CS262274B1

CS262274B1 - Způsob regenerace sekundárních článků akumulátorových baterií

Info

Publication number: CS262274B1
Application number: CS867894A
Authority: CS
Inventors: Ivo Doc Ing Drsc Rousar; Jan Mrazek; Karel Pychynski; Frantisek Ing Liska; Pavel Ing Sauer; Egon Ing Eckert
Original assignee: Rousar Ivo; Jan Mrazek; Karel Pychynski; Frantisek Ing Liska; Sauer Pavel; Egon Ing Eckert
Priority date: 1986-10-30
Filing date: 1986-10-30
Publication date: 1989-03-14
Also published as: CS789486A1

Abstract

Do elektrolytu akumulátorové baterie se přidává alespoň jedna ze sloučenin, zahrnujících peroxohydrát trihydrát boritanu sodného, peroxohydrát močoviny, peroxid sodíku, peroxid draslíku, persíran sodný, persíran draselný, persíran amonný a peroxohydrát uhličitanu sodného v množství, které po přepočtu na peroxid vodíku odpovídá 0,1 až 40 % hmot. peroxidu vodíku, vztaženo na hmotnost elektrolytu.

Description

Vynález se týká způsobu regenerace sekundárních článků opotřebovaných, pro nízkou kapacitu již nevyhovujících akumulátorových baterií klasického typu, jak s elektrolytem zásaditým, tak s elektrolytem kyselým.

V současné době se prodlužuje životnost sekundárních článků již při jejich výrobě, a to především zamezováním tvorby pasivačnich povlaků, které při provozu zmenšují aktivní plochu elektrod. Je k tomuto účelu používáno mnoho různých činidel, které se přidávají buá do elektrolytů nebo jako antiaglomerační látky do materiálu elektrod. Tyto způsoby mají omezenou účinnost a působí pouze preventivně zpomalováním opotřebení.

U článků již znehodnocených chemickými procesy při provozu se využívá dvou způsobů.

Jednak je to prostý výplach článků a odstranění některých rozpustných usazenin a kalů proudem vody a nahrazení znehodnoceného elektrolytu novým. Tento způsob má jen velmi omezenou účinost; u startovacích článků lze dosáhnout zvýšení nabíjecí kapacity maximálně o 30 % a články velmi staré, nebo pro vnitřní zkrat nepoužitelné nelze oživovat. Druhý způsob regenerace spočívá v použití obchodně dostupného desulfurátoru, kterým se odstraňují pasivační vrstvy v článcích olověných baterií s kyselým elektrolytem. Tento způsob nenalezl širšího uplatněni, protože přípravek poškozuje i olověné desky v článcích.

Dále je známo použití peroxidu vodíku k regeneraci obou typů sekundárních článků, tedy alkalických i kyselých. Používá se roztok peroxidu vodíku o koncentraci 0,1 až 40 %, s výhodou 0,5 až 3 %.

Manipulace s vodným roztokem koncentrovaného peroxidu vodíku podléhá řadě bezpečnostních opatření, která mohou být obtížně splnitelná. Také bezpečnostní nároky na skladování peroxidu vodíku mohou být finančně náročné.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob regenerace sekundárních článků akumulátorových baterií působením regeneračníhoroztoku za výměny elektrolytu a výplachu baterie podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že se do elektrolytu akumulátorové baterie přidává alespoň jedna ze sloučenin zahrnujících peroxohydrát trihydrát boritanu sodného, peroxohydrát močoviny, peroxid sodíku, peroxid draslíku, persíran sodný, persíran draselný, persíran amonný a peroxohydrát uhličitanu sodného v množství, které po přepočtu na peroxid vodíku odpovídá 0,1 až 40 % hmot. peroxidu vodíku, vztaženo na hmotnost elektrolytu.

Základní výhoda způsobu podle vynálezu spočívá v použití takových sloučenin k přípravě regeneračního roztoku, které lze skladovat a případně přímo dávkovat do elektrolytu v tuhé formě.

Do akumulátorů s alkalickým elektrolytem lze přímo dávkovat peroxidy .alkalických kovů jako například peroxid draselný a/nebo adiční sloučeniny peroxidu vodíku a solí alkalických kovů jako například peroxohydrát uhličitanu sodného vzorce 2 ^200^.3 Všechny uvedené sloučeniny lze dávkovat v tuhé formě nebo v roztoku. Dávkováni se musí provádět po malých množstvích, protože se uvolňují plynné složky.

Způsob podle vynálezu je blíže popsán na několika příkladech provedení.

