày 15/10/2007, thí nghiệm ngày 19/10/2007)
Stt
Nội dung kiểm tra
thử nghiệm
Đơn vị
TCVN
4472-93
12V-40Ah
15/10/07
12V-35Ah
Japan
1 Phóng KĐ 15A Phút ≥ 3 phút 4’33” 5’25”
2 Dung l−ợng CK1 % C20 92,58 98,76
3 Dung l−ợng CK2 “ 103,26 105,30
4 Dung l−ợng CK3 “ ≥ 92% C 104,75 106,24
5 Phóng KĐ (Ip = 3C ) Phút ≥ 5’ 30” 8’15’’ 9’20’’
3.5. Hiệu quả về mặt kinh tế:
3.5.1. Hiệu quả tiết kiệm điện năng và tài nguyên n−ớc:
Kết quả nghiên cứu thay đổi hoàn thiện ph−ơng pháp trộn cao, ủ-sấy lá cực,
nạp điện hoá thành 7 bậc-lắp kép lá cực trong thùng hoá thành đã giúp giảm
đ−ợc điện năng và tài nguyên n−ớc khá lớn ( xem bảng 18 và 19 ) việc này có ý
nghĩa rất lớn với yêu cầu tiết kiệm điện năng tài nguyên n−ớc và giảm giá thành
sản phẩm.
21
Bảng 18: tổng hợp l−ợng điện năng và n−ớc
công ty sử dụng năm 2006 và 2007
L−ợng điện năng (KWh) L−ợng n−ớc (m3)
Tháng
2006 2007
Tháng
2006 2007
1 133.190 247.560 1 2.975 3.355
2 163.540 157.920 2 3.566 2.784
3 168.320 230.160 3 4.277 3.803
4 123.120 238.560 4 3.614 3.594
5 222.000 271.080 5 5.533 3.535
6 177.240 255.480 6 5.742 4.327
7 228.720 267.720 7 5.478 4.253
8 199.440 225.000 8 4.070 4.122
9 166.920 265.920 9 3.074 3.792
10 166.920 275.520 10 3.193 4.249
11 165.120 271.560 11 2.763 3.866
12 157.680 113.790 12 3.026 3.769
Tổng: 2.072.210 2.820.270 Tổng 47.311 45.449
Bảng 19: so sánh l−ợng điện năng và n−ớc để
sản xuất 1KWh sản phẩm ắc quy năm 2006 và 2007
Stt Danh mục Đơn vị tính Năm 2006 Năm 2007
1 Tổng dung l−ợng s/x KWh AQ 175.600 252.000
2 Tổng điện năng KWh 2.072.210 2.820.270
3 Tổng n−ớc m3 47.311 45.449
4 Điện/đơn vị sản phẩm KWh/KWh AQ 11,800 11,191
5 N−ớc/đơn vị sản phẩm m3/KWh AQ 0,269 0,180
Từ số liệu bảng trên ta tính đ−ợc giá trị l−ợng điện, n−ớc tiết kiệm đ−ợc
năm 2007 (sản xuất 252.000KWh sản phẩm ắc quy ) so với năm 2006 (sản xuất
175.600KWh sản phẩm ắc quy) là:
* Điện năng: (11,8KWh-11,191KWh)x252.000x1.058đ/KWh = 162.635.760đ
* N−ớc : (0,269m3-0,18m3) x 252.000 x 4.600 đ/m3 = 103.168.800đ
3.5.2. Hiệu quả tiết kiệm nguyên vật liệu:
Với công nghệ nghiên cứu đã đ−ợc áp dụng, l−ợng nguyên liệu chì để sản
xuất lá cực tiết kiệm đ−ợc 8 đến 10%
3.5.3. Hiệu quả sử dụng thiết bị:
* Kết quả nghiên cứu công nghệ trộn - trát cao và ủ sấy lá cực đ−a vào áp
dụng sản xuất kịp thời đã giúp Công ty khai thác hiệu quả các thiết bị mới nhập,
góp phần hoàn thành kế hoạch sản xuất tăng tr−ởng 30,32% (năm 2007 so với
năm 2006) v−ợt thời gian.
* Sử dụng ph−ơng pháp nạp 7 b−ớc, lắp kép lá cực trong quá trình hoá thành
đã tăng năng lực thiết bị tăng lên hơn 30% mà không phải nhập thêm thiết bị.
22
4. kết luận
Kết quả việc “ Nghiên cứu cải tiến công nghệ sản xuất ắc quy tích điện khô
để nâng cao chất l−ợng sản phẩm và tiết kiệm nguyên vật liệu” với các kết quả
qua các số liệu thu đ−ợc có thể kết luận:
4.1. Việc nghiên cứu cải tiến công nghệ với các nội dung dự kiến bao gồm:
- Nghiên cứu thay đổi công thức trộn cao chì với máy trộn cao Mỹ
- Nghiên cứu thay đổi công nghệ ủ-sấy lá cực với máy ủ sấy tự động
- Nghiên cứu thay đổi chế độ hoá thành nhằm nâng cao năng lực thiết bị
đã đạt đ−ợc mục tiêu đặt ra: công nghệ hợp lý, chất l−ợng sản phẩm ắc quy đ−ợc
nâng lên, tiết kiệm đ−ợc điện năng và tài nguyên n−ớc, tăng năng lực thiết bị sản
xuất, áp dụng đ−ợc vào sản xuất nhanh, kịp thời đáp ứng cho sự phát triển của
Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng.
4.2. Giảm chi phí điện năng 5,16% so với năm 2006. L−ợng điện năng tiết
kiệm năm 2007 là 162.635.760đ. Giảm chi phí n−ớc 33,08% so với năm 2006.
L−ợng n−ớc tiết kiệm năm 2007 là 103.168.800đ
4.3. Giảm chi phí chì (nguyên liệu chính để sản xuất ắc quy) 8 đến 10%
4.4. Khai thác đ−ợc năng lực các thiết bị trộn trát cao, ủ sấy lá cực mới nhập
kịp thời, năng lực thiết bị hoá thành tăng lên hơn >30%, đáp ứng yêu cầu sản
xuất tăng 30,32% của Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng năm 2007 nh−ng không
phải tăng diện tích nhà x−ởng và đầu t− thêm thiết bị .
