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 thơng
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 lợng 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. Mục lục
Stt

Danh mục

Trang

1
2
2.1.
2.2.
2.2.1.
2.2.2.
2.3.
2.3.1.
2.3.2.
2.4.
3.
3.1.
3.1.1.
3.1.2.
3.2.
3.3.
3.3.1.
3.3.2.
3.3.2.1.
3.3.2.2.
3.3.2.3.
3.3.2.4.
3.3.3.
3.3.3.1.
3.3.3.2.
3.3.3.3.
3.4

3.5.
3.5.1.
3.5.2.
3.5.3.
4
5
6

Mục lục ....
Tổng quan .......
Cơ sở pháp lý/ xuất xứ của đề tài .....
Tính cấp thiết và mục tiêu nghiên cứu của đề tài .....
Tính cấp thiết của đề tài....
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm .....
Phạm vi và nội dung nghiên cứu ..............................................
Phạm vi nghiên cứu và áp dụng của đề tài................................
Nội dung nghiên cứu bao gồm..................................................
Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nớc...............
Thực nghiệm............................................................................
Phơng pháp tiến hành nghiên cứu............................................
Nguyên tắc chung......................................................................
Mô tả tóm tắt phơng pháp........................................................
Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu sử dụng cho nghiên cứu .....
Kết quả nghiên cứu và thảo luận...............................................
Cách tiến hành...........................................................................
Kết quả nghiên cứu ...............
Kết quả nghiên cứu phơng pháp trộn cao................................
Kết quả nghiên cứu chế độ ủ sấy lá cực sau trát cao.
Kết quả nghiên cứu ảnh hởng của chế độ hoá thành...
Kết quả kiểm tra trọng lợng lá cực..

Kết quả kiểm tra chất lợng ¾c quy ..........................................
KÕt qu¶ thÝ nghiƯm víi ¾c quy xe máy..........................
Kết quả thí nghiệm với ắc quy ô tô................................
Kết quả thí nghiệm với ắc quy kín khí......................................
Kết quả áp dụng sản xuất đại trà...............................................
Hiệu quả về mặt kinh tế............................................................
Hiệu quả tiết kiệm điện năng và nớc......................................
Hiệu quả tiết kiệm NVL............................................................
Hiệu quả sử dụng thiết bị..........................................................
Kết luận ...
Tài liệu tham khảo …………………………………………..
Phô lôc ……………………………………………………….

1
2
2
2
2
2
3
3
3
4
7
7
7
7
8
10
11

11
11
13
14
17
18
18
19
19
20
20
20
21
21
22
23
24

1


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 trởng 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 lợng 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 thờng không đợc 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 lợng 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) đà 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 đà 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 sờn 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 lợng 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 nớc 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 đà 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 lợng sản phẩm ắc quy vợt 5% tiêu chuẩn Việt nam
2

TCVN4472-1993 ở một số chỉ tiêu chính nh khởi động, dung lợng 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 đợc nghiên cứu và triển khai áp dụng tại Phân xởng lá cực của
Công ty Cổ phần ắc quy Tia sáng.
Phân xởng 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 xởng lắp
ráp ắc quy của Công ty, gåm 2 X−ëng chÝnh:
+ X−ëng 1: cã nhiƯm vơ chế tạo lá cực sống, diện tích xởng S1 = 72m x 18m
= 1296m2, trong xởng 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 quốcItalia, 6 máy đúc sờn cực USA, Hàn quốc và Đài loan.
+ Xởng 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 ®¬n, diƯn tÝch x−ëng
S2 = 72m x 18m =1296 m2, trong xởng 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 xởng lá cực
nh: Maý chế tạo bột chì Italia, Máy trộn tr¸t cao USA, M¸y đ sÊy l¸ cùc sau
tr¸t cao, Máy nạp điện kỹ thuật số, Hệ thống tuần hoàn dung dịch , Hệ thống
tuần hoàn nớc 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:
3


ã Đạt mục tiêu của đề tài là chất lợng ¾c quy ≥ 5% tiªu chn ViƯt nam
TCVN4472-1993 ë mét số chỉ tiêu chính nh dung lợng khởi động, dung
lợng chế độ phóng điện 20giờ, tuổi thọ, tự phóng.
ã Giảm 10% nguyên vật liệu cho mỗi đơn vị sản phẩm. Công nghệ áp
dụng đợc vào sản xuất của Công ty
ã 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 nớc:

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
) đợc nghiền thành bột. Bột chì đạt tiêu chuẩn kỹ thuật (về độ mịn, độ oxy hoá,
tỷ trọng) đợc phối trộn với c¸c phơ gia ( Barium sulfat, Lignin, Axit humic,
Fiber block, Carbon.v.v..), nớc sạch khoáng chất và dung dịch axít sulfuric để
tạo thành cao chì có độ dẻo cần thiết. Cao chì đạt tiêu chuẩn đợc trát lên sờn
cực đà đợc 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 đợc đem ủ - sấy để tăng độ
Oxy hoá và làm khô, sau đó chúng đợc đem điện phân hoá thành bằng dòng

