Производство аккумуляторов: оборудование + технология изготовления 2019

Производство аккумуляторов

Электрический аккумулятор — это химический источник тока, источник ЭДС многоразового действия, основная специфика которого заключается в обратимости внутренних химических процессов, что обеспечивает его многократное циклическое использование (через заряд-разряд) для накопления энергии и автономного электропитания различных электротехнических устройств и оборудования, а также для обеспечения резервных источников энергии в медицине, производстве, транспорте и в других сферах.

Производство свинцово-кислотных аккумуляторов + видео

Именно аккумуляторы глубокого заряда и разряда применяются в машинах, автомобилях и железнодорожных локомотивах.

Обычно, такие аккумуляторы имеют напряжение от двух вольт до сорока восьми вольт. Внутри аккумуляторов таких находится серия пластин из свинца, а покрывается они кислотой и окисью свинца.

Первое, что по технологии начинают производить, это решетки из свинца. Специальное оборудование расплавляет свинец до температуры его плавления и выливает необходимого размера решеточки.

Литые решеточки станут позже пластинами элементов питания в аккумуляторах.

Обратите внимание

Технология производства аккумуляторов предусматривает литье и необходимо специальное литейное оборудование. Когда свинец заливается в форму, то в нее сразу поступает вода, что помогает за короткое время залитый свинец охладить и переместить его на конвейерную ленту.

Происходит отлив разных по заряду решеток, одни из них будут служить положительным зарядом, а другие отрицательным. Далее, решетки перемещаются на следующий этап, который предполагает покрытие решеток окисью свинца, а также, кислотой.

Составы разноименно заряжены, поэтому решетки разделяются на положительно и отрицательно заряженные. После этого, принято решетки называть пластинами, и они укладываются в поочередности положительных и отрицательно заряженных пластин.

Важно, чтобы они размещались попеременно, и чтобы аккумулятор был работоспособным. Сложенные пластины в маленькие контейнеры далее погружаются в небольшие резервуарчики, которые наполнены кислотным раствором. Это поможет пластинам зарядиться.

Зарядка может продолжаться сутками и это зависит от того в какую модель аккумулятора попадут пластины. Далее, проходят пластины промывку, причем она делается для того, чтобы частицы кислоты не остались на пластинах.

После этого, цвет пластин меняется, и они теперь становятся темными. На этом этапе пластины теперь меняют свое название на «пластины сухого заряда». Далее, те пластины, которые имеют положительный заряд, обволакиваются материалом содержащим стекловолокно.

Далее происходит обволакивание в пластиковый слой. Именно такая одежка помогает предотвратить возникновение короткого замыкания. Пластины соответственно двум зарядам складываются в стопки. Попеременное расположение пластин одетых в пластик и раздетых складывают как коржи торта попеременно.

Количество пластин соответствует модели аккумулятора. Далее происходит отчистка пластин. Этот этап отчищает выступающие частицы пластин, которые именуются контактами. После отчистки, контакты покрываются оловом, что позволяет хорошо соединить контакты.

Важно

Далее проходит еще отчистка контактов покрытых оловом, а после сверху покрывается контакт слоем свинца.

Далее происходит спайка всех контактов в клеммы в определенном порядке. После этого, сборная конструкция именуется элементом. Его вставляют в пластиковую оболочку называемую полипропиленом. После этого, происходит этап проверки на правильность работы элемента. Все заряды должны отвечать своему заряду.

Это необходимо, прежде всего, чтобы разметка на корпусе аккумулятора соответствовала заряду. Далее происходит герметизация крышки при помощи запаивания. Клеммы выступают на верху и их заливают дополнительно свинцовым слоем. Далее происходит еще одна проверка на герметичность упаковки элемента. Для этого используют воздух и мыльный раствор.

Если появляются места пропуска воздуха, то они повторно пропаиваются.

Параллельно, в других цехах происходит производство маленьких деталей, которые будут участвовать в сборке аккумуляторов. Разъемы производятся для связки различных элементов между собой. Они спаиваются с элементами. После этого, сверху накладывается крышка, что сформирует цельную коробку для элементов аккумулятора.

Далее необходимо сделать так, чтобы в местах клеем не попадала влага. Это уязвимое место укомплектовывают прокладкой, например, резиновой. А теперь наступает этап заливки электролита. В роли его участвует кислота. И она заливается в необходимой дозе прямо в только что собранный по частям аккумулятор.

Кислота помогает проводить электрический ток, который образуется между пластинами.

Видео как делают:

Некоторые заводы по производству аккумуляторов используют свои технологии. И для автоматизации производства необходимы научные разработки, но все производители роботов и автоматизированного оборудования готовы провести исследования и разработать необходимое оборудование.

Производство литий-ионных аккумуляторов + видео

Литийионный аккумулятор (Li-ion) — тип электрического аккумулятора, который широко распространён в современной бытовой электронной технике и находит своё применение в качестве источника энергии в электромобилях и накопителях энергии в энергетических системах. Это самый популярный тип аккумуляторов в таких устройствах как сотовые телефоны, ноутбуки, цифровые фотоаппараты, видеокамеры и электромобили. Первый литийионный аккумулятор выпустила корпорация Sony в 1991 году.

Литийионный аккумулятор состоит из электродов (катодного материала на алюминиевой фольге и анодного материала на медной фольге), разделённых пористым сепаратором, пропитанным электролитом. Пакет электродов помещён в герметичный корпус, катоды и аноды подсоединены к клеммам-токосъёмникам.

Корпус иногда оснащают предохранительным клапаном, сбрасывающим внутреннее давление при аварийных ситуациях или нарушениях условий эксплуатации. Литийионные аккумуляторы различаются по типу используемого катодного материала.

Переносчиком заряда в литийионном аккумуляторе является положительно заряженный ион лития, который имеет способность внедряться (интеркалироваться) в кристаллическую решётку других материалов (например, в графит, окислы и соли металлов) с образованием химической связи, например: в графит с образованием LiC6, окислы (LiMnO2) и соли (LiMnRON) металлов.

Первоначально в качестве отрицательных пластин применялся металлический литий, затем — каменноугольный кокс. В дальнейшем стал применяться графит.

