CN101515654B - 一种蓄电池化成装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄电池化成装置，包括化成槽和将化成槽产生的酸雾进行收集的酸雾收集装置，所述酸雾收集装置包括化成槽上方的酸雾收集管道、密封包围在化成槽周围的密封板，所述酸雾收集管道上开有酸雾通道，所述密封板包括与所述酸雾收集管道相连接并将化成槽上方空间包围的上部导流密封板、包围化成槽侧面的下部密封板，所述下部密封板上开设进风口。本发明提供的酸雾收集装置，通过与反应系统的合理密闭，使在空间散逸的酸雾得到收集，不再无序排放，从而可以使酸雾继续被处理和回收，避免对人体的伤害和设备的腐蚀。

Description

一种蓄电池化成装置

技术领域

本发明涉及一种蓄电池化成装置。

背景技术

在蓄电池的制造过程中，需要通过一定的充放电方式将极板内部正负极物质激活，转变为荷电状态，清除杂质，改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能，这个化学反应过程称为化成工艺过程，化成工艺过程是蓄电池生产的重要工序之一。

蓄电池极板外化成工艺过程中，在充电时正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸通过氧化还原反应生成碱式二氧化铅和海绵状铅，化学反应式如下：

负极：PbSO₄+H⁺+2e→Pb+HSO₄ ^-

正极：PbSO₄+2H₂O→PbO₂+3H⁺+HSO₄ ^-+2e

由上述反应方程不难看出：随着充电过程的不断进行，于大量热量释放的同时电解液中的水分子不断被消耗，HSO₄ ^-与H⁺结合成H₂SO₄，2H⁺则结合生成H₂，酸液表面蒸发，硫酸分子进入空气，与空气中的水分凝结形成硫酸雾滴。

这种酸雾是蓄电池生产过程中必然伴随产生的，酸雾腐蚀力强，毒性大，逸散出的酸雾若任意排放不予收集，会造成工作场所的空气中酸雾弥漫，危及人体健康；腐蚀厂房设备及精密仪器，使设备老化，造成生产的损失；排入大气后又会造成大气污染，对农作物及其他动植物的生存带来不良影响，还会造成对建筑物损坏，贻害无穷。

目前蓄电池极板外化成生产过程中，将酸雾通过恰当、适宜的技术方法进行有效收集、循环利用，一直是困扰蓄电池行业的技术难点之一。在现有技术中，对酸雾的收集普遍采用在化成槽上方放置两片导流盖板，将无序散漫排放的酸雾导入引风管，然后采用强力引风将酸雾引入净化器中，经过滤、气液分离、集中排放等过程，实现酸雾净化的目的。该技术存在以下缺陷：除部分酸雾得到引导外，40％-50％的酸雾仍然在空间内无序散漫排放，对酸液无法实现自动回流、循环利用，工作环境恶化，环境污染加重。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种蓄电池化成装置，不仅可以对蓄电池进行化成，且能够将生产车间中无序散漫的酸雾进行收集，阻止酸雾在空间散逸。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种蓄电池化成装置，其特征在于，包括化成槽和将化成槽产生的酸雾进行收集的酸雾收集装置，所述酸雾收集装置包括化成槽上方的酸雾收集管道、密封包围在化成槽周围的密封板，所述酸雾收集管道上开有酸雾通道，所述密封板包括与所述酸雾收集管道相连接并将化成槽上方空间包围的上部导流密封板、包围化成槽侧面的下部密封板，所述下部密封板上开设进风口。

