CZ280768B6 - Způsob výroby aktivní hmoty zlepšené jakosti z odpadové aktivní hmoty olověných akumulátorů - Google Patents

Abstract

Podle způsobu výroby se shromážděná a uskladněná odpadová hmota odkyselí, promyje vodou, usuší, podrobí tepelnému zpracování, rozemele a potom v suchém stavu nebo s navlhčovacími přísadami se vsype do látkových vaků obsahujících olověné elektrody. Odkyselená a promytá aktivní hmota se podrobí tepelnému zpracování při teplotě od 580 do 700 .sup.o.n.C a rozemele se na střední velikost částeček od 0,5 do 3 mm a takto získané granule se vpustí do látkových vaků obsahujících olověné elektrody nebo smíchají s alespoň jednou kapalinou zvolenou ze skupiny zahrnující vodu, kyselinu sírovou o měrné hmotnosti od 1,2 do 1,1 g.ml.sup.-1.n., vodný roztok obsahující glycerol ve množství od 3 do 7% hmotnostních, ve množství od 0,5 do 15% hmotnostních na základě hmoty granulí, a vpustí se do látkových vaků obsahujících olověné elektrody, přičemž se připraví pozitivní nebo negativní aktivní hmota, když je jako výchozí materiál použita pozitivní nebo negativní aktivní hmota, nebo se přiŕ

Description

Způsob výroby aktivní hmoty zlepšené jakosti z odpadové aktivní hmoty olověných akumulátorů

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby aktivní hmoty zlepšené jakosti z odpadové aktivní hmoty průmyslově provozovaných a startérových akumulátorů pocházejících ze skládek odpadků a přidání získané aktivní hmoty zlepšené jakosti k olověným elektrodám akumulátorů typu látkového vaku, při kterém shromážděná a uskladněná odpadová aktivní hmota se odkyselí, promyje vodou, usuší, podrobí tepelnému zpracování, rozemele a potom v suchém stavu nebo s navlhčovacími přísadami se vsype do látkových vaků obsahujících olověné elektrody.

Způsob podle předloženého vynálezu může být v první řadě použit v oblasti výroby tak zvaných průmyslově provozovaných olověných akumulátorů.

Vynález byl vypracován na základě podrobných studií a zkoumání známé výroby aktivní hmoty a způsobu přidání aktivní hmoty k olověným elektrodám, proto je uveden krátký popis výroby používající obvyklé technologie.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že tak zvané průmyslové provozované akumulátory představuji podstatnou část množství olověných akumulátorů, jejichž dvě hlavní skupiny jsou akumulátory pro dopravu a akumulátory stacionární. Do první skupiny patři akumulátory pro účely dopravy, například pro napájeni pohonů a motorů používaných v dolech, zatímco druhá skupina obsahuje akumulátory sloužící pro napájení telefonních ústředen, nouzových osvětlovacích soustav, počítačů atd. Aktivní hmota vyvíjející elektrický proud elektrochemickým procesem probíhajícím v těchto akumulátorech není uložena ve mříži, ale v látkových vacích obklopujících olověné elektrody, přičemž tyto látkové vaky jsou přednostně utkány z vláken z plastů. Aktivní hmota může představovat vážné nebezpečí pro nezávadnost a znečištěni prostředí během jejího vsypávání jako suchého prachu do látkových vaků vlivem olova a oxidu olovnatého obsaženého v prachu aktivní hmoty, který znečisťuje okolní ovzduší. Byla proto vykonána řada pokusů vypracovat tak zvaný mokrý způsob pro přidáváni aktivní hmoty. Takový způsob je popsán v patentovém spise Spojených států amerických číslo 4,037,603. Tento způsob je však nesnadně proveditelný, nezajišťuje nutnou účinnost a jakost, hlavně následkem nehomogenity kaše sestávající z olova, oxidu olovnatého a vody.

Jiný problém spojený nejen s průmyslově provozovanými olověnými akumulátory je opětné použiti odpadové aktivní hmoty z upotřebených rozbitých akumulátorů i akumulátorů vyřazených při výrobě. Obtíže spojené s tímto problémem jsou podrobněji popsány v patentovém spise Maďarské republiky číslo 201,179, který se především týká opětného zavedení odpadové aktivní hmoty vyřazených výrobků.

