GIỚI THIỆUHóa 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..
Trang 1報報報報報 RD-TRAN THI NGOC
ĐƠN VỊ BÁO CÁO: RD-TRAN THI NGOC
KỸ THUẬT HÓA THÀNH BÌNH ACQUY
CHÌ-ACID 化化化化
LEAD ACID BATTERY FORMATION TECHNIQUES
Trang 2GIỚI 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
Trang 3PHẢN 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
Trang 4Hình 1:
Hình 2:
Trang 5Khối 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
Trang 6Khối 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
Trang 7Theo 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)
…
LƯỢNG ĐIỆN KHÍ HÓA THÀNH
報報報報報報 Vật chất trước hoá thành
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
-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)
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)
PbO
3BS
4BS
Pb
H2SO4
(+) PbSO4 >PbO2 1/2O2
(-) PbSO4 >Pb H2
Trang 8CÁC 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
Trang 9PHƯƠNG 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
Trang 10報報
Quy
các
h
報報報
報
TC
報報報 Số Tấm Nhỏ
報報報報 Số lá (+)
報報 報報 VC R
報 01 報 Giai đoạn 1
報 02 報 Giai đoạn 2
報 03 報 Giai đoạn 3
報 04 報 Giai đoạn 4 Giai đoạn 5報 05 報
報報報 Tổn
g TG
報報報報 Tổng
Đ Khí
Ah/1 00g 報報
DĐi ện
報報 Tgia
n
報報 DĐi ện
報報 Tgia
n
報報 DĐi ện
報報 Tgia
n
報報 DĐi ện
報報 Tgia
n
報報 DĐi ện
報報 Tgian
M-6V
1.6
4.0
28
14 0g
50A 0.5h 100A 0.5h 110A 9.0h 0A 1.0h 110A 9.5h 20.5h 2110Ah 54
38 50A 0.5h 100A 0.5h 140A 9.0h 0A 1.0h 140A 11.0h 22.0h 2875Ah 54
化化化 ah/100g= 化化化化 ah/ 化化化化化 * 化化化化化 g*100
Trang 11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.
Trang 122 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
Trang 13KPH75-12 報報報
CH 8.9A 23H 204.7
DIS -8.9A 1.5H -13.35
CH 5.5A 15H 82.5
DIS -7.8A 6H -46.8
81.5 452.65 報報報報 205g 報報報報 5 報 報報報報 44.16098Ah/100 g
化化化化化化化
化化化 ah/100g= 化化化化 ah/ 化化化化化 * 化化化化化 g*100
Trang 15Lợi 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
Trang 16報報報報