BÀI tập lớn môn THÍ NGHIỆM CHẾ tạo các hệ NĂNG LƯỢNG đề tài báo cáo THÍ NGHIỆM ắc QUY CHÌ AXIT

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  BÀI TẬP LỚN MƠN THÍ NGHIỆM CHẾ TẠO CÁC HỆ NĂNG LƯỢNG ĐỀ TÀI BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ẮC QUY CHÌ AXIT LỚP: Nhóm - L01 - HK212 NGÀY NỘP: 03/03/2022 Giảng viên hướng dẫn: ThS Lưu Hồng Tâm Thành phố Hồ Chí Minh – 2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC I TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG ẮC QUY CHÌ AXIT 1.1 Trên giới 1.1.1 Tổng quan ngành công nghiệp pin axit chì 1.1.2 Phân loại pin axit-chì 1.1.3 Phân tích tình hình cung cầu ngành cơng nghiệp pin axit-chì 1.1.4 Tình trạng cạnh tranh thị trường pin chì-axit 1.2 Tại nước ta II QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT ẮC QUY CHÌ AXIT 2.1 Cấu tạo ắc quy chì axit 2.2 Nguyên lí hoạt động 2.3 Quy trình sản xuất ăc quy chì axit 2.4 Chế tạo cao chì 10 2.5 Quá trình ủ, sấy cực 10 2.6 Q trình hóa thành cực 11 2.7 Quy trình cơng nghệ sản xuất ắc quy chì axit giới 11 2.7.1 Sự hình thành phát triển ắc quy chì axit 11 III NHỮNG NGHIÊN CỨU MỚI TRONG CẢI TIẾN ẮC QUY CHÌ AXIT 13 3.1 Cơng nghệ ắc quy chì Axit chì nước AGM 13 3.2 Công nghệ ắc quy AGM- Gel 14 3.3 Công nghệ ắc quy Pure Gel ( Gel thuần) 15 *DANH MỤC ẢNH 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO 18 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com I TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG ẮC QUY CHÌ AXIT I.1 Trên giới Với phát triển nhanh chóng pin lithium- ion năm gần thúc đẩy mạnh mẽ sách quốc gia, tất nghĩ thời đại pin lithium-ion pin truyền thống pin axit-chì bị loại bỏ Thế giới pin axit-chì, vài năm tới, pin axitchì chiếm vị trí vững I.1.1 Tổng quan ngành cơng nghiệp pin axit chì Trình độ kỹ thuật công nghiệp đặc điểm kỹ thuật Với gia tăng việc xác minh môi trường tăng cường việc thực Quy định Chế độ, ngành cơng nghiệp pin axit chì cải thiện rào cản gia nhập, loại bỏ lực sản xuất lạc hậu, thực sản xuất giới hóa, cải thiện hiệu trình độ kỹ thuật Mơ hình kinh danh đặc thù ngành công nghiệp pin axit A Chế độ đấu thầu Các cơng ty pin chì-axit thường mua theo yêu cầu kết hợp với đơn đặt hàng Do chì chiếm lượng vốn tương đối lớn mua sắm nguyên liệu, nên doanh nghiệp công nghiệp thường thiết lập hợp tác chặt chẽ với doanh nghiệp luyện chì quy mơ lớn, mua thơng qua đại lý hàng hóa số lượng lớn B Chế độ sản xuất Các doanh nghiệp công nghiệp thường áp dụng chế độ sản xuất cố định doanh số số sản phẩm thông số kỹ thuật phổ biến đặt cổ phiếu an toàn định Mơ hình bán hàng Các sản phẩm chủ yếu bán cho nhà sản xuất pin chì-axit nước Các sản phẩm cơng nghiệp pin axit-chì thường bán cho nước nước Bán hàng nước chủ yếu bán trực tiếp cho nhà khai thác truyền thông, nhà sản xuất UPS, nhà sản xuất thiết bị điện khẩn cấp, vv Thị trường bảo dưỡng khởi động ô tô thị trường bảo dưỡng xe đạp điện thường áp dụng mơ hình phân phối Bán hàng nước chủ yếu bán cho thương nhân nước ngoài, trực tiếp cho nhà khai thác truyền thông, nhà sản xuất UPS, vv cách thiết lập văn phòng địa phương Các đặc điểm chu kỳ, khu vực theo mùa ngành công nghiệp Các đặc điểm định kỳ ngành công nghiệp pin chì-axit khơng rõ ràng Pin chì-axit sử dụng rộng rãi giao thông vận tải, thông tin liên lạc, điện, đường sắt, quốc phịng, máy tính nghiên cứu khoa học, sản phẩm kinh tế quốc gia Các đặc tính pin axit-chì có tuổi thọ định cần thay định kỳ xác định độ cứng nhu cầu chúng Tính khu vực ngành cơng nghiệp pin axit chì khơng rõ ràng, chủ yếu sản phẩm kinh tế quốc gia Thị trường pin axit-chì (thị trường hỗ trợ) không rõ ràng theo mùa thị TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com trường thứ cấp (thị trường thay thế) có khác biệt định mùa ánh sáng mùa cao điểm Vào mùa thu mùa đông, nhiệt độ giảm, pin để sử dụng ngồi trời bị ảnh hưởng nhiệt độ, cơng suất hiệu suất bị suy giảm, nhu cầu thay tăng lên so với mùa xuân mùa hè Mối quan hệ ngành công nghiệp pin axit chì cơng nghiệp thượng nguồn hạ nguồn Các ngành cơng nghiệp thượng nguồn pin axit-chì chủ yếu cơng nghiệp luyện chì thương nhân chì (đại lý số lượng lớn), sản xuất axit sunfuric, sản xuất nhựa, vv Pin axit-chì sản phẩm kinh tế quốc gia sử dụng rộng rãi lĩnh vực khác như giao thông vận tải, thông tin liên lạc, lượng điện, đường sắt, quốc phịng, máy tính thiết bị khẩn cấp Với phát triển kinh tế cơng nghệ, nhu cầu pin axit-chì ngành ngày tăng Đồng thời, trình độ cơng nghệ pin chì-axit tiếp tục cải thiện, chất lượng sản phẩm hiệu suất tiếp tục cải thiện, lĩnh vực ứng dụng tiếp tục mở rộng nhu cầu công nghiệp hạ nguồn tiếp tục xuất Với việc thành lập cải tiến hệ thống tái chế pin axit chì, chuỗi cơng nghiệp pin axit chì hình thành cấu trúc vịng lặp tài nguyên tái sản xuất tài nguyên, lành tính, dự kiến trở thành ngành phát triển tuần hoàn tiết kiệm tài nguyên I.1.2 Phân loại pin axit-chì Theo lĩnh vực ứng dụng, pin chì-axit Trung Quốc chia thành bốn loại: pin dự phịng, pin dự trữ lượng, pin khởi động pin điện Pin dự phòng loại pin chủ yếu sử dụng cho nguồn điện dự phòng liên lạc, nguồn điện liên tục (UPS), nguồn điện chiếu sáng khẩn cấp nguồn cung cấp điện dự phòng khác Pin lưu trữ lượng dùng để pin lưu trữ lượng phù hợp cho thiết bị phát điện mặt trời máy phát điện gió nguồn lượng tái tạo khác Pin khởi động loại pin chủ yếu sử dụng ô tô, xe máy, khởi động động nhiên liệu, đánh lửa chiếu sáng Pin điện chủ yếu sử dụng xe đạp điện, xe điện đặc biệt (xe buýt du lịch điện, xe golf, xe tuần tra, xe nâng, v.v.), xe khách điện tốc độ thấp, xe điện hybrid xe điện khác làm điện I.1.3 Phân tích tình hình cung cầu ngành cơng nghiệp pin axit-chì Năm 2017, thị trường pin chì-axit tồn cầu khoảng 42,9 tỷ đô la Mỹ (tăng 1% so với kỳ) dự kiến trì tốc độ tăng trưởng 1% năm năm tới Trên thị trường toàn cầu, pin axit chì chiếm vị trí thống lĩnh thị trường pin cơng nghệ trưởng thành, độ an tồn cao, hiệu tái chế cao, băng