CN102013530A - 2v大容量铅酸蓄电池负极不可逆硫化的反极修复法 - Google Patents

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Abstract

2V大容量铅酸蓄电池负极不可逆硫化是电池失效的重要原因之一。大颗粒硫酸铅活性低，充电时难以还原为铅。反极修复法将负极活性低的硫酸铅转化为二氧化铅，进而再还原为铅，从而达到去除硫化的目的。通过4排气口，添加去离子水，将1辅助电极放置于3电解液中，8蓄电池充电仪正极与2铅酸蓄电池负极相连，充电仪的负极与1辅助电极相连，进行反极修复去除负极活性低的硫酸铅。

Description

2V大容量铅酸蓄电池负极不可逆硫化的反极修复法
技术领域
本发明属于铅酸蓄电池技术领域。
背景技术
2V大容量铅酸蓄电池广泛应用予太阳能光伏发电、风力发电、通信电源、电力交配电系统、铁路、船船通讯、UPS电源等领域中。在电池运行过程中，负极不可逆硫酸盐化是重要失效模式之一。在正常条件下，铅酸蓄电池在放电时形成硫酸铅结晶，在充电时能较为容易地还原为铅。如果电池的使用和维护不当，例如经常处于充电不足或过放电，负极上就会逐渐生成一种粗大坚硬的硫酸铅重结晶晶体，这种硫酸铅结晶活性低，溶解度小，使电池内电阻增大，充电接受能力降低，用传统的充电方法很难使其转化为活性物质，从而减小了电池容量，甚至成为蓄电池寿命终止的原因。这种现场称为负极不可逆硫酸盐化或负极硫化。
目前较轻的负极不可逆硫酸盐化的去除方法主要有化学法(如添加修复液)和物理方法(如电脉冲修复)。当电池容量下降60％以上的较严重硫化，已有的方法采用正负极倒换，即正极作为负极，负极作为正极，进行反充电，修复过程中大电流通过极板，导致电池电解液温升过高，加速正极极板的软化脱落、板栅合金的腐蚀，影响电池正极的后期容量和寿命。通常反充电方法由于对正极极板损伤大，反充电法只能进行一次性修复，如修复不成功，电池即报废。
发明内容
为了去除2V大容量铅酸蓄电池负极不可逆硫化，并且在电池修复过程中不对正极造成损害，本发明提供一种负极不可逆硫化的反极修复法。
本发明反极修复法基于以下工作原理：铅酸蓄电池放电时，正极和负极均生成硫酸铅，但是反应活性有明显差异。
正极：PbO2+3H++HSO4 -+2e-→PbSO4(R)+2H2O  (1)
负极：Pb+HSO4 -→PbSO4(O)+H++2e-          (2)
正极PbO2的还原产物硫酸铅PbSO4(R)具有非常高的反应活性，在电池充电过程中易于转化为活性物质PbO2，这也是正极很少出现不可逆硫酸盐化的重要原因。负极Pb的氧化产物硫酸铅PbSO4(O)反应活性低，难以转化为活性物质Pb。根据循环伏安图，相对Hg/Hg2SO4电极，在-0.96V附近，Pb向PbSO4(O)转变，大于1.4V时，进而氧化为PbO2，其中可能伴随氧气析出；在1.2～0.8V范围，PbO2向PbSO4(R)转变，-1.0～-2.0进而还原为Pb，其中低于-1.1V时开始有氢气析出。本发明通过反极修复，将负极上的PbSO4(O)氧化为PbO2，后转化为PbSO4(R)，最后还原成Pb。
负极：
Figure BSA00000334873900021
本发明按以下步骤进行操作：
(1)按电池厂商要求进行完全充电，或以2.4V恒压充电至电流5小时稳定不变。
