Как неправилното сушене причинява пукнатини в батерийните плочи

Съдържание

1.Какво представляват батерийните плочи
2.Залепване и първоначално сушене
3.Защо се образуват пукнатини
4.Температурни ефекти
5.Контрол на влажността
6.Скорост на сушене
7.Ранно откриване на пукнатини
8.Практични начини за избягване на пукнатини
9.Модерни решения за сушене

Какво представляват батерийните плочи

Плочите на батериите са основните компоненти, където се осъществява действителното преобразуване на енергията в оловно-киселинните батерии. Те се състоят от оловна решетка, покрита с паста, направена от оловен оксид, сярна киселина, вода и различни добавки. Тази паста трябва да прилепне здраво към решетката и да образува здрава, пореста структура, за да задържи активния материал, който реагира по време на зареждане и разреждане.

Качеството на пластините влияе пряко върху живота, капацитета и надеждността на батерията. Една от най-ранните и най-важни стъпки след нанасяне на пастата е правилното им изсушаване. Ако този етап на изсушаване на пластините на батерията се обърка, цялата производствена партида може да страда от дефекти, които по-късно се проявяват като намалена производителност или пълен отказ.

Залепване и първоначално сушене

Веднага след нанасянето на пастата върху решетките, плочите са мокри и крехки. Непосредствената цел на сушенето на батерийните плочи е бързото отстраняване на повърхностната влага, без да се нарушава слоят паста. Тази първоначална фаза на бързо сушене фиксира повърхността, като същевременно оставя достатъчно вътрешна влага за по-късния процес на втвърдяване.

Много производители използват краткотрайно излагане на висока температура веднага след залепването, за да постигнат това. Бързото отстраняване на повърхностната вода предотвратява свличането или разтичането на пастата, запазвайки формата на плочата непокътната. Извършена правилно, тази стъпка подготвя плочите за контролирано втвърдяване, при което вътре в пастата се образуват химични връзки.

Защо се образуват пукнатини

Пукнатините в батерийните пластини почти винаги се дължат на неравномерно отстраняване на влагата по време на съхнене. С изпаряването на водата, пастата се свива. Ако повърхността изсъхва много по-бързо от вътрешния слой, външният слой се втвърдява и свива, докато вътрешният остава мек и влажен. Тази разлика създава вътрешно напрежение, което разкъсва повърхността, образувайки видими пукнатини.

Тези пукнатини отслабват връзката между пастата и решетката, намаляват задържането на активния материал и създават пътища за преждевременното въздействие на електролита върху решетката. Дори тънки пукнатини могат да се появят по време на втвърдяване или образуване, което води до по-нисък капацитет и по-кратък живот на батерията.

Температурни ефекти

Температурата играе огромна роля за равномерното изсъхване на батерийните пластини. Твърде ниската температура води до задържане на влагата по повърхността, което води до риск от разхлабване на пастата или образуване на мухъл. Твърде високата температура води до почти мигновено изсъхване на външния слой, задържайки влагата вътре и натрупвайки напрежение.

Типичните температури на бързо сушене варират от120°C до 180°Cза кратък период. В рамките на този интервал топлината прониква достатъчно бързо, за да отблъсне повърхностните води, без да прегрява ядрото. Превишаването на този диапазон често води до бързо образуване на кора и последващо напукване.

Контрол на влажността

Влажността на околния въздух влияе върху скоростта на изпарение точно толкова, колкото и температурата. В среда с висока влажност водата напуска плочата бавно, което удължава времето за съхнене и рискува неравномерни резултати. Ниската влажност извлича влагата агресивно, особено от повърхността, увеличавайки риска от напукване.

Контролираната среда поддържа относителна влажност в умерен диапазон по време на началната фаза на сушене на батерийните пластини. След като повърхностното сушене приключи, често се въвежда по-висока влажност за втвърдяване, но грешната първа стъпка затруднява последващите корекции.

Скорост на сушене

Скоростта, с която плочите се движат през зоната на сушене, е от значение. Твърде бавното им движение води до прегряване на плочите на места. Твърде бързото им движение води до задържане на повърхностна влага, което води до проблеми при втвърдяването. Съвременните линии регулират скоростта на конвейера, за да съответства на дебелината на плочите и състава на пастата.

Добре настроеният процес на бързо сушене обикновено прекарва плочите през горещата зона в30–90 секунди, в зависимост от размера и плътността на пастата. Това краткотрайно излагане премахва точно толкова повърхностна вода, колкото е необходимо, за да стабилизира пастата, без да изтласква твърде бързо по-дълбоката влага.

Ранно откриване на пукнатини

Фини повърхностни пукнатини могат да се появят в рамките на минути след напускане на сушилнята. Те често започват като тънки линии, излъчващи се от ръбовете или линии на мрежата. По-дълбоките пукнатини могат да станат видими едва след втвърдяване, проявявайки се като по-широки пукнатини или дори лющене на пастата.

Редовните визуални проверки веднага след изсушаване на пластините на батерията откриват повечето проблеми рано. Плочите, които са прекалено крехки или показват видими линии, трябва да бъдат отделени за анализ. Откриването на проблеми на този етап спестява разходи за по-нататъшна обработка на дефектните пластини.

Практични начини за избягване на пукнатини

Постоянното смесване на пастата помага – равномерното съдържание на вода означава по-предсказуемо поведение при сушене. Поддържането на сушилната камера чиста предотвратява образуването на горещи точки от натрупан прах. Редовното калибриране на температурните сензори и въздушния поток осигурява равномерно разпределение на топлината по всички плочи.

Използването на циркулация на горещ въздух, вместо директно лъчисто нагряване, осигурява по-нежно и по-равномерно сушене. И двете страни на чинията трябва да получават подобен въздушен поток, за да се предотврати по-бързото изсъхване на едната страна от другата.

Модерни решения за сушене

Най-добрият подход за сушене на батерийни плочи днес съчетава прецизен контрол на температурата, регулируема скорост на конвейера и ефективна циркулация на горещ въздух в едно устройство. Надеждната пещ за бързо сушене на плочи осигурява бързо, но нежно повърхностно сушене, което минимизира вътрешното напрежение и на практика елиминира напукването.

TheПещ за бързо сушене на плочиот Better Technology Group се отличава с практичния си дизайн. Използва циркулация на горещ въздух с горни и долни канали за равномерно сушене на двете страни, регулируеми температури до 180°C и верига тип „гъсеничен механизъм“, която обработва всички размери плочи със скорости от12 до 25 метра в минутаРезултатът са плочи, които са устойчиви на напукване, задържат необходимата вътрешна влага за втвърдяване и преминават плавно към следващия етап на производство. Производственият капацитет достига около 130 плочи в минута, като същевременно поддържа разумно потребление на енергия чрез вътрешно рециркулиране на горещ въздух. За производителите, които искат да намалят дефектите и да подобрят консистенцията, тази фурна предлага лесно и доказано решение, което си струва да се обмисли.