4.5. Chất l−ợng sản phẩm: Qua kết quả các mẫu thí nghiệm và các mẫu kiểm
tra áp dụng sản xuất đại trà ( lấy mẫu ngẫu nhiên ) cho thấy với các chỉ tiêu chất
l−ợng theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN4472-1993) các mẫu ắc quy kiểm tra
đều đạt và v−ợt tiêu chuẩn:
- Khởi động đầu sau chế tạo: IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng ≥ 3 phút
- Dung l−ợng phóng trong 3 chu kỳ đầu IP = 0,05C, yêu cầu đạt ≥ 92% Cđm
- Khởi động chu kỳ thứ 4 : IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng ≥ 5’ 30”
- Tuổi thọ ắc quy, yêu cầu ≥ 240 chu kỳ
4.6. Đề tài đã thực hiện và hoàn thành đúng thời gian dự kiến, đạt yêu cầu và
hiệu quả theo nh− mục tiêu đặt ra.
Chủ nhiệm đề tài T/M nhóm nghiên cứu
Ng−ời báo cáo
Hoà Quang Nam Phạm Hoàng Kim
23
5. Tài liệu tham khảo
1. Sandmold systems, inc: Battery paste preparation system. Operation,
maintenance and parts manual
2. Wirtz grid caster manufaturing company, inc: technical manual
3. Midsouth Industries Co.,Ltd: Automatic Solidifying and Drying
4. Sung Kwang Machine Co.,Ltd: Tackless System Formation Rectifier
5. Sung Kwang Machine Co.,Ltd: Life Cycle & Capacity Tester
6. Kuk je industry battery Co.,Ltd “Synthetical and general information on
S.L.A battery”
7. Công ty cổ phần ắc quy Tia sáng 2005: Báo cáo kết quả đề tài nghiên cứu
ph−ơng pháp trộn cao
8. Công ty cổ phần ắc quy Tia sáng 2006: Báo cáo kết quả đề tài nghiên cứu hoá
thành lá cực
9. Tiêu chuẩn ắc quy Việt nam:
- ắc quy chì khởi động (Lead-acid Stater Batteries) TCVN 4472-1993.
- ắc quy chì-axit mô tô, xe máy (Motorcycles, mopeds lead-acid batteries)
TCVN 7348-2003.
10. Tiêu chuẩn ắc quy Nhật bản: Lead-Acid batteries for automobiles JIS D5301
11. Andrew D.Besz 10/1995 . “Lead-acid battery technical presentation “
12. H.Ludik Jean. PPR.UIV.De France 1997. “Lé-Accumulateurs Electiques”
13. E-POWER. “ Rechangeable lead-acid battery”
24
6. phụ lục
Stt Danh mục
1 Báo cáo kết quả thí nghiệm AQ khởi động ô tô 12V-65Ah TĐK, ký
hiệu 100307, ngày 15/11/07
2 Kết quả thử nghiệm AQ xe máy 12V-7Ah NOUVO 7/7/07
3 Kết quả thử nghiệm AQ xe máy 12V-4Ah TS, ký hiệu 020707
thí nghiệm ngày 2/7/2007
4 Kết quả thử nghiệm AQ xe máy 12V-4Ah TS, ký hiệu 140907
thí nghiệm ngày 28/9/2007
5 Kết quả thử nghiệm AQ xe máy 12V-5AhTS, ký hiệu 061007
thí nghiệm ngày 6/10/2007
6 Kết quả thử nghiệm AQ 12V-7Ah (kín khí công nghiệp), ký hiệu
0309, thí nghiệm ngày 17/10/2007
7 Kết quả thử nghiệm AQ xe máy 12V-4Ah, ký hiệu 160807, thí
nghiệm ngày 16/08/2007
8 Kết quả thử nghiệm AQ xe máy 12V-5Ah Tia sáng, ký hiệu
031107, thí nghiệm ngày 14/11/2007
9 Kết quả thử nghiệm AQ xe máy 12V-5Ah Tia sáng, ký hiệu 0, thí
nghiệm ngày 6/12/2007
10 Quyết định số 4022/QĐ-BCN ngày 08/12/2005 của Bộ tr−ởng Bộ
Công nghiệp về việc giao kế hoạch thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu
Khoa học và công nghệ năm 2006 cho Công ty CP ắc quy Tia sáng.
11 Hợp đồng Nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ số:
13.07RD/HĐ-KHCN ký ngày 24/01/2007 giữa Bộ Công nghiệp và
Công ty Cổ phần ắc quy Tia Sáng
12 Quyết định thành lập hội đồng nghiệm thu đề tài cấp cơ sở, ngày
10/12/2007
13 Biên bản nghiệm thu đề tài cấp cơ sở, ngày 18/12/2007
25
Tổng Công ty Hóa chất Việt nam cộng hòa x∙ hội chủ nghĩa việt nam
Công ty cổ phần ắc quy Tia sáng Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
***** ---------[ \---------
Số: /QĐ-AQ Hải phòng, ngày 10 tháng 12 năm 2007
Quyết định
Thành lập hội đồng nghiệm thu đề tài 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” cấp cơ sở năm 2007
- Căn cứ QĐ số 54/2004/QĐ-BCN ngày 22/6/2004 của Bộ Công nghiệp
V/v chuyển Công ty ắc quy Tia Sáng thành Công ty Cổ phần ắc quy Tia Sáng.
- Căn cứ Điều lệ hoạt động của Công ty Cổ phần ắc quy Tia Sáng đã đ−ợc
đại hội cổ đông thành lập thông qua ngày 21/9/2004.
