Свинцовый порошок ПСА в Минске

Свинцовый порошок ПСА — технические характеристики и применение

Свинцовый порошок ПСА — порошковый материал на основе свинца, получаемый методом распыления расплавленного металла с последующей классификацией по фракциям. Маркировка ПСА обозначает порошок свинцовый аккумуляторный — материал предназначен для производства активных масс свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. В отличие от порошков общего назначения, ПСА характеризуется строго контролируемым гранулометрическим составом и повышенными требованиями к химической чистоте, что определяет его использование в электрохимических системах.

Химический состав и гранулометрия

Свинцовый порошок ПСА производится из свинца марок С0, С1 или С2 по ГОСТ 3778. Массовая доля свинца в материале составляет не менее 99,5 %, суммарное содержание примесей (сурьма, висмут, медь, железо, цинк) ограничено сотыми долями процента. Такая чистота необходима для предотвращения нежелательных побочных реакций в электролите и снижения газовыделения при зарядно-разрядных циклах.

Гранулометрический состав порошка ПСА регламентируется техническими условиями и обычно находится в диапазоне 5–150 мкм. Основная фракция (60–80 % массы) приходится на частицы размером 20–80 мкм. Частицы имеют неправильную, разветвлённую форму, что обеспечивает высокую удельную поверхность — от 0,5 до 1,5 м/г. Насыпная плотность колеблется в пределах 1,8–2,6 г/см в зависимости от фракции.

Технология получения и особенности структуры

Распыление свинца осуществляется струёй сжатого воздуха или инертного газа при температуре расплава 400–450 C. Быстрая кристаллизация капель формирует поликристаллическую структуру частиц с развитым рельефом поверхности. Окисление поверхностного слоя при контакте с воздухом создаёт плёнку оксида свинца (PbO) толщиной 1–3 мкм, которая играет роль связующего компонента при формировании активной массы.

Содержание оксидной фазы в порошке ПСА нормируется в пределах 15–30 % по массе. Это соотношение металлического свинца и его оксида критически важно для последующей пастификации — смешивания с серной кислотой и водой при изготовлении пасты для намазки решёток аккумуляторных пластин.

Применение в производстве аккумуляторных батарей

Основная область использования свинцового порошка ПСА — производство свинцово-кислотных аккумуляторов различных типов:

• стартерные батареи для автомобильной техники;
• тяговые аккумуляторы для электропогрузчиков и складской техники;
• стационарные батареи для систем бесперебойного питания (ИБП);
• аккумуляторные батареи для источников резервного электроснабжения;
• мотоциклетные и гелевые аккумуляторные элементы.

При приготовлении пасты порошок ПСА смешивается с серной кислотой плотностью 1,2–1,4 г/см и водой в смесителях периодического действия. Соотношение компонентов подбирается таким образом, чтобы получить пасту с плотностью 3,8–4,2 г/см и пластичностью, достаточной для намазки решёток. После намазки пластины подвергаются сушке и формированию — электрохимической активации в серной кислоте.

Сравнение фракций порошка ПСА

Требования к хранению и транспортировке

Свинцовый порошок ПСА относится к пирофорным материалам — в сухом состоянии он способен к самовозгоранию при контакте с воздухом. Хранение осуществляется в герметичных металлических барабанах или мягких контейнерах типа биг-бэг с полиэтиленовыми вкладышами. Помещения для хранения должны быть оборудованы принудительной вентиляцией и системами пожаротушения, исключающими применение воды — для тушения используются песок, асбестовые покрывала или углекислотные огнетушители.

Транспортировка порошка ПСА допускается всеми видами крытого транспорта. При проведении погрузочно-разгрузочных работ необходимо исключать механические повреждения упаковки и попадание влаги. Срок хранения при соблюдении условий — 12 месяцев с даты изготовления, после чего требуется контроль окисленности и гранулометрического состава.

Контроль качества и нормативная документация

Каждая партия свинцового порошка ПСА сопровождается паспортом качества, в котором указываются результаты входного контроля по следующим параметрам:

• массовая доля свинца и примесей;
• гранулометрический состав по ситовому анализу;
• насыпная плотность;
• содержание оксидной фазы;
• влажность (не более 0,1 %).

Отбор проб производится по ГОСТ 18321, методы анализа — по ГОСТ 20580 и ГОСТ 21877. Для входного контроля на предприятиях-изготовителях аккумуляторов применяются рентгенофлуоресцентный анализ и лазерная дифракция для определения распределения частиц по размерам.

Вопросы и ответы