(2)将蓄电池以0.1C放电率进行放电，终止电压为1.8V，并记录电池现有容量。
(3)打开排气阀，露出排气口，从排气口处添加去离子水，将辅助电极放置于蓄电池电解液中，将蓄电池充电仪正极与电池负极相连，充电仪负极与辅助电极相连，进行充电从而将负极的硫酸铅PbSO4(O)转化为PbO2。辅助电极不能接触到电池的正极板和负极板，以免引起短路。以电流0.1～0.25C进行充电，充电电量为1.5～2.0C。
蓄电池原负极板：PbSO4(O)+2H2O→PbO2+HSO4 -+3H++2e-，
                2H2O→O2↑+4H++4e-
辅助电极：H2+2e-→H2↑
(4)将蓄电池充电仪正极与辅助电极相连，充电仪负极与电池负极相连，进行充电从而将负极的PbO2转化为Pb。以电流0.1～0.25C进行充电，充电电量为1.2～1.5C。
(5)而后，将充电仪正极改接到电池正极上继续进行充电。充电电流0.1C，直至电池充满。
以上操作过程中，控制电解液温度不超过45℃，当电池缺水时，及时补充去离子水。辅助电极采用惰性电极，如光滑的铂金电极。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比，具有下列优势和效果：
1、相比现有的添加修复剂的去除硫化方法，本发明仅添加去离子水，从而避免引入其它离子导致电池自放电增加。
2、相比使用大电流去除硫化的修复方法，本发明是一种基于正极保护的负极除硫化方法。负极去除硫化过程中，电池正极极板没有大电流通过，减轻了正极板栅的腐蚀以及对正极后期容量和寿命的影响，从而有效保护了正极。修复后的负极板大颗粒硫酸铅消失，正极板在修复前后变化甚微。修复后的容量可以恢复到额定容量的85～95％。
附图说明
图1本发明的铅酸蓄电池负极反极修复示意图。
图中：1辅助电极、2铅酸蓄电池负极、3蓄电池电解液、4排气口、5铅酸蓄电池正极、6铅酸蓄电池壳体、7铅酸蓄电池隔板、8蓄电池充电仪
具体实施方式
(5)对将要除硫化的2V大容量铅酸蓄电池进行完全充电。按电池厂商要求进行完全充电，或以2.4V恒压充电至电流5小时稳定不变即认为充满。
(6)将蓄电池以0.1C放电率进行放电，终止电压为1.8V，并记录电池现有容量。
(7)图1是本发明负极反极修复实施例。通过4排气口，添加去离子水，当3蓄电池电解液液面距离4排气口1.0～1.5厘米即可停止添加。将1辅助电极放置于3蓄电池电解液中。辅助电极不能接触到电池的正极极板和负极极板，以免引起短路。蓄电池充电仪8正极与2铅酸蓄电池负极相连，充电仪8的负极与1辅助电极相连，进行充电从而将负极的硫酸铅PbSO4(O)转化为PbO2。充电电流0.1～0.25C，充电电量为1.5～2.0C。控制电解液温度不超过45℃，温度过高时，降低充电电流。
(8)将8蓄电池充电仪正极与1辅助电极相连，充电仪负极与2铅酸电池负极相连，进行充电从而将负极的PbO2转化为Pb，充电电流0.1～0.25C，充电电量为1..2～1.5C。
(9)而后，取出1辅助电极，将8蓄电池充电仪正极改接到5铅酸蓄电池正极上，充电仪负极仍旧接2铅酸蓄电池负极，进行正常充电，充电电流0.1C，直至电池充满。修复过程完成。
以上实施过程中，均需控制电解液温度不超过45℃，当电池缺水时，及时补充去离子水，极板大量析出气体时，调整电流。

