Для приготування паст застосовуються свинцевий порошок, сірчана кислота щільністю від 1,07 до 1,400 г / см3 і вода. При приготов-лення паст для негативних електродів, крім того, застосо- вуються добавки - розширювачі і інгібітори.
Для зміцнення паст і активних мас застосовують добавки хі-мически стійких полімерних волокон, порошків або водних сус-Пенза.
Необхідні відомості про свинцевому порошку, сірчаної кислоти і розширниках викладалися в попередніх розділах. Тут же изложе-ни вимоги до свинцевим порошків і виробничої воді.
Свинцевий порошок, застосовуваний для виготовлення паст, дол-дружин задовольняти характеристикам, наведеним в табл. 37.
Характеристика свинцевого порошку, що застосовується для приготування свинцевих паст
Для очищення води від розчинних в ній домішок солей (NaCl, Сас03 та ін.) Останнім часом набувають широкого розповсюдження-ня апарати з іонообмінними смолами. Багато органічних речовин в дисперсному стані володіють властивістю (будучи са-ми нерозчинними в воді) поглинати на своїй поверхні у великій кількості розчинні солі, очищаючи від них воду. Вони регенеруються (відновлюють свою здатність до поглинання)
Мал. 93. Лопатевий змішувач періодичної дії:
А - змішувач, б - лопать змішувача
Обробкою розчинами кислот або лугів, які видаляють з-глощенние домішки.
Сутність процесу приготування паст зводиться до зсуву рецептурних кількостей свинцевих окислів, сірчаної кислоти і по-ди, виробленому в періодично або безперервно діючих змішувачах. Для негативних паст крім перерахованих речовин в змішувач вводяться також розширювачі, а в - ряді випадків Інги-бітори і зміцнювач.
Змішувачі періодичної дії знаходять обмежене при-трансформаційних змін, більш поширеними є-змішувачі непрерив-ного дії, що встановлюються в поточних механізованих ли 'ниях з виготовлення пластин.
Найбільш поширеним є наступний спосіб пере-мешіванія паст з свинцевого порошку в змішувачах періодичної-ського дії (рис. 93). (Спочатку засипають свинцевий порошок, потім включають мішалку і вливають воду або розчин слабкої сер-кислоти густиною 1,07 г / см3 , після перемішування протягом 5-10 хв заливають розчин сірчаної кислоти щільністю 1,4 г / см3. Заливка кислоти в два прийоми сприяє отриманню паст, даю щих активні маси з більш високими ємнісними характеристи-
Ками. В кінці перемішування вливають коректувальну воду. Перемішування компонентів триває 20-30 хв.
Для кращого розподілу розширювача по пасті його вносять в пасту повільно протягом 5-10 хв; сухий розширювач вносять через сито з сіткою № 028. Кращий розподіл сухого розширювача досягається застосуванням його суміші зі свинцевим порошком, що містить 10% розширювача. Ця суміш називається збагачений-ної і готується в окремому сухому лопастном змішувачі.
У змішувачі безперервної дії (рис. 94) свинцевий поро-шок, що подається дозатором з одного кінця коритоподібного кор-Пусан, поступово просувається лопатями до іншого його разгрузоч-ному кінця. Разом з порошком в змішувач безперервної струменем вливають воду або слабкий розчин сірчаної кислоти. Далі, на НЕ-якому відстані уздовж руху свинцевого порошку, подається більш концентрована сірчана кислота. Ближче до розвантажувального кінця змішувача заливають воду для коригування щільності па-сти.
У деяких випадках після надходження свинцевого порошку струмінь в струмінь вливається сірчана кислота щільністю 1,2 г / см3 і вода. Кількість води, що поступає коригується для отри-ня пасти потрібної характеристики.
Застосовують два способи введення розширювачів в змішувач: у вигляді сухої збагаченої суміші та у вигляді водної суспензії. У першому випадку змішування, проводиться до введення сірчаної кислоти, у другому - після. При заливці води або сірчаної кислоти в два при-ема суспензія вноситься в пасту після води або першої порції сірчаної кислоти. Введення розширювачів у вигляді ^ спензіі знижує пилоутворення і покращує умови праці робітників.
Інгібітор окислення свинцю - а-оксінафтойная кислота вво-диться разом з розширювачами у вигляді суспензії. Це необхідно дотримуватися для збереження хороших намазувальних властивостей пасти і попередження можливої пассивации електрода при форму-ванні.
Волокнисті зміцнювач вносять в пасту розпиленням нарізаний-ного волокна, порошкоподібні - в сухий свинцевий порошок, водна суспензія полімеру вноситься з рецептурної водою.
Пасти для позитивних електродів стартерних батарей повинні містити 35-40 г сірчаної кислоти на 1 кг порошку, а пасти для негативних електродів - 30-38 г сірчаної кислоти на 1 кг порошку. Більш пористі і легкі пасти, які застосовуються в акумуляторах з великим коефіцієнтом використання активної маси, але з меншим терміном служби, містять моногідрат сірчаної кислоти в рецепті пасти до 60 г / кг.