thông nhiệt độ phù hợp, điện áp ổn định, tính quán kết hợp tốt giá thấp Tuy nhiên, vấn đề môi trường yếu tố ảnh hưởng đến thị trường pin chì-axit tương lai Quy trình sản xuất pin chì-axit sử dụng lượng lớn chì kim loại nặng Nếu phát thải chất ô nhiễm kiểm sốt cách hiệu quả, có tác động xấu đến môi trường Sự phát triển pin chì-axit phải đối mặt với áp lực lớn từ dư luận Mức tiêu thụ chì pin axit chì Hoa Kỳ chiếm 95% tổng lượng chì nước Do quy định hợp lý quản lý hiệu quả, lượng khí thải chì từ sản xuất pin axit chì TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com chiếm 1,5% tổng lượng phát thải Năm 2008, việc sản xuất pin chì-axit phủ Hoa Kỳ loại trừ khỏi nguồn chì Ngồi ra, việc giảm khí thải xe cộ cải thiện hiệu nhiên liệu dẫn đến thay đổi thị trường pin axít chì cho tơ, dự kiến trì tốc độ tăng trưởng 1% năm năm tới Trong năm 2015, thị phần pin chì-axit tồn cầu 54,67% dự kiến tăng chậm vài năm tới Pin chì-axit Là loại pin lớn thị trường tồn cầu, quy mơ thị trường tồn cầu dự kiến tiếp tục tăng Năm 2015, thị trường pin chì-axit tồn cầu tăng 1,57% so với năm trước, đạt 43,20 tỷ đô la Mỹ Dự kiến trì tốc độ tăng trưởng 1% -2% năm năm tới Từ góc độ cung cấp pin chì-axit tồn cầu, lơ hàng pin axit-chì tăng 2,75% năm 2015 so với năm trước lô hàng đạt 468 triệu kVAh Dự kiến lô hàng trì tăng trưởng từ 2% đến 3% năm năm tới tốc độ Trung Quốc nhà sản xuất, tiêu dùng xuất pin axit chì lớn giới Ngành cơng nghiệp pin axit chì Trung Quốc chủ yếu thực sản xuất cố định Số lượng sản xuất pin axit chì trừ số lượng xuất gần mức tiêu thụ nội địa Từ năm 2005 đến 2016, sản lượng pin axit chì doanh nghiệp nước cho thấy tăng trưởng biến động, với tốc độ tăng trưởng gộp trung bình hàng năm 10,17% Trong năm 2014, điểm cao sau đó, bị cơng pin lithium-ion, sản lượng bắt đầu giảm chậm I.1.4 Tình trạng cạnh tranh thị trường pin chì-axit Sản xuất pin axit chì Trung Quốc đứng đầu giới sản xuất khởi nghiệp chiếm nửa số pin axit chì Từ quy mơ cơng suất pin axit chì tồn cầu, Trung Quốc nhà sản xuất lớn với sản lượng toàn cầu khoảng 45%, Hoa Kỳ, với thị phần sản xuất khoảng 32% Nhật Bản đứng thứ ba với tỷ lệ gần 13 % Ngoài cịn có Đức Các nhà sản xuất hàng đầu doanh số pin axit chì giới bao gồm Tập đoàn Reot Mỹ, Tập đoàn EXIDE (bao gồm Ánh nắng mặt trời Đức), Yuasa Nhật Bản, Xiendi Nhật Bản Matsushita Pin chì-axit sản phẩm pin lớn giới, chiếm 50% tổng pin, chiếm 70% pin sạc Ngay quốc gia khu vực phát triển giới Châu Âu, Châu Mỹ Nhật Bản, sản xuất hàng loạt sử dụng pin axit-chì Trong cấu trúc sản phẩm pin axit-chì, pin axit-chì loại khởi động chiếm tỷ lệ lớn nhất, đạt 48%, pin axit-chì loại lượng, chiếm 28%, loại chì dự trữ loại lưu trữ lượng pin axit chiếm 15% I.2 Tại nước ta Sản lượng ắc quy chì axit Việt nam gần thoả mān nhu cầu nước Do đơn vị sản xuất trọng đến việc nhập công nghệ đại có trình độ tự động hố cao, ưu tiên sản phẩm có lợi cạnh tranh cao Giai đoạn 2003 - 2005: mở rộng đổi cơng nghệ nhà máy