Применение оксидов кобальта позволяет аккумуляторам работать при значительно более низких температурах, повышает количество циклов разряда/заряда одного аккумулятора. Распространение литий-железо-фосфатных аккумуляторов обусловлено их относительно низкой стоимостью.

Совет

Литийионные аккумуляторы применяются в комплекте с системой контроля и управления — СКУ или BMS (battery management system), — и специальным устройством заряда/разряда.

В настоящее время в массовом производстве литийионных аккумуляторов используются три класса катодных материалов:

  • кобальтат лития LiCoO2 и твёрдые растворы на основе изоструктурного ему никелата лития
  • литий-марганцевая шпинель LiMn2O4
  • литий-феррофосфат LiFePO4.

Электро-химические схемы литий-ионных аккумуляторов:

  • литий-кобальтовые LiCoO2 + 6C → Li1-xCoO2 + LiC6
  • литий-ферро-фосфатные LiFePO4 + 6C → Li1-xFePO4 + LiC6

Видео как делают литий-ионные аккумуляторы:

Благодаря низкому саморазряду и большому количеству циклов заряда/разряда, Li-ion-аккумуляторы наиболее предпочтительны для применения в альтернативной энергетике. При этом, помимо системы СКУ они укомплектовываются инверторами (преобразователи напряжения).

Источник: https://moybiznes.org/proizvodstvo-akkumulyatorov

Бизнес на производстве аккумуляторов (февраль 2019) — как открыть с нуля, примеры и готовый план с расчетами для начинающих

Учитывая популярность аккумуляторов сегодня, многие стремятся открыть свое дело, заработать на их изготовлении. Однако технология производства аккумуляторов настолько сложна, что без специального образования и опыта здесь не обойтись, это может быть просто опасно.

  • Виды аккумуляторных батарей
  • Технология производства аккумуляторов
  • Производство литиевых батарей
  • Производство свинцовых батарей
  • Пошаговый план открытия производства аккумуляторов
  • Сколько можно заработать на изготовлении элементов питания
  • Сколько необходимо денег для старта
  • Как выбрать оборудование для производства аккумуляторов
  • Какой ОКВЭД указать при регистрации деятельности
  • Какие документы потребуются для создания бизнеса
  • Какую систему налогообложения использовать для уплаты обязательных платежей
  • Нужно ли разрешение на открытие бизнеса

Аккумуляторные батареи незаменимы в современной жизни. Это дополнительные источники энергии, которые можно подвергать повторной зарядке, что очень удобно и выгодно.

Аккумуляторы, как правило, состоят из нескольких источников питания, которые объединены в один, который дает большую мощность.

При этом можно получить батарею, которая будет давать именно столько напряжения, сколько нужно для обеспечения работы того или иного агрегата.

В наше время существуют несколько определенных типов аккумуляторов, которые изготавливаются по специальным технологиям. Отличается не только тип работы, но и используемые материалы. В результате получаются более или менее качественные аккумуляторные батареи, которые существенно разнятся по цене.

Аккумуляторы в наше время очень востребованы. Они используются во всех сферах жизни. Это могут быть и отдельные батареи для небольших бытовых либо цифровых устройств, и для автомобилей, и для промышленного производства.

Изготовление аккумуляторных батарей может быть очень выгодным бизнесом, но подобная предпринимательская деятельность требует особых знаний, сложного оборудования, надежных поставщиков продукции и хороших вложений.

Только тогда можно получить высокоприбыльный бизнес, который будет приносить доход круглый год.

Виды аккумуляторных батарей

В наше время наиболее популярными вариантами являются батареи никель-кадмиевого, литий-ионного и свинцового типа. Кроме того, они отличаются и по виду используемых электролитов, которые могут быть щелочными и кислотными.

Для каждого типа устройств используются определенные разновидности аккумуляторных батарей. К примеру, для цифровых устройств и домашней бытовой техники лучше всего подходят литий-ионные. Эти батареи считаются наиболее качественными и долговечными.

Но они дороже своих никель-кадмиевых аналогов. Свинцовые аккумуляторы в основном используют в автомобильной промышленности. На такой продукции можно заработать больше всего, но и вложения будут внушительными. По своему типу свинцовые аккумуляторы тоже отличаются.

Они могут быть сурьмосодержащими, кальциевыми, гибридными, гелевыми.

В любом случае для каждого отдельного вида аккумуляторных батарей необходимо специального оборудование. Само по себе производство аккумуляторов является очень сложной задачей, с которой могут справиться только опытные профессионалы. Не нужно забывать и о том, что при изготовлении батарей выделяется немало вредных веществ, поэтому цех должен находиться в промышленной зоне.

Если предприниматель собирается вложиться в открытие завода по изготовлению аккумуляторных батарей, ему необходимо подготовиться к тому, что данный процесс будет сложным.

Для организации бизнеса понадобятся определенные знания. Если у бизнесмена их нет, нужно будет нанять опытных специалистов на руководящие должности.

Их работа будет оплачиваться дорого, но без правильной организации устроить бизнес по производству аккумуляторов будет трудно.

Технология производства аккумуляторов

Но даже тем, кто хорошо знает весь процесс и технологию производства аккумуляторов, стоит обзавестись надежными партнерами. Так можно будет проще организовать бизнес.

Без четкого плана работы тут не обойтись, уж слишком серьезное это дело и большие вложения. Кроме того, чтобы создавать батареи и выгодно их продавать, нужно наладить систему поставок и сбыта.

Это очень важно, так как ненадежные поставщики могут испортить репутацию завода.

Для крупных клиентов своевременное получение товара является одним из основных условий, без соблюдения которого не будет эффективного сотрудничества.

Производство литиевых батарей

Литий-ионные аккумуляторы являются наиболее популярными, поэтому данному типу батарей стоит уделить особое внимание. В данном случае необходимо осуществить покрытие металлической фольгой активных электродов.

Материал, который необходим для сборки аккумулятора, поступает в цех в виде порошка черного цвета. При этом отдельно должны храниться компоненты для двух основных элементов. Если они будут смешаны, то это сделает аккумулятор непригодным для использования. Чаще всего для изготовления катодов и анодов предусмотрены различные помещения.

Электронные материалы должны быть смешаны до получения однородной суспензии. Затем ее нужно нанести на пленку и высушить. Самым ответственным этапом в этом деле является нарезка готовой пленки.