điện một chiều trong dung dịch axít sulfuric loÃng để tạo ra hai loại lá cực
dơng (PbO2) và âm (Pb xốp) phân biệt. Lá cực sau hoá thành đợc 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 đợc tạo ra từ máy nghiền bột chì (Italia) đạt tiêu chuẩn kỹ thuật
đợc phối trộn với các phụ gia, nớc cất và dung dịch axít sulfuric để tạo thành
cao chì: Độ Oxy hoá và độ mịn của bột chì, thành phần và khối lợng phụ gia,
lợng nớc và lợng dung dịch axit, các bớc thực hiện (thứ tự và thời gian trộn)
ảnh hởng rất lớn đến chất lợng cao chì, khả năng trát cao lên sờn 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 ngời ta nghiên cứu tăng độ
xốp của chất hoạt động bằng cách đa thêm các chất phụ gia vào thành phần cao
chì, thay đổi lợng 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 lợng phóng điện của lá cực sẽ tăng,
nhng độ xốp tăng lại làm tuổi thọ ắc quy giảm; vì vậy cần phải lựa chọn đợc
thành phần và công nghệ trộn cao một cách phù hợp.
Đối với nớc ta nguyên liệu để sản xuất ắc quy chủ yếu vẫn phải nhập
ngoại, lợng nguyên liệu dùng nhiều nhất là chì nguyên chất và chì hỵp kim . Tõ
4


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
Stt

Tên nguyên
liệu

Đơn
vị

2002

Giá mua (VNĐ/kg), năm
2003
2004
2005
2006

2007

1

Chì ng/chất
Kg 7.857 13.380 18.000 19.122 23.029 54.062
(99,98%Pb)
2
Chì hợp kim

8.360 10.781 16.221 18.284 23.191 54.218
Pb-Sb
3
Chì hợp kim

9.260 9.498 17.232 19.073 24.156 63.142
Pb-Ca
Với đề tài cụ thể này để đạt đợc mục tiêu tạo ra cao chì trát tốt lên sờn

cực với tốc độ trát cao (240tấm cực/phút), có độ xốp tốt, tiết kiệm đợc nguyên
vật liệu , chúng tôi tiến hành nghiên cứu thay đổi các bớc 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 trớc khi đem hoá thành cần đợc qua công đoạn ủsấy (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 đợc tiến hành trong phòng ủ với độ ẩm cao và nhiệt độ
phù hợp, ở đây thực hiện phản ứng Oxy ho¸ l¸ cùc
H2O + t0C

=
2PbO + Q
2 Pb + O2
ViƯc lựa chọn đợc chế độ ủ lá cực ( độ ẩm, nhiệt độ, thời gian ) phù hợp
sẽ tiết kiệm đợc nhiều điện năng và thời gian công nghệ.
Quá trình sấy đợc 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 dơng 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 dơng:
PbSO4 + 2H2O = PbO2 + H2SO4 + 2H+ + 2e_
- ở cực âm:
PbSO4 + 2e_ = Pb + SO42Phơng trình tỉng qu¸t: 2PbSO4 + 2H2O = PbO2 + Pb + 2H2SO4

5


Quá trình hóa thành đóng vai trò rất lớn đến chất lợng lá cực và tiêu tốn

khoảng 45% lợng 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
lợng thiết bị và diện tích nhà xởng hoá thành có hạn. Nên việc nghiên cứu
cải tiến chế độ nạp điện hóa thành lá cực phù hợp để nâng cao chất lợng 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 lợng 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 đà thực hiện
trong năm 2005 nh : hệ thống hút mù axit, tuần hoàn dung dịch hoá thành, tuần
hoàn nớc 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 xởng.
Khi hoá thành với mật độ dòng điện nhỏ sẽ hạn chế quá trình thoát khí làm
tăng hiệu suất sử dụng dòng điện, nhng lại kéo dài thời gian hoá thành, không
phù hợp với nhịp độ sản xuất công nghiệp. Nhng nếu hoá thành với mật độ
dòng điện lớn thì kết quả lại ngợc lại.
Quá trình hoá thành lá cực đợc sử dụng với phơng 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 ngời ta thờng 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 lợng
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 bớc nạp và
thời gian nạp các bậc một cách chính xác có ý nghÜa rÊt lín.
6


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 đà có.
Phần nghiên cứu này chỉ tập trung vào nghiên cứu cách lắp lá cực, chọn-chia
bớc nạp một cách hợp lý với việc sử dụng mật độ dòng nạp cho từng bớc nh
thế nào là phù hợp cho mỗi chủng loại lá cực đang sản xuất tại Công ty

3. Thực nghiệm
3.1. Phơng pháp tiến hành nghiên cứu

3.1.1. Nguyên tắc chung:
- Dùng phơng pháp đối chứng với các kết quả đà có hiện tại
- Nghiên cứu thay đổi công thức trộn cao chì với máy trộn cao Mỹ
- Nghiên cứu chế độ ủ, sÊy l¸ cùc sau tr¸t cao víi m¸y đ sÊy 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 lợng lá cực sau hoá thành bằng cảm quan và phân tích hàm
lợng PbO2 lá cực dơng và hàm lợng 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 đợc 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 đa vào vận hành chính thức phục vụ sản xuất.

