CN105428730A - 一种铅酸蓄电池的在线活化方法 - Google Patents

Abstract

一种铅酸蓄电池的在线活化方法，属于蓄电池重复利用技术领域。其特征在于，活化步骤为：检查蓄电池后向蓄电池内加注冰醋酸至电解液，密封后，将蓄电池进行过放电，直至蓄电池的电压为0V；再次打开蓄电池加注活性剂，活性剂的总加入量为电解液总质量的4.5‰~6.5‰，再向蓄电池内加入蒸馏水至蓄电池的额定电解液容量；重新密封蓄电池后，对蓄电池进行充电，直至充至蓄电池到原额定电压。本发明的活化方法既可以对电池容量低于额定值的报废铅酸蓄电池进行修复，也可以直接对新电池或者轻微硫化的铅酸蓄电池进行活化，在活化以后能够大大的延长电池的使用寿命。

Description

一种铅酸蓄电池的在线活化方法

技术领域

一种铅酸蓄电池的在线活化方法，属于蓄电池重复利用技术领域。

背景技术

长期的实践中，人们使用了很多办法消除电池极板硫化以延长电池使用寿命，归纳起来有下面几种：

1.大电流充电：采用大电流充电，使大的硫酸铅结晶溶解的方法，实验中发现，这种方法消除硫化只可以获得暂时的效果，并且会在消除硫化过程中带来加重失水和正极板软化问题，对电池寿命造成严重损伤，现在很少有人用这种简单的方法修复电池。

2.全充全放修复法：全充全放修复法就是对蓄电池采取完全充满电后，再完全放电的修复的方法。全充全放修复法主要是对轻度损伤的蓄电池具有一定的修复作用，同时此方法还可以有效的激活电瓶深层的活性物质，提高蓄电池容量。它适用轻度硫化的电池，内阻较高的电池，此法的关键是放电一定要充分，并且是对每个电池进行单独的充分放电，全充全放1～2次，蓄电池的容量一般都能得到提升。全充全放修复法不可经常使用，最多三个月使用一次。

3.浅循环大电流充电法：对硫化的电池，采用大电流（5h率以内电流），对电池充电至稍过充状态，控制电解液温度不超过40℃为宜，然后放电30%，如此反复数次可减轻和消除硫化现象。用过充电析出的气体对极板表面轻微硫化盐冲刷，使其脱附溶解并转化为活性物质。对于轻微硫化可明显修复。但对老电池不适用，因为在析出气体冲刷硫酸盐的同时也对正极板的活性物产生强烈冲刷，使活性物质变软甚至脱落。

4.添加活性剂：对硫化的电池，加入纯水与硫酸钠、硫酸钾、酒石酸等物质混合液，采取正常充放电几次，然后倒出纯水加入稍高密度酸液调整电池内酸液至标准液浓度，容量恢复至80%以上可认为修复成功。加入的这些硫酸盐配位掺杂剂，可与很多金属离子，包括硫酸盐形成配位化合物。形成的化合物在酸性介质中是不稳定的，不导电的硫化层将逐步溶解返回到溶液中。此方法，消除硫酸铅结晶，成本高，增加电池内阻，改变了电解液的原结构，修复后的使用期较短，副作用较大，其修复率约为40%左右。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种适用性广、修复后的使用期长的铅酸蓄电池的在线活化方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该铅酸蓄电池的在线活化方法，其特征在于，具体活化步骤为：

1）检查蓄电池外观确认电池无断极板，无破裂漏液，无鼓包变形；

2）打开蓄电池上盖，取下密封橡胶帽向蓄电池内加注冰醋酸至电解液，冰醋酸加入量为电解液总质量的1‰~3‰；

3）重新密封蓄电池后，将蓄电池进行过放电，直至蓄电池的电压为0V；

4）再次打开蓄电池上盖，取下密封橡胶帽向蓄电池内加注活性剂，活性剂为硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾，硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾的质量比为1:0.3~0.5:1~1.2，硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾的总加入量为电解液总质量的4.5‰~6.5‰，再向蓄电池内加入蒸馏水至蓄电池的额定电解液容量；