Обратите внимание

Если в это время произойдет какой-либо сбой либо отклонение, это приведет к замыканию элементов. Чтобы не допустить подобных неприятностей, используются исключительно высококачественные и высокоточные машины.

Читайте также:  Производство кормов

Более того, тут многое зависит и от человеческого фактора, поэтому не стоит экономить на квалифицированном персонале.

Вся основная работа проводится на специальном оборудовании. Крупные заводы используют полностью автоматизированное оборудование для производства. Это позволяет в больших количествах производить качественную продукцию. Для создания литий-ионных аккумуляторных батарей необходимо оборудовать цех:

  • спектрометром-анализатором химсостава материалов;
  • электронным микроскопом для сканирования изделий и элементов;
  • калориметром, позволяющим определить тепловое свойство материала;
  • вибрационными столами и климатическими камерами, чтобы настроить производительность ячеек;
  • тестовое оборудование, которое позволит точно установить сроки эксплуатации аккумулятора и количество циклов зарядки.

Производство свинцовых батарей

Как уже говорилось выше, такой тип аккумуляторов в основном применяется в автомобильной промышленности. Для этого нужно специальное оборудование для производства и материалы.

Все это стоит больших денег, поэтому даже на начальном этапе организация производства автомобильных аккумуляторных батарей обойдется в крупную сумму.

Однако от такой деятельности вполне можно ожидать хорошей отдачи.

Дороже всего обходится оборудование для производства, но нельзя не отметить и специальные материалы, без которых невозможно изготовить свинцовые батареи. Например, понадобятся мощные пластиковые корпусы, которые смогут выдержать воздействие агрессивной среды. Такой корпус называют моноблоком.

Сами свинцовые пластины являются тоководами. Сетка может быть заполнена чистым свинцом, но такие батареи отличаются малой мощностью. Чтобы улучшить качество продукции, необходимо использовать смеси металла. Иногда свинец смешивают с сурьмой, кальцием и иными элементами, которые благоприятно влияют на свойства аккумуляторных пластин.

Наиболее часто можно встретить в продаже автомобильные аккумуляторные батареи из свинца с примесью сурьмы и кальция. Первый тип считается хуже, так как тут пластины весят больше, а служат меньше.

Если для аккумуляторной батареи был использован свинец с кальцием, такая продукция будет более легкой и долговечной.

Свинцово-кальциевые пластины не осыпаются со временем и являются более прочными, поэтому аккумулятор будет служить значительно дольше.

Запуск производства аккумуляторов можно разделить на этапы: 

  • Составление бизнес плана, проведение маркетингового исследования.
  • Поиск инвесторов.
  • Регистрация деятельности, получение разрешительной документации.
  • Аренда и обустройство цеха в соответствии с СанПиНом 2.2.1/2.1.1.1200-03
  • Приобретение оборудования.
  • Запуск производства.
  • Реклама и реализация продукции.

Сколько можно заработать на изготовлении элементов питания

Рентабельность бизнеса составляет 30%. После составления бизнес плана и реализации идеи можно ожидать окупаемость проекта в первый год производства (при использовании механического оборудования, стоимостью 500 тыс. руб.). 

Сколько необходимо денег для старта

Организация цеха по производству аккумуляторов требует серьезных капиталовложений. Полностью автоматизированная линия обойдется в 10 млн. руб. Затраты на выпуск батарей зависят от объема производства и степени автоматизации цеха.

Оборудование механизированного типа обойдется несколько дешевле – 500 тыс. руб. Также в расходы компании стоит включить аренду и обустройство цеха – 50 тыс. руб., получение разрешений – 200 тыс. руб., проведение рекламной кампании – 50 тыс.

руб. 

Расширить ваши знания о том, как эффективно вкладывать, помогут опытные инвесторы. Заходите в наш клуб Территории Инвестирования и узнавайте все секреты инвестирования в недвижимость и различные активы.

Как выбрать оборудование для производства аккумуляторов

Для производства аккумуляторных батарей необходимо приобрести специальное литейное оборудование. Также потребуются мельницы для переработки свинца, смесители, намазочные машины. Для реализации бизнес проекта следует обратиться к производителю оборудования, который и составит необходимую линию.  

Какой ОКВЭД указать при регистрации деятельности

При заполнении регистрационных документов для обозначения деятельности указывается код ОКВЭД 27.20. 

Какие документы потребуются для создания бизнеса

Открыть производственный цех можно как в качестве индивидуального предпринимательства, так и юридического лица. Наиболее распространенная вторая организационно-правовая форма. Для оформления ООО потребуется предоставить устав компании и решение всех учредителей организовать деятельность.  

Викиум

Целесообразно использовать УСН со ставкой 6%. Данная система налогообложения может быть применена как ИП, так и ООО. Для уплаты обязательных платежей по УСН необходимо при регистрации деятельности написать заявление.  

Нужно ли разрешение на открытие бизнеса

Закон «О лицензирование отдельных видов деятельности» от 8 августа 2001 года №128-ФЗ предусматривает получение специального документа на производство аккумуляторных батарей. Кроме того, разрешения выдаются СЭС и пожарной инспекцией. Сам процесс оформления пакета разрешений является сложным и хлопотным. Именно поэтому рекомендуется обратиться к профессиональному юристу за помощью.  

Если вы хотите хорошо зарабатывать без больших инвестиций, стоит рассмотреть, как возможность, арендный бизнес на автомобилях. Смотрите о доходных инвестициях в авто и узнавайте как можно быстро окупить вложения и получить хорошую прибыль.

2 комментария

Источник: https://vipidei.com/proizvodstvo/akkumulyatori/

Производство АКБ — современные технологии в действии | Автокомпоненты. Бизнес. Технологии. Сервис

Можно отметить растущий интерес потребителей к гибридной технике и электромобилям. Но на данный момент батареи для тяговых электроприводов пока еще не получили массовое распространение.

Общее соотношение между электромобилями и автомобилями с ДВС остается ничтожно малым.

Поэтому традиционные АКБ для автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями будут оставаться актуальными еще на протяжении многих лет.

Аккумулятор «устал»

Важно

Аккумулятор или стартерная батарея выполняет в конструкции автомобиля функцию накопителя электрической энергии. Вопреки названию «стартерная батарея» электроэнергия в современном автомобиле расходуется не только на запуск двигателя.

