Nghiên cứu 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
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 nớc............... 4
3. Thực nghiệm............................................................................ 7
3.1. Phơng pháp tiến hành nghiên cứu............................................ 7
3.1.1. Nguyên tắc chung...................................................................... 7
3.1.2. Mô tả tóm tắt phơng 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 phơng 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 hởng của chế độ hoá thành... 14
3.3.2.4. Kết quả kiểm tra trọng lợng lá cực.. 17
3.3.3. Kết quả kiểm tra chất lợng 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 nớc...................................... 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 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) 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 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 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 lợng sản phẩm ắc quy vợt 5% tiêu chuẩn Việt nam
3
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, gồm 2 Xởng chính:
+ Xởng 1: có nhiệm vụ chế tạo lá cực sống, diện tích xởng S
1
= 72m x 18m
= 1296m
2
, 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 quốc-
Italia, 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 đơn, diện tích xởng
S
2
= 72m x 18m =1296 m
2
, 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 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 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:
4
Đạt mục tiêu của đề tài là chất lợng ắc quy 5% tiêu chuẩn Việt nam
TCVN4472-1993 ở một số chỉ tiêu chính nh dung lợng khởi động, dung
lợng chế độ phóng điện 20giờ, tuổi thọ, tự phóng.
Giảm 10% nguyên vật liệu cho mỗi đơn vị sản phẩm. Công nghệ áp
dụng đợc 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 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 các phụ 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 đã 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 (PbO
2

) 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 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 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 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 đợc tiến hành trong phòng ủ với độ ẩm cao và nhiệt độ
phù hợp, ở đây thực hiện phản ứng Oxy hoá lá cực

H
2
O + t
0
C

2 Pb + O
2
= 2PbO + Q
Việc 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 PbO
2
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: PbSO
4
+ 2H
2
O = PbO
2
+ H
2
SO
4
+ 2H
+
+ 2e
_

- ở cực âm: PbSO

4
+ 2e
_
= Pb + SO
4
2-
Phơng trình tổng quát: 2PbSO
4
+ 2H
2
O = PbO
2
+ Pb + 2H
2
SO
4
6
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 đã 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 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
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 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 lợng lá cực sau hoá thành bằng cảm quan và phân tích hàm
lợng PbO
2
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 (PbO

2
)
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 PbO
2
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.

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 sờn 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 Industrie
s
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 cự
c
13 dẫy HT, 54thùng/dẫy.
Kích thớc 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)
3380V/DC200V/ 300A
Sung Kwang
Machine Co.,Ltd
6
Hệ thống máy nạp điện ắc
quy (Operation Battery
Cycle System)
3380V/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 )
1220V/6V-12V/400A
Sung Kawang
Machine Co.,Ltd
10
Máy kiểm tra 5C
( 5C Discharge Tester )
1220V/6V-12V/100A
Sung Kawang
Machine Co.,Ltd
11
Máy kiểm tra tuổi thọ và
dung lợng ( Life Cycle &
Capacity Tester )
3380V/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 lợng
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 C
O
- Chì hợp kim Pb-Sb
- Chì hợp kim Pb-Ca
- Axit Sulfuric ắc quy
- Bari Sulphat ( BaSO
4
)
- 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 bớc nghiên cứu đợc thực hiện theo sơ đồ:

Sờn cực

Trộn cao
Bột chì
Dung dịch H
2
SO
4

Nớc 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 ) đợc tải sang máy trộn cao chì USA, ở đây
bột chì đợc phối trộn với phụ 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 đã 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/cm
3
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 (PbO
2
) và âm
(Pb xốp) phân biệt (lá cực chín) . Lá cực 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 trộn cao.

Trộn cao chì có thể thực hiện theo 2 phơng pháp trộn khô hoặc trộn ớt.
Trộn khô có u điểm độ đồng đều cao nhng có nhợc 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 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/cm
3
. Lợng bột chì
600ữ800kg/mẻ trộn . Trộn theo phơng pháp trộn ớt.
12
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

Cao dơng Cao âm
Stt Danh mục
M1 M2 M3 M4 M5 M6
1 Bột chì (kg) 600 600 600 600 600 600
2 Lợng nớc (Kg) 57 59 60 57 59 60
3 Nớc 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 (O

0
C) 44 42 40 44 42 40
7 Tỷ trọng cao (g/cm
3
) 4,5 4,45 4,42 4,5 4,40 4,35
8 Khả năng trát cao
Không
trát
đợc
Trát
không
đầy
Trát
tốt
Không
trát
đợc
Trát
không
đầy
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
Stt Danh mục

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
6 Nhiệt độ (O
0
C) 44 42 40 44 42 40
7 Tỷ trọng cao (g/cm
3
) 4,5 4,4 4,3 4,5 4,40 4,3
8 Khả năng trát cao
Không
trát
đợc
Trát
không
đầy
Trát
tốt
Không
trát
đợc
Trát
không
đầy
Trát
tốt
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 <50
0
C, 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 đã 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.
13
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