5）重新密封蓄电池后，对蓄电池进行充电，直至充至蓄电池到原额定电压。

本发明是对电解液的成分进行调节以活化蓄电池增加如电池寿命的方法，本发明在电池放电前向硫酸电解液中加入冰醋酸，这样在电池的放电过程中，改变了形成的硫酸铅的积聚方式，使硫酸铅中存在了微量的可溶性的醋酸铅，改变了充电过程中的硫酸铅电解速率，保证其充分电解，已回复电池的容量，同时本发明提供一种活性剂的成份，并控制器加入量，以使电解液在电池进行过放电后具有特定的导电能力，控制起始充电效率，同时解决修复时蓄电池电阻很大，无法修复的问题，使电解过程中形成的氧化铅和铅更稳定的附着于各自极板上，避免呈现出大颗粒附着与极板，出现树枝状的晶体，单格内正负极板搭桥短路造成自放电严重，电池发热，保持电池长期稳定的运行。

优选的，步骤1）所述的蓄电池为电池容量低于额定值的60%~90%的报废铅酸蓄电池。本发明的上述活化方法可以对电池容量低于额定值的60%~90%的报废铅酸蓄电池进行修复，在连续几次充放电后能使蓄电池的容量基本恢复。

优选的，步骤1）所述的蓄电池为电池容量为额定值的新电池。本发明的上述活化方法也可以直接对新电池或者轻微硫化的铅酸蓄电池进行，在活化以后能够大大的延长电池的使用寿命。

优选的，步骤2）所述的冰醋酸加入量为电解液总质量的1.4‰。冰醋酸的加入量不足会导致修复效果不明显，冰醋酸加入过多则会导致铅板松散，氧化铅脱落，电解液变红或黑褐色。本发明需要控制冰醋酸加入量为电解液总质量的1‰~3‰；优选的冰醋酸加入量为电解液总质量的1.4‰，可以最大限度的修复报废铅酸蓄电池和延长电池寿命。

优选的，步骤5）中蓄电池充电的初始电压为额定电压的一半，充电3小时后用电池额定容量7小时率充电电流充电。充电的初始电压需要与电解液导电能力配合才能得到适当的初始导电电流，才能决定形成正负极物质的速率从而影响极板的紧密程度，保证极板质量。而在充电3小时后，电解液中存在了较多的硫酸，电解液导电能力改变较大，此时利用电池额定容量7小时率充电电流充电，即可快速的完成充电而保证极板质量。

优选的，步骤5）中充电至蓄电池的原额定电压后保压1h~2h。保压有利于充电更充分，氮保压时间过长会导致硫酸的电解，产生气体，影响电池寿命。在电池充电过程中，要产生部分的氢氧离子，在电池来不及吸收所有的氢氧离子时，则有部分氢氧离子自结合成氢气和氧气，这种气体无论在电解液中，以及附着在极板上，都会阻碍带电离子的移动，造成电压电流输出异常，即发现极化现象。

还可以进一步向电解液中加入二氧化锰和活性碳组成“去极化剂”，可以防止极分现象的发生，同时活性碳悬浮在电解液中，或吸附于极板上，增加了化学反应面积，化学反应可以更强烈，输出电流强劲有力。

优选的，步骤4）中加入量的硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾与蒸馏水预先配制为溶液一次加入。预先配置、一次加入更便于操作，同时保证硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾快速分散均匀，硫酸铵、硫酸钾与硫酸钠共同构成脱氧剂。这种脱氧化剂的脱氧化作用是前党的充电电流促使硫酸铅大颗粒快速分解与还原，同时由于此活性剂中不含有强酸，不但补充了电池中失去的水分，解决了失水问题，同时电池内溶液中PH值下降到电池使用的最佳状态。

优选的，步骤3）中蓄电池与放电仪连接进行过放电。通过放电仪进行过放电，更加方便、专业。

另外，若用聚光灯或手电向电池内照看，发现内部的石棉干白，则应添加多一些石棉。

与现有技术相比，本发明的一种铅酸蓄电池的在线活化方法所具有的有益效果是：本发明的活化方法可以对电池容量低于额定值的60%~90%的报废铅酸蓄电池进行修复，在连续几次充放电后能使蓄电池的容量基本恢复。也可以直接对新电池或者轻微硫化的铅酸蓄电池进行，在活化以后能够大大的延长电池的使用寿命。对电解液的成分进行调节以活化蓄电池增加如电池寿命，在电池放电前向硫酸电解液中加入冰醋酸，这样在电池的放电过程中，改变了形成的硫酸铅的积聚方式，使硫酸铅中存在了微量的可溶性的醋酸铅，改变了充电过程中的硫酸铅电解速率，保证其充分电解，已回复电池的容量，同时本发明提供一种活性剂的成份，并控制器加入量，以使电解液在电池进行过放电后具有特定的导电能力，控制起始充电效率，同时解决修复时蓄电池电阻很大，无法修复的问题，使电解过程中形成的氧化铅和铅更稳定的附着于各自极板上，避免呈现出大颗粒附着与极板，出现树枝状的晶体，单格内正负极板搭桥短路造成自放电严重，电池发热，保持电池长期稳定的运行。