作为优选，所述化成槽包括两个并列的化成槽，所述两个并列的化成槽中间设置隔离板，所述酸雾收集管道支撑在所述隔离板的上端。

作为优选，所述上部导流密封板上安装有密封门。

作为优选，所述酸雾通道为槽状通道或孔。

作为优选，在所述下部密封板上安装有与酸液回收池连通的排流管。

作为优选，所述蓄电池化成装置还包括：

将所述酸雾收集装置收集的酸雾进行处理的酸雾处理装置；

将所述酸雾处理装置生成的酸液回流至化成槽的酸液循环装置。

作为优选，所述酸液循环装置包括储藏酸液的酸液回收池、将所述酸液处理装置生成的酸液导入所述酸液回收池的酸液回流管、将酸液回收池内的酸液送入化成槽的动力装置。

作为优选，所述酸液处理装置与酸液收集装置通过酸液导流装置连通，所述酸液导流装置包括与酸液收集管道连通的酸液导通竖管，连接所述酸液导通竖管与酸雾处理装置的导流管。

作为优选，所述导流管位于所述酸雾处理装置的一端稍高于位于所述酸雾导通竖管的一端，所述导流管坡度不小于1∶15。

作为优选，所述酸雾处理装置具体为滤酸器，所述滤酸器内设有蓖网和过滤丝绵。

本发明提供的蓄电池化成装置，包括化成槽和酸雾收集装置，所述酸雾收集装置包括密封包围在化成槽周围的密封板。由于所述密封板将化成槽上方空间包围，且在化成槽侧面的部分开设进风口，该进风口与外界连通，保持酸雾收集装置正常压力，因此在对蓄电池进行化成的过程中，化成槽生成的热酸雾被隔离在化成槽上方的密封环境中，可以提升至收集管道内被有效收集，因此可以防止酸雾在工作环境中散逸，避免了酸雾对人体造成伤害和对设备产生腐蚀。

在一种优选的实施方式中，蓄电池化成装置还包括将所述酸雾收集装置收集的酸雾进行处理的酸雾处理装置和将所述的酸雾处理装置生成的酸液回流至化成槽的酸液循环装置，这样整体的工艺流程如下：所述上部导流密封板将蒸发的酸雾导流入所述酸雾收集管道中，将酸雾进行收集，收集的酸雾通过酸雾导通竖管和导流管向滤酸器流动过程中，随温度逐步降低，压力逐步减少，部分酸雾逐步凝结成为露珠，沿管壁自然回流通过排流管回流至酸液回收池中；剩余的酸雾经过滤酸器的过滤，酸雾中99.85％的硫酸成分得以凝结成酸液，通过酸液回流管自然回流至回收池，通过液位自动化控制，回收池中的酸液自动补充到化成槽中，因此实现了酸液的回收、循环利用。

附图说明

图1为蓄电池化成装置示意图。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

请参考图1，图1为蓄电池化成装置示意图。

酸雾收集装置包括化成槽1和将化成槽1产生的酸雾进行收集的酸雾收集装置2，包括位于化成槽1上方的基本水平的酸雾收集管道23、密封包围在化成槽1周围的密封板。酸雾收集管道23也可以与水平线成一定角度设置在化成槽1上方，但优选基本水平设置在化成槽1上方，直径不小于420mm。所述密封板采用16mm厚的pp塑料，将化成槽1产生的酸雾与外界环境完全隔开，酸雾收集管道23上开有酸雾通道，所述密封板包括与酸雾收集管道23相连接并将化成槽1上方空间包围的上部导流密封板21、包围化成槽1侧面的下部密封板22，下部密封板22上开有进风口24。

进风口24宽40mm，与外界连通，可以维持系统的正常压力，保证酸雾能够正常提升。当然，进风口24也可以开在密封板的其它位置，但是若开在上部导流密封板21上，则上升的酸雾会有一部分通过进风口24泄入外部环境中，所以本实施例进风口24的位置更为合适。本发明设置的进风口24，使酸雾能够自然蒸发上升，无需使用强力引风将酸雾引走，因此相对于现有技术来说，动力消耗少，节能效果显著。

本实施例有两个并列的化成槽1，两个并列的化成槽中间设置隔离板212，采用16mm厚的pp塑料板，隔离板212位于酸雾收集管道23的下方，起到导流的作用，同时又可以支撑酸雾收集管道23。