С каждым годом количество электронных систем в конструкции автомобиля увеличивается, следовательно, растет число потребителей энергии.

Нередко возникает ситуация, в которой общее потребление одновременно включенных электронных систем превышает мощность генератора, работающего в определенном режиме. Чаще всего такая ситуация возникает при работе двигателя на холостом ходу.

Применение микропроцессорных систем породило еще одно применение аккумулятора – теперь за счет накопленной энергии гасятся скачки напряжения, которые могут быть вредны для сложных электронных компонентов, таких как шаговые электромоторы или полупроводники.

Все это стало причиной повышения требований к аккумуляторам, в том числе со стороны потребителей.

Если раньше севший аккумулятор становился для автолюбителя лишь причиной проблем с запуском двигателя, то сейчас круг негативных последствий такого происшествия заметно расширился.

Достаточно вспомнить о том, что некоторые современные автомобили не рекомендуется «прикуривать», в то время как на некоторых других распространенных моделях даже банальная замена АКБ требует изменения настроек в электронных модулях с помощью специального сервисного оборудования. Дополнительные неудобства доставляет «поведение» современных электронных охранных систем при разрядке батареи. В то же время при современном ритме городской жизни слишком короткие поездки не позволяют зарядить аккумулятор до полного восстановления емкости.

К сожалению, многие автолюбители, даже лично столкнувшись с проблемами в работе АКБ, не делают надлежащих выводов и при замене часто выбирают продукт, который не отвечает в полной мере условиям эксплуатации.

Основных причин здесь две: естественная тяга к экономии и лень, мешающая разобраться в проблеме выбора действительно подходящего для их автомобиля аккумулятора.

Поэтому при выборе автолюбители часто руководствуются иррациональным желанием не выходить за рамки определенной суммы, критериями, которые устарели еще в двадцатом веке, и неквалифицированными советами, основанными на заблуждениях.

Подобные подходы к выбору АКБ совершенно неприемлемы при современном уровне развития автомобилей, буквально начиненных электронными устройствами.

Совет

Соответственно, крупнейшие производители рекомендуют выбирать батарею исходя из условий применений.

Для старых моделей автомобилей с малым количеством дополнительного электрического оборудования предназначены одни АКБ, а для современных автомобилей премиум-класса с большим количеством электроники – другие.

Например, линейка аккумуляторных батарей Bosch представлена тремя цветами этикетки: серым, синим и черным. Серая этикетка, линейка S3, подскажет, что данные аккумуляторы можно устанавливать на подержанные автомобили с небольшим уровнем энергопотребления.

Аккумуляторы серии S4 с синей этикеткой подходят для автомобилей среднего ценового сегмента с повышенным потреблением электроэнергии, в том числе и для азиатских моделей. Для автомобилей с высоким уровнем энергопотребления Bosch предлагает линейку S5 с черной этикеткой.

Дополнительные пиктограммы на этикетках этих АКБ помогут автолюбителям сделать правильный выбор нужной батареи.

А они у вас «свежие»?

Еще одним из распространенных заблуждений потребителей является зависимость срока службы аккумулятора от даты производства.

Как известно, заблуждения никогда не возникают на пустом месте. Хотя аккумулятор – не скоропортящийся продукт, как йогурт, например, еще пятнадцать – двадцать лет назад вопрос «свежести» при его покупке был актуален. Современные АКБ являются необслуживаемыми – это значит, что они не требуют контроля состояния электролита, в том числе при подзарядке.

В прежние же времена наиболее распространенными были обслуживаемые свинцовые аккумуляторы, имевшие тенденцию к значительному саморазряду. Он является следствием гальванических процессов внутри аккумулятора. Процессы возникают из-за наличия посторонних примесей в свинце, из которого сделаны электроды, и в электролите.

Обратите внимание

Нормальный саморазряд таких АКБ обычно не превышает 0,7 – 1% емкости в сутки, однако и этого достаточно, чтобы после хранения на складе производителя, транспортировки и нахождения в магазине аккумулятор нуждался в подзарядке сразу после покупки. 2-3 месяца на полке – и батарея оказывалась практически полностью разряженной.

Естественно, что основной «недуг» аккумуляторов – сульфатация пластин – прогрессировал при длительном хранении и отсутствии подзарядки, что и побуждало наших родителей искать «свежие» аккумуляторы.

Сейчас автомобили практически не комплектуются обслуживаемыми свинцовыми батареями. Дело в том, что помимо регулярной подзарядки в случае, если автомобиль не используется, они требуют периодического технического обслуживания.

Уровень электролита в процессе саморазряда падает, поэтому в обслуживаемый аккумулятор необходимо время от времени подливать дистиллированную воду.

Затем необходимо проверить плотность электролита, при необходимости добавить серной кислоты…

Современного автолюбителя трудно представить себе в гараже, в окружении банок с серной кислотой и в защитных очках. По этой причине производители, чутко реагирующие на изменение конъюнктуры, постоянно работают над улучшением характеристик аккумуляторов, особенно, в отношении склонности к саморазряду.

Приобретая современный аккумулятор от известного производителя, вы получаете почти необслуживаемое устройство, не требующее в процессе эксплуатации практически никаких манипуляций. Обратите внимание, что термин «необслуживаемый аккумулятор» подразумевает, что в него не надо доливать воду на протяжении всего периода эксплуатации.

Однако это не исключает контроль состояния заряженности и подзарядки АКБ в случае необходимости.

 «Бывалые» автолюбители порой жалуются, что теперь не могут заглянуть внутрь АКБ, использовать ареометр для измерения плотности, следить за состоянием электролита. Но современные технологии как раз и призваны избежать любых проблем, связанных с обслуживанием АКБ.

Какими бывают современные аккумуляторы?

Важно

Одно из основных достижений последних двух десятилетий – применение в производстве аккумуляторов сплава свинца с каким-либо другим элементом, позволяющим значительно снизить деградацию решеток-электродов при контакте с электролитом. Используемые добавки придают различные свойства решеткам.

Читайте также:  Как открыть свое производство в 2019 году

В настоящее время при промышленном производстве используется несколько сплавов свинца с другими элементами, каждый из которых обладает своими достоинствами и недостатками.