có, nghiên cứu nâng cao chất lượng, tăng chủng loại ắc quy, đưa sản lượng lên đến 1,2 triệu KWh/năm Giai đoạn 2005 - 2010: tiếp tục hồn thiện cơng nghệ, đưa lên trình độ cơng nghệ chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn quốc tế Nâng sản lượng lên 1,5 đến 1,9 triệu KWh/năm Hiện nước có sở sản xuất ắc quy thuộc Tổng Công ty hố chất Việt nam (Cơng ty CP ắc quy Tia sáng, Công ty CP pin- ắc quy Miền Nam, Công ty TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CP pin-ắc quy Vĩnh phú), sở sản xuất có vốn đầu tư nước ngồi (Cơng ty LD Malaysia - Việtnam, Công ty LD 3K, Công_ty Le Long, Công ty GS) vài sở sản xuất tư nhân nhỏ Nghiên cứu lĩnh vực ắc quy chì-axit kín khí từ năm thập niên chín mươi Viện Hố học Cơng nghiệp (Tổng Cơng ty Hố chất Việt nam) Viện Hoá học (Viện khoa học Việt nam) đề cập đến (tập trung nghiên cứu ắc quy kín điện dịch keo ức chế hồ tan angtimon), kết nghiên cứu mức thăm dị, chưa đạt u cầu để triển khai mức sản xuất thử (như: Luận án Phó tiến sĩ nghiên cứu sinh Phan Thị Bình (Viện Hoá học) năm 1993, Báo cáo kết nghiên cứu ắc quy chì - axit kín Nhóm nghiên cứu nguồn điện hố học Viện Hố học cơng nghiệp (Nguyễn Việt Hoa, Phạm Hoàng Kim, Nguyễn Ngọc Trai v v ) năm 1991 Hiện lĩnh vực sản xuất ắc quy chì-axit kín khí-khơng bảo dưỡng Việt nam có Cơng ty Cổ phẩn ắc quy Tia sáng từ năm 1999 đưa vào sân xuất ắc quy khơ kín khí (theo cơng nghệ Hàn quốc) sử dụng cho: Xe gắn máy, tín hiệu thơng tin liên lạc loại ắc quy cơng nghiệp có dung lượng từ 1,2Ah đến 1500Ah Ngoài vài đơn vị sản xuất ắc quy Việt Nam Công ty CP pin- ắc quy Miền Nam, Công ty CP pin-ắc quy Vĩnh phú bắt đầu nghiên cứu sản xuất thăm dị chủng loại ắc quy Cơng nghệ sản xuất ắc quy kín khí Cơng ty Cổ phần ắc quy Tia sáng công nghệ sản xuất ắc quy VRLA chuyển giao từ Kuk je Industry Battery Co.,Ltd Korea (Hàn quốc) Kuk je Industry Battery Co.,Ltd thành lập 27/3/1986 sở sản xuất ắc quy độc lập Hàn Quốc Công ty có trụ sở đặt Thành phố Kyung Buk Sản phẩm Kuk je tiêu thụ Hàn Quốc xuất sang thị trường Bắc Mỹ, Châu Âu, Châu Úc Trung Đông Doanh số năm 1988 Công ty Kuk je đạt 183 triệu USD, xuất khấu 175 triệu USD Cơng ty cổ phần ắc quy Tia sáng qua thực tế triển khai sản xuất từ năm 1999 đến nay, nhận thấy công nghệ ắc quy kín khí sử dụng cần phải có nghiên cứu thay đổi cách phù hợp với điểu kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm Miền Bắc Việt nam (nhiệt độ độ ẩm không khí ln biến đối lớn theo mùa) Cơng ty cổ phần ắc quy Tia sáng nghiên cứu tìm nguyên nhân biện pháp nhằm ổn định nâng cao chất lượng với chủng loại ắc quy kín khí khơng bảo dưỡng có Tạo lập quy trình cơng nghệ sản xuất ắc quy kín khí khơng bảo dưỡng phù hợp với điều kiện khí hậu Việt nam, áp dụng vào sản xuất Cơng ty, góp phần tăng lực sản xuất - tiêu thụ, tăng vị thương hiệu Công ty thị trường có lợi cho người sử dụng TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com II QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT ẮC QUY CHÌ AXIT II.1 Cấu tạo ắc quy chì axit Vỏ bình ăc quy : Vỏ ắc quy làm vật liệu cách điện, chịu axit cao su, ebơnit, gỗ bọc trì, thủy tinh loại nhựa hóa học khác Sườn cực : Sườn cực nơi để trát chất hoạt động ăc quy lên Sườn cực âm dương có cấu tạo giống nhau, chúng đúc từ chì nguyên chất 90 – 92% có pha thêm - 8% ăngtimoan (Sb) làm tăng độ cứng độ dẫn điện, cải thiện tính đúc Sườn cực tạo hình mắt lưới Chất hoạt động: Chất hoạt động cực dương PbO2 có màu nâu sẫm Chất hoạt động cực âm Pb có màu nâu xám Chùm cực: + Chùm cực bao gồm nhiều cực dấu hàn với + Ở đầu cực có vấu, cực dương ăc quy đơn hàn với tạo thành chùm cực dương, cực âm hàn với thành chùm cực âm Hai nhóm cực âm dương ghép xen kẽ Nắp cầu nối: Nắp ắc quy có lỗ thơng khí lỗ rót dung dịch nằm sát để thuận tiện cho việc điều chỉnh mức dung dịch bình ắc quy - Cầu nối thường làm chì, dùng để nối ngăn đơn với TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Nhóm cực ăc quy Điện cực dương: Bản cực dương: Trong ắc quy chì-axit, cực dương (vật liệu hoạt hóa) bao gồm oxit Chì (PbO2) nhúng hồn tồn dung dịch điện phân Lưới cực dương: Lưới cực dương hợp kim chì dùng để giữ vật liệu hoạt hóa đồng thời thu điện Điện cực âm: Bản cực âm: Bản cực âm (vật liệu hoạt hóa) Chì ngun chất (Pb), nhúng hồn tồn dung dịch điện phân.\ Lưới cực âm: Giống lưới cực dương, lưới cực âm làm từ hợp kim chì dùng cho mục đích Giữa cực âm cực dương vách ngăn Dung dịch điện phân hỗn hợp axit sunfuric (H2SO4) nước cất Dung dịch điện phân dạng lỏng (như ắc quy ướt thông thường công nghệ EFB nâng cao), dạng gel gắn thảm thủy tinh (như công nghệ AGM cho ứng dụng khởi động-dừng hơn) Một nhóm điện cực dương tạo thành cực âm nhóm điện cực âm tạo thành cực âm Bản cực âm với cực dương tạo thành khối, khối ngăn ắc quy Một ắc quy thơng thường có ngăn nối nối tiếp, ngăn có điện áp định mức V, điện áp ắc quy sạc đầy xác 12,72 V Do đó, dung lượng khả khởi động nguội ắc phụ thuộc vào số cực ngăn II.2 Ngun lí hoạt động Khi phóng điện, xảy phản ứng hóa học sau: Tại cực dương: PbO2 +2 H2 SO4= PbSO4 +2 H2 O + O2 Tại cực âm: Pb + H2 SO4 =PbSO4 + H2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Phản ứng tổng: Pb +PbO2+2 H2 SO4 = PbSO4 +2 H2 O Q trình phóng điện kết thúc mà PbO2 cực dương Pb cực âm hoàn toàn chuyển thành PbSO4 Khi nạp điện cho ăc quy, phản ứng xảy theo chiều ngược với phóng Phản ứng tổng nạp là: PbSO4 +2 H2 O = Pb + PbO2 +2 H2 SO4 Kết thúc trình nạp: cực dương PbO2, cực âm Pb II.3 Quy trình sản xuất ăc quy chì axit Sơ đồ quy trình TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com II.4 Chế tạo cao chì Bột chì sau nghiền trộn với phụ gia, nước cất dung dịch axit tạo thành cao chì Thành phần cao âm: bột chì, axit, nước cất, BaSO4, bột cacbon (dẫn điện), chất ức chế… Thành phần cao dương: bột chì, axit, nước cất bơng hóa học Chất lượng, khả trát, hệ số hoạt động tiêu hao cao chì ảnh hưởng bởi: - Độ oxy hóa, độ mịn bột chì - Các bước