CN100461527C - 铅酸蓄电池硫化修复剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铅酸蓄电池硫化修复剂，其配方包含下列原料和质量百分比：硫酸钾3-9%；硫酸钠4-8%；碳酸氢钾0.5-2%；碳酸钾1-3%；硅酸钠0.2-0.8%；邻苯二甲酸氢钾0.015-0.06%；四硫磺酸钾0.1-0.4%；氢氧化钠0.5-1.5%；铝粉0.005-0.02；去离子水余量。本发明利用铅酸蓄电池硫化修复剂中较活泼金属离子对硫酸铅晶体中较惰性铅离子的置换，使硫酸铅电离水解成硫酸根离子和铅离子，重新参与到铅酸蓄电池正常的电化学反应中，同时本修复剂中的物质将完成置换的较活泼金属离子形成稳定的盐，减少了有害金属离子引起的电池内部自放电，使容量得以长期保持。使硫化蓄电池的电容量得到有效修复，减轻因处理旧蓄电池而造成的环境污染。

Description

铅酸蓄电池硫化修复剂

技术领域

本发明属于蓄电池修复技术领域。特别涉及一种铅酸蓄电池硫化修复剂。

背景技术

铅酸蓄电池在使用中总会提前报废，其原因虽然较多，但很多是由于电池发生“不可逆硫酸盐化”反应导致的。目前，国内外铅酸电池使用期间硫化失效后进行修复的方法主要可分为物理方法和化学方法两大类。

物理修复方法主要有：大电流充电法、水疗法、脉冲修复等，这些方法只能在蓄电池硫化不严重时才有效而且需要较长的时间，不能满足实际需要。人们逐步认识到采用化学方法的重要性。

化学方法效果较好的有日本公司研制的修复剂，药剂呈固体或悬浮液状，但是只能用于富液型开口电池，对于贫液型密封电池，由于无法使修复剂在蓄电池中溶解并渗透，基本无法使用。美国某品牌和国内某高校也研制出一种修复剂，因为对电池因修复产生的负作用十分谨慎，使得其对硫酸铅结晶的作用效果较弱，只能应用处理蓄电池早期的轻微硫化。

还有一些其它的液体修复剂，但是在应用时存在以下一些问题：1.修复剂pH值较高，严重改变了电解液成分破坏电池本身的电化学反应环境，从而影响电池寿命；2.修复剂组分中含有对电池有害的金属离子较多，增加了电池的自放电，而且干扰了正常的离子运动；3.修复剂对蓄电池极板的板栅和活性物质产生负面作用，加速了极板损坏。

发明内容

本发明提供一种铅酸蓄电池硫化修复剂，其目的是要解决铅酸蓄电池使用过程中发生“不可逆硫酸盐化”现象给修复带来困难的问题，同时尽量减少修复对电池本身的电化学反应环境和部件产生消极影响。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铅酸蓄电池硫化修复剂，由下列质量百分比含量的物质混合组成：

硫酸钾            3-9％；

硫酸钠            4-8％；

碳酸氢钾          0.5-2％；

碳酸钾            1-3％；

硅酸钠            0.2-0.8％；

邻苯二甲酸氢钾    0.015-0.06％；

四硫磺酸钾     0.1-0.4％；

氢氧化钠       0.5-1.5％；

铝粉           0.005-0.02％；

去离子水       余量。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

上述方案中，在修复剂各组分含量范围内，合适的外加高频脉冲电流帮助下，修复反应可以加速。

上述方案中，组分中的硅酸钠、邻苯二甲酸氢钾、四硫磺酸钾等物质与“完成使命”的较活泼金属离子形成稳定的盐，不参与蓄电池本身的电化学反应，添加的目的是为了减少活泼金属离子所引起的电池内部自放电的可能，使电池容量得以长期保持。

上述方案中，在修复剂的配制时，按照配方量取相应质量的去离子水，然后称取各个组分，最后将各个组分溶解于去离子水中，最终获得透明的修复剂。

本发明工作原理是：蓄电池是利用化学反应来储蓄电能，而使用时便将电能释放成化学物质的过程，每个电池由阳极(PbO₂)与阴极(Pb)浸泡于电解液(稀硫酸)中，因化学作用在两极间产生电压，基本原理如下：

