DE07720018T1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen mischen von batteriepasten - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Paste in einem Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von gastierten Batterieplatten, umfassend das Einspeisen von teilchenförmigem Bleioxid in einen länglichen Reaktormischer mit einer Mehrzahl von in Serie angeordneten Mischschaufeln und Förderschaufeln, das kontinuierliche sequenzielle Injizieren von Wasser und Schwefelsäure in das Bleioxid im Reaktormischer, das rasche Vermischen und Umsetzen der Schwefelsäure mit dem befeuchteten teilchenförmigen Bleioxid zur Bildung eines Gemisches zur Passage durch den länglichen Reaktormischer für eine gesteuerte Verweilzeit im Reaktormischer unter vorgegebenen Misch- und Förderbedingungen, wobei das Gemisch einem Verhältnis von Mischen zu Fördern in den Reaktormischer von etwa 65:35 bis 80:20 unterworfen wird, und das Steuern der Temperatur des Gemisches aus Bleioxid, Wasser und Schwefelsäure beim Durchlaufen des länglichen Reaktors entlang der Länge des Reaktormischers auf eine maximale Austrittstemperatur eines ausgetragenen Produkts im Bereich von über 60°C bis etwa 80°C, wodurch die Geschwindigkeit der Reaktion der Schwefelsäure mit dem Bleioxid zur Bildung von...
Claims (18)
- Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Paste in einem Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von gastierten Batterieplatten, umfassend das Einspeisen von teilchenförmigem Bleioxid in einen länglichen Reaktormischer mit einer Mehrzahl von in Serie angeordneten Mischschaufeln und Förderschaufeln, das kontinuierliche sequenzielle Injizieren von Wasser und Schwefelsäure in das Bleioxid im Reaktormischer, das rasche Vermischen und Umsetzen der Schwefelsäure mit dem befeuchteten teilchenförmigen Bleioxid zur Bildung eines Gemisches zur Passage durch den länglichen Reaktormischer für eine gesteuerte Verweilzeit im Reaktormischer unter vorgegebenen Misch- und Förderbedingungen, wobei das Gemisch einem Verhältnis von Mischen zu Fördern in den Reaktormischer von etwa 65:35 bis 80:20 unterworfen wird, und das Steuern der Temperatur des Gemisches aus Bleioxid, Wasser und Schwefelsäure beim Durchlaufen des länglichen Reaktors entlang der Länge des Reaktormischers auf eine maximale Austrittstemperatur eines ausgetragenen Produkts im Bereich von über 60°C bis etwa 80°C, wodurch die Geschwindigkeit der Reaktion der Schwefelsäure mit dem Bleioxid zur Bildung von Bleisulfat sowie die Teilchengröße, die Homogenität, die Konsistenz, die Dichte, die Plastizität und die Porosität des Reaktionsprodukts gesteuert werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gemisch einem Verhältnis von Mischen zu Fördern in den Reaktormischer von etwa 75:25 unterworfen wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei das ausgetragene Produkt eine Temperatur im Bereich von etwa 68°C bis etwa 79°C aufweist.
- Verfahren nach Anspruch 3, wobei die kontrollierte Verweilzeit im Reaktormischer im Bereich von 30 bis 45 Sekunden liegt.
- Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Reaktormischer im Bereich von etwa 100 bis 150 U/min betrieben wird.
- Verfahren nach Anspruch 5, wobei Polymerfasern, Glasfasern oder Cellulosefasern zusammen mit dem Bleioxid in einer Menge bis zu 0,6 Gew.-% des Bleioxids zur Erzielung einer gleichmäßigen Dispersion von Fasern in der Paste zugesetzt werden, wodurch die Festigkeit der Paste und ihre Haftung am Gittermetall erhöht werden.
- Verfahren nach Anspruch 6, wobei mindestens einer der Bestandteile Kohlepulver, Aktivkohlepulver, Graphitpulver, Graphitflocken oder Graphitkügelchen in einer Menge bis zu 6 Gew.-% des Bleioxids zur Erzielung einer gleichmäßigen Dispersion in der Paste zugesetzt werden.
- Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Temperatur des Gemisches beim Durchgang durch den Reaktormischer so gesteuert wird, dass eine Austrittstemperatur des ausgetragenen Produkts von etwa 79°C erzielt wird.