- Căn cứ vào kết quả đạt đ−ợc của nhóm nghiên cứu đề tài 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”
Giám đốc Công ty quyết định
1- Thành lập hội đồng nghiệm thu đề tài 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” cấp cơ sở gồm:
- Ông Hoà Quang Nam – Chủ tịch HĐQT, Giám đốc Công ty
- Ông Tô Văn Thành – PGĐ, đại diện lãnh đạo chất l−ợng Cty
- Ông Trần Huy Thắng – PGĐ Kỹ thuật – sản xuất
- Ông Phạm Hoàng Kim – Tr−ởng phòng đảm bảo chất l−ợng
- Ông Phạm Quang Phú – TP. Kế hoạch – Vật t−
- Ông Nguyễn Xuân Long – Quản đốc Phân x−ởng Lá cực
- Bà Bùi Thị Thuý – Tr−ởng Phòng Tài vụ
- Bà Nguyễn Thị Nga – Cán bộ kỹ thuật
- Ông Bùi Thọ Hùng – Cán bộ Kỹ thuật
2- Ông Phạm Hoàng Kim Tr−ởng phòng đảm bảo chất l−ợng chuẩn bị mọi
báo cáo cần thiết và tiến hành tổ chức hội nghị nghiêm thu trong tháng 12/2007.
3- Các thành viên hội đồng nghiệm thu có tên trên căn cứ quyết định thi
hành.
Công ty Cổ phần ắc quy Tia Sáng
Nơi nhận:
- Nh− trên
- L−u QA, VP.
26
Tổng Công ty Hóa chất Việt nam cộng hòa x∙ hội chủ nghĩa việt nam
Công ty cổ phần ắc quy Tia sáng Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
***** ---------[ \---------
Số: /AQ-KT Hải phòng, ngày 18 tháng 12 năm 2007
Biên bản
cuộc họp nghiệm thu cấp cơ sở đề tài
nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ 2007
( Hợp đồng số 13.07RD/HĐ-KHCN ngày24/01/2007 giữa
Bộ Công nghiệp và Công ty Cổ phần ắc quy Tia Sáng )
------------o0o------------
1- Tên đề tài: “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”
2- Thời gian tiến hành: 14 giờ ngày 18/12/2007
3- Địa điểm: Công ty Cổ phần ắc quy Tia Sáng
4- Chủ trì cuộc họp: Ông Hoà Quang Nam – Chủ nhiệm đề tài
Giám đốc Công ty Cổ phần ắc quy Tia Sáng.
5- Tham gia cuộc họp:
- Ông Tô Văn Thành - PGĐ, Đại diện lãnh đạo chất l−ợng (QMR)
- Ông Trần Huy Thắng - PGĐ. Kỹ thuật sản xuất
- Ông Phạm Hoàng Kim - TP. Đảm bảo chất l−ợng
- Ông Nguyễn Xuân Long - Q. Quản đốc phân x−ởng Lá cực
- Ông Phạm Quang Phú - TP. Kế hoạch – Vật t−
- Bà Bùi Thị Thuý - TP.Tài vụ
- Bà Nguyễn Thị Nga - CB Kỹ thuật
- Ông Bùi Thọ Hùng - CB kỹ thuật
6- Nội dung tiến hành cuộc họp:
6.1- Ông Hoà Quang Nam – Chủ tịch HĐQT - Giám đốc Công ty - Chủ
nhiệm đề tài nêu lý do cuộc họp và giới thiệu thành phần tham gia.
6.2- Ông Phạm Hoàng Kim - TP đảm bảo chất l−ợng thay mặt nhóm
nghiên cứu báo cáo kết quả nghiên cứu thí nghiệm và thí nghiệm sản xuất lớn tại
Công ty (Có báo cáo khoa học kèm theo).
6.3- Hội nghị thảo luận:
Sau khi nghe báo cáo hội nghị đã tiến hành thảo luận và thống nhất kết luận:
1. Việc nghiên cứu cải tiến công nghệ với các nội dung dự kiến bao gồm:
- Nghiên cứu thay đổi công thức trộn cao chì với máy trộn cao Mỹ
- Nghiên cứu thay đổi công nghệ ủ-sấy lá cực với máy ủ sấy tự động
- Nghiên cứu thay đổi chế độ hoá thành nhằm nâng cao năng lực thiết bị
27
đã đạt đ−ợc mục tiêu đặt ra: công nghệ hợp lý, chất l−ợng sản phẩm ắc quy đ−ợc
nâng lên, tiết kiệm đ−ợc điện năng và tài nguyên n−ớc, tăng năng lực thiết bị sản
xuất, áp dụng đ−ợc vào sản xuất nhanh, kịp thời đáp ứng kịp thời việc hoàn
thành kế hoạch sản xuất của Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng năm 2007 là
252.000KWh tr−ớc thời hạn.
2. Giảm chi phí điện năng 5,16% so với năm 2006. L−ợng điện năng tiết
kiệm năm 2007 là 162.635.760đ. Giảm chi phí n−ớc 33,08% so với năm 2006.
L−ợng n−ớc tiết kiệm năm 2007 là 103.168.800đ
3. Giảm chi phí chì (nguyên liệu chính để sản xuất ắc quy) 8 đến 10%
4. Khai thác đ−ợc năng lực các thiết bị trộn trát cao, ủ sấy lá cực mới nhập
kịp thời, năng lực thiết bị hoá thành tăng lên hơn >30%, đáp ứng yêu cầu sản
xuất tăng 30,32% của Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng năm 2007 nh−ng không
phải tăng diện tích nhà x−ởng và đầu t− thêm thiết bị .
5. Chất l−ợng sản phẩm: Qua kết quả các mẫu thí nghiệm và các mẫu kiểm
tra áp dụng sản xuất đại trà ( lấy mẫu ngẫu nhiên ) cho thấy với các chỉ tiêu chất
l−ợng theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN4472-1993) các mẫu ắc quy kiểm tra
đều đạt và v−ợt tiêu chuẩn
6. Đề tài đã thực hiện và hoàn thành đúng thời gian dự kiến, đạt yêu cầu và
hiệu quả theo nh− mục tiêu đặt ra.
6.4- Kết luận và đề nghị:
Giám đốc Công ty quyết định đ−a kết quả thí nghiệm vào áp dụng sản xuất
chính thức tại Công ty, xem xét khen th−ởng cho nhóm đề tài
Phòng Kỹ thuật-QA ban hành quy trình công nghệ và h−ớng dẫn sản xuất.