Деление аккумуляторов на необслуживаемые и частично обслуживаемые – результат применения различных сплавов с их специфическими свойствами.

В принципе, ограниченное количество элементов, используемых в сплаве со свинцом, известно уже давно. Это сурьма и кальций, которые применяются в сплавах в различных пропорциях. Существуют также «гибридные» сплавы, в которых присутствуют оба элемента.

Состав и процентное содержание добавки в сплаве существенно влияет на его свойства.

Можно сказать, что их применение и стало тем толчком, за которым последовало бурное технологическое развитие, приведшее к появлению аккумуляторов, не нуждающихся в обслуживании на протяжении всего срока эксплуатации.

Производство положительных и отрицательных решеток-электродов, основного элемента конструкции аккумулятора, из сплавов позволило изменить их прочность, что привело к упрощению и удешевлению производства.

Появление решеток из сплавов позволило избавиться от некоторых недостатков, свойственных аккумуляторам старого образца. В первую очередь, от возникновения коротких замыканий между электродами в результате их деформации и последующего соприкосновения.

Результатом стало существенное увеличение срока службы при почти полном отсутствии обслуживания.

Решетки из свинцово-сурьмяного сплава изготавливаются методом литья под давлением.

Это позволяет добиться достаточно высокой точности производства, поэтому большинство аккумуляторов начала 2000-х годов обладали свинцово-сурьмяными решетками.

Совет

К сожалению, протекание гальванических процессов приводит к тому, что сурьма постепенно выделяется из положительных электродов в результате коррозии, что постепенно приводит к деградации аккумулятора, выраженной в потере емкости.

Недостатки свинцово-сурьмяного сплава побудили производителей искать новые элементы, позволяющие улучшить эксплуатационные характеристики. Выяснилось, что повысить жесткость аккумуляторных решеток можно, если добавить в сплав полтора процента кадмия, а для уменьшения коррозии в сплав добавляют кальций и олово.

Однако выяснилась и одна неприятная деталь – использование кальция сопряжено с технологическими трудностями из-за свойства кальция выгорать при изготовлении решеток методом литья.

Выход из ситуации был найден – вместо литья при производстве решеток начали использовать технологию просечки-растяжки, а затем и технологию штамповки, при которой из сплава формируется сплошная лента, которую позже подвергают перфорированию.

Помимо прочего, штамповка позволяет сохранить внешнюю рамку пластин и делать более сложную оптимизированную форму решетки. Это особенно актуально для пластин положительных электродов, на которые приходятся основные нагрузки. В частности, подобная технология используется на АКБ Bosch с технологией PowerFrame.

Однако в связи со сложностью в производстве решеток с добавлением кальция, свинцово-сурьмяной сплав не стал «технологией прошлого».

В настоящий момент необслуживаемые аккумуляторы производятся как на основе решеток с пониженным содержанием сурьмы, так и на основе решеток из свинцово-кальциевого сплава.

Многие аккумуляторы изготавливаются с применением обоих типов решеток: у гибридов для производства положительных решеток используется сплав свинец-кальций, тогда как отрицательные решетки делаются из сплава свинца с сурьмой.

Обратите внимание

Кроме того, для защиты пластин АКБ применяются специальные сепараторы-конверты, которые препятствуют осыпанию активной массы, приводящей к короткому замыканию.

Аккумуляторы класса «премиум»

Дальнейшее развитие технологии производства аккумуляторов связано с совершенствованием как сплава для производства решеток, так и конструкции всего изделия. Безусловно, «венцом творения» на данный момент можно считать полностью необслуживаемые аккумуляторы, к примеру, топовые батареи S5A с технологией AGM производства компании Bosch (раньше назывались S6).

В аккумуляторах класса «премиум» применяется технология Absorbent Glass Mat (AGM). Ее использование дало возможность существенно увеличить число циклов разряд/заряд. В соответствии с технологией AGM в конструкции аккумулятора используются специальные сепараторы из стекловолокна, которые полностью впитывают в себя электролит.

Таким образом, он находится в нетекучем состоянии. Микропоры материала заполнены электролитом не полностью. Свободный объем используется для рекомбинации газов, что позволило сделать корпус аккумулятора полностью герметичным. Применение технологии AGM обеспечивает хорошую устойчивость аккумулятора к вибрации и наклону.

Глубокий разряд не приводит к необратимым последствиям для батарей Bosch S5A.

Аккумуляторы с технологией AGM часто путают с гелевыми, в которых электролит находится в состоянии геля. Основными достоинствами этих аккумуляторов также являются возможность использования батареи при любом ее положении в пространстве, устойчивость к вибрациям, а также то, что даже при повреждении корпуса батареи электролит не вытекает наружу.

Однако технология AGM является более совершенной, так как электролит в свободной форме обладает преимуществами в эксплуатации. У гелевых аккумуляторов скорость химических реакций ниже, кроме того, они не переносят сильных морозов.

Таким образом, АКБ с технологией AGM обладают всеми достоинствами гелевых, при этом недостатки последних в них отсутствуют.

Как долго можно хранить современный аккумулятор?

Из-за низкого саморазряда все полностью необслуживаемые аккумуляторы заполняются электролитом в условиях производства и герметизируются. Это позволяет избежать опасных утечек кислоты и необходимости в обслуживании.

Важно

Конструкция герметизированных аккумуляторов подразумевает длительное хранение батареи в заряженном состоянии. Если батарея долго не используется, достаточно изредка проверять уровень ее напряжения.

Для напоминания об этом на обновленных этикетках всех АКБ Bosch нанесены соответствующие пиктограммы – напряжение разомкнутой цепи должно составлять не менее 12,4 В, в противном случае необходимо произвести зарядку АКБ. Это не потребуется выполнять чаще, чем раз в полгода.

А при хранении аккумулятора в соответствующих условиях – сухих прохладных местах с температурой от 0 до +15°С – интервал может увеличиваться вплоть до 12 месяцев для АКБ с гибридными решетками и до 18 месяцев для батарей на основе решеток из свинцово-кальциевого сплава.

Таким образом, аккумулятор, произведенный год назад, хранившийся в надлежащих условиях и прошедший хотя бы один цикл обслуживания, в силу своей конструкции и герметичности может спокойно храниться второй год до новой подзарядки и так далее. В этой связи поиски «свежего» аккумулятора теряют свою актуальность и всякий смысл.

