CN1218306A - Ups及大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液 - Google Patents

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Abstract

本发明为UPS及大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液,其组分及配比(重量百分比)为,钾:8－12;钙:1－4;铝粉:4－6;镍粉:2－6;镉晶:1－4;硅酸钠:2－7;其余为水。本发明的优点:①能延长新旧蓄电池的使用寿命,延长带电搁置时间,并可对已经因硫化报废的蓄电池恢复95%以上的容电量;②提高蓄电池的放电量;③增加蓄电池的输出功率;④减轻因处理旧蓄电池而造成的环境污染;⑤减轻维护人员的劳动强度。

Description

UPS及大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液
本发明涉及UPS及大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液，适用于各种类型大型固定式大容量铅酸电池因电极极板的“不可逆”极化引起的容电量不足，充不进电的再生维护。
目前，随着国民经济信息化建设步伐的加快，通讯及微波通讯，计算机应用日益普及和信息技术的不断发展，不间断电源大型铅酸蓄电池及UPS电源被广泛地应用。大型固定式铅酸蓄电池及UPS蓄电池组是一种普及应用的供电系统，它可以向用户提供高质量的稳压、稳频、无干挠和波形失真度很小的不间断的电力。因此，大型固定式铅酸蓄电池及UPS蓄电池组目前在我国需求量和相对损坏量及年限使用更换量是非常大的，据报道我国近年就需要和更新五千万至一亿以上的大型固定式铅酸蓄电池及UPS蓄电池组。这就是说，我国目前每年为此一项就要耗资几十亿甚至上百亿人民币，有些甚至需要用大量外汇来支付。因此一些铅酸蓄电池添加剂应运而生，如美国的铅酸蓄电池添加剂Vx-6等。这些添加剂不仅工艺复杂，价格贵，而且“再生”效果不理想。
本发明的目的正是为了解决现有技术中的不足之处，而研制了UPS大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液，对进口铅酸免维护、内设有金属钯消氢装置的大型蓄电池及铅酸UPS蓄电池组和用硅胶质溶剂做电解液的大容量蓄电池的再生起到很好的效果。
本发明的目的是这样实现的：
UPS大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液的组分及配比(重量百分比)为：
钾         8～12；
铝粉       4～6；
镍粉       2～6；
钙         1～4；
镉晶       1～4；
硅酸钠     2～7；
水         余量。
本发明的目的还可以通过以下步骤进一步完善：
UPS及大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液的组分及最佳配比(重量百分比)为：
钾         10；
铝粉         5；
镍粉         5；
钙           2；
镉晶         2；
硅酸钠       5；
水           余量。
UPS及大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液配制补充液的工艺条件为：
压力：5～10；温度：60℃～80℃；时间：20分钟～30分钟。
本发明共有6幅附图。
图1、为原液极板电极扫描曲线图；
图2、为加入再生液后的极板电极扫描曲线图；
图3、为加入Vx-6后的极板电极扫描曲线图；
图4、为加入本发明再生保护液后的观测结果；
图5、为加入Vx-6再生液的观测结果；
图6、为无再生液的观测结果。
本发明与现有技术相比具有如下优点：①能有效地控制铅酸电池因所谓不可逆极板极化引起的过早失效和报废，并可延长新旧蓄电池的使用寿命，延长带电搁置时间，并可对已经因硫化报废的蓄电池恢复95％以上的容电量；②提高蓄电池的放电量；③增加蓄电池的输出功率；④减轻因处理旧蓄电池而造成的环境污染；⑤减轻维护人员的劳动强度。
下面对本发明的实施例做进一步描述：
铅酸蓄电池的工作原理是充放电化学反应。充电后阴极板是纯铅，阳极板是二氧化铅，电解液是稀硫酸。放电后，阴阳极表面生成硫酸铅，电解液比重降低，水份增加，再充电，阴阳极板、电解液还原成原物质。但是，铅酸蓄电池的化学反应中存在一个最大的问题是阴阳极板在化学反应中的不可逆的极化现象。也就是硫酸铅Pb粒子的形成极板硫酸盐化，就是它的形成严重的影响了蓄电池电容量和寿命。这是因为蓄电池在放电过程中，溶液中的氢离子不断地趋向阳极，获得负电荷以后变成氢分子，氢分子一部分上升到液面释放到空气中，一部分附着在阳极板表面，从而隔绝了阳极板与电解液的接触，减少了接触电势差。使蓄电池两极间的电压随着放电而减少。这就是极板极化产生Pb粒子的原因。
然而蓄电池极板硫化以后，若不极时处理，硫化现象就会在使用中越来越严重而产生粗大颗粒的硫酸铅结晶，以至蓄电池内阻增高，极板变厚造成短路，出现严重的自放电，极板硫化后还使得极板变硬、变脆，极板间和极板本身孔率降低，蓄电池因此温度容易升高，导致极板变形、膨涨及至最后断裂、脱落，使蓄电池失效。
由于极板硫化程度的加重，特别是极板硫化产生硫酸铅结晶后，滞留在极板中大量的氢对蓄电池自放电起到了关键作用，这还不包括电解液内滞留的氢和吸附在极板表面的氢。硫酸铅结晶越严重，滞留在极板内部的氢越多。滞留氢越多，自放电现象就越严重。
因此，本发明的UPS大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液是针对蓄电池的这一缺陷，而对其极板进行再生。其再生保护补充液的组分及配比(重量百分比)为：
钾            8；
铝粉          4；
镍粉          2；
钙            1；
镉晶          1；
硅酸钠        2；
水            余量。
在此配比中，由于各组份(水除外)的含量相对较少，因此对蓄电池的再生效果不理想，恢复后的电瓶容量只有50％～60％。
若再生保护补充液的组分及配比(重量百分比)为：
钾            12；
铝粉          6；
镍粉          6；
钙            4；
镉晶          4；
硅酸钠        7；
水            余量。
在此配比中，由于钙的含量较多，使恢复后的极板发硬，由于钾和钠的含量相对较多，恢复后极板容易脱落，同样效果不好。
本发明的最佳配比(重量百分比)为：
钾            10；
铝粉          5；
镍粉          5；
钙            2；
镉晶          2；
硅酸钠        5；
水            余量。
在配制过程中，将钾粉(K)、钙粉(Ca)、铬晶(Cd)和硅酸钠(Na2SiO3)按上述最佳配比混合后，先加入适量的经净化的纯水，放入反应釜内，压力控制在5～10公斤；温度为60℃～80℃；时间约20分钟～30分钟。此时通过反应釜的玻璃窗可以看到，反应物已完全溶解，成为透明溶液。此后，将溶液移出反应釜，按配比加足纯水即配成UPS及大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液。用此反应液对旧的不间断电源大型铅酸蓄电池及UPS电源进行恢复，其容量均可恢复到95％以上。在恢复过程中蓄电池充放电及再生液的用量见表一。
用KS-1型快扫描信号发生器及HDV-7晶体管恒电位仪，外接LZ3-204函数记录仪，接通三电极体系，严格控制极化条件，在一定的扫描速度下，多次重复扫描过程，由记录仪记录扫描曲线，结果见图1、图2、图3。图1为原液极板电极扫描曲线图；图2为加入再生液后的极板电极扫描曲线图；图3为加入Vx-6后的极板电极扫描曲线图。从图中对比可以看出，加入本发明的再生保护液其效果明显优于不加或加入其他保护液。
用电镜观测，用HITACHL,X-650型扫描电子显微镜，加速电压20KV，放大倍率800，以Gm500型铅酸蓄电池为例，加本发明再生保护液，经370次充放电循环，在第375次放电截止为止电压为1.75伏，然后取出阴极板，用蒸馏水冲洗2～3次，并在极板不同部位细心括下少量活性物质，用适当溶剂把它调成乳状液，于截玻璃片上均匀分散成一层薄膜，自然干燥后，则可做为电镜观测分析的试样，其分析结果如图4、图5、图6。图4为加入本发明再生保护液后的观测结果；图5为加入Vx-6再生液的观测结果；图6为无再生液的观测结果。
从表中的数据和图中的结果可以清楚地看出，使用本发明的UPS及大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液确实可以将旧的蓄电池再生，并且产生很大的经济效益和良好的社会效益。