Đồng chí Phạm Hoàng Kim hoàn chỉnh báo cáo trình Bộ Công nghiệp .
Th− ký Chủ trì cuộc họp
Nguyễn Thị Nga Hoà Quang Nam
28
Danh sách
Hội đồng khoa học công nghệ cấp Bộ đánh giá, nghiệm thu
kết quả nghiên cứu của đề tài
“ Nghiên cứu cải tiến công nghệ sản xuất ắc quy tích điện khô để nâng cao
chất l−ợng sản phẩm và tiết kiệm nguyên vật liệu”
(Kèm theo Quyết định số 0510/QĐ-BCT ngày 22 tháng 01 năm 2008)
TT Họ và tên Nơi công tác Chức danh
1 PGS.TS Nguyễn Thanh
Thuyết
Đại học Bách khoa Hà nội Chủ tịch
2 TS. Chử Văn Nguyên Tổng Công ty Hoá chất Việt
nam
Uỷ viên
Phản biện 1
3 TS. Lê Thị Hoài Nam Viện Hoá học, Viện Khoa học
Việt nam
Uỷ viên
Phản biện 2
4 TS. Đăng Xuân Toàn Công ty CP Thiết kế Công
nghiệp hoá chất
Uỷ viên
5 ThS. Ninh Đức Hà Viện Hoá học Vật liệu Uỷ viên
6 ThS. Trần Kim Liên Vụ Khoa học và Công nghệ,
Bộ Công th−ơng
Uỷ viên
7 KS. Chu Văn Giáp Vụ Khoa học và Công nghệ,
Bộ Công th−ơng
Uỷ viên
th− ký
báo cáo tóm tắt
Tổng công ty hoá chất việt nam
báo cáo
kết quả nghiên cứu khoa học
Công ty cổ phần ắc quy tia sáng
Đề tài: “ 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”
Chủ nhiệm đề tài : KS. Hoà Quang Nam
Thành viên tham gia : KS. Phạm Hoàng Kim, KS. Trần Huy Thắng
ThS. Tô Văn Thành, KS. Nguyễn Xuân Long
KS. Nguyễn Thị Nga, KS. Bùi Thọ Hùng
Đơn vị : 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 1 năm 2006
Kết thúc tháng 12 năm 2006
hải phòng 2007
Bộ công th−ơng
1.1. Cơ sở pháp lý/ xuất xứ của đề tài:
- Căn cứ Quyết định số 3474/QĐ-BCN ngày 05/12/2006 của Bộ tr−ởng Bộ
Công nghiệp về việc giao kế hoạch Khoa học và công nghệ năm 2007 cho các
đơn vị của Bộ.
- Căn cứ Hợp đồng Nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ số:
13.07 RD/HĐ-KHCN ngày 24/01/2007 giữa Bộ Công nghiệp và Công ty Cổ
phần ắc quy Tia sáng.
1. Tổng quan
1.2. tính cấp thiết của đề tài.
1/ Giảm chi phí vật t− do giá chì và hợp kim của chì tăng (bảng 1),
Bảng 1: Giá chì và chì hợp kim năm 2002 - 2007
63.14224.15619.07317.2329.4989.260“Chì hợp kim Pb-Ca3
54.21823.19118.28416.22110.7818.360“Chì hợp kim Pb-Sb2
54.06223.02919.12218.00013.3807.857Kg
Chì ng/chất
(99,98%Pb)
1
200720062005200420032002
Giá mua (VNđ/kg), nămđơn
vị
Tên nguyên liệuStt
2/ Nghiên cứu công nghệ áp dụng cho thiết bị tiên tiến mới nhập năm 2006
3/ Nâng cao chất l−ợng sản phẩm để tăng uy tín trên thị tr−ờng
4/ Đáp ứng yêu cầu tăng tr−ởng 30% so với năm 2006
(từ 175.000KWh /2006 lên 250.000KWh/2007)
1.3. nội dung và mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
* Nội dung nghiên cứu:
- Nghiên cứu công thức trộn cao chì với máy trộn cao Mỹ
- Nghiên cứu công nghệ ủ-sấy lá cực với máy ủ sấy tự động
- Nghiên cứu chế độ hoá thành nhằm nâng cao năng lực thiết bị
* Mục tiêu đề tài:
- Nâng cao chất l−ợng sản phẩm ắc quy v−ợt ≥ 5% TCVN4472-1993
- Giảm ≥ 10% nguyên vật liệu cho mỗi đơn vị sản phẩm.
- Tăng năng lực sản xuất-tiêu thụ của Công ty lên 30%
(từ 175.000KWh/năm 2006 lên 250.000KWh/năm 2007)
* Nơi áp dụng kết quả nghiên cứu:
Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng
2.1. Nguyên tắc chung:
- Sử dụng hệ thống thiết bị sản xuất và kiểm tra hiện có của Công ty
- Dùng ph−ơng pháp đối chứng với các kết quả đ∙ có & TCVN4472-1993
1/ Nghiên cứu thay đổi công thức trộn cao chì với máy trộn cao Mỹ: xác định
tỷ trọng cao, độ dẻo và khả năng trát cao lên s−ờn cực.
2/ Nghiên cứu chế độ ủ, sấy lá cực sau trát cao với máy ủ sấy tự động: xác
định hàm l−ợng PbO, độ ẩm sau ủ, sấy.
3/ Nghiên cứu chế độ hoá thành với 45 chủng loại lá cực hiện có, theo
ph−ơng pháp nạp bậc, 7 b−ớc, lắp kép lá cực: Kiểm tra chất l−ợng lá cực sau hoá
thành bằng cảm quan và phân tích [PbO2] lá cực d−ơng [PbO] lá cực âm.
4/ Lắp ráp bình ắc quy, thí nghiệm ắc quy theo TCVN 4472-1993.
Thí nghiệm sản xuất lớn và điều chỉnh phù hợp với thực tế.
5/ Nghiệm thu và đ−a vào áp dụng sản xuất.