Claims (2)

1.2V大容量铅酸蓄电池负极不可逆硫化的反极修复法，其特征是：包括如下步骤：通过4排气口，添加去离子水，将辅助电极(1)放置于蓄电池(3)电解液中，蓄电池(8)充电仪正极与铅酸蓄电池(2)负极相连，充电仪的负极与辅助电极(1)相连，进行充电从而将负极的大颗粒活性低的硫酸铅转化为二氧化铅。
2.根据权利要求1所述2V大容量铅酸蓄电池负极不可逆硫化的反极修复法，其特征是：包括如下步骤：
(1)对将要除硫化的2V大容量铅酸蓄电池进行完全充电，以2.4V恒压充电至电流5小时；
(2)将上述蓄电池以0.1C放电率进行放电，终止电压为1.8V，并记录电池现有容量；
(3)通过排气口(4)，添加去离子水，当蓄电池(3)电解液液面距离排气口(4)1.0～1.5厘米停止添加，将辅助电极1放置于蓄电池3电解液中，蓄电池充电仪正极与铅酸蓄电池2负极相连，充电仪的负极与1辅助电极相连，充电电流0.1～0.25C，充电电量为1.5～2.0C，控制电解液温度不超过45℃，温度过高时，降低充电电流；
(4)将8蓄电池充电仪正极与1辅助电极相连，充电仪负极与2铅酸电池负极相连，进行充电从而将负极的PbO2转化为Pb，充电电流0.1～0.25C，充电电量为1..2～1.5C，而后，取出1辅助电极，将8蓄电池充电仪正极改接到5铅酸蓄电池正极上，充电仪负极仍旧接2铅酸蓄电池负极，进行正常充电，充电电流0.1C，直至电池充满。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102903967A (zh) * 2012-10-18 2013-01-30 双登集团股份有限公司 利用超期极板的铅酸蓄电池制作方法
CN106920998A (zh) * 2017-03-22 2017-07-04 超威电源有限公司 利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法
CN107275637A (zh) * 2017-07-19 2017-10-20 汤恭年 更迭充电式铅酸蓄电池
CN107621608A (zh) * 2017-08-30 2018-01-23 国家电网公司 一种2v阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法
CN107732338A (zh) * 2016-10-27 2018-02-23 杨春晓 提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法
WO2018166408A1 (zh) * 2017-03-17 2018-09-20 杨春晓 提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置
WO2018166407A1 (zh) * 2017-03-17 2018-09-20 杨春晓 提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法
WO2018166409A1 (zh) * 2017-03-17 2018-09-20 杨春晓 具有长使用寿命的铅酸蓄电池或电池组
CN108933305A (zh) * 2018-07-17 2018-12-04 温州大学 一种蓄电池分级去硫化方法及系统
CN108987831A (zh) * 2018-08-28 2018-12-11 双登集团股份有限公司 用于容量不足的铅酸蓄电池活化方法
CN109361027A (zh) * 2017-11-05 2019-02-19 杨春晓 提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法
CN111416162A (zh) * 2020-03-05 2020-07-14 天能电池集团股份有限公司 一种电动自行车电池的修复方法
CN110364774B (zh) * 2019-07-23 2022-02-11 湘潭中创电气有限公司 一种用于大型储能站的蓄电池储能与再生方法
CN114566724A (zh) * 2022-01-27 2022-05-31 淄博火炬能源有限责任公司 铅酸电池正极活性物质修复方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101093904A (zh) * 2007-07-24 2007-12-26 卧龙电气集团股份有限公司 蓄电池非正常容量损失的恢复方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101093904A (zh) * 2007-07-24 2007-12-26 卧龙电气集团股份有限公司 蓄电池非正常容量损失的恢复方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《内燃机车》 20041130 唐夏燕 去离子水电解液与蒸馏水电解液的比较 27-28 1-2 , 第11期 *
《工程机械与维修》 20070430 陆刚 蓄电池极板硫化的处理与预防 148-149 1-2 , *
《工程机械与维修》 20081231 杨忠敏 蓄电池极板硫化的处理方法 178 1 , *

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102903967A (zh) * 2012-10-18 2013-01-30 双登集团股份有限公司 利用超期极板的铅酸蓄电池制作方法
CN107732338A (zh) * 2016-10-27 2018-02-23 杨春晓 提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法
WO2018166408A1 (zh) * 2017-03-17 2018-09-20 杨春晓 提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置
WO2018166407A1 (zh) * 2017-03-17 2018-09-20 杨春晓 提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法
WO2018166409A1 (zh) * 2017-03-17 2018-09-20 杨春晓 具有长使用寿命的铅酸蓄电池或电池组
CN106920998A (zh) * 2017-03-22 2017-07-04 超威电源有限公司 利用废旧电池含铅废料制备金属铅的方法
CN107275637A (zh) * 2017-07-19 2017-10-20 汤恭年 更迭充电式铅酸蓄电池
CN107621608A (zh) * 2017-08-30 2018-01-23 国家电网公司 一种2v阀控式铅酸蓄电池极板硫酸盐化检测方法
CN109361027A (zh) * 2017-11-05 2019-02-19 杨春晓 提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法
CN108933305A (zh) * 2018-07-17 2018-12-04 温州大学 一种蓄电池分级去硫化方法及系统
CN108933305B (zh) * 2018-07-17 2020-01-10 温州大学 一种蓄电池分级去硫化方法及系统
CN108987831A (zh) * 2018-08-28 2018-12-11 双登集团股份有限公司 用于容量不足的铅酸蓄电池活化方法
CN108987831B (zh) * 2018-08-28 2021-05-14 双登集团股份有限公司 用于容量不足的铅酸蓄电池活化方法
CN110364774B (zh) * 2019-07-23 2022-02-11 湘潭中创电气有限公司 一种用于大型储能站的蓄电池储能与再生方法
CN111416162A (zh) * 2020-03-05 2020-07-14 天能电池集团股份有限公司 一种电动自行车电池的修复方法
CN114566724A (zh) * 2022-01-27 2022-05-31 淄博火炬能源有限责任公司 铅酸电池正极活性物质修复方法
CN114566724B (zh) * 2022-01-27 2023-09-15 淄博火炬能源有限责任公司 铅酸电池正极活性物质修复方法

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