为了便于在生产中的操作，可以分别在两侧的密封板22中间安装密封门，本发明采用塑钢推拉门211进行密封，采用绕轴承旋转开关的门或者可以拆卸的挡板都可以，但这里采用推拉门更为合适，因为推拉门使用比较方便，在打开门的时候不会占用外界空间，且比绕轴承旋转开关的门密封性能更好。推拉门211采用耐酸的材料，本实施例中，在塑钢的基础上又涂覆了一层较厚的塑料，推拉门211的耐酸性能较好，在使用过程中未发现被酸雾侵蚀的迹象，能够满足有酸蚀的工作环境要求。

酸雾收集管道23上开有酸雾通道，在本实施方式中，酸雾通道具体为开在隔离板212的两侧、象限角为255°和285°方向上的直径不小于50mm的酸雾导入排孔231，当然可以在不同角度开设数个酸雾导入排孔，导入排孔的形状可以为任意形状，或者也可以开成槽状通道，只要酸雾通道在上部导流密封板21以内，且孔或槽方向和尺寸保证每边的化成槽1生成的酸雾能够顺利进入酸雾收集管23即可。

在两侧下部密封板22下面分别连接两根排流管221，排流管221汇合后通入酸液回收池52中，这样在酸雾的上升过程中，由于温度逐步降低，压力逐步减少，部分酸雾会凝结成为露珠，继而通过排流管221回流至酸液回收池52中。

酸雾导通竖管31装于酸雾收集管道23上方，连通酸雾收集管道23和导流管32，直径不小于420mm，能够将所述酸雾收集管道23收集的酸雾导入后面与酸雾导通竖管31相连接的导流管32。管径的大小可以根据化成槽1产生的酸雾的量具体进行调整，只要能够使酸雾顺利的排入导流管32都可以实现本发明的目的。

与酸雾导通竖管31相连接的导流管32，将收集的酸雾导流至与该导流管相连接的滤酸器4，所述导流管32与滤酸器4相连接的一端位置稍高于与酸雾导通竖管31相连接的一端，且导流管32的坡度不小于1∶15。当然若所述导流管32设置成水平，两端一样高也可以，但本实施例设置成一定坡度的情况更为合适，这样当部分酸雾在上升过程中由于温度降低、压力较小而凝结成露珠后，露珠可以沿有一定坡度的管壁自然回流，通过酸雾收集装置2，沿着排流管221回流至所述酸液回收池52中。若导流管32与滤酸器4相连接的一端位置低于与酸雾导通竖管31相连接的一端，则不利于酸雾的导流。另外可以适当调整导流管32的长度，合理分配沿排流管221回流和进入滤酸器4的酸液的量，以减小滤酸器4的负荷。

本实施例对控制酸雾的排放采用的是过滤法，所述酸雾处理装置采用滤酸器，用来过滤酸液的滤酸器4与导流管32连接，酸液收集系统2收集的酸雾通过滤酸器4，酸雾中含有的水蒸气和其他气体滤出排放至大气，剩余99.85％的硫酸成分凝结成酸液截留下来，并沿着连接于滤酸器4的酸液回流管51自然回流至酸液回收池52中，这样既防止酸雾排放对大气造成的污染，又可以对硫酸进行回收利用。所述滤酸器4中加装PE蓖网41和过滤丝绵42，酸液回流管51加装于蓖网41与过滤丝绵42之间，这是因为蓖网41对在酸雾上升过程中凝结的较大雾滴有过滤作用，酸雾上升过程中凝结的较大雾滴经蓖网41过滤后，可自然回流至酸液回收池52中，实现收集，若酸液回流管放置在过滤丝绵后面，其结果可能是经过过滤丝绵凝结的酸液会积聚在过滤器中，不能有效回流收集。除了使用过滤法，本领域人员还可以采用其它酸雾处理方法来处理收集的酸雾，比如液体吸附法、固体吸附法、静电除雾法或机械式除雾法，本发明采用过滤法更加合适，因为过滤法不仅可以控制酸雾的排放，还能够将酸雾凝结成酸液回收利用，以节省成本。