3.1.2. Mô tả tóm tắt phơng pháp:
Bột chì đạt tiêu chuẩn kỹ thuật về độ mịn, độ oxy hoá, tỷ trọng đợc phối
trộn với phụ gia ( Barisulfat, Lignin, Fiber block, Carbon.v.v..), nớc 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 đợc trát lên sờn cực đÃ
đợc đúc sẵn bằng máy trát cao USA mới nhập. Lá cực trát xong đợc 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 dơng (PbO2)
và âm (Pb xốp) phân biệt. Lá cực sau hoá thành đợc rửa sạch axít, sấy khô
(bằng máy sấy khí trơ Đài loan) đem phân tích hàm lợng PbO2 lá dơng, PbO
lá âm và đem lắp bình ắc quy. Bình ắc quy đợc thí nghiệm kiểm tra đánh giá
theo tiêu chuẩn ắc quy chì - axít Việt Nam TCVN 4472-1993. Từ kết quả thu
đợc sẽ quyết định áp dụng thí nghiệm sản xuất lớn và đa vào sản xuất đại trà.
7


3.2. Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu và hoá chất sử dụng
cho nghiên cứu:

Bảng 2: thiết bị nghiên cứu
Stt
1

1

Tên thiết bị
Hệ thống máy trộn cao
(Battery paste preparation
system)

Hệ thống máy trát cao
(Battery paste plaster
system)

Máy đúc sờn cực
2 (Automatic Battery Grid
Casting Machine)
Hệ thống thiết bị ủ-sấy lá
3 cực tự động (Automatic
Solidifying and Drying)
Hệ thống thùng, dẫy hoá
thành, hệ thống tuần hoàn
4
dung dịch axit và hệ thống
xử lý mù axit của P/xLá cực
Hệ thống máy nạp hoá
5 thành (Tackless System
Formation Rectifier)
Hệ thống máy nạp điện ắc
6 quy (Operation Battery
Cycle System)
Dây truyền lắp AQ xe máy
7 (Automatic Asembly Line
For Motocycle Battery)
Dây truyền lắp AQ ô tô
8 (Automatic Asembly Line
For Automotive Battery).
Máy kiểm tra 3C
9
( 3C Discharge Tester )

M¸y kiĨm tra 5C
10
( 5C Discharge Tester )
Máy kiểm tra tuổi thọ và
11 dung lợng ( Life Cycle &
Capacity Tester )

Đặc điểm kỹ thuật
1.000kg/mẻ trộn

Trát 240 tấm/phút

16 đến 18 tấm phút

Nơi chế tạo
Sandmold systems, inc,
Newaygo, Michigan,
USA.
MAC Engineering and
Equipment Company,
Inc. Benton Harbor,
Michigan 49022, USA.

Evermater
Development Corp
and MAC Engineering

C«ng suất: 24giá ủ, sấy
Midsouth Industries
(140.000 lá cực ắc quy

Co.,Ltd
khởi động ô tô/mẻ)
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

1800 bình / ca sản xuất

KAE LII Machine
MFG Co., Ltd

800 bình / ca sản xuất

KAE LII Machine
MFG Co., Ltd

Sung Kawang
Machine Co.,Ltd
Sung Kawang

1φ220V/6V-12V/100A
Machine Co.,Ltd
1φ220V/6V-12V/400A

3φ380V/DC20V-5A/20A

8

Sung Kawang
Machine Co.,Ltd


Bảng 3: Hóa chất và nguyên vật liệu thí nghiệm
Stt
Danh mục
* Hoá chất, Nguyên vật liệu
I
1
- Chì nguyên chất CO
2
- Chì hợp kim Pb-Sb
3
- Chì hợp kim Pb-Ca
4
- Axit Sulfuric ¾c quy
5
- Bari Sulphat ( BaSO4)
6
- Lignin kh«
7

- Fiber block
8
- ISTREE 368
II
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Đơn vị

* ắc quy thí nghiệm
- 12V.5Ah TĐK(PP)
- 12V.100Ah T§K(PP)
- 12V.40Ah T§K(PP)
- 12V.4Ah KK
- 12V.5Ah(H)KK
- 12V.17Ah KK
- 12V.100Ah KK
- 2V.120Ah KK
- 12V.60Ah CMF
- 12V.36Ah CMF

9

Số lợng

kg








1300
600
600
500
10
2,5
1,5
2

cái

4
1
1
4
1
1
1
3
1
1


3.3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Quá trình các bớc nghiên cứu đợc thực hiện theo sơ đồ:
Phụ gia