2. Thực nghiệm
2.2. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
sơ đồ các b−ớc nghiên cứu
Trộn cao
Bột chì Dung dịch H2SO4
N−ớc sạch khoáng
chất
Phụ gia
Trát cao
Kiểm tra
trát cao
S−ờn cực
-
ủ, sấy
Hoá Thành
Rửa, sấy
Phân tích,
Kiểm tra
Gia công
Lắp bình TN
TN theoTCVN
4472-1993
áp dụng sản xuất
-
+
+
-
+
2.2.1. Kết quả nghiên cứu ph−ơng pháp trộn cao.
Trong nghiên cứu này chúng tôi chọn bột chì có độ oxy hoá 77±3%PbO, kích
th−ớc hạt trung bình 3à, tỷ trọng bột 1,35 ± 0,1 g/cm3. L−ợng bột chì 600ữ800kg/mẻ
trộn. Trộn theo ph−ơng pháp trộn −ớt. Kết quả xem bảng 4, 5
Bảng 4: ảnh h−ởng của quá trình trộn cao đến
Khả năng trát cao lên s−ờn lá cực ô tô
Trát
tốt
Trát
không
đầy
Không
trát
đ−ợc
Trát
tốt
Trát
không
đầy
Không
trát
đ−ợc
Khả nang trát cao8
4,354,404,54,424,454,5Tỷ trọng cao (g/cm3)7
404244404244Nhiệt độ (O0C)6
616578647585Tải trọng môtơ5
253258296252265340độ dẻo4
168167N−ớc điều chỉnh (Kg)3
605957605957L−ợng n−ớc (Kg)2
600600600600600600Bột chi (kg)1
M6M5M4M3M2M1
Cao âmCao d−ơng
Danh mụcStt
Bảng 5: ảnh h−ởng của quá trình trộn cao đến
Khả năng trát cao lên s−ờn lá cực Xe Máy
Nhận xét: Từ kết quả thu đ−ợc cho thấy trộn cao với l−ợng n−ớc chiếm 10ữ11% so
với bột chì, nhiệt độ khống chế <500C, độ dẻo cao 252 đến 253 máy làm việc ổn
định, an toàn, cao đạt tỷ trọng phù hợp, trát tốt cho các loại lá cực.
Trát
tốt
Trát
không
đầy
Không
trát
đ−ợc
Trát
tốt
Trát
không
đầy
Không
trát
đ−ợc
Khả nang trát cao8
4,254,404,54,34,44,5Tỷ trọng cao (g/cm3)7
404244404244Nhiệt độ (O0C)6
616578647585Tải trọng môtơ5
253258296252265340độ dẻo4
0ữ1681ữ367N−ớc điều chỉnh (Kg)3
768078828078L−ợng n−ớc (Kg)2
800800800800800800Bột chi (kg)1
M6M5M4M3M2M1
Cao âmCao d−ơng
Danh mụcStt
2.2.2. Kết quả nghiên cứu chế độ ủ-sấy lá cực sau trát cao
Mục đích thực hiện phản ứng Oxy hoá và làm khô, chặt lá cực
H2O + t0C
2 Pb + O2 = 2PbO + Q
Yêu cầu: [PbO] > 95%, hàm ẩm [H2O] <1,0%, lá cực không rạn nứt. Thí nghiệm
đ−ợc tiến hành với các loại lá cực kép khởi động ô tô, xe máy và ắc quy cố
định
* Lá cực Khởi động ô tô (+/-): 255mm x 142mm x 1,5mm /1,3mm
* Lá cực Xe gắn máy (+/-) : 242mm x 150mm x 1,5mm/1,3mm
* Lá cực ắc quy cố định (+/-) : 250mm x 143mm x 3,0mm /1,9mm
Kết quả nghiên cứu đạt đ−ợc xem bảng 6
Bảng 6: ảnh h−ởng của chế độ ủ, sấy
đến chất l−ợng lá cực tr−ớc hoá thành
0,3296,82670“2645““
0,7295,72465“2245““
0,8694,42060 95Cố định 3
0,2397,22470“2445““
0,6796,32265“2245““
0,8095,82060 95Xe máy 2
0,2296,82470“2445““
0,7895,62265“2245““
0,8495,22060 95Kđ ô tô1
độ ẩm
(%)
[PbO]
(%)
Thời gian
(h)
Nhiệt
độ (0C)
độ ẩm
(%)
Thời
gian (h)
Nhiệt
độ(0C)
độ ẩm
(%)
Chất l−ợng
lá cực
Chế độ sấyChế độ ủ
Loại
lá cực
Stt
Từ kết quả thí nghiệm cho thấy:
* Nhiệt độ ủ 450C, độ ẩm > 95%, thời gian ủ 24 giờ với lá cực khởi động, lá cực xe
máy (độ dầy ≤ 1,5mm) và 26 giờ với lá cực ắc quy cố định (độ dầy 3mm) là phù
hợp
* Nhiệt độ sấy 700C, độ ẩm < 75%, thời gian sấy 24 giờ với lá cực khởi động, lá
cực xe máy (độ dầy ≤ 1,5mm) và 26 giờ với lá cực ắc quy cố định ( độ dầy 3mm) là
phù hợp.
2.2.3. Kết quả nghiên cứu ảnh h−ởng của chế độ hoá thành:
Hoá thành 7 bậc : DA = 1,25A/dm2 ữ 0,60A/dm2. daxit = 1,05 ữ 1,07g/cm3.
t0 ≤ 450C . Lắp kép lá cực trong thùng hoá thành. Thời gian 20 ữ 22 giờ .