H
2
O + t
0
C

2 Pb + O
2
= 2PbO + Q
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 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. Yêu cầu của quá trình này
là hàm lợng [PbO] > 95%, hàm ẩm [H
2
O] <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 Chế độ sấy
Chất lợng
lá cực
Stt
Loại
lá cực
Độ
ẩm
(%)
Nhiệt
độ
(
0

C)
Thời
gian
( h)
Độ
ẩm
(%)
Nhiệt
độ
(
0
C)
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 45
0
C, 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 70
0
C, 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 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 đã 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
* Lá cực Khởi 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/dm
2
giảm dần đến
0,60A/dm
2
. 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
PbO
2
lá dợng). Xác định lợng 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 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
Tên
mẫu
Bậc

Số giờ
đ nạp
Dung
lợng đ
nạp (Ah)
% Dung
lợng
nạp
[PbO
2
]
lá +
(%)
Nhận xét bề mặt lá
cực dơng
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

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
lợng đ
nạp (Ah)
% Dung
lợng
nạp
[PbO
2
]
lá +
(%)
Nhận xét bề mặt lá
cực dơng
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
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/dm
2
giảm dần đến
0,60A/dm
2
. 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
PbO
2
lá dợng). Xác định lợng 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 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)

Thời điểm lấy mẫu
Tên
mẫu

Bậc
Số giờ
đ nạp
Dung
lợng đ
nạp (Ah)
% Dung
lợng
nạp
[PbO
2
]
lá +
(%)
Nhận xét bề mặt lá
cực dơng
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




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
lợng đ
nạp (Ah)
% Dung
lợng
nạp
[PbO
2
]
lá +
(%)
Nhận xét bề mặt lá
cực dơng
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 đã 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

Bảng 11:

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

Trọng lợng

trớc nghiên
cứu (gam)
Trọng lợng
sau nghiên
cứu (gam)
Trọng lợng
giảm (gam)
Tỷ lệ giảm
trọng lợng
(%)
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 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
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 600 4 32 615
Dung lợng CK1 % C
20
101,50 93,66

101,75
Dung lợng CK2 104,08 95,33 95,08
Dung lợng CK3 92% C 104,25 95,58 92,42

Phóng KĐ (I
p
= 3C ) Phút 5 30 1015 1028 935
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 606 700 533
Dung lợng CK1 % C
20
93,75 110,83 103,75

Dung lợng CK2 101,25 109,00 100,66
Dung lợng CK3 92% C 100,25 110,08 99,66
Phóng KĐ (I
p
= 3C ) Phút 5 30 816 1005 926
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 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
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 558 5 53
Dung lợng CK1 % C
20
93,83

94,41
Dung lợng CK2 93,67

96,91
Dung lợng CK3 92% C 94,50

97,5
Phóng KĐ ( I
p

= 3C ) Phút 5 30 736 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, 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
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 lợng CK1 % C
20
109,50 105,25

120,00
Dung lợng CK2 - - -
Dung lợng 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: I
P
= 3C, yêu cầu thời gian phóng 3 phút
- Dung lợng phóng trong 3 chu kỳ đầu I
P
= 0,05C, yêu cầu đạt 92% Cđm
- Khởi động chu kỳ thứ 4 : I
P
= 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 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 đã 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: 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 456 653 455
2 Dung lợng CK1 % C
20
95,66 98,91 109,50
3 Dung lợng CK2 93,25 97,33 100,08
4 Dung lợng CK3 92% C 92,58 96,00 101,75
5 Phóng KĐ(I
p
=3C ) Phút 5 30 825 947 1003

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 433 525
2 Dung lợng CK1 % C
20
92,58 98,76
3 Dung lợng CK2 103,26 105,30
4 Dung lợng CK3 92% C 104,75 106,24
5 Phóng KĐ (I
p
= 3C ) Phút 5 30 815 920

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 đã 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 phẩm.
21
Bảng 18: tổng hợp lợng điện năng và nớc
công ty sử dụng năm 2006 và 2007

Lợng điện năng (KWh) Lợng nớc (m
3
)
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 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 Tổng nớc m
3
47.311 45.449
4 Điện/đơn vị sản phẩm KWh/KWh AQ 11,800 11,191
5 Nớc/đơn vị sản phẩm m
3
/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 = 162.635.760đ
* Nớc : (0,269m
3
-0,18m
3
) x 252.000 x 4.600 đ/m
3
= 103.168.800đ

3.5.2. Hiệu quả tiết kiệm nguyên vật liệu:
Với công nghệ nghiên cứu đã 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 đã 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
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 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

đã 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: I
P
= 3C, yêu cầu thời gian phóng 3 phút
- Dung lợng phóng trong 3 chu kỳ đầu I
P
= 0,05C, yêu cầu đạt 92% Cđm
- Khởi động chu kỳ thứ 4 : I
P

= 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
Ngời 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
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 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 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.
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