В качестве итога хотелось бы отметить следующие моменты:

  1. Выбирать подходящий аккумулятор нужно исходя из модели и модификации автомобиля, а также условий его эксплуатации. При этом предпочтение стоит отдавать продукции крупных мировых производителей, таких как Bosch. Для облегчения поиска информации Bosch указывает на этикетках соответствующие обозначения и пиктограммы (например, АКБ для систем «Start-Stop», тип автомобиля, режим эксплуатации ТС, минимальное значение напряжения АКБ для зарядки и др.).
  2. Современные аккумуляторы в процессе хранения и эксплуатации не требуют практически никаких манипуляций. Достаточно лишь осуществлять контроль над показателем напряжения батареи и подзаряжать ее в случае необходимости.
  3. Дата производства для современных необслуживаемых аккумуляторов не является важным показателем.
  4. При любых сомнениях в выборе подходящей АКБ нужно обратиться к специалистам. Они поделятся информацией по применяемым технологиям и помогут сделать правильный выбор нужного аккумулятора.

Источник: https://a-kt.ru/articles/proizvodstvo-akb-sovremennye-tekhnologii-v-deystvii

Технологии изготовления аккумуляторов

AGM (Absorbent Glass Mat)

Электролит батареи находится не в свободном жидком виде, а абсорбирован в высокопористой волокнистой стеклоткани-сепараторе, плотно прижатой к пластинам (при этом сам электролит – жидкий).

В результате достигается высокая степень контакта электролита с активной массой пластин и, как следствие, снижается собственное сопротивление батареи.

Зарядное напряжение генератора машины должно быть в диапазоне 14,4 -14,8 В, иначе АКБ не будет заряжаться полностью.

Достоинства технологии AGM

  • выдерживают в 3-4 раза больше циклов разряда-заряда, чем обычные свинцово-кислотные стартерные батареи,
  • выдерживают более глубокие разряды: если обычные свинцово-кислотные стартерные батареи можно разряжать на 10-15% без возникновения необратимых повреждений, то AGM-батареи – на 25-30%. Это означает, что AGM-батареи без участия генератора способны снабжать электропитанием энергоемкие системы автомобиля.
  • принимают заряд в два-три раза быстрее, т.е. после разряда быстрее заряжаются до 100%. Этим удается избежать долгого нахождения батареи в недозаряженном состоянии, что крайне губительно для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.

Gel (гелевые)

В электролит батарей добавлена кремниевая кислота, превращающая его в гель и фосфорная кислота, которая увеличивает количество возможных циклов разряда и заряда и способность к восстановлению после глубокого разряда. По своей сути гелевый аккумулятор является силовым (тяговым) аккумулятором, наиболее подходящим для электромобилей и погрузчиков, а также для систем резервного электроснабжения.

Стартовые характеристики хуже, чем у AGM или EFB. Гелевые аккумуляторы применяют рыбаки, дачники, охотники, сельские хозяйства, жители частных домов в системах бесперебойного питания. Распространены в электротранспорте, системах альтернативной энергетики (ветряки, солнечные батареи), в мототехнике.

Достоинства технологии GEL

  • небольшая вероятность потери электролита, эксплуатировать можно практически в любом положении,
  • высокая циклическая стойкость и полная безуходность.

Недостатки

  • ухудшенные пусковые свойства при низких температурах и непереносимость повышенных температур (непригодны к установке в подкапотном пространстве).
  • высокая стоимость.

EFB (Enchanced Flooded Battery)

Это промежуточный вариант между AGM и обычными жидкостными батареями. Фактически — улучшенный кислотный аккумулятор. При сборке на пластину накладывается ещё тонкий слой гигроскопичного волока, как в AGM. Поэтому лучше удерживается активная масса на пластине, продлевается срок эксплуатации аккумулятора и повышается надежность.

Достоинства технологии EFB

  • повышенная стойкость к расслоению электролита и осыпанию активной массы,
  • повышенная циклическая устойчивость благодаря улучшенному сцеплению активной массы (до 100 циклов при 50% разрядке),
  • недорогая альтернатива AGM.

Обращаем внимание: на любом из этих аккумуляторов ВСЕГДА будет надпись «AGM –Technology» или «GEL-Technology» или «Enchanced Flooded Battery». Не позволяйте продавцам вводить вас в заблуждение.

Это лишь немногие технологии, применяемые в производстве аккумуляторов. У любой есть и достоинства и недостатки. Наши консультанты расскажут о них и помогут подобрать аккумулятор именно для Вашей машины. 

Источник: https://akumulator.by/poleznoe/sovremennyie-texnologii-izgotovleniya-akkumulyatorov

Производство аккумуляторов

Производство свинцово-кислотных аккумуляторов

На начальном этапе оксид свинца производится одним из двух способов:

  • В котле Бартона формируется мелкодисперсный поток капель свинца по средствам продува воздуха через расплавленный металл. Так образуется оксид свинца, покрывающий ядро из чистого металла.
  • Метод измельчения основан на работе специальной вращающейся мельницы, в которую загружается твердый свинец. Выделяющееся в процессе дробления тепло способствует окислению свинцовой поверхности.

Для изготовления решетки используется метод отливки. Причем для автомобильных аккумуляторов деталь производится из деформированного сплава. Пастирование — следующий технологический этап, на котором получение аккумуляторной пасты достигается смешиванием оксида свинца с серной кислотой, водой, и определенными запатентованными добавками.

Для полного высыхания запрессованной в решетку пасты используется высокотемпературная печь. Процесс электрического формования аккумуляторных пластин происходит в ваннах с разбавленной серной кислотой. Для формирования положительных и отрицательных элементов через пластины пропускается постоянный ток.

После полного высыхания деталей, пластины режутся и собираются в аккумуляторные ящики.

Читайте также:  Производство насосов: оборудование + технология изготовления 2019

Основные элементы оборудования для производства электродов:

  • мельницы для помола свинца
  • литейные автоматы для изготовления токоотводов (решеток)
  • намазочные машины и смесители

Производство литиевых (Li-ion) аккумуляторов

Технология изготовления литиевых аккумуляторов схожа с производством никель-кадмиевых ячеек. Покрытие активных электродов осуществляется с применением металлической фольги. Для производства анода используется углерод, для катода – литий металл оксида.

