Qui trình sạc lá chì trong sản xuất bình điện

KỸ THUẬT HÓA THÀNH BÌNH ACQUY CHÌACID
化化化化
LEAD ACID BATTERY FORMATION TECHNIQUES

報報報報報 RD-TRAN THI NGOC
ĐƠN VỊ BÁO CÁO: RD-TRAN THI NGOC


GIỚI THIỆU
Hóa thành là thao tác sạc đầu tiên của bình acquy chì-acid, cho dù dưới hình thức sạc
riêng rẽ từng bản cực hay dưới dạng bình đã lắp ráp đều khá phức tạp về phản ứng hóa
học. Về cơ bản có thể hiểu là lợi dụng các phản ứng hóa học và điện hóa học để tạo ra
chất hoat động của điện cực. Cụ thể cực dương là PbO2, cực âm là chì xốp.
化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化 PbO2 化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化 Pb
化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化


PHẢN ỨNG HÓA THÀNH
Để bắt đầu hóa thành cực âm và cực dương phải được ngâm trong acid loãng có tác dụng
vận chuyển các electron từ cực dương tới cực âm .
化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化 · 化化化化化化化化
trong đó ion H+ di chuyển từ cực (+) về cực (-) để hoàn nguyên thành acid, đảm bảo chu
trình bảo toàn điện tích.
Phản ứng phát sinh :
3PbO * PbSO4 +3 H2SO4 = 4PbSO4 + 3H2O
4PbO* PbSO4 +4 H2SO4 = 5PbSO4 + 4H2O
Pos 報 + 報 :
PbSO4 + 2H2O → PbO2 + H2SO4 + 2e- + 2H+
Neg （ - （ :

PbSO4 + 2e- + 2H+ → Pb + H2SO4

Phản ứng này xảy ra song song với quá trình tỏa nhiệt. Cứ 100g vật chất rới thì thoát ra
45kJ nhiệt lượng.
報報報報報報報 Q=45KJ/100g


Hình 2:
Hình 1:


Khối lượng riêng chì oxit ρ(PbO) : 9.5g/cm3
Khối lượng riêng chì ρ(Pb) :

11.3g/cm3

Trọng lượng mol chì oxit M(PbO): 223g/mol
Trọng lượng mol chì M(Pb) :

207g/mol

Cứ 1 mol chì oxit sẽ phản ứng sinh ra 1 mol chì (hiệu suất lý thuyết 100%)

D1 = m 1 / V1 = 9.5

D2 = m2/V2 = 11.3

V1= m1/9.5 = 223/9.5 = 23.47cm3

V2=m2/11.3 = 18.31cm3



V2/V1 = 18.31/23.47 = 78%

Như vậy sau hóa thành thể tích bản cực (-) giảm còn khoảng 78% so với ban đầu

報 - 報報報報報報報報報


Khối lượng riêng chì oxide ρ(PbO) :

9.5g/cm3

Khối lượng riêng chì dioxide ρ 報 PbO2): 6.9g/cm3
Trọng lượng mol chì oxit M(PbO) : 223g/mol
Trọng lượng mol chì M(Pb) :

239g/mol

Cứ 1 mol chì oxit sẽ phản ứng sinh ra 1 mol chì dioxide (hiệu suất lý thuyết 100%)

D1 = m 1 / V1 = 9.5

D2 = m2/V2 = 6.9

V1= m1/9.5 = 223/9.5 = 23.47cm3

V2=m2/6.9 = 34.6cm3



V2/V1 = 34.6/23.47 = 147%

Như vậy sau hóa thành thể tích bản cực (+) tăng 147% so với ban đầu (+) 報報


LƯỢNG ĐIỆN KHÍ HÓA THÀNH
Theo định luật faraday:
Q= F*n/M
Trong đó: Q là điện lượng chuyển qua chất điện phân.
F là hằng số faraday = 26.8 Ah/mol
n là số electron trao đổi trong phản ứng 報報報報報報
M là khối lượng mol phân tử
報報報報
Năng lượng để chuyển đổi PbO thành PbO2:
Q= 26.8*2/223 = 0.2401 Ah/g (MPbO= 207+16=223)
Năng lượng để chuyển đổi PbSO4 thành PbO2 :
Q=26.8*2/303=0.1767 Ah/g (MPbSO4=207+32+64=303)
…..
報報報報報報
Cấu tạo trước
hoá thành

報報報報報 ( 報報
報報 )
Dịch ngăm khi
hoá thành
(phản ứng hoá
học)

PbO
3BS
4BS
Pb

H2SO4

報

報 報
( 報報報報報 )
Trong quá trình hoá
thành
(phản ứng điện hoá
học)

報報報報報
( 報報報報報 )
Khi kết thúc hoá
thành
(phản ứng điện hoá
học)

報報報報報報
Vật chất trước hoá
thành

(+) PbSO4-->PbO2

1/2O2

(-) PbSO4-->Pb

H2

報報報報報 (Ah/g)
Lượng điện cần

報報 (PbO2 報 )
(+)

報報 (Pb 報 )
(-)

PbO

0.2401

0.2401

PbSO4

0.1767

0.1767

Pb

0.5174

-


CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG QUÁ TRÌNH HÓA THÀNH

1.