Bảng 7: Kết quả kiểm tra lá cực xe gắn máy 12-5Pb.Sb
hoá thành theo 7 bậc (lắp kép 2)
Nâu đen91,72100,002393217
Nâu đỏ sẫm86,7288,722123176
Đốm trắng 20%81,5372,9217451353
Nâu đen91,66100,002393217
Nâu đỏ86,5288,722123176
Đốm trắng >10%83,7372,9217451352
Nâu đen90,72100,002393217
Nâu đỏ đậm87,1688,722123176
Nâu đỏ81,4272,9217451351
Số giờ
đ∙ nạp
Bậc
Nhận xét bề mặt lá cực
d−ơng
[PbO2]
lá +
(%)
% Dung
l−ợng nạp
Dung
l−ợng đ∙
nạp (Ah)
Thời điểm lấy mẫu
Tên
mẫu
* Thí nghiệm 1: Đ−ợc thực hiện với lá cực ắc quy xe gắn máy 12V-5Ah, kích th−ớc
242mm x 150mm x 1,5mm , lắp kép 2 (xem bảng 7)
Kết quả cho thấy chế độ nạp lựa chọn ổn định, lá cực d−ơng chuyển hoá tốt
Bảng 8: Kết quả kiểm tra lá cực xe gắn máy 12-5Pb.Sb
hoá thành 7 bậc (lắp kép 3)
*Thí nghiệm 2: Cũng đ−ợc thực hiện với lá cực xe máy 12V-5Ah, lắp kép 3
Nâu đen91,82100,003878227
Nâu đỏ sẫm87,3088,763442186
Đốm trắng 81,6768,7726671453
Nâu đen92,60100,003878227
Nâu đỏ87,5288,763442186
Đốm trắng 15%83,8568,7726671452
Nâu đen92,80100,003878227
Nâu đỏ87,2088,763442186
Còn đốm trắng81,5068,7726671451
Số giờ
đ∙ nạp
Bậc
Nhận xét bề mặt lá
cực d−ơng
[PbO2]
lá +(%)
% Dung
l−ợng nạp
Dung
l−ợng đ∙
nạp (Ah)
Thời điểm lấy mẫu
Tên
mẫu
Kết quả cho thấy chế độ nạp lựa chọn ổn định, lá cực d−ơng chuyển hoá tốt.
Khi tăng số lá cực trong thùng lên 1/3 l−ợng điện năng tiêu tốn tăng 7 đến 8%,
thời gian hoá thành tăng 1 giờ nh−ng năng suất thiết bị tăng lên >30%.
: i - .
( )
í i : t i i l - , l
,,
s,,
t ,,
,,
,,
t ,,
,,
,,
t,,
i
t t l
[ 2 ]
l ( )
l
l
( )
i i l
Kết quả trên ( bảng 9 ) cho thấy chế độ nạp lựa chọn là ổn định, lá cực d−ơng chất
l−ợng chuyển hoá đều.
Bảng 9: Kết quả kiểm tra lá cực ắc quy khởi động
ô tô (Pb.Sb) hoá thành theo 7 bậc (lắp kép 2)
* Thí nghiệm 3: Đ−ợc thực hiện với lá cực ắc quy xe khởi động ô tô, kích th−ớc
255mm x 142mm x 1,5mm lắp kép 2 (xem bảng 9)
Nâu đen91,66100,002848227
Nâu đỏ86,5284,972420186
Đốm trắng 83,7368,9719641453
Nâu đen91,66100,002848227
Còn đốm trắng86,5284,972420186
Đốm trắng >10%83,7368,9719641452
Nâu đen90,72100,002848227
Nâu đỏ đậm87,1684,972420186
Còn đốm trắng 81,4268,9719641451
Số giờ
đ∙ nạp
Bậc
Nhận xét bề mặt lá
cực d−ơng
[PbO2]
lá + (%)
% Dung
l−ợng nạp
Dung
l−ợng đ∙
nạp (Ah)
Thời điểm lấy mẫu
Tên
mẫu
Từ kết quả ( bảng 10 ) cho thấy chế độ nạp lựa chọn là ổn định, lá cực d−ơng
chuyển hoá đều. Khi tăng số lá cực lên 1/3 l−ợng điện năng tiêu tốn tăng 5 đến 6%,
thời gian hoá thành không tăng, nh−ng năng suất thiết bị tăng lên >30%.
Từ kết quả thu đ−ợc chúng tôi tính toán và triển khai cho 45 loại lá cực khác
Bảng 10: Kết quả kiểm tra lá cực khởi động ô tô
hoá thành 7 bậc (lắp kép 3)
* Thí nghiệm 4: Cũng đ−ợc thực hiện với lá cực KĐ ô tô, lắp kép 3 (B.10)
Nâu đen91,82100,004500227
Nâu đỏ sẫm87,3084,803816186
Đốm trắng 81,6768,8030961453
Nâu đen92,60100,004500227
Nâu đỏ87,5284,803816186
Đốm trắng 15%83,8568,8030961452
Nâu đen90,60100,004500227
Nâu đỏ87,2084,803816186
Còn đốm trắng81,5068,8030961451
Số giờ
đ∙ nạp
Bậc
Nhận xét bề mặt lá cực
d−ơng
[PbO2]
lá + (%)
% Dung
l−ợng nạp
Dung
l−ợng đ∙
nạp (Ah)
Thời điểm lấy mẫu
Tên
mẫu
Bảng 11: Kết quả kiểm tra trọng l−ợng
lá cực 12V-5Ah Sb và khởi động sản xuất
2.2.4. Kết quả kiểm tra trọng l−ợng lá cực: xem bảng 11
8,139,5010,5515,68119,15149,38129,70165,06KĐ
8,409,992,243,1724,4128,5526,6531,7212-5 Sb
Lá (-)Lá (+)Lá (-)Lá (+)Lá (-)Lá (+)Lá (-)Lá (+)
Tỷ lệ giảm trọng
l−ợng (%)
Trọng l−ợng
giảm (gam)
Trọng l−ợng sau
nghiên cứu (gam)
Trọng l−ợng tr−ớc
nghiên cứu (gam)Loại lá cực
Kết quả cho thấy Trộn trát cao với công nghệ nghiên cứu áp dụng với máy USA so
với công nghệ áp dụng với máy KOREA l−ợng chì giảm:
- Lá cực + 12V-5Ah Sb giảm 3,17g/lá (9,99%). Lá âm giảm 2,24g/lá (8,4%).
- Lá cực + KĐ ô tô giảm 15,68g/lá (9,5%), lá âm giảm 10,55 g/lá (8,13%).
