| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2088002
СПОСІБ ВІДНОВЛЕННЯ відпрацьованих акумуляторних батарей
Ім'я винахідника: Павлов Валерій Анатолійович; Чекин Дмитро Борисович
Ім'я патентовласника: Павлов Валерій Анатолійович; Чекин Дмитро Борисович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1996.04.09
Використання: виробництво хімічних джерел струму. Суть винаходу: активну масу позитивних електродів відпрацьованих акумуляторів піддають термообробці при 600-650 o C протягом 60-90 хв, отриманий спік подрібнюють і просівають з виділенням фракцій розміром 500-100 мкм і 100-40 мкм, останню фракцію змішують з дистильованою водою, наносять на токоотвод і обсипають частинками фракції 500-100 мкм, ущільнюють, сушать і просочують розчином абиетиновой кислоти. Активну масу негативних електродів при термообробці при 800-850 o C 60-90 хв, класифікацію проводять аналогічно класифікації активної маси позитивних електродів * В отриману фракцію з розміром частинок 100-40 мкм додають аналогічну фракцію активної маси позитивних електродів, змішують з водою, наносять на токоотвод , обсипають шаром фракції негативної активної маси з розміром частинок 500-100 мкм, ущільнюють, сушать і формують. Позитивні електроди формують спільно з ВІДФОРМОВАНІ негативними електродами. Це забезпечує підвищення ефективності відновлення, екологічну чистоту і безвідходність процесу.
ОПИС ВИНАХОДИ
Пропонований винахід відноситься до області перетворення хімічної енергії в електричну, зокрема до виготовлення вторинних джерел струму. Винахід може бути використано для ремонту акумуляторів, їх вторинного виробництва та утилізації сировини. Винахід служить охороні навколишнього середовища.
Відомий спосіб повернення в виробничий цикл відходів свинцевих акумуляторів, в якому позитивну і негативну активну масу свинцевих акумуляторів отримують з використанням активної маси, витягнутої з бракованих електродів і (або) відходів активної маси, що утворюються при виробництві акумуляторів. Коли готують позитивну або негативну активну масу, тоді відповідно позитивну або негативну масу, попередньо висушену і термооброблену при температурі 500-600 o C і при необхідності подрібнену, подають в млин, що виробляє свинцевий порошок, разом з металевим свинцем в кількості не більше 80% від маси металевого свинцю. Отриманий при цьому продукт використовують при виготовленні електродів [1]
Недоліком відомого способу є те, що для повернення відпрацьованого сировини необхідна наявність металевої фракції свинцевого порошку і повернене сировину використовують як добавку до основного технологічного процесу.
Відомий спосіб переробки відпрацьованих акумуляторних пластин для отримання активної маси, в якому активні речовини, витягнуті з позитивних і негативних пластин акумуляторів, звільняються від залишків кислоти, промиваються водою, висушуються повітрям, прогартовуються при температурі 500-700 o C протягом 8-60 хвилин і потім розмелюють в порошок з розміром частинок менше 60 мкм. Розмелювання може проводиться одночасно зі свинцем шляхом завантаження прокаленной маси в дробарку для свинцю в кількості щонайменше 80% від маси знаходиться в ній свинцю, причому розмелювання може проводиться перед прожарювання. З отриманого матеріалу виготовляють активну масу позитивного або негативного електрода в залежності від вихідної речовини або активну масу негативних пластин, коли в якості вихідної речовини була взята суміш фрагментів позитивних і негативних пластин [2]
Недоліком відомого способу є наявність технологічних операцій по промивці і сушці повітрям відпрацьованих акумуляторних пластин, що вимагає додаткового обладнання та витратних матеріалів, а введення повернутих матеріалів проводиться на стадії отримання та подрібнення свинцевого порошку.
Запропоноване винахід призначений для підвищення ефективності відновлення відпрацьованих акумуляторних батарей без значних витрат, а й створення екологічно чистого та безвідходного виробничого циклу повторної або багаторазової переробки відпрацьованих акумуляторних батарей.