thời gian ngâm trước hóa thành 化化化化化化化化

2.

lượng điện khí 報報報

3. Nhiệt độ : nhiệt độ càng cao quá trình hóa thành càng dễ xảy ra và ngược lại
報報報報報報報報報報報報報報

4. Điện trở: điện trở càng cao quá trình hóa thành càng khó khăn và ngược lại
報報報報報報報報報報報報報報報報報
5. Tỉ trọng acid: tỉ trọng acid càng cao lá chì dương càng khó hóa thành, lá chì âm dễ hóa
thành và ngược lại.
報報報報報
ngoài ra còn các yếu tố về mặt thao tác như số lượng bản cực xếp mỗi tổ, khoảng cách
giữa các ban cực, …
化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化化


PHƯƠNG PHÁP HÓA THÀNH
Có 2 phương pháp hóa thành chính: Tanks Formation (TF) & Hóa thành trong vỏ bình
1. Hóa thanh trong bồn : Tanks Formation (TF) hay còn gọi là Plate Formation
các bản cực trải qua giai đoạn hóa thành bằng cách xếp theo từng tổ âm dương xen kẽ nhau,

nhúng vào dung dịch acid loãng, cung cấp điện năng tạo ra phản ứng điện hóa, hình
thành nên chất hoạt động điện cực. Sau khi sấy khô mới lắp ráp bình điện.


報報
Quy
các
h

報報報
報
TC

報報報
Số
Tấm
Nhỏ

1.6
M-6V

報報報報
Số
lá
(+)

28
4.0
38

報報
報報
VC
R

14
0g

報 01 報
Giai đoạn
1

報報
DĐi
ện

報報
Tgia
n

報 02 報
Giai đoạn
2

報報
DĐi
ện

報報
Tgia

n

報 03 報
Giai đoạn
3

報報
DĐi
ện

報報
Tgia
n

報 04 報
Giai đoạn 4

報報
DĐi
ện

報報
Tgia
n

報 05 報
Giai đoạn 5

報報
DĐi

ện

報報
Tgian

報報報
Tổn
g TG

報報報報
Tổng
Đ Khí

Ah/1
00g

50A

0.5
h

100
A

0.5
h

110
A

9.0
h

0A

1.0h

110
A

9.5h

20.5
h

2110
Ah

54

50A

0.5
h

100
A

0.5
h

140
A

9.0
h

0A

1.0h

140
A

11.0
h

22.0
h

2875
Ah

54

化化化 ah/100g= 化化化化 ah/ 化化化化化 * 化化化化化 g*100


報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報
報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報 95% 報報報報報報報報報報報報報報報 70% 報報報報報

報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報報
報報報報報報報 + 報報報報
Khi định dòng điện hoá thành, điện thế biến hoá của 2 lá chì âm dương như hình vẽ, khi lá dương bắt đầu
hoá thành, sẽ xuất hiện hiện tượng điện thế tăng cao, nhưng vẫn tuỳ theo việc hoá thành từ từ cũng thấp,
cho điện thế tăng cao từ ban đầu, chuyển đến giai đoạn giữa ở lĩnh vực ổn định, cho đến sau khi vượt quá
cao mới ổn định. Từ sự biến hoá của điện thế, lượng điện lá âm khoảng 95% phát sinh ra khí thể, nhưng lá
dương từ 70% bắt đầu phát sinh khí thể. Lá chì dương khó hóa thành hơn nên sử dụng vật chất rời lá chì
dương để tính toán các thông số.


2. Hóa thành trong vỏ bình: Container Formation (CF) hay còn gọi là Jar Formation
các bản cực được hóa thành ngay trong vỏ chứa của bình điện. Bình điện được lắp
ráp
thành hình trước, sau đó các bản cực mới trải qua giai đoạn hóa thành.


化化化化化化化
CH
CH
CH
DIS
CH
CH
DIS
CH
CH
CH

KPH75-12
5.2 A

8.9 A
5.5A
-8.9 A
5.5A
7.8A
-7.8A
9.2 A
6.5A
4.4A

報報報
6H
23H
8H
1.5H
15H
5H
6H
5H
6H
6H
81.5
報報報報
報報報報
報報報報

31.2
204.7
44
-13.35

82.5
39
-46.8
46
39
26.4
452.65
205g
5報
Ah/100
44.16098
g

化化化 ah/100g= 化化化化 ah/ 化化化化化 * 化化化化化 g*100



Lợi thế của hóa thành trong vỏ bình:
1.Giảm thời gian sản xuất sản phẩm 報報報報
2.Giảm chi phí đầu tư thiết bị 報報報報報報
3.Giảm tỉ lệ báo phế 報報報報
4.Giảm chi phí nhân công 報報報報報報
5.Giảm nguy cơ độc hại cho môi trường 報報報報報報
Trong đó quan trọng nhất là giảm chi phí sản xuất và ít độc hại hơn cho môi trường.
Nhược điểm:
1. trong quá trình hóa thành có vật chất rời rơi xuống đáy bình có thể gây ra ngắn
mạch
2. Không kiểm tra được bản cực sau hóa thành.

報報報報