thực thời gian trộn Để tăng hiệu xuất hoạt động phóng điện => tăng độ xốp chất hoạt động cách: - Thêm chất phụ gia - Thay đổi lượng axit tỉ trọng axit trộn cao công nghệ trộn II.5 Q trình ủ, sấy cực Mục đích: • Tăng độ oxy hóa cực làm khơ chặt cưc sau trát cao • Giảm điện thời gian hóa thành Trong q trình ủ xảy phản ứng: 2Pb + O2 = 2PbO + Q Quá trình sấy thực tiếp sau rình ủ để làm chặt khô cực sau ủ mang hóa thành 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com II.6 Q trình hóa thành cực Cơng đoạn hóa thành cơng đoạn điện phân cực sống dd axit sunfuric lỗng với dịng điện chiều tạo PbO2 cực dương Pb xốp cực âm Việc lựa chọn chế độ ủ (nhiệt độ,độ ẩm,thời gian) phù hợp tiết kiệm điện thời gian công nghệ Tại cực âm xảy phản ứng: 2PbSO4 +2e- = Pb + SO42Quá trình tổng: 2PbSO4 + 2H2O = PbO2 + Pb + 2H2SO4 Tại cực dương xảy phản ứng: 2PbSO4 + 2H2O = PbO2 + H2SO4 + 2H⁺ Q trình hóa thành sử dụng phương pháp nạp dịng điện khơng đổi với nhiều giai đoạn nạp có cường độ dịng khác Để tăng hiệu suất sử dụng dòng điện giảm thời gian hóa thành, nạp điện theo nhiều bậc với mật độ nạp giảm dần II.7 Quy trình cơng nghệ sản xuất ắc quy chì axit giới * PURE GEL (GEL THUẦN) II.7.1 Sự hình thành phát triển ắc quy chì axit Các nhà khoa học Đức cải tiến cho đời công nghệ Ắc quy Gel Điểm cốt lõi công nghệ ắc quy Gel bao gồm: Tấm cách PVC-SiO2/PE-SiO2: sản xuất vật liệu nhựa tổng hợp (micropropous) có rãnh, hỗn hợp bột nhựa pha trộn với bột SiO2 Tấm cách PVC-SiO2/PE-SiO2 sản xuất công nghệ cán nguội Khi hoạt động, hạt SiO2 cách tan thành Gel, tạo màng lỗ có đường kính từ 2nm đến 3nm, đảm bảo dung dịch Gel thẩm thấu phủ kín 100% bề mặt cực Dung dịch điện phân có nồng độ Gel đậm đặc dung dịch Gel Ắc quy AGMGEL, giúp chống lại trình bay phân tầng Axit, trì dung lượng thời gian dài Ắc quy AGM- GEL Bản cực: thiết kế với thành phần hóa học đặc biệt giúp cho tính hoạt hóa tốt môi trường dung dịch Gel Công nghệ Gel thuẩn giúp cho ắc quy nâng cao 40% tuổi thọ so với ắc quy bán Gel (AGM-GEL) 50% tuổi thọ so với ắc quy AGM, chịu nhiệt độ môi trường cao hơn, xả sâu tốt hơn, giảm lão hóa chai hóa cực Khái niệm Ắc quy Gel (Pure Gel): cải tiến đột phá công nghệ ắc quy, với cách nhựa tổng hợp (micropropous), dung dịch Gel cô đặc cấu trúc vật liệu cực đăc biệt giúp cho ắc quy chịu nhiệt độ cao tốt hơn, sạc xả sâu tốt hơn, tổi thọ cao 50% so với ắc quy AGM Vật liệu Tấm cách cực làm từ nhựa tổng (micropropous): PE-SiO2 PVCSiO2, có khe rãnh giúp cho Gel phủ kín bề mặt cực Đây công nghệ độc quyền Đức ,có kết cấu chặt chẽ , bền vững ,độ hở thẩm thấu 2~3nm, cấu tạo chống ăn 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com mịn mơi trường hóa chất , tuổi thọ sử dụng tới 30 năm Quá trình trao đổi dung dịch đạt 180ml/m2 Bản cực Cấu tạo hợp chất hóa học đặc biệt, đọ tinh khiết chì cao hơn, thiết kế đặc biệt cho môi trường dung dịch điện phân dạng Gel cô đặc, chịu nhiệt độ cao, chống lão hóa, xả sâu tốt giúp nâng cao