- Verfahren nach Anspruch 7, wobei das teilchenförmige Bleioxid-Einsatzmaterial mit vierbasigem Bleisulfat angeimpft wird, wodurch das ausgetragene Produkt vierbasige Bleisulfatkristalle enthält.
- Verfahren nach Anspruch 5, wobei das durch die Reaktion erhaltene Batteriepastenprodukt kontinuierlich auf Batteriegitter aufgebracht wird.
- Verfahren nach Anspruch 7, wobei das durch die Reaktion erhaltene Batteriepastenprodukt kontinuierlich auf Batteriegitter aufgebracht wird.
- Batteriepaste, die kontinuierlich nach dem Verfahren von Anspruch 1 hergestellt worden ist, mit einer maximalen Teilchengröße von weniger als 1,52 mm und einer Bleisulfat-Kristallgröße im Bereich von 2 bis 5 μm in im Wesentlichen dreibasiger Form.
- Batteriepaste, die kontinuierlich nach dem Verfahren von Anspruch 7 hergestellt worden ist, wobei die Paste mindestens einen der Bestandteile Kohlepulver, Aktivkohlepulver, Graphitpulver, Graphitflocken oder Graphitkügelchen in einer Menge bis zu 6 Gew.-% des Bleioxid-Einsatzmaterials in gleichmäßig dispergierter Form in der Paste enthält.
- Batteriepaste, die kontinuierlich nach dem Verfahren von Anspruch 6 hergestellt worden ist, wobei die Paste Polymerfasern, Glasfasern oder Cellulosefasern in einer Menge bis zu etwa 0,6 Gew.-% des Bleioxid-Einsatzmaterials in gleichmäßig dispergierter Form in der Paste enthält.
- Batteriepaste, die kontinuierlich nach dem Verfahren von Anspruch 13 hergestellt worden ist, wobei die Paste Polymerfasern, Glasfasern oder Cellulosefasern in einer Menge bis zu etwa 0,6 Gew.-% des Bleioxid-Einsatzmaterials in gleichmäßig dispergierter Form in der Paste enthält.
- Batteriepaste nach Anspruch 15, wobei Polymerfasern, Glasfasern, Cellulosefasern, Kohlepulver, Aktivkohlepulver, Graphitpulver, Graphitflocken oder Graphitkügelchen eine Homogenitätsverteilung, die vergleichbar mit einer 3-Sigma-Normalverteilung ist, aufweisen.
- Blei-Säure-Batterie mit einer Mehrzahl von Batterieelektroden, die mit der kontinuierlich erzeugten Batteriepaste nach Anspruch 16 gastiert sind.
- Reaktormischer zur kontinuierlichen Erzeugung einer Paste für Batterieplatten, umfassend ein längliches Gehäuse mit einem Einspeisungseinlass an einem Ende zur Aufnahme von teilchenförmigem Bleioxid-Einsatzmaterial und einem Ausgabeauslass am entgegengesetzten Ende zum kontinuierlichen Austragen von Bleipaste, ein Paar von gegenüberliegenden Wellen, die drehbar im Gehäuse angebracht sind und sich vom Einspeisungseinlass zum Ausgabeauslass erstrecken, einen Vorwärtsschneckenabschnitt, der an jeder Welle ausgebildet ist, um Bleioxid-Einsatzmaterial in Vorwärtsrichtung zum Reaktormischer zu fördern, und einen Mischabschnitt, der an jeder Welle ausgebildet ist und sich vom Vorwärtsschneckenabschnitt zum Ausgabeauslass erstreckt, wobei jeder Mischabschnitt eine Mehrzahl von Mischschaufeln und Förderschaufeln in Serie in einem Verhältnis von 65:35 bis 80:20 der Mischschaufeln zu den Förderschaufeln umfasst, wobei die Mischschaufeln und die Förderschaufeln einen Zwischenraum von 1,52 mm aufweisen, um das Pastenmaterial radial in Querrichtung und durch das Gehäuse zum Ausgabeauslass zu befördern, während gleichzeitig die Größe des teilchenförmigen Bleioxid-Einsatzmaterials auf weniger als 1,52 mm verringert wird.
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