В запропонованому способі відновлення відпрацьованих акумуляторних батарей, що включає витяг активних речовин з позитивних і негативних електродів, прожарювання їх, розмелювання в порошок і виготовлення з отриманих активних мас відповідно позитивних і негативних електродів, використовують розмолоту масу з розміром частинок 500-40 мкм, в масу позитивного електрода додають абієтинової кислоту, а при виготовленні негативного електрода додають позитивну активну масу з розміром частинок 100-40 мкм, крім того, формувальний заряд позитивних електродів проводять спільно з уже ВІДФОРМОВАНІ негативними електродами.
Суттєвим є те, що при відновленні відпрацьованих акумуляторних батарей найбільш повно використовується відпрацьований матеріал, процес переробки вимагає значно меншого додавання хімічно чистого свинцю, а його введення здійснюється на стадії виготовлення струмовідводів, причому перероблений матеріал має частки з розміром 500-40 мкм, в масу позитивного електрода додають абієтинової кислоту, а при виготовленні негативного електрода додають позитивну активну масу з розміром частинок 100-40 мкм, крім того, формувальний заряд позитивних електродів проводять спільно з уже ВІДФОРМОВАНІ негативними електродами.
СПОСІБ ЗДІЙСНЮЄТЬСЯ наступним чином
Відпрацьовані акумуляторні батареї очищаються від бруду і пилу, при необхідності роблять зрошення содовим розчином для нейтралізації залишків сірчаної кислоти на зовнішній поверхні корпусу. Після викручування пробок виробляють перекидання акумуляторних батарей для видалення електроліту, який далі може надходити в систему очищення, в основі принципу дії якої лежить електродіаліз. Потім видаляють герметизирующую мастику і виробляють розбірку акумуляторних батарей з подальшим механічним поділом залишків електродних мас позитивних і негативних пластин. Окремо поділяють залишки токоотводов, які надходять в переплавку, і активні маси позитивних і негативних електродів.
Позитивну активну масу піддають термообробці в муфельній печі при температурі 600-650 o C протягом 60-90 хвилин. Після охолодження отриманий спік подрібнюють в кульової млині. Продукти розуміли піддають просівання через сітки з нержавіючої сталі з метою виділення фракцій з розміром частинок 500-100 мкм і 100-40 мкм.
Фракцію з розмірами частинок більше 500 мкм повертають в млин для подальшого подрібнення. Фракцію з розмірами частинок менше 40 мкм не використовують.
Негативну активну масу піддають термообробці в муфельній печі при температурі 800-850 o C протягом 60-90 хвилин. Після охолодження отриманий спік подрібнюють в кульової млині. Класифікацію продуктів розмелювання негативної активної маси проводять аналогічно класифікації позитивної активної маси.
Негативні електроди виготовляють наступним чином
В отриману раніше фракцію негативної активної маси з розміром частинок 100-40 мкм додають позитивну активну масу з розміром частинок 100-40 мкм і виробляють сухе перемішування. До отриманої суміші додають дистильовану воду в співвідношенні 10-12 мл на 100 г оксидів і перемішують 25-30 хвилин до отримання однорідної маси. Отриману масу наносять шпателем або іншим способом на токоотвод і розгладжують до повного заповнення осередків токоотвода. Обидві сторони токоотвода обсипають шаром раніше отриманої сухої фракції негативної активної маси з розміром частинок 500-100 мкм, обертають папером і ущільнюють, пропускають між гумовими валиками. Після видалення надлишків пасти по краях токоотводов отримані таким чином негативні пластини сушать.
Позитивні електроди виготовляють наступним чином
В отриману раніше фракцію активної позитивної маси з розміром частинок 100-40 мкм додають дистильовану воду в співвідношенні 10-15 мл на 100 г оксидів і перемішують 25-30 хвилин до отримання однорідної маси. Отриману пасту наносять шпателем або іншим способом на решітку токоотвода і розгладжують до повного заповнення осередків токоотвода. Обидві сторони електрода обсипають шаром раніше отриманої сухої фракції позитивної активної маси з розміром частинок 500-100 мкм, обертають папером і ущільнюють, пропускаючи між гумовими валиками. Після видалення надлишків пасти по краях токоотводов отриману таким чином позитивну пластину сушать. Потім проводять просочення розчином абиетиновой кислоти в бензині методом занурення і подальшу сушку до повного випаровування бензину.