Bảng 12: Kết quả thử nghiệm ắc quy xe máy 12V-5Ah
2.2.5. Kết quả kiểm tra chất l−ợng ắc quy
2.2.5.1. Với ắc quy xe gắn máy: xem bảng 12 & 13
-280-≥ 240 Chu kỳTuổi thọ
9’35”10’28”10’15’’≥ 5’ 30”PhútPhóng KĐ (Ip = 3C )
92,4295,58104,25≥ 92% C“Dung l−ợng CK3
95,08 95,33104,08“Dung l−ợng CK2
101,75 93,66 101,50 % C20Dung l−ợng CK1
6’15”4’ 32”6’00”≥ 3 phútPhútPhóng KĐ 15A
12,5712,6012,71“điện áp sau 30’
12,5612,5412,67Volđiện áp sau 15’
Mẫu 3
(061007)
Mẫu 2
(050507)
Mẫu 1
(080107)
TCVN
4472-93
Đơn vịNội dung kiểm tra
thử nghiệm
Bảng 13: Kết quả thử nghiệm ắc quy xe máy 12V-4Ah
280-≥ 240 Chu kỳTuổi thọ
9’26”10’05’’8’16’’≥ 5’ 30”PhútPhóng KĐ (Ip = 3C )
99,66110,08100,25≥ 92% C“Dung l−ợng CK3
100,66109,00101,25“Dung l−ợng CK2
103,75 110,83 93,75% C20Dung l−ợng CK1
5’33”7’00”6’06”≥ 3 phútPhútPhóng KĐ 15A
12,5412,5512,63“điện áp sau 30’
12,5012,5212,57Volđiện áp sau 15’
Mẫu 3
(280907)
Mẫu 2
(020707)
Mẫu 1
(030207)
TCVN
4472-93
Đơn vịNội dung kiểm tra
thử nghiệm
3.2.5.2. Thí nghiệm với ắc quy khởi động ô tô: xem bảng 14.
Bảng 14: Kết quả thử nghiệm ắc quy khởi động ô tô
-264≥ 240 Chu kỳTuổi thọ
6’ 2”7’36”≥ 5’ 30”PhútPhóng KĐ ( Ip = 3C )
97,594,50 ≥ 92% C“Dung l−ợng CK3
96,9193,67 “Dung l−ợng CK2
94,4193,83 % C20Dung l−ợng CK1
5’ 53”5’58”≥ 3 phútPhútPhóng KĐ 300A
12,6212,56“điện áp sau 15’
12,6212,53Volđiện áp sau 5’
12V60Ah
(051107)
12V35Ah
(191206)
TCVN
4472-1993
Đơn vịNội dung kiểm tra
thử nghiệm
Bảng 15: Kết quả thử nghiệm ắc quy kín khí
3.2.5.3. Với ắc quy kín khí: xem bảng 15.
---≥ 92% C“Dung l−ợng CK3
---“Dung l−ợng CK2
120,00 105,25 109,50 % C20Dung l−ợng CK1
11,1911,2811,08≥ 11VVPhóng 3C / 5”
13,1813,1512,59Volđiện áp đầu
12V-5AhH
(110707)
12V-7AhN
(050707)
12V-100Ah
(240807)
TCVN
4472-93
Đơn vịNội dung
thử nghiệm
Qua kết quả các mẫu thí nghiệm cho thấy với các chỉ tiêu chất l−ợng đối với ắc
quy theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN4472-1993) với lá cực ắc quy hoá thành theo
ph−ơng pháp 7 bậc, lắp kép đều đạt và v−ợt tiêu chuẩn Việt nam :
- Khởi động đầu sau chế tạo: IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng ≥ 3 phút
- Dung l−ợng phóng trong 3 chu kỳ đầu IP = 0,05C, yêu cầu đạt ≥ 92% Cđm
- Khởi động chu kỳ thứ 4 : IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng ≥ 5’ 30”
- Tuổi thọ ắc quy, yêu cầu ≥ 240 chu kỳ
Với các chủng loại ắc quy khác của Công ty chúng tôi cũng thí nghiệm kiểm tra
đối chứng và đều thu đ−ợc kết quả t−ơng tự, ắc quy thí nghiệm kiểm tra đều đạt
và v−ợt tiêu chuẩn Việt nam.
Từ kết quả nghiên cứu thu đ−ợc chúng tôi đã xây dựng đ−ợc chế độ nạp hoá
thành 7 bậc cho tất cả 45 chủng loại lá cực ắc quy hiện có của Công ty và đ−a vào
áp dụng sản xuất đại trà. Kết quả thu đ−ợc trong quá trình sản xuất cũng t−ơng
tự kết quả thu đ−ợc trong quá trình thí nghiệm. Ví dụ xem bảng 16 &17
3.3. Kết quả áp dụng sản xuất đại trà
Bảng 16: Kết quả thử nghiệm ắc quy xe máy
( Sản xuất ngày 3/11/2007 & 6/12/2007 )
9’47’’8’25’’≥ 5’ 30”PhútPhóng KĐ (Ip = 3C )5
96,0092,58≥ 92% C“Dung l−ợng CK3 4
97,3393,25“Dung l−ợng CK2 3
98,91 95,66 % C20Dung l−ợng CK12
6’53”4’56”≥ 3 phútPhútPhóng KĐ 15A1
12V-5Ah
6/12/07
12V-5Ah
3/11/07
TCVN
4472-93
Đơn vịNội dung kiểm tra
thử nghiệm
Stt
Bảng 17: Kết quả thử nghiệm ắc quy ô tô 12V- 40Ah
(Sản xuất ngày 15/10/2007, thí nghiệm ngày 19/10/2007)
8’15’’≥ 5’ 30”PhútPhóng KĐ (Ip = 3C )5
104,75≥ 92% C“Dung l−ợng CK3 4
103,26“Dung l−ợng CK2 3
92,58 % C20Dung l−ợng CK12
4’33”≥ 3 phútPhútPhóng KĐ 15A1
Kết quả phóng
điện kiểm tra
TCVN
4472-93
Đơn vịNội dung kiểm tra
thử nghiệm
Stt
Kết quả kiểm tra các mẫu thí nghiệm sản xuất đại trà cho thấy với các chỉ tiêu chất
l−ợng đối với ắc quy theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN4472-1993) đều đạt và v−ợt.