Bột chì
Trộn cao

Sờn cực

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

10

Dung dịch H2SO4
Nớc sạch khoáng chất


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 ) đợc tải sang máy trộn cao chì USA, ở đây
bột chì ®−ỵc phèi trén víi phơ gia ( Barisulfat, Lignin, Fiber block, Carbon, chất
ức chế .v.v..), nớc sạch khoáng chất (qua trao đổi ion ) và dung dịch axít
sulfuric (Quá trình trộn cao đợc 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 đợc trát lên sờn cực đà đợc đúc sẵn bằng máy đúc sờn cực
USA/Đài loan/Hàn quốc với máy trát cao USA. Lá cực sau trát cao đợc xếp lên
giá lá cực chuyển vào ủ-sấy trong hệ thống thiết bị ủ-sấy tự động ( công suất 24
giá lá cực, tơng ứng 140.000 lá cực ắc quy / mẻ ). Lá cực sau ủ-sấy (lá cực
sống) đạt tiêu chuẩn kỹ thuật đợc lắp vào các 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, các thùng hoá thành đợc mắc nối tiếp với nhau thành dẫy để tiến
hành hoá thành ( các lá cực dơng đợc nối với cực dơng, các lá cực âm đợc
nối với cực âm của máy nạp hoá thành Tackless System Formation Rectifier )
Kết thúc quá trình hoá thành ta sẽ thu đợc hai loại lá cực dơng (PbO2) và ©m
(Pb xèp) ph©n biƯt (l¸ cùc chÝn) . L¸ cùc sau hoá thành đợc 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 đợc tiến hành kiểm
tra đánh giá chất lợng theo tiêu chuẩn TCVN 4472-1993.
3.3.2. Kết quả nghiên cứu
3.3.2.1. Kết quả nghiên cứu phơng pháp trén cao.
Trén cao ch× cã thĨ thùc hiƯn theo 2 phơng pháp trộn khô hoặc trộn ớt.
Trộn khô có u điểm độ đồng đều cao nhng có nhợc điểm những chÊt phơ gia
nhá mÞn cã tû träng thÊp dƠ bÞ cuốn đi theo máy hút và mất nhiều thời gian vệ
sinh máy vào cuối ngày sản xuất. Trộn ớt các u và nhợc điểm là ngợc lại.
Độ oxy hoá và độ mịn của bột chì, thành phần và khối lợng phụ gia, lợng
nớc và lợng dung dịch axit, thứ tự các bớc thực hiện và thời gian trộn cũng
nh nhiệt độ của quá trình ảnh hởng rất lớn đến chất lợng cao chì, khả năng
trát cao lên sờn 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 773%PbO,
kích thớc hạt trung bình 3à, tỷ trọng bột 1,350,1 g/cm3. Lợng bột chì
600ữ800kg/mẻ trộn . Trộn theo phơng pháp trộn ớt.
11


Kết quả thu đợc xem bảng 4, 5
Bảng 4: ảnh hởng của quá trình trộn cao đến
Khả năng trát cao lên sờn lá cực ô tô

Stt
1
2
3
4
5
6
7
8

Cao dơng
M1
M2
Bột chì (kg)
600
600
Lợng nớc (Kg)
57
59
Nớc điều chỉnh (Kg)
7
6
Độ dẻo
340
265
Tải trọng môtơ
85
75
0
Nhiệt độ (O C)

44
42
3
Tỷ trọng cao (g/cm )
4,5
4,45
Không Trát
không
Khả năng trát cao
trát
đợc đầy
Danh mục

M3
600
60
1
252
64
40
4,42
Trát
tốt

Cao âm
M4
M5
600
600
57

59
8
6
296
258
78
65
44
42
4,5
4,40
Không Trát
không
trát
đợc đầy

M6
600
60
1
253
61
40
4,35
Trát
tốt

Bảng 5: ảnh hởng của quá trình trộn cao đến
Khả năng trát cao lên sờn lá cực Xe Máy

Cao dơng
Cao âm
M1
M2
M3
M4
M5
M6
1 Bột chì (kg)
800
800
800
800
800
800
2 Lợng nớc (Kg)
78
80
82
78
80
76
3 Nớc 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
0
6 Nhiệt độ (O C)
44
42
40
44
42
40
3
7 Tỷ trọng cao (g/cm )
4,5
4,4
4,3
4,5
4,40
4,3
Không Trát

Không Trát
Trát
Trát
không
trát
không
8 Khả năng trát cao
trát
tốt
tốt
đợc đầy
đợc đầy
Từ kết quả thu đợc cho thấy trộn cao với lợng nớc chiếm 10ữ11% so với
lợng 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
đợc kết quả tơng tự. Kết quả nghiên cứu đà đợc vào áp dụng sản xuất với
lợng 800kg/mẻ trộn, với khối lợng này máy chạy ổn định, bằng 80% công
suất thiết kế, đảm bảo an toàn và tăng tuổi thọ cho thiết bị nhng vẫn đáp ứng
yêu cầu sản xuất của Công ty.
Stt

Danh môc

12


3.3.2.2. Kết quả nghiên cứu chế độ ủ-sấy lá cực sau trát cao
Lá cực sau trát cao đợc cho qua thiết bị sấy nhanh để chống dính sau đó
đợc xếp vào giá và chuyển sang hệ thống ủ-sấy tự động (Curing and Drying)

Quá trình ủ lá cực đợc 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

=
2PbO + Q
2 Pb + O2
Để tạo độ ẩm và nhiệt độ cao cho quá trình ủ, lá cực đợc đặt trong phòng
kín có gia nhiệt và thổi hơi nớc bÃo hoà vào. Việc lựa chọn đợc chế ®é đ l¸
cùc ( ®é Èm, nhiƯt ®é, thêi gian ) phù hợp sẽ tiết kiệm đợc nhiều điện năng và
thời gian công nghệ.
Quá trình sấy đợc 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 lợng [PbO] > 95%, hàm ẩm [H2O] <1,0%, lá cực không rạn nứt
Thí nghiệm đợc tiến hành với các loại lá cực kép khởi động ô tô, xe máy
và ắc quy cố định có kích thớc tơng 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 đợc xem bảng 6
Bảng 6 :