Формувальний заряд позитивних і негативних електродів роблять у такий спосіб
Негативні електроди формують спільно з холостими позитивними електродами. Форміровку виробляють в ваннах при початковій щільності електроліту 1,01-1,02 кг / см 3. Спочатку завантажують негативні пластини і холості електроди, потім заливають електроліт. Спочатку завантажують негативні пластини і холості електроди, потім заливають електроліт. На початку формувального заряду встановлюють щільність струму 0,5-0,6 А / дм 2 і підтримують її протягом 60-90 хвилин. Потім щільність струму збільшують до 2-2,5 А / дм 2 і процес ведуть до повної форміровкі негативних електродів. Після цього холості електроди видаляють і на їх місце встановлюють позитивні електроди, які формують при щільності струму 2-2,5 А / дм 2 спільно з уже ВІДФОРМОВАНІ негативними електродами.
Після закінчення формувального заряду готові пластини в ваннах піддають повному розряду струмом, рівним 1/3 від ємності пластин, які перебувають в формувальної ванні. Потім позитивні і негативні пластини витягують з ванн і встановлюють у вертикальне положення для стікання надлишків електроліту. Після цього позитивні пластини можуть бути висушені та зберігатися необмежено довгий час. Негативні пластини не пізніше 2-3 годин надходять на складання.
З метою запобігання підгоряння сепараторів, особливо міпластових, при складанні пластин в блоки і освіти в них ділянок зі зниженим опором позитивні і негативні електроди надходять на зборку у вологому вигляді, зволоженню дистильованою водою піддаються і і самі сепаратори.
Після складання пластин в блоки і установки їх в корпус здійснюють міжелектродні з'єднання і герметизацію корпусу в залежності від типу останнього.
Акумуляторна батарея заливається дистильованою водою і піддається прискореному заряду струмом, рівним номінальної ємності, до отримання акумуляторною батареєю 75% кількості електрики. Далі струм зменшують до номінального, рівного 1/10 ємності батарей, виробляють дозаряд і коригування щільності електроліту, після чого батарея надходить споживачеві.
Пропонований спосіб відновлення відпрацьованих свинцевих акумуляторних батарей дозволяє повністю виключити застосування хімічно чистого свинцю при виробництві активних мас позитивних і негативних електродів, виключити операції промивки з технологічного процесу виготовлення акумуляторних батарей, а й знизити виробничі витрати при виготовленні електродів через використання активних мас з частинками більш великої фракції.
Формувальний заряд позитивних електродів спільно з уже ВІДФОРМОВАНІ негативними електродами дозволяє стабілізувати активну площа негативних електродів, знизити усадку активної маси негативних електродів і зменшити опливаніе активної маси позитивних електродів, що підвищує експлуатаційну надійність акумуляторних батарей.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб відновлення відпрацьованих акумуляторних батарей, що включає витяг активних речовин з позитивних і негативних електродів, прожарювання їх, розмелювання в порошок і виготовлення з отриманих активних мас позитивних і негативних електродів, що відрізняється тим, що для виготовлення електродів використовують розмолоту масу з розміром частинок 500 40 мкм, причому електроди мають тришарову структуру з розміром частинок 100 40 мкм в середньому шарі і 500 100 мкм в зовнішніх шарах, в активну масу позитивних електродів додають абієтинової кислоту, прожарювання негативної активної маси здійснюють при 800 850 o с, при виготовленні негативного електрода негативну активну масу змішують з позитивною з розміром частинок 100 40 мкм, формувальний заряд позитивних електродів виробляють спільно з уже ВІДФОРМОВАНІ негативними електродами.
Версія для друку
Дата публікації 07.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.