Материалы поступают в производственный цех в виде черного порошка, который трудно отличить визуально друг от друга. Они не должны смешиваться, в противном случае, может произойти разрушение аккумуляторной батареи.

Поэтому для производства анодов и катодов желательно использовать отдельные помещения.

Максимальное увеличение площади электродов и, соответственно, повышения тока ячейки, достигается путем измельчения материала. Для анода используется медная фольга, а для катода – алюминиевая. Металл поступает в барабанах, диаметром 500 мм.

Электронные материалы и проводящий состав смешиваются до получения суспензии. Элементы распределяются на плоскости с фольгой, над которой располагается нож. После нанесения суспензии, пленка подвергается термической обработке в сушильной печи.

Далее происходит нарезка высушенной пленки и формирование пластин, которые регулируются определенным размером в зависимости от параметров электрода.

Стоит учесть, что процесс нарезки пленки является весьма ответственной стадией производства, – любые отклонения или неровности могут стать причиной короткого замыкания элементов в ячейке.

По этой причине, комплектовать производство необходимо высокоточными машинами, обслуживание которых должно производится опытным и квалифицированным персоналом.

Для сборки ячеек аккумуляторных батарей на крупных заводах применяются полностью автоматизированные производственные линии. Использование ручного метода сборки встречается на небольших предприятиях.

Совет

На начальном этапе комплектации компонуются электроды и сепараторы, расположенные между анодными и катодными элементами. При этом применяют два варианта электрода. Выбор зависит от типа ячейки – прямоугольной для плоских элементов и спиральной для цилиндрических ячеек.

Процесс формовки требует прохождения собранной ячейки, как минимум, одного контрольного заряда/разряда аккумуляторной батареи. Это необходимое условие для полной и корректной активации рабочих элементов и материалов, преобразование их в действующее, активное состояние. Вместо стабильного рабочего напряжение используется кривая зарядки постоянного тока.

Метод формовки основан на питании аккумулятора, которое осуществляется по принципу постепенного повышения напряжения. Подобный способ позволяет основной массе элементов литиевой химии создавать на аноде твердый электролит SEI, регулирующий тактовый процесс зарядки батареи в условиях обычного использования аккумулятора.

Основное оборудование для производства литиевых аккумуляторов:

  • масс спектрометр-анализатор химического состава материалов;
  • электронный микроскоп с функцией сканирования;
  • калориметры для определения тепловых свойств ячеек и материалов;
  • вибрационные столы и климатические камеры для настройки производительности ячеек;
  • тестирующее оборудование для определения срока эксплуатации аккумулятора и циклов его зарядки

Ссылка на promplace.ru обязательна

Источник: https://promplace.ru/articles/proizvodstvo-akkumulyatorov-83

Оборудование по производству аккумуляторов,Профилегибочная машина,Оборудование для производства трубопроводов

Предназначена для производства свинцовых аккумуляторов, для различных видов машин и т.д.
I. Автомат для литья решеток свинцово-кислотных аккумуляторов

Эта машина разработана специально для аккумуляторов, используется в батарейках. Может расплавлять свинец, поддерживает постоянную температуру формы, подача жидкости, свинца, все в одной машине.

Описание
Автомат для литья решеток свинцово-кислотных аккумуляторов специально разработан для плавки свинцового сплава, автоматического литья и обрезки по длине.

Технические характеристики автомата для литья решеток свинцово-кислотных аккумуляторов

Параметры Спецификации
Размер пластины 400мм×(100-165)мм
Толщина пластины 1.2-4.0мм
Сплав для изготовления решетки Свинец-сурьма Сурьма 1.6-4.5%
Свинец- кальций Металлический кальций 0.08-0.14%
Скорость производства 6-17шт/мин (решетки большого размера)
Общая мощность 43кВт
Фактическое потребление электроэнергии class=»center» 26кВт
Объем плавильного котла 1.5т
Диапазон температуры плавильного котла 430-550°C
Диапазон температур литьевой формы Верхняя литьевая форма 150-170°C
Нижняя литьевая форма 179-190°C
Диапазон температур трубы для подачи свинца 450-520°C
Диапазон температур литейного ковша 450-550°C
Размер машины 3450×900×1800мм

Примечание: Мы предлагаем клиентам на выбор несколько различных видов литьевых автоматов. Например, в серию данной продукции входят автоматы для литья аккумуляторных решеток больших размеров 710 × (140-250) × ((3-6) мм.

II. Машина для намазки решеток свинцово-кислотных аккумуляторов

Описание
Как следует из названия, данная автоматическая машина, как правило, служит для намазки пастой решеток свинцово-кислотных аккумуляторов. К ее основным функция относится пастирование, прессовка и заполнение кислотой.

В линейку нашей продукции входят машины для односторонней намазки решеток свинцово-кислотных аккумуляторов и машины для двусторонней намазки решеток свинцово-кислотных аккумуляторов. Машина для двусторонней намазки решеток свинцово-кислотных аккумуляторов может выполнять пастирование как анодной, так и катодной стороны.

Основные технические характеристики машины для намазки решеток свинцово-кислотных аккумуляторов

Параметры Спецификации
Размер решетки Длина 180-380мм
Ширина 110-170мм
Толщина 1.0-4.5мм
Объем бункера с пастой Около 150кг
Скорость производства 60-120шт/мин
Допуск толщины слоя пасты ≤±0.1мм
Допуск веса слоя пасты ≤±5г
Общая мощность Около 12.3кВт
Сжатый воздух 0.7MПа, 0.3м3/мин
Размер машины 3760×1700×1650мм
Вес машины Около 2000кг

Для производства свинцово-кислотных аккумуляторов необходимо также другие машины. Вот список требуемого оборудования: 1. Вакуумная машина для смешивания пасты 2. Устройство для сушки поверхности сетки 3. Оборудование для измельчения и окисления свинца

4. Оборудование для формирования и тестирования свинцово-кислотных аккумуляторов

Восстановитель аккумуляторов

Восстановитель аккумуляторов BA3930/3932, является портативным аппаратом для ежедневного поддержания свинцово-кислотных аккумуляторов. Комплексное решение: заряжающее устройство (DC питание энергией), разрядное устройство (DC нагрузочный шкаф) восстановитель аккумуляторов.