铅酸蓄电池在工作中会发生“不可逆硫酸盐化”反应，产生的硫酸铅形成无法电离水解的结晶，该产物严重影响了蓄电池的电容量和寿命。若不及时处理，蓄电池将会很快报废。

本发明利用硫化修复剂中的较活泼金属离子，将硫酸铅中铅离子置换出来，使硫酸铅分解成硫酸根离子和铅离子，回到电解液和极板中，从而对蓄电池起到修复作用。

本修复剂中添加的一些物质与“完成使命”的较活泼金属离子形成稳定的盐，不参与蓄电池本身的电化学反应中，减少了所添加的金属离子引起的电池内部自放电的可能。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、本发明的铅酸蓄电池硫化修复剂能有效地促进硫酸铅晶体分解，使铅酸电池容量得以高度的恢复。

2、本发明的铅酸蓄电池硫化修复剂不破坏铅酸蓄电池本身的内部物理结构和电化学反应环境，能确保修复效果的长效和稳定。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：一种铅酸蓄电池硫化修复剂

1.修复剂由下列质量百分比含量的物质混合组成：

硫酸钾             7％；

硫酸钠             5％；

碳酸氢钾           1.5％；

碳酸钾             2.5％；

硅酸钠             0.6％；

邻苯二甲酸氢钾     0.035％；

四硫磺酸钾         0.3％；

氢氧化钠           0.8％；

铝粉               0.015％；

去离子水           82.25％。

2.使用本修复剂对通信基站用一组(24块)300AH/2V报废铅酸蓄电池进行修复，电池编号为1#-24#，修复操作时环境温度为23℃。

将本铅酸蓄电池硫化修复剂加入已“硫化”的蓄电池中，利用修复剂中活泼金属离子对硫酸铅中较惰性的铅离子的置换，使硫酸铅电离水解成硫酸根离子和铅离子，而重新参与到铅酸蓄电池正常的电化学反应中，完成置换的较活泼金属离子会形成稳定的盐，使硫化电池得到有效修复。同时辅以一定频率的脉冲谐波谐振电流增大硫酸铅结晶与修复剂的接触面积加速其反应过程。

使用本修复剂修复报废铅酸蓄电池的过程：

报废铅酸蓄电池放电检测→加注一定量修复剂→高频脉冲电流充电→放电检查修复效果

 

过程	结果
		电池放电检测	物理状况良好；开压为2.13-2.15V；电池容量在20-25％。
加注修复剂	每块分别注入350ml-450ml修复剂，静置60分钟
		高频脉冲电流充电	激活电流：20-60A激活时间：14小时20分钟

 

放电检查	放电电流30A，10小时率电流放电，放电9小时30分钟时9#电池电压达到1.80V终止电压，其他电压均在1.82V以上，说明电池容量恢复到95％以上。
		电池寿命验证	经200多天，25次充放电循环，电池容量都达93％以上，各项性能指标稳定。

实施例2：一种铅酸蓄电池硫化修复剂，由下列质量百分比含量的物质混合组成：

硫酸钾         4％；

硫酸钠         5％；

碳酸氢钾       0.6％；

碳酸钾         1.2％；

硅酸钠         0.3％；

邻苯二甲酸氢钾 0.02％；

四硫磺酸钾     0.1％；

铝粉           0.007％；

氢氧化钠       0.5％；

去离子水       88.273％。

实施例3：一种铅酸蓄电池硫化修复剂，由下列质量百分比含量的物质混合组成：

硫酸钾          8％；

硫酸钠          7％；

碳酸氢钾        1.9％；

碳酸钾          2.8％；

硅酸钠          0.7％；

邻苯二甲酸氢钾  0.05％；

四硫磺酸钾      0.35％；

氢氧化钠        1.2％；

铝粉            0.018％；

去离子水        77.982％。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种铅酸蓄电池硫化修复剂，其特征在于：由下列质量百分比含量的物质混合组成：

硫酸钾             3-9％；

硫酸钠             4-8％；

碳酸氢钾           0.5-2％；

碳酸钾             1-3％；

硅酸钠             0.2-0.8％；

邻苯二甲酸氢钾     0.015-0.06％；

四硫磺酸钾         0.1-0.4％；

氢氧化钠           0.5-1.5％；

铝粉               0.005-0.02％；

去离子水           余量。