ảnh hởng của chế độ ủ, sấy
đến chất lợng lá cực trớc hoá thành

Chế độ ủ
Stt

1

2

3

Loại
lá cực
KĐ ô tô


Xe máy


Cố định



Độ
ẩm
(%)
> 95


> 95

> 95



Nhiệt
độ
(0C)
45
45
45
45
45
45
45
45
45

Chế độ sấy
Thời
gian
( h)
20
22
24
20
22
24
20
22

26

Độ
ẩm
(%)
< 75


< 75


< 75


13

Nhiệt
độ
(0C)
60
65
70
60
65
70
60
65
70

Thời

gian
( h)
20
22
24
20
22
24
20
24
26

Chất lợng
lá cực
Độ
[PbO]
ẩm
(%)
(%)
95,2
0,84
95,6
0,78
96,8
0,22
95,8
0,80
96,3
0,67
97,2

0,23
94,4
0,86
95,7
0,72
96,8
0,32


Từ kết quả thí nghiệm cho thấy:
* Nhiệt độ ủ 450C, ®é Èm > 95%, thêi gian đ 24 giê 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 sÊy 700C, ®é Èm < 65%, thêi gian sÊy 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 đợc, chúng tôi triển khai sang các loại lá cực khác cũng đạt
đợc kết quả tơng tự.
3.3.2.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hởng của chế độ hoá thành:
Từ kết quả thu đợc trong đề tài nghiên cứu nạp bậc năm 2006 cho thấy: hoá
thành theo bậc lợng điện năng tiêu thụ cho quá trình hoá thành và thời gian
công nghệ giảm một cách đáng kể, do phơng pháp nạp hoá thành nhiều bậc
giảm dần sẽ giảm thoát khí và nhiệt độ, nâng đợc hiệu suất sử dụng dòng điện.
Số bớc nạp hoá thành càng tăng lợng điện năng tiêu thụ và thời gian nạp càng
giảm, tiết kiệm đợc điện năng và thời gian công nghệ, trong nghiên cứu này
chúng tôi sử dụng các kết quả đà thu đợc từ phơng pháp nạp bậc theo 7 bớc.
Để tận dụng các bớc 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 phơng pháp

lắp đơn. Thời gian công nghệ nạp đợc lựa chọn phù hợp với thực tế sản xuất từ
20 đến 22 giờ .
Quá trình hoá thành đợc tiến hành bằng phơng pháp nạp 7 bậc, bậc sau có
mật độ dòng nạp nhỏ hơn bậc trớc. Thí nghiệm đợc 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 thớc lá dơng
* Lá cực ắc quy xe máy 12V-5Ah : 242mm x 150mm x 1,5mm
* L¸ cùc Khëi động ô tô
: 255mm x 142mm x 1,5mm
Từ kết quả thu đợc sẽ triển khai thí nghiệm với các chủng loại lá cực khác
hiện có của Công ty.
Thí nghiệm 1: Đợc 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 đợc hoá thành đến chín ( kiểm tra chất lợng lá cực trong
quá trình hoá thành bằng cảm quan kết hợp với phân tích kiểm tra hàm lợng
PbO2 lá dợng). Xác định lợng điện năng đà sử dụng và thời gian nạp hoá
thành đà thực hiện.
14


Kết quả kiểm tra quá trình hoá thành lá cực xe gắn máy 12V-5Ah (Pb.Sb) ở 3
bậc cuối theo phơng pháp nạp 7 bậc ở các mật độ dòng , tổng dung lợng 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
Dung
% Dung [PbO2]
Nhận xét bề mặt lá
lá +

lợng đ lợng
Số giờ
cực dơng
Bậc
(%)
nạp (Ah)
nạp
đ nạp
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
dơng nhận đợc cho chất lợng chuyển hoá tốt, đều.
Thí nghiệm 2: Cũng đợc 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
Tên
mẫu

Bảng 8: Kết quả kiểm tra lá cực xe gắn máy 12-5Pb.Sb
hoá thành 7 bậc (lắp kép 3)
Tên
mẫu
1

2

3

Thời điểm lấy mẫu
Dung
% Dung
lợng đ lợng
Số giờ
Bậc
nạp (Ah)
nạp
đ nạp
5
14
2667
68,77
6
18
3442

88,76
7
22
3878
100,00
5
14
2667
68,77
6
18
3442
88,76
7
22
3878
100,00
5
14
2667
68,77
6
18
3442
88,76
7
22
3878
100,00
15

[PbO2]
lá +
(%)
81,50
87,20
92,80
83,85
87,52
92,60
81,67
87,30
91,82

Nhận xét bề mặt lá
cực dơng
Còn đốm trắng
Nâu đỏ
Nâu đen
Đốm trắng 15%
Nâu đỏ
Nâu đen
Đốm trắng
Nâu đỏ sẫm
Nâu đen


Từ kết quả trên ( bảng 5 ) cho thấy chế độ nạp lựa chọn là ổn định, lá cực
dơng nhận đợc cho chất lợng chuyển hoá tốt, đều. Khi tăng số lá cực trong
thùng lên 1/3 lợng điện năng tiêu tốn tăng 7 đến 8%, thời gian hoá thành tăng 1

giờ nhng năng suất thiết bị tăng lên >30%.
Thí nghiệm 3: Đợc 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 đợc hoá thành đến chín ( kiểm tra chất lợng lá cực trong
quá trình hoá thành bằng cảm quan kết hợp với phân tích kiểm tra hàm lợng
PbO2 lá dợng). Xác định lợng điện năng đà sử dụng và thời gian nạp hoá
thành đà thực hiện.
Kết quả kiểm tra quá trình hoá thành lá cực khởi động ô tô (Pb.Sb) ở 3 bậc
cuối theo phơng pháp nạp 7 bậc ở các mật độ dòng , tổng dung lợng 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)
% Dung [PbO2]
Thời điểm lấy mẫu
Dung
Nhận xét bề mặt lá
lá +
lợng đ lợng
Số giờ
cực dơng
Bậc
nạp
(%)
nạp (Ah)
đ nạp
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
dơng chất lợng chuyển hoá đều.
Thí nghiệm 4: Cũng đợc 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
Tên
mẫu