-1CZ 280768 B6

Cílem původců předloženého vynálezu bylo uskutečnit opětné zavedení odpadové aktivní hmoty jakéhokoli původu a polarity. Dalším cílem bylo zamezit tvoření prachu během výroby průmyslově provozovaných akumulátorů při vsypávání aktivní hmoty do látkových vaků.

Předložený vynález je založen na těchto úvahách:

odpadové pozitivní nebo negativní aktivní hmoty podrobené speciálnímu tepelnému zpracování a rozdělené podle velikosti částeček mohou být výhodně použity ve výrobě průmyslově provozovaných akumulátorů;

takto připravené odpadové aktivní hmoty mohou být vsypány v suchém stavu nebo s navlhčovacími přísadami do látkových vaků;

v případě vsypávání za vlhka není žádné nebezpečí pro okolí a pro zdraví, protože tvoření prachu je zamezeno;

při tomto způsobu mohou být zpracovány také smíšené odpadové aktivní hmoty, to je hmoty sestávající z pozitivních a z negativních aktivních hmot.

Podstata vynálezu

Vynálezu proto vytváří způsob výroby aktivní hmoty zlepšené jakosti z odpadové aktivní hmoty průmyslově provozovaných a startérových akumulátorů pocházejících ze skládek odpadů a přidání získané aktivní hmoty zlepšené jakosti k olověným elektrodám akumulátorů typu látkového vaku, při kterém shromážděná a uskladněná odpadová aktivní hmota se odkyseli, promyje vodou, usuší, podrobí tepelnému zpracování, rozemele a potom v suchém stavu nebo s navlhčovacími přísadami se vsype do látkových vaků obsahujících olověné elektrody. Podle předloženého vynálezu se odkyselená a promytá aktivní hmota podrobí tepelnému zpracování při teplotě od 580 do 700 °C, přednostně od 620 do 680 ”C, potom se rozemele na střední velikost částeček od 0,5 do 3 mm, přednostně od 1 do 2 mm a potom se takto získané granule vsypou do látkových vaků obsahujících olověné elektrody nebo se smíchají s alespoň jednou kapalinou zvolenou ze skupiny zahrnující vodu, kyselinu sírovou o měrné hmotnosti od 1,2 do 1,1 g.ml^-1, vodný roztok obsahující glycerol ve množství od 3 do 7 % hmot, přednostně 5 % hmot, ve množství od 0,5 do 15 % hmot. přednostně od 1 do 10 % hmot, na základě hmoty granuli, a vpustí se do látkových vaků obsahujících olověné elektrody, přičemž se připraví pozitivní nebo negativní aktivní hmota když je jako výchozí materiál použita pozitivní nebo negativní aktivní hmota, nebo se připraví negativní aktivní hmota když se jako výchozí materiál použije směs pozitivní a negativní aktivní hmoty.

Hlavní výhody způsobu podle předloženého vynálezu jsou tyto: aktivní hmota, nejdražší složka neopravitelných olověných akumulátorů může být znovu zavedena do výroby akumulátorů, čímž se nahradí nové olovo;

není nutné oddělovat pozitivní a negativní aktivní hmotu během shromažďování odpadové aktivní hmoty, takže se sníží objem lidské práce;

-2CZ 280768 B6 způsob je výhodný s ohledem na prostředí;

vyvíjení prachu představujícího velké nebezpečí pro prostředí a zdraví může být během vpouštění aktivní hmoty do látkových vaků zamezeno;

výsledky zkoušek průmyslově provozovaných akumulátorů vyrobených s aktivní hmotou vyrobenou způsobem podle vynálezu jsou lepší než u akumulátorů vyrobených obvyklým způsobem, z čehož plyne, že jakost aktivní hmoty je lepší než aktivní hmoty vyrobené obvyklým způsobem.

Vynález je dále vysvětlen na příkladech, které nejsou omezuj ící.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Asi 100 kg odpadové pozitivní aktivní hmoty se shromáždí z plastových látkových vaků vyřazených nebo odpadových akumulátorů ze skládek odpadků. Tato hmota se promyje vodou, usuší, potom se podrobí tepelnému zpracováni při teplotě 680 °C. Hmota se rozemele v Bartoňově mlýnu a proseje k oddělení částeček majících průměr menší než 1 mm popřípadě větší než 2 mm. Takto získané granule se smíchají s 5 % hmot. vody a pokračuje míchání po dobu 2 až 5 minut. Po míchání navlhčené granule ztratily sklon ke tvořeni prachu a zavedou se do přívodu vpouštéciho systému a spustí se vpouštění do plastových látkových vaků obsahujících olověné elektrody a takto získané pozitivní elektrody se vnesou do výrobního procesu.