酸液循环系统5包括连接于滤酸器4的酸液回流管51；酸液回流管51接入酸液回收池52中，酸液回收池52收集回收的酸液，设置成地下式，节省占地空间，在酸液回收池52的表面放置一池盖，防止工作人员发生危险或器具掉入损坏；酸液回收池52中的酸液通过循环动力装置53可以回流至化成槽中，实现酸液回收、循环使用。该循环动力装置53包括液位自动化控制装置531和耐酸泵532，液位自动化控制装置531为本领域技术人员公知的技术。当酸液回收池52中的酸液到达提前设定好的最高液位时，通过液位自动化控制装置531，耐酸泵532自动启动将酸液回收池52中的酸液抽升并补充到化成槽1中，防止酸液回收池52中酸液液位过高而溢出；当酸液减少到设定好的最低液位时，耐酸泵532自动关闭，停止抽升酸液，当回流的酸液再次达到所述最高液位时，耐酸泵532再次启动，使酸液重复循环。循环动力装置53也可以装有手动控制装置，可以根据需要手动启动或关闭耐酸泵。

本发明中化成槽1产生的酸雾被酸雾收集装置2收集，通过酸雾导通竖管31和导流管32向滤酸器流动过程中，随温度逐步降低，压力逐步减少，部分酸雾逐步凝结成为露珠，沿管壁自然回流通过排流管221回流至酸液回收池52中；剩余的酸雾流入滤酸器4经过过滤后，凝结成的酸液沿酸液回流管51流至酸液回收池42中，然后通过液位自动化控制装置531的控制，由耐酸泵532将酸液打入化成槽循环利用，整个流程控制了酸雾的排量，使酸雾实现回收、循环利用。

以上对本发明所提供的蓄电池化成装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种蓄电池化成装置，其特征在于，包括化成槽和将化成槽产生的酸雾进行收集的酸雾收集装置，所述酸雾收集装置包括化成槽上方的酸雾收集管道、密封包围在化成槽周围的密封板，所述酸雾收集管道上开有酸雾通道，所述密封板包括与所述酸雾收集管道相连接并将化成槽上方空间包围的上部导流密封板、包围化成槽侧面的下部密封板，所述下部密封板上开设进风口，所述上部导流密封板上安装有密封门。

2.根据权利要求1所述的蓄电池化成装置，其特征在于，所述化成槽包括两个并列的化成槽，所述两个并列的化成槽中间设置隔离板，所述酸雾收集管道支撑在所述隔离板的上端。

3.根据权利要求1所述的蓄电池化成装置，其特征在于，所述酸雾通道为槽状通道或孔。

4.根据权利要求1所述的蓄电池化成装置，其特征在于，还包括酸液回收池，在所述下部密封板上安装有与酸液回收池连通的排流管。

5.根据权利要求1至4任一项所述的蓄电池化成装置，其特征在于，还包括：

将所述酸雾收集装置收集的酸雾进行处理的酸雾处理装置；

将所述酸雾处理装置生成的酸液回流至化成槽的酸液循环装置。

6.根据权利要求5所述的蓄电池化成装置，其特征在于所述酸液循环装置包括储藏酸液的酸液回收池、将所述酸雾处理装置生成的酸液导入所述酸液回收池的酸液回流管、将酸液回收池内的酸液送入化成槽的动力装置。

7.根据权利要求6所述的蓄电池化成装置，其特征在于所述酸液处理装置与酸液收集装置通过酸液导流装置连通，所述酸液导流装置包括与酸液收集管道连通的酸液导通竖管，连接所述酸液导通竖管与酸雾处理装置的导流管。

8.根据权利要求7所述的蓄电池化成装置，其特征在于所述导流管位于所述酸雾处理装置的一端稍高于位于所述酸雾导通竖管的一端，所述导流管的坡度不小于1∶15。

9.根据权利要求5所述的蓄电池化成装置，其特征在于所述酸雾处理装置具体为滤酸器，所述滤酸器内设有蓖网和过滤丝绵。

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