16


Bảng 10: Kết quả kiểm tra lá cực khởi động ô tô
hoá thành 7 bậc (lắp kép 3)
Dung
% Dung [PbO2]
Thời điểm lấy mẫu
Nhận xét bề mặt lá

lợng đ lợng
lá +
Số giờ
cực dơng
Bậc
nạp (Ah)
nạp
(%)
đ nạp
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
dơng nhận đợc cho chất lợng chuyển hoá đều. Khi tăng số lá cực trong thùng
lên 1/3 lợng điện năng tiêu tốn tăng 5 đến 6%, thời gian hoá thành không tăng,

nhng năng suất thiết bị tăng lên >30%.
Từ các kết quả thu đợc 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 thớc,
lợng chất hoạt động của từng loại lá cực, qua đó tính toán dòng điện và thời
gian nạp theo chế độ 7 bớc phù hợp với loại lá cực cụ thể. Qua chạy thử và
điều chỉnh phù hợp với thực tế, chúng tôi đà xây dựng đợc chế độ nạp hoá
thành cho tất cả các chủng loại lá cực hiện có.
3.3.2.4. Kết quả kiểm tra trọng lợng 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 đợc có trọng lợng giảm so với công nghệ cũ (với
máy trộn cao Hàn quốc và máy trát cao Đài loan). Kết quả so sánh về trọng
lợng xem bảng 11
Tên
mẫu

Bảng 11:
Kết quả kiểm tra trọng lợng
lá cực 12V-5Ah Sb và khởi động sản xuất

Loại lá
cực
12-5 Sb
KĐ

Tỷ lệ giảm
Trọng lợng
Trọng lợng
Trọng lợng
trọng lợng
sau nghiên

trớc nghiên
giảm (gam)
(%)
cứu (gam)
cứu (gam)
Lá (+) L¸ (-) L¸ (+) L¸ (-) L¸ (+) L¸ (-) L¸ (+) L¸ (-)
31,72 26,65 28,55 24,41
3,17
2,24
9,99
8,40
165,06 129,70 149,38 119,15 15,68 10,55
9,50
8,13
17


Từ kết quả cân kiểm tra trọng lợng lá cực sản xuất cho thấy Trộn trát cao
với công nghệ nghiên cứu lợng chì giảm đợc đáng kể.
- Với lá cực ắc quy xe máy 12V-5Ah Sb trọng lợng lá cực dơng giảm
3,17 g/lá tơng ứng giảm 9,99%. Lá cực âm giảm 2,24 g/lá tơng ứng 8,4%.
- Với lá cực ắc quy khởi động ô tô trọng lợng lá cực dơng giảm 15,68
g/lá tơng ứng giảm 9,5%, lá cực âm giảm 10,55 g/lá tơng ứng giảm 8,13%.
3.3.3. Kết quả kiểm tra chất lợng 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, đợc 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
đợc xem bảng 12 & 13
Bảng 12: Kết quả thử nghiệm ắc quy xe máy 12V-5Ah

Nội dung kiểm tra
TCVN Mẫu 1
Đơn vị
thử nghiệm
4472-93 (080107)
Điện áp sau 15
Vol
12,67
Điện áp sau 30

12,71
Phóng KĐ 15A
Phút
3 phút
600
Dung lợng CK1
% C20
101,50
Dung lợng CK2

104,08
Dung lợng CK3
“
≥ 92% C
104,25
Phãng K§ (Ip = 3C ) Phót ≥ 5’ 30”
10’15’’
Ti thä
Chu kú
≥ 240

-

MÉu 2
(050507)
12,54
12,60
4’ 32”
93,66
95,33
95,58
10’28”
280

MÉu 3
(061007)
12,56
12,57
6’15”
101,75
95,08
92,42
9’35”
-

B¶ng 13: KÕt quả thử nghiệm ắc quy xe máy 12V-4Ah
Nội dung kiểm tra
TCVN Mẫu 1
Đơn vị
thử nghiệm
4472-93 (030207)

Điện áp sau 15
Vol
12,57
Điện áp sau 30

12,63
Phóng KĐ 15A
Phút
3 phút
606
Dung lợng CK1
% C20
93,75
Dung lợng CK2

101,25
Dung lợng CK3

92% C
100,25
Phóng KĐ (Ip = 3C ) Phót ≥ 5’ 30”
8’16’’
Ti thä
Chu kú
≥ 240
18

MÉu 2
(020707)
12,52

12,55
7’00”
110,83
109,00
110,08
10’05’’
-

MÉu 3
(280907)
12,50
12,54
5’33”
103,75
100,66
99,66
9’26”
280


3.3.3.2. Thí nghiệm với ắc quy khởi động ô tô:
Lá cực KĐ sau hoá thành đợc 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 đợc theo Bảng 14.
Bảng 14: Kết quả thử nghiệm ắc quy khởi động ô tô
Nội dung kiểm tra
TCVN
12V35Ah
12V60Ah
Đơn vị

thử nghiệm
4472-1993
(191206)
(051107)
Điện áp sau 5
Vol
12,53
12,62
Điện áp sau 15