附图说明

图1为本发明的一种铅酸蓄电池的在线活化方法的基本电路连接示意图。

其中：1、电池固定座2、整流器3、继电器4、电阻5、第一电流表6、第二电流表。

具体实施方式

图1是本发明的最佳实施例，下面结合附图1对本发明做进一步说明。

参照附图1：本发明的一种铅酸蓄电池的在线活化方法的可用装置，包括电池固定座1、整流器2、继电器3、电阻4、第一电流表5和第二电流表6，电池固定座1上设有多个电池固定区，每个电池固定区均设有电池连接钳，电池固定座1的阴极接线柱连接继电器3，继电器3优选磁簧继电器，继电器3的常开触点和常闭触点分别连接消耗电路和充电电路，电阻4和第一电流表5设在消耗电路上，电阻4优选碳膜电阻器，直流电源和第二电流表6设在充电电路上，直流电源优选整流器2，直流电源的正极连接电池固定座1的阳极，直流电源的负极连接电池固定座1的阴极，电池固定座1上接有电压表。报废的铅酸蓄电池再填充冰醋酸后，将电池的正极接在电池固定座1的阳极上，负极连接在电池固定座1的阴极上，利用继电器3接通消耗电路，先利用消耗电路的电阻4将铅酸蓄电池内的电量消耗至第一电流表5像是电流为零，再向电池中加入活性剂和蒸馏水，利用继电器3控制，将铅酸蓄电池接入充电电路内，利用直流电源对铅酸蓄电池进行充分电解，直至电压表显示蓄电池额定电压。这种充分放空再充电的过程即铅酸蓄电池的在线活化过程。

下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，其中实施例1为最佳实施例。

蓄电池充电的初始电压为额定电压的一半，充电3小时后用电池额定容量7小时率充电电流充电。

实施例1

对电池容量低于额定值的80%的报废铅酸蓄电池进行在线活化。

1）检查蓄电池外观确认电池无断极板，无破裂漏液，无鼓包变形；

2）打开蓄电池上盖，取下密封橡胶帽向蓄电池内加注冰醋酸至电解液，冰醋酸加入量为电解液总质量的1.4‰；

3）重新密封蓄电池后，将蓄电池与放电仪连接进行过放电，直至蓄电池的电压为0V；

4）再次打开蓄电池上盖，取下密封橡胶帽向蓄电池内加注活性剂，活性剂为硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾，硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾的质量比为1:0.4:1.1，硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾的总加入量为电解液总质量的5‰，再向蓄电池内加入蒸馏水至蓄电池的额定电解液容量；加入量的硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾与蒸馏水预先配制为溶液一次加入；

5）重新密封蓄电池后，对蓄电池进行充电，蓄电池充电的初始电压为额定电压的一半，充电3小时后用电池额定容量7小时率充电电流充电，直至充至蓄电池到原额定电压，充电至蓄电池的原额定电压后保压1.5h。

实施例2

对电池容量低于额定值的60%的报废铅酸蓄电池进行在线活化。

1）检查蓄电池外观确认电池无断极板，无破裂漏液，无鼓包变形；

2）打开蓄电池上盖，取下密封橡胶帽向蓄电池内加注冰醋酸至电解液，冰醋酸加入量为电解液总质量的1‰~3‰；

3）重新密封蓄电池后，将蓄电池与放电仪连接进行过放电，直至蓄电池的电压为0V；

4）再次打开蓄电池上盖，取下密封橡胶帽向蓄电池内加注活性剂，活性剂为硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾，硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾的质量比为1:0.35:1.15，硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾的总加入量为电解液总质量的4.8‰，再向蓄电池内加入蒸馏水至蓄电池的额定电解液容量；加入量的硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾与蒸馏水预先配制为溶液一次加入；

5）重新密封蓄电池后，对蓄电池进行充电，蓄电池充电的初始电压为额定电压的一半，充电3小时后用电池额定容量7小时率充电电流充电，直至充至蓄电池到原额定电压充电至蓄电池的原额定电压后保压1h。经活化修复后，电池容量恢复为额定容量的99.9%以上，电池寿命延长了三倍。