Щільність пасти з свинцевого порошку, що застосовується * для ба-Тарей стартерних типів, після її виготовлення повинна знаходитися
для позитивних пластин в межах 4-4,3 г / см3, для негативні-тельних- 4,2-4,5 г / см3. Пасти з сурику і глету зазвичай мають щільність на 0,2-0,3 г / см3 більше.
З іншого боку, склад пасти суттєво впливає на ємність і дру-Гії характеристики акумуляторів. Наприклад, підвищена пористість пасти для позитивних пластин збільшує ємність акумуляторів, але скорочує термін їх служби. Поріс тости активних мас автомобільних батарей в зарядженому стані дол-жна складати 50% Для позитивними-них і близько 60% для негативних мас. Тому для виготовлення якост-жавної продукції необхідно в про-ізводстве строго дотримуватися прийнятої ленну технологію її виготовлення.
Мал. 95. Залежність пліт-ності пасти від змісту в йен моногідрату серіой кислоти і від порядку сме-шення свинцевого порошку з розчином сірчаної кислоти і води; пасти мають оди-наково в'язкість:
1 - спочатку вливається розчин сірчаної кислоти щільністю 1,40 г / см3, а потім вода, 2 - спочатку вливається розчин сірчаної кислоти щільністю 1,07 г / см3, а потім розчин сірчаної кислоти щільністю 1,40 г / см3 , 3 спочатку вливає-ся вода, а потім розчин сер-кислоти густиною 1,40 г / см3
Рецептуру паст і установ-
Позитивні пластини, виготовлені з суміші аку-торного сурику, що містить 27-29% РЬ02, і глету або свинцево
в спеціальних холодильниках, оберігання від попадання в них заліза.
Для очищення води від розчинних в ній домішок солей (NaCl, Сас03 та ін.) Останнім часом набувають широкого розповсюдження-ня апарати з іонообмінними смолами. Багато органічних речовин в дисперсному стані володіють властивістю (будучи са-ми нерозчинними в воді) поглинати на своїй поверхні у великій кількості розчинні солі, очищаючи від них воду. Вони регенеруються (відновлюють свою здатність до поглинання)
Мал. 93. Лопатевий змішувач періодичної дії: а - змішувач, б - лопать змішувача
Обробкою розчинами кислот або лугів, які видаляють з-глощенние домішки.
Сутність процесу приготування паст зводиться до зсуву рецептурних кількостей свинцевих окислів, сірчаної кислоти і по-ди, виробленому в періодично або безперервно діючих змішувачах. Для негативних паст крім перерахованих речовин в змішувач вводяться також розширювачі, а в - ряді випадків Інги-бітори і зміцнювач.
Змішувачі періодичної дії знаходять обмежене при-трансформаційних змін, більш поширеними є ^ змішувачі непрерив-ного дії, що встановлюються в поточних механізованих ли-ниях з виготовлення пластин.
Найбільш поширеним є наступний спосіб пере-мешіванія паст з свинцевого порошку в змішувачах періодичної-ського дії (рис. 93). (Спочатку засипають свинцевий порошок, потім включають мішалку і вливають воду або розчин слабкої сер-кислоти густиною 1,07 г / см3 , після перемішування протягом 5-10 хв заливають розчин сірчаної кислоти щільністю 1,4 г / см3. Заливка кислоти в два прийоми сприяє отриманню паст, даю щих активні маси з більш високими ємнісними характеристи-
Акумуляторний сурик - порошок оранжевого кольору. Изготов-ляется подальшим окисленням глету-сирцю в таких же подових печах, в яких виходить глет вторинного випалу. Хімічний склад свинцевого сурику відповідає формулі РЬз04. Процес випалу глету в сурик триває близько 12 год при температурі 470- 480 ° С. У акумуляторному сурику міститься від 17 до 28% неокіс - ленного (так званого вільного) глету.
Після випалу оксиди, що містять грудки і великі частки, піддають дробленню, сепарацией повітрям і усереднення пере-мешіваніем.
Сурик і глет повинні бути високої дисперсності. Розміри зе-рен цих порошків знаходяться в межах 0,01-20 мкм. Середній розмір близько 2-5 мкм. Такий розмір зерен не дозволяє здійснювала-вити контроль дисперсності рассевом на ситах, так як самий ма-лий розмір отворів в сітках сит дорівнює 40 мкм. Тому дисперсії-ність сурику і глету визначається непрямими шляхами по скоро-сті реакції з сірчаною кислотою. Насипна маса оксидів свинцю визначається приблизно так само, як і насипна маса свинцевого порошку, волюметром Скотта і повинна бути в межах 27- 36 г / 16,4 см3 для глету і 21-27 г / 16,4 см3 для сурику. За 5 хв 100 г глету повинні реагувати з сірчаною кислотою (абсорбувати сірчану кислоту) в кількості 4-7 г, сурику - 6,5-8,0 м
Застосовують також свинцевий порошок, отриманий розпорошити-ням свинцю в струмені повітря, і сурик, отриманий окисленням свинцевого порошку.