Эти три функции могут использоваться индивидуально или совместно. При комплексном использовании, задержки, аккумулятор испытывает низкое напряжение постоянного тока зарядки и разрядки по отдельности или при многократном цикле (1~99).

Для активизации не рабочего активного материала электроды аккумуляторных пластин, изменяют неисправность, вызванные химическими повреждениями отсеков и тем самым повышают мощность старых отсеков.

Активация кривой и определенные параметры (например: напряжение и сопротивление) будут отображены на экране, по окончании активации.

Технические параметры — Восстановитель аккумуляторов

Параметры Режим измерения Разрешение Точность
Зарядный ток 1-100A (2V) 1-30A (12V) 1-30A(6V) 1A 1%
Ток разряда 1-100A(2V) 1-30A(12V ) 1-30A(6V) 1A 1%
Общее зарядное напряжение

Источник: http://www.rollformingmachine.ru/8-Coating-Machine.html

Оборудование для производства аккумуляторов — Украина, Черкассы, Компания ЛИК

Свинцово-кислотные аккумуляторы и батареи, собранные из них, являются очень распространёнными вторичными источниками тока и применяются в различных областях техники. Они обладают относительно высокими электрическими характеристиками на единицу веса и объёма.

Положительными качествами свинцово-кислотных аккумуляторов по сравнению со щелочными, являются высокие допустимые разрядные токи и низкий саморазряд. Это определило их широкое применение на транспорте, в качестве стартерных, тяговых и буферных аккумуляторов, в связи и энергоснабжении, в качестве аварийного и буферного источника тока.

Конструкция и работа стартерных аккумуляторных батарей

В аккумуляторной батарее электрическая энергия, поступающая в процессе её заряда от внешнего источника постоянного тока, превращается в химическую и в этом виде может быть запасена, а в процессе разряда — вновь преобразуется в электрическую энергию. Автотракторные аккумуляторные батареи называют стартерными, так как при малом внутреннем падении напряжения они обладают свойством кратковременно отдавать ток большой силы, необходимый для работы стартера при запуске двигателя.

Основными составными частями кислотных АКБ являются положительные и отрицательные пластины (электроды), соединённые перемычками в полублоки и блоки, сепараторы, моноблоки (банки), крышки и электролит.

Батареи обычно собирают в пластмассовом сосуде — моноблоке. Пластина каждой полярности состоит из активной массы и решетки ,которая служит токоотводом и удерживает активную массу.

Положительные пластины имеют тёмно-коричневый цвет (двуокись свинца), а отрицательные (губчатый свинец) — светло-серый.

Сепараторы, проложенные между пластинами, служат для предотвращения замыкания разноимённых пластин и представляют собой тонкие листы из пористого кислотостойкого материала.

Блок пластин, составленный из полублоков положительных и отрицательных пластин, помещённый в ячейку моноблока, представляет собой отдельный аккумулятор батареи.

Схема производства аккумуляторных батарей и комплектующих

Производство свинцово-кислотных аккумуляторных батарей относят к области относительно сложных производств, когда качество конечной продукции в значительной мере зависит как от качества исходных материалов, так и от соблюдения технологических режимов в процессе их переработки и сборки комплектующих. Производство можно разбить на два основных передела, каждый из которых заканчивается выпуском готовой продукции — производство электродов и сборка батарей.

Особенности производства

Аккумуляторное производство можно разворачивать поэтапно, начав с производства пластин.

В этом случае реализуемой продукцией являются электроды, ремкомплекты (электрод с сепаратором) или комплекты для сборки батарей (электроды, сепараторы, корпуса и крышки).

Можно также собирать аккумуляторы в эбонитовых моноблоках, учитывая малую стоимость оборудования для их сборки. Следующим этапом является сборка малоуходных АКБ с общей крышкой. Возможны также варианты формировки пластин в ваннах или в самих аккумуляторах.

Затраты

Финансовые затраты на организацию сборочного или полного производства зависят от объема выпуска и степени механизации и автоматизации процессов и могут колебаться от 5 до 500 тыс. $.

Для расчета предложения по началу выпуска батарей необходимы следующие данные: вид батареи — с общей или с ячеистой крышкой; номенклатура; объемы производства по номенклатуре. Перечень оборудования и исполнение по степени механизации оговаривается с заказчиком.

Дополнительно для сборки также необходимы исходные данные по комплектующих и КД на батарею (может быть разработана нами).

Материалы

Для производства электродов используется сурьмянистый, малосурьмянистый , кальциевый и другие сплавы свинца и чистый свинец марок от С3 до СО.

Кроме этого при производстве необходимы аккумуляторная кислота, полипропиленовое волокно, органические добавки, дистилированная вода и газ для пайки.

При сборке батарей, в зависимости от их типа используются эбонитовые и полиэтиленовые детали корпуса, электроды, токоведущие детали, сепараторы и мастика либо полипропиленовый моноблок с общей крышкой, электроды и сепараторы и токоведущие детали.

Оборудование

Для производства электродов основным оборудованием являются — литейные автоматы для токоотводов (решеток), мельницы помола свинца для получения порошка, смесители и намазочные машины.

При сборке батарей с общей крышкой все операции производятся вручную и оборудование значительно дешевле, чем для сборки батарей с общей крышкой, где необходима большая степень механизации и возможна полная автоматизация процесса сборки и контроля качества. Оборудование производится с адаптацией под заказчика, под его батарею.

Обратите внимание

Оборудование для сборки производится в трех исполнениях по степени механизации — пост (простое оборудование, где позиционирование батареи и подвод инструмента осуществляется вручную); установка (вручную подается батарея, подача инструмента механизирована); автомат (все операции автоматизированы).

Ряд автоматов может быть смонтировано в линию, снабженную системой управления. Принципиально все операции и транспорт могут быть автоматизированы, целесообразность этого определяет заказчик.

Экономика

При наличии исходных данных может быть выполнен расчет экономической целесообразности и окупаемости проекта. Экономические показатели зависят от многих факторов, но по опыту наших клиентов срок окупаемости может быть от 6-ти да 12-ти месяцев.

Источник: http://lik.ck.ua/tehnologiya-proizvodstva-akb.html

Ссылка на основную публикацию