实施例3

对电池容量低于额定值的90%的报废铅酸蓄电池、电池容量为额定值的新电池进行在线活化。

1）检查蓄电池外观确认电池无断极板，无破裂漏液，无鼓包变形；

2）打开蓄电池上盖，取下密封橡胶帽向蓄电池内加注冰醋酸至电解液，冰醋酸加入量为电解液总质量的3‰；

3）重新密封蓄电池后，将蓄电池与放电仪连接进行过放电，直至蓄电池的电压为0V；

4）再次打开蓄电池上盖，取下密封橡胶帽向蓄电池内加注活性剂，活性剂为硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾，硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾的质量比为1:0.5:1.2，硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾的总加入量为电解液总质量的6.5‰，再向蓄电池内加入蒸馏水至蓄电池的额定电解液容量；

5）重新密封蓄电池后，对蓄电池进行充电，蓄电池充电的初始电压为额定电压的三分之一，充电4小时后用电池额定容量7小时率充电电流充电，直至充至蓄电池到原额定电压充电至蓄电池的原额定电压后保压2h。经活化修复后，电池容量恢复为额定容量的99.9%以上，电池寿命延长了两倍以上。

实施例4

对电池容量为额定值的新电池进行在线活化。

1）检查蓄电池外观确认电池无断极板，无破裂漏液，无鼓包变形；

2）打开蓄电池上盖，取下密封橡胶帽向蓄电池内加注冰醋酸至电解液，冰醋酸加入量为电解液总质量的1‰；

3）重新密封蓄电池后，将蓄电池与放电仪连接进行过放电，直至蓄电池的电压为0V；

4）再次打开蓄电池上盖，取下密封橡胶帽向蓄电池内加注活性剂，活性剂为硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾，硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾的质量比为1:0.3:1，硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾的总加入量为电解液总质量的4.5‰，再向蓄电池内加入蒸馏水至蓄电池的额定电解液容量；

5）重新密封蓄电池后，对蓄电池进行充电，蓄电池充电的初始电压为额定电压的三分之一，充电4小时后用电池额定容量7小时率充电电流充电，直至充至蓄电池到原额定电压。经活化修复后，电池寿命延长了三倍以上。

对比例1

与实施例1报废程度相同的铅酸蓄电池，采用实施例1的工艺条件进行修复，不同的是取消步骤2中加入的冰醋酸。经活化修复后，电池容量恢复为额定容量的79%，电池在事后电池寿命仅延长了不足原寿命的1/3。

对比例2

与实施例1报废程度相同的铅酸蓄电池，采用实施例1的工艺条件进行修复，不同的是步骤4中硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾的总加入量为电解液总质量的50‰，经活化修复后，电池容量恢复为额定容量的81%，电池在事后电池寿命仅延长了不足原寿命的1/2。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种铅酸蓄电池的在线活化方法，其特征在于，具体活化步骤为：

1）检查蓄电池外观确认电池无断极板，无破裂漏液，无鼓包变形；

2）打开蓄电池上盖，取下密封橡胶帽向蓄电池内加注冰醋酸至电解液，冰醋酸加入量为电解液总质量的1‰~3‰；

3）重新密封蓄电池后，将蓄电池进行过放电，直至蓄电池的电压为0V；

4）再次打开蓄电池上盖，取下密封橡胶帽向蓄电池内加注活性剂，活性剂为硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾，硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾的质量比为1:0.3~0.5:1~1.2，硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾的总加入量为电解液总质量的4.5‰~6.5‰，再向蓄电池内加入蒸馏水至蓄电池的额定电解液容量；

5）重新密封蓄电池后，对蓄电池进行充电，直至充至蓄电池到原额定电压。

2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池的在线活化方法，其特征在于：步骤1）所述的蓄电池为电池容量低于额定值的60%~90%的报废铅酸蓄电池。

3.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池的在线活化方法，其特征在于：步骤1）所述的蓄电池为电池容量为额定值的新电池。

4.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池的在线活化方法，其特征在于：步骤2）所述的冰醋酸加入量为电解液总质量的1.4‰。

5.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池的在线活化方法，其特征在于：步骤5）中蓄电池充电的初始电压为额定电压的一半，充电3小时后用电池额定容量7小时率充电电流充电。

6.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池的在线活化方法，其特征在于：步骤5）中充电至蓄电池的原额定电压后保压1h~2h。

7.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池的在线活化方法，其特征在于：步骤4）中加入量的硫酸钠、硫酸铵、硫酸钾与蒸馏水预先配制为溶液一次加入。

8.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池的在线活化方法，其特征在于：步骤3）中蓄电池与放电仪连接进行过放电。