12,56
12,62
Phóng KĐ 300A
Phút
3 phút
558
5 53
Dung lợng CK1
% C20
93,83
94,41
Dung lợng CK2

93,67
96,91
Dung lợng CK3

92% C
94,50
97,5

Phóng KĐ ( Ip = 3C )
Phót
≥ 5’ 30”
7’36”
6’ 2”
Ti thä
Chu kú
≥ 240
264
3.3.3.3. Với ắc quy kín khí:
Lá cực AQKK (Pb.Ca) sau hoá thành, đợc 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 đợc theo Bảng 15.
Bảng 15: Kết quả thử nghiệm ắc quy kín khí
Nội dung
Đơn
TCVN 12V-100Ah 12V-7AhN 12V-5AhH
thử nghiệm
vị
4472-93 (240807)
(050707)
(110707)
Điện áp đầu
Vol
12,59
13,15
13,18
Phóng 3C / 5”
V
≥ 11V

11,08
11,28
11,19
Dung l−ỵng CK1 % C20
109,50
105,25
120,00
Dung l−ỵng CK2
“
Dung l−ỵng CK3

92% C
Qua kết quả các mẫu thí nghiệm cho thấy với các chỉ tiêu chất lợng đối với
ắc quy theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN4472-1993) với lá cực ắc quy hoá thành
theo phơng pháp 7 bậc, lắp kép đều đạt và vợt tiêu chuẩn Việt nam :
- Khởi động đầu sau chế tạo: IP = 3C, yêu cầu thời gian phãng ≥ 3 phót
- Dung l−ỵng phãng trong 3 chu kỳ đầu IP = 0,05C, yêu cầu đạt 92% C®m
- Khëi ®éng chu kú thø 4 : IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng 5 30
- Tuổi thọ ắc quy, yêu cầu 240 chu kỳ

19


Với các chủng loại ắc quy khác của Công ty chúng tôi cũng thí nghiệm kiểm
tra đối chứng và đều thu đợc kết quả tơng tự, ắc quy thí nghiệm kiểm tra đều
đạt và vợt tiêu chuẩn Việt nam.
3.4. Kết quả áp dụng sản xuất đại trà

Từ kết quả nghiên cứu thu đợc chúng tôi đà xây dựng đợc chế độ nạp hoá
thành 7 bậc cho tất cả 45 chủng loại lá cực ắc quy hiện có của Công ty và đa

vào áp dụng sản xuất đại trà. Kết quả thu đợc trong quá trình sản xuất cũng
tơng tự kết quả thu đợc trong quá trình thí nghiệm. Ví dụ xem bảng 16 &17
Bảng 16:

Stt
1
2
3
4
5

Kết quả thử nghiệm ắc quy xe máy
( Sản xuất ngày 3/11/2007 & 6/12/2007 )

Nội dung kiểm tra Đơn
TCVN
thử nghiệm
vị
4472-93
Phóng KĐ 15A
Phút 3 phút
Dung lợng CK1
% C20
Dung lợng CK2

Dung lợng CK3

92% C
Phóng KĐ(Ip=3C ) Phót ≥ 5’ 30”

12V-5Ah 12V-5Ah 12V-5Ah
3/11/07
6/12/07
Japan
4’56”
6’53”
4’55”
95,66
98,91
109,50
93,25
97,33
100,08
92,58
96,00
101,75
8’25’’
9’47’’
10’03’’

B¶ng 17: KÕt qu¶ thư nghiệm ắc quy ô tô 12V- 40Ah
(Sản xuất ngày 15/10/2007, thí nghiệm ngày 19/10/2007)

Stt
1
2
3
4
5

Nội dung kiểm tra
thử nghiệm
Phóng KĐ 15A
Dung lợng CK1
Dung lợng CK2
Dung lợng CK3
Phóng KĐ (Ip = 3C )

TCVN
4472-93
3 phút

Đơn vị
Phút
% C20


Phút

92% C
5 30

12V-40Ah 12V-35Ah
15/10/07
Japan
433
525
92,58
98,76
103,26

105,30
104,75
106,24
815
920

3.5. Hiệu quả về mặt kinh tế:
3.5.1. Hiệu quả tiết kiệm điện năng và tài nguyên nớc:
Kết quả nghiên cứu thay đổi hoàn thiện phơng pháp trộn cao, ủ-sấy lá cực,
nạp điện hoá thành 7 bậc-lắp kép lá cực trong thùng hoá thành đà giúp giảm
đợc điện năng và tài nguyên nớc khá lớn ( xem bảng 18 và 19 ) việc này có ý
nghĩa rất lớn với yêu cầu tiết kiệm điện năng tài nguyên nớc và giảm giá thành
sản phÈm.
20


Bảng 18: tổng hợp lợng điện năng và nớc
công ty sử dụng năm 2006 và 2007

Tháng

1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
Tổng:

Lợng điện năng (KWh)
2006

2007

133.190
163.540
168.320
123.120
222.000
177.240
228.720
199.440
166.920
166.920
165.120
157.680
2.072.210