Claims (3)

1、UPS及大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液，其特征在于：补充液的组分及配比(重量百分比)为：
钾                8～12；
铝粉              4～6；
镍粉              2～6；
钙                1～4；
镉晶              1～4；
硅酸钠            2～7；
水                余量。
2、根据权利要求1所述的UPS及大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液，其特征在于：补充液的组分及最佳配比(重量百分比)为：
钾                 10；
铝粉               5；
镍粉               5；
钙                 2；
铬晶               2；
硅酸钠             5；
水                余量。
3、根据权利要求1所述的UPS及大容量免维护铅酸蓄电池再生保护补充液，其特征在于：配制补充液的工艺条件为：
压力：5～10；温度：60℃～80℃；时间：20分钟～30分钟。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100461527C (zh) * 2007-07-16 2009-02-11 陈玉涛 铅酸蓄电池硫化修复剂
CN102013534A (zh) * 2010-11-05 2011-04-13 江西省电力科学研究院 一种基于正极保护的阀控式铅酸蓄电池容量激活液

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CN100461527C (zh) * 2007-07-16 2009-02-11 陈玉涛 铅酸蓄电池硫化修复剂
CN102013534A (zh) * 2010-11-05 2011-04-13 江西省电力科学研究院 一种基于正极保护的阀控式铅酸蓄电池容量激活液
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