3.4. Hiệu quả về mặt kinh tế:
3.4.1. Hiệu quả tiết kiệm điện năng và tài nguyên n−ớc: xem bảng 18 và 19
Bảng 18: tổng hợp l−ợng điện năng và n−ớc
công ty sử dụng năm 2006 và 2007
45.44947.311Tổng2.820.2702.072.210Tổng:
3.7693.02612113.790157.68012
3.8662.76311271.560165.12011
4.2493.19310275.520166.92010
3.7923.0749265.920166.9209
4.1224.0708225.000199.4408
4.2535.4787267.720228.7207
4.3275.7426255.480177.2406
3.5355.5335271.080222.0005
3.5943.6144238.560123.1204
3.8034.2773230.160168.3203
2.7843.5662157.920163.5402
3.3552.9751247.560133.1901
2007200620072006
L−ợng n−ớc (m3)
Tháng
L−ợng điện năng (KWh)
Tháng
Bảng 19: so sánh l−ợng điện năng và n−ớc để
sản xuất 1KWh sản phẩm ắc quy năm 2006 và 2007
0,1800,269m3/KWh AQN−ớc/đơn vị sản phẩm 5
11,19111,800KWh/KWh AQđiện/đơn vị sản phẩm 4
45.44947.311m3Tổng n−ớc3
2.820.2702.072.210KWhTổng điện nang 2
252.000175.600KWh AQTổng dung l−ợng s/x 1
Nam 2007Nam 2006đơn vị tínhDanh mụcStt
Giá trị l−ợng điện, n−ớc tiết kiệm đ−ợc năm 2007 (sản xuất 252.000KWh sản
phẩm ắc quy ) so với năm 2006 (sản xuất 175.600KWh sản phẩm ắc quy) là:
* Điện năng: (11,8KWh-11,191KWh)x252.000x1.058đ/KWh = 162.635.760đ
* N−ớc : (0,269m3-0,18m3) x 252.000 x 4.600 đ/m3 = 103.168.800đ
3.4.2. Hiệu quả tiết kiệm nguyên vật liệu:
Với công nghệ nghiên cứu đã đ−ợc áp dụng, l−ợng nguyên liệu chì để sản
xuất lá cực tiết kiệm đ−ợc 8 đến 10%
3.5.3. Hiệu quả sử dụng thiết bị:
* Kết quả nghiên cứu công nghệ trộn - trát cao và ủ sấy lá cực đ−a vào
áp dụng sản xuất kịp thời đã giúp Công ty khai thác hiệu quả các thiết
bị mới nhập, góp phần hoàn thành kế hoạch sản xuất tăng tr−ởng
30,32% (năm 2007 so với năm 2006) v−ợt thời gian.
* Sử dụng ph−ơng pháp nạp 7 b−ớc, lắp kép lá cực trong quá trình hoá
thành đã tăng năng lực thiết bị tăng lên hơn 30% mà không phải nhập
thêm thiết bị.
Kết quả việc “ Nghiên cứu cải tiến công nghệ sản xuất ắc quy tích điện khô để
nâng cao chất l−ợng sản phẩm và tiết kiệm nguyên vật liệu” với các kết quả qua các số
liệu thu đ−ợc có thể kết luận:
4.1. Việc nghiên cứu cải tiến công nghệ với các nội dung dự kiến bao gồm:
- Nghiên cứu thay đổi công thức trộn cao chì với máy trộn cao Mỹ
- Nghiên cứu thay đổi công nghệ ủ-sấy lá cực với máy ủ sấy tự động
- Nghiên cứu thay đổi chế độ hoá thành nhằm nâng cao năng lực thiết bị
đã đạt đ−ợc mục tiêu đặt ra: công nghệ hợp lý, chất l−ợng sản phẩm ắc quy đ−ợc
nâng lên, tiết kiệm đ−ợc điện năng và tài nguyên n−ớc, tăng năng lực thiết bị sản
xuất, áp dụng đ−ợc vào sản xuất nhanh, kịp thời đáp ứng cho sự phát triển của
Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng.
4.2. Giảm chi phí điện năng 5,16% so với năm 2006. L−ợng điện năng tiết
kiệm năm 2007 là 162.635.760đ. Giảm chi phí n−ớc 33,08% so với năm 2006.
L−ợng n−ớc tiết kiệm năm 2007 là 103.168.800đ
4.3. Giảm chi phí chì (nguyên liệu chính để sản xuất ắc quy) 8 đến 10%
4.4. Khai thác đ−ợc năng lực các thiết bị trộn trát cao, ủ sấy lá cực mới nhập
kịp thời, năng lực thiết bị hoá thành tăng lên hơn >30%, đáp ứng yêu cầu sản xuất
tăng 30,32% của Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng năm 2007 nh−ng không phải
tăng diện tích nhà x−ởng và đầu t− thêm thiết bị .
4. kết luận
4.5. Chất l−ợng sản phẩm: Qua kết quả các mẫu thí nghiệm và các mẫu kiểm
tra áp dụng sản xuất đại trà ( lấy mẫu ngẫu nhiên ) cho thấy với các chỉ tiêu chất
l−ợng theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN4472-1993) các mẫu ắc quy kiểm tra đều
đạt và v−ợt tiêu chuẩn:
- Khởi động đầu sau chế tạo: IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng ≥ 3 phút
- Dung l−ợng phóng trong 3 chu kỳ đầu IP = 0,05C, yêu cầu đạt ≥ 92% Cđm
- Khởi động chu kỳ thứ 4 : IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng ≥ 5’ 30”
- Tuổi thọ ắc quy, yêu cầu ≥ 240 chu kỳ
4.6. Đề tài đã thực hiện và hoàn thành đúng thời gian dự kiến, đạt yêu cầu và
hiệu quả theo nh− mục tiêu đặt ra.
Chủ nhiệm đề tài T/M nhóm nghiên cứu
Ng−ời báo cáo
Hoà Quang Nam Phạm Hoàng Kim
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Báo cáo khoa hoc- 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.pdf