tuổi thọ ắc quy Bột polycrystalline silicon (SiO2) tinh khiết nhập từ Đức, Nhật, pha trộn với dung dịch H2SO4 tạo thành dung dịch keo, chống lại tượng bay phân tầng axit hai loại ắc quy AGM bán Gel (AGM-GEL) Phản ứng Phản ứng dung dịch điện phân trình vận hành ắc quy tác động : điện áp, dòng điện nhiệt độ, phản ứng hố học xảy bình ắc quy sau: Tính Dung lượng 25C, phóng đến 1.8V/cell chế độ phóng 10h 90% (vì để đạt 100% dung lượng bình AGM nhà sản xuất phải sản xuất bình Gel to nặng bình AGM) Tuổi thọ nạp xả tuần hồn: 200% Tuổi thọ theo số lần phóng nạp: 150% Tuổi thọ thiết kế (loại 12V): 15 năm Ưu điểm nhược điểm Ưu điểm: + Cấu tạo nguyên liệu đặc biệt nên ắc quy Gel chịu nhiệt dộ cao tốt + Thân thiện với môi trường + Tuổi thọ cao so với dòng ắc quy acid chì AGM + Chất lượng độ tin cậy cao + Phục hồi xả sâu tốt + Đáp ứng tiêu chuẩn hành + Dẫn đầu công nghệ quốc tế Nhược điểm: chi phí sản xuất cao Ứng dụng: Ắc quy Vision dòng Gel sử dụng số ứng dụng sau: Năng lượng mặt trời lượng gió 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Truyền hình cáp Viễn thơng Xe lăn Thiết bị hàng hải Thiết bị quân Chiếu sáng khẩn cấp Nhà máy điện Thiết bị y tế Xe gofl III NHỮNG NGHIÊN CỨU MỚI TRONG CẢI TIẾN ẮC QUY CHÌ AXIT III.1 Cơng nghệ ắc quy chì Axit chì nước AGM Loại pin cịn gọi pin axit chì kín thủy tinh hấp thụ, loại pin VRLA phổ biến hoạt động nhiều điều kiện khác Tấm cách ắc quy làm từ sợi thủy tinh có khả thẩm thấu dung dịch axit- dung dịch điện phân giúp cho phản ứng hóa học sinh điện Cơng nghệ ắc quy chì axit sử dụng AGM( sợi thủy tinh) Ắc quy AGM làm từ sợi thủy tinh, tạo kết cấu bơng thủy tinh có khả thấm thấu dung dịch điện phân, q trình trao đổi điện tích diễn nhanh, nội trở thấp + Cực dương(PbO2) thiết kế hoạt hóa tốt mơi trường dung dịch điện phân H2SO4 + Cực âm (Pb): bột chì thiết kế phù hợp môi trường dung dịch điện phân (H2SO4) Điện phân hỗn hợp axit sunfuric nước ( H2SO4/H2O) Tuổi thọ nạp sạc hoàn toàn 100% Điện áp danh định 2V/cell Nội trở : 100% Điện áp nạp nổi: 2.25 ~2.30 V/cell Điện áp tăng cường: 2.35~2.45 V/cell Tuổi thọ trung bình( loại 12V): 10 năm Chi phí sản xuất: 100% Ưu điểm: Sử dụng môi trường có điều hịa, số lần xae sạc ít, nội trở thấp, sạc nhanh Nhược điểm: Tuổi thọ sản phẩm thấp, dễ phù điều kiện môi trường không đảm bảo 13 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com III.2 Công nghệ ắc quy AGM- Gel Đây dòng ắc quy bán gel, khắc phục phần nhược ddierm ắc quy AGM Gel hợp chất SiO2 trộn với dung dịch điện phân H2SO4 tạo thành dung dịch keo, chống lại tượng bay dung dịch điện phân, nâng cao tuổi thọ ắc quy Với cách AGM dung dịch gel khơng thể phủ kín 100% bề mặt cực bơng thủy tinh khơng có khe rãnh nên gel khơng phủ kín đucợ hết bề mặt cực, nên dung dịch điện phân chưa thành phần axit H2SO4, tỷ lệ gel Ắc quy bán Gel không chống tượng phân tầng axit nên tuổi thọ cao ắc quy AGM khoảng 10% Dung dịch điện phân ắc quy AGM-gel giống với ắc quy AGM pha them