247.560
157.920
230.160
238.560
271.080
255.480

267.720
225.000
265.920
275.520
271.560
113.790
2.820.270

Tháng

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Tổng

Lợng nớc (m3)
2006

2007

2.975

3.566
4.277
3.614
5.533
5.742
5.478
4.070
3.074
3.193
2.763
3.026
47.311

3.355
2.784
3.803
3.594
3.535
4.327
4.253
4.122
3.792
4.249
3.866
3.769
45.449

Bảng 19:
so sánh lợng điện năng và nớc 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 lợng s/x
KWh AQ
175.600
252.000
2
Tổng điện năng
KWh
2.072.210
2.820.270
3
3
Tổng nớc
m
47.311
45.449
4
Điện/đơn vị sản phẩm
KWh/KWh AQ
11,800
11,191
3
5
Nớc/đơn vị sản phẩm
m /KWh AQ
0,269

0,180
Từ số liệu bảng trên ta tính đợc giá trị lợng điện, nớc tiết kiệm đợc
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 = 162.635.760®
* N−íc
: (0,269m3-0,18m3) x 252.000 x 4.600 ®/m3 = 103.168.800®
3.5.2. Hiệu quả tiết kiệm nguyên vật liệu:
Với công nghệ nghiên cứu đà đợc áp dụng, lợng nguyên liệu chì để sản
xuất lá cực tiết kiệm đợc 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 đa vào áp
dụng sản xuất kịp thời đà giúp Công ty khai thác hiệu quả các thiết bị mới nhập,
góp phần hoàn thành kế hoạch sản xuất tăng trởng 30,32% (năm 2007 so với
năm 2006) vợt thời gian.
* Sử dụng phơng pháp nạp 7 bớc, lắp kép lá cực trong quá trình hoá thành
đà tăng năng lực thiết bị tăng lên hơn 30% mà không phải nhập thêm thiết bị.
21


4. kết luận
Kết quả việc Nghiên cứu cải tiến công nghệ sản xuất ắc quy tích điện khô
để nâng cao chất lợng sản phẩm và tiết kiệm nguyên vật liệu với các kết quả
qua các số liệu thu đợc 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
đà đạt đợc mục tiêu đặt ra: công nghệ hợp lý, chất lợng sản phẩm ắc quy đợc
nâng lên, tiết kiệm đợc điện năng và tài nguyên nớc, tăng năng lực thiết bị sản

xuất, áp dụng đợc 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. Lợng điện năng tiết
kiệm năm 2007 là 162.635.760đ. Giảm chi phí nớc 33,08% so với năm 2006.
Lợng nớc 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 đợc 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 nhng không
phải tăng diện tích nhà xởng và đầu t thêm thiết bị .
4.5. Chất lợng 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
lợng theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN4472-1993) các mẫu ắc quy kiểm tra
đều đạt và vợt tiêu chuẩn:
- Khởi động đầu sau chế tạo: IP = 3C, yêu cầu thêi gian phãng ≥ 3 phót
- Dung l−ỵng phãng trong 3 chu kỳ đầu IP = 0,05C, yêu cầu đạt ≥ 92% C®m
- Khëi ®éng chu kú thø 4 : IP = 3C, yêu cầu thời gian phóng 5 30
- Tuổi thọ ắc quy, yêu cầu 240 chu kỳ
4.6. Đề tài đà 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

Ngời báo cáo

Hoà Quang Nam

Phạm Hoàng Kim
22

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. C«ng ty cổ phần ắc quy Tia sáng 2005: Báo cáo kết quả đề tài nghiên cứu
phơng 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 NhËt b¶n: 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. “LÐ-Accumulateurs Electiques”
13. E-POWER. “ Rechangeable lead-acid battery”

23


6. phụ lục
Stt
1

2
3
4
5
6
7
8
9
10

11

12
13

Danh mục
Báo cáo kết quả thí nghiệm AQ khởi động ô tô 12V-65Ah TĐK, ký
hiệu 100307, ngày 15/11/07
Kết quả thử nghiệm AQ xe máy 12V-7Ah NOUVO 7/7/07
Kết quả thư nghiƯm AQ xe m¸y 12V-4Ah TS, ký hiƯu 020707
thÝ nghiệm ngày 2/7/2007
Kết quả thử nghiệm AQ xe máy 12V-4Ah TS, ký hiệu 140907
thí nghiệm ngày 28/9/2007
Kết quả thử nghiệm AQ xe máy 12V-5AhTS, ký hiệu 061007
thí nghiệm ngày 6/10/2007
Kết quả thử nghiệm AQ 12V-7Ah (kín khí công nghiệp), ký hiệu
0309, thí nghiệm ngày 17/10/2007
Kết quả thử nghiệm AQ xe máy 12V-4Ah, ký hiệu 160807, thí
nghiệm ngày 16/08/2007
Kết quả thử nghiƯm AQ xe m¸y 12V-5Ah Tia s¸ng, ký hiƯu

031107, thÝ nghiệm ngày 14/11/2007
Kết quả thử nghiệm AQ xe máy 12V-5Ah Tia sáng, ký hiệu 0, thí
nghiệm ngày 6/12/2007
Quyết định số 4022/QĐ-BCN ngày 08/12/2005 của Bộ trởng 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.
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
Quyết định thành lập hội đồng nghiệm thu đề tài cấp cơ sở, ngày
10/12/2007
Biên bản nghiệm thu đề tài cấp cơ sở, ngµy 18/12/2007

24