Kapacita a životnost průmyslové provozovaných akumulátorů získaných na konci výrobního způsobu mají přinejmenším stejné hodnoty jako u akumulátorů vyrobených s použitím nové aktivní hmoty.

Přiklad 2

Postup podle příkladu 1 je sledován až na to, že se jako výchozí materiál použije odpadová negativní aktivní hmota a usušená aktivní hmota se podrobí tepelnému zpracování při teplotě 600 °C.

Elektrické charakteristiky akumulátorů opatřených negativními elektrodami vyrobenými shora uvedeným způsobem jsou v podstatě stejné jako v přikladu 1.

Příklad 3

Postup podle příkladu 1 je sledován až na to, že jako výchozí materiál se použije směs odpadové aktivní hmoty sestávající asi ze 4 dílů hmot, negativní aktivní hmoty a asi 1 dílu hmot, pozitivní aktivní hmoty. Tímto způsobem se získají negativní elektrody.

-3CZ 280768 B6

10-10 akumulátory typu III P 310 opatřené pozitivními popřípadě negativními elektrodami vyrobenými způsobem podle vynálezu byly vybrány ze 6 cyklů výrobního procesu a zkoušeny na kapacitu a životnost. Zkoušky kapacity byly provedeny podle IBC 95-1 (1988), zkoušky životnosti byly provedeny podle maďarské normy č. 591-1977 a IEC 95 (1988).

Průmyslová využitelnost

Střední hodnoty výsledků zkoušek na 10 akumulátorech z každého výrobního cyklu jsou v tabulce 1.

Tabulka 1

Výsledky zkoušek akumulátorů s deskami vyrobenými způsobem podle vynálezu

Elektrické hodnoty Číslo výrobního cyklu

	1	2	3	4	5	6
Zvýšení kapacity (%)	107,4	109,1	109,5	101,2	106,4	109,7
Prodloužení životnosti
(%) po 1 000 cyklů
nabití a vybití	101,2	102,0	101,8	100,1	101,3	102,1

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (5)

1. Způsob výroby aktivní hmoty zlepšené jakosti z odpadové aktivní hmoty olověných akumulátorů průmyslové provozovaných a startérových pocházejících ze skládek odpadků a přidání získané aktivní hmoty zlepšené jakosti k olověným elektrodám akumulátorů typu látkového vaku, při kterém se shromážděná a uskladněná odpadová hmota odkyselí, promyje vodou, usuší, podrobí tepelnému zpracování, rozemele a potom se v suchém stavu nebo s navlhčovacimi přísadami vsype do látkových vaků obsahujících olověné elektrody, vyznačující se tím, že se odkyselená a promytá aktivní hmota podrobí tepelnému zpracováni při teplotě od 580 do 700 °C a rozemele na střední velikost částeček od 0,5 do 3 mm a takto získané granule se vpustí do látkových vaků obsahujících olověné elektrody nebo se smíchají s alespoň jednou kapalinou zvolenou ze skupiny zahrnující vodu, kyselinu sírovou o měrné hmotnosti od 1,2 do 1,1 g.ml^-1, vodný roztok obsahující glycerol v množství od 3 do 7 % hmot, ve množství od 0,5 do 15 % hmot, na základě hmoty granulí, a vpustí se do látkových vaků obsahujících olověné elektrody, přičemž se připraví pozitivní nebo negativní aktivní hmota když je jako výchozí materiál použita pozitivní nebo negativní aktivní hmota, nebo se připraví negativní aktivní hmota když se jako výchozí materiál použije směs pozitivní a negativní aktivní hmoty.

-4CZ 280768 B6

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že odkyselená a promytá aktivní hmota se podrobí tepelnému zpracování při teplotě od 620 do 680 ’C.

3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že tepelně zpracovaná aktivní hmota se rozemele na velikost částeček od 1 do 2 mm.

4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se granule smíchají s vodou, s kyselinou sírovou a/nebo s vodným roztokem obsahujícím glycerol ve množství od 1 do 10 % hmot, na základě hmoty granulí.

5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že použije vodného roztoku obsahujícího 5 % hmot, glycerolu.