tỉ lệ nhỏ gel Tuổi thọ nạp sạc hoàn toàn 100% Điện áp danh định 2V/cell Nội trở 100% Điện áp nạp 2.25~2.30 V/cell Điện áp tăng cường 2.35~2.45 V/cell Tuổi thọ (12V) 12 năm Chi phí sản xuất 120% Ưu điểm: số lần sạc với ắc quy AGM Giống AGM, xả nhiều 10% so Nhược nhiệt độ cao ắc nhanh điểm: môi trường quy giảm tuổi thọ 14 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com III.3 Công nghệ ắc quy Pure Gel ( Gel thuần) Đây cơng nghệ ắc quy khắc phục hồn tồn nhược điểm ắc quy chì axit Điểm cốt lõi ắc quy Gel thuần: Tấm cách PVC-SiO2/PE-SiO2: làm từ nhưa tổng hợp có rãnh, hỗn hợp bột nhựa pha trộn với bột SiO2, sản xuất bừng công nghệ cán nguội Khi hoạt động SiO2 tan thành Gel, tạo màng lỗ , đảm bảo dung dịch Gel thẩm thấu phủ kín 100% bề mặt cực Đay cơng nghệ Đức, có kết cấu cahwjt chẽ, bền vững cấu tạo chống ăn mòn mơi trường hóa chất, tuổi thọ sử dụng đến 30 năm Dung dịch có nồng độ Gel đậm đặc hợn loại khác, chống trình bay phân tầng axit Là đột phá cải tiến công nghệ ắc quy, với nhựa tổng hợp, dung dịch Gel cô đặc cấu trúc vật liệu cực giúp cho ắc quy chịu nhiệt độ tốt hơn, sạc xả sâu tốt Ắc quy Pure Gel cấu tạo từ hợp chất hóa học đặc biệt, độ tinh khiết chì cao, chịu thiết kế đặc biệt cho môi trường dung dịch điện phân dạng Gel côc đặc, chịu nhiệt độ cao Dung dịch điện phân ắc quy SiO2 tinh khiết nhập khảu từ Đức, Nhật pha trộn với dung dịch H2SO4 tạo thành dung dịch keo Tuổi thọ nạp sạc hoàn toàn 200% Điện áp danh định 2V/cell Nội trở 120% Điện áp nạp 2.25~2.30V/cell Điện áp tăng cường 2.35~2.45V/cell Tuổi thọ (12V) 15 năm Chi phí sản xuất 125% *DANH MỤC ẢNH 15 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 16 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 17 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguồn vision-tech, phanphoiacquytoanquoc.com/ac-quy-vision-dong- gel , https://phanphoiacquytoanquoc.com/ac-quy-vision-dong-gel/ Vision group, vision-tech.vn/phan-tich-va-so-sanh-ba-cong-nghe-ac-quy-axit-chiagm-agm-gel-pure-gel, https://vision-tech.vn/phan-tich-va-so-sanh-ba-cong-nghe-acquy-axit-chi-agm-agm-gel-pure-gel/ Trường đại học bách Khoa Hà Nội (2013), 123docz.net//document/3180533cong-nghe-san-xuat-ac-quy-chi-axit.htm, https://123docz.net//document/3180533cong-nghe-san-xuat-ac-quy-chi-axit.htm 18 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ... xuất ắc quy chì axit giới 11 2.7.1 Sự hình thành phát triển ắc quy chì axit 11 III NHỮNG NGHIÊN CỨU MỚI TRONG CẢI TIẾN ẮC QUY CHÌ AXIT 13 3.1 Cơng nghệ ắc quy chì Axit chì nước AGM... download : skknchat@gmail.com II QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT ẮC QUY CHÌ AXIT II.1 Cấu tạo ắc quy chì axit Vỏ bình ăc quy : Vỏ ắc quy làm vật liệu cách điện, chịu axit cao su, ebơnit, gỗ bọc trì,... nghiệp pin axit -chì 1.1.4 Tình trạng cạnh tranh thị trường pin chì- axit 1.2 Tại nước ta II QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT ẮC QUY CHÌ AXIT 2.1 Cấu tạo ắc quy chì axit