Příklad 1

Olověný akumulátor s 6 články a původní kapacitou 37 A.h byl vyřazen, protože jeho kapacita po nabíjecí zkoušce klesla na 26 %. Akumulátor byl znovu částečně nabit proudem 3,7 A po dobu 6 hodin. Z akumulátoru bylo vylito 300 ml elektrolytu a nahrazeno regeneračním roztokem vytvořeným rozpuštěním 100 g persíranu sodného v 300 ml destilované vody. Regenerační pochod probíhal 45 minut. Pak byl roztok vylit a nahrazen běžným elektrolytem, který po nalití měl hustotu 1,28 kg/dm³. Kapacitní zkouška ukázala vzrůst kapacity na 37 %. Po dvojím opakování regenerace s regeneračním roztokem připraveným rozpuštěním 80 g persíranu sodného a 49 g kyseliny sírové bylo dosaženo kapacity 91

Příklad 2

Olověný akumulátor s 6 články a původní kapacitou 37 A.h byl vyřazen, protože jeho kapacita klesla na 28 %. Do akumulátoru bylo postupně přidáno 105 g tuhé podvojné sloučeniny, tvořené uhličitanem sodným a peroxidem vodíku, 2 Na₂CO₃.3 H₂O₂, za silného vývoje plynů. Roztok působil 45 minut. Pak byl roztok vylit a akumulátor byl 6x proplachován destilovanou vodou, vždy po dobu 6 hodin. Pak byl akumulátor naplněn novým elektrolytem, který po nalití měl hustotu 1,28 kg/dm . Pak byla provedena kapacitní zkouška, která ukázala vzrůst kapacity na 87 %.

Příklad 3

Olověný akumulátor s 6 články a původní kapacitou 37 A.h byl vyřazen, protože jeho kapacita klesla na 27 %. Do akumulátoru bylo postupně přidáno 100 g tuhé podvojné hydratované sloučeniny boritanu sodného a peroxidu vodíku NaBO₂.H₂O₂.3 H₂O. Po 35 minutách působení byl elektrolyt vylit a 6x proplachován destilovanou vodou, vždy po dobu 6 hodin. Pak byl akumuláo tor naplněn novým elektrolytem, který po nalití měl hustotu 1,28 kg/dm . Po 24 hodinách stání byla provedena kapacitní zkouška, která ukázala vzrůst kapacity na 62 %.

P ř 1 k lad 4

Alkalický akumulátor Ni/Cd s 5 články a původní kapacitou 90 A.h vykazoval po nabití na 150 % kapacity (proudem 9 A) a po vybití proudem 9 A pouze 38 % kapacity. Byl proto regenerován přídavkem 220 g peroxidu draslíku K₂O₂, který byl postupně přidáván přímo do akumulátoru.

Po ukončení regenerace trvající 25 minut byl elektrolyt i s kalem vylit a po odstranění nečis3 tot koncentrace elektrolytu upravena destilovanou vodou na hodnotu 1,20 kg/dm po nabití. Elektrolyt byl znovu vrácen do akumulátoru a kapacitní zkouška proudem 9 A vykázala 88 % kapacity.

Příklad 5

Alkalický akumulátor Ni/Cd s 5 články o původní kapacitě 90 A.h vykazoval po nabití na 150 % kapacity a po vybití proudem 9 A pouze 27 % kapacity. Byl proto regenerován přídavkem 300 g peroxohydrátu močoviny, který byl dávkován do zfiltrovaného elektrolytu v kádince mimo akumulátor. Po bouřlivém průběhu reakce při trvalém ochlazení elektrolytu na 20 °C byl regenerační roztok nalit do akumulátoru, kde probíhala regenerace po dobu 35 minut. Pak byl elektro3 lyt vylit, zfiltrován od kalu a upravena jeho hustota na 1,20 kg/dm , měřeno po nabití. Kapacitní zkouška proudem 9 A vykázala 84 % kapacity.

Příklad 6

Alkalický akumulátor Ni/Cd s 5 články o původní kapacitě 90 A.h vykázal po nabití na 150 % kapacity a po vybití proudem 9 A pouze 24 % kapacity. Byl proto regenerován?přídavkem 400 g podvojné sloučeniny uhličitanu sodného a peroxidu vodíku 2 Na^O^.S H₂O₂/ který byl dávko· ván do původního elektrolytu po filtraci od kalu. Regenerační roztok byl ponechán v akumulátoru 35 minut, pak byl vylit z akumulátoru. Akumulátor byl propláchnut 6x destilovanou vodou, vždy po dobu 20 minut, a pak byl doplněn novým elektrolytem na hustotu 1,20 kg/dm , měřeno po nabiti. Po 24 hodinách byla provedena kapacitní zkouška, která vykázala 77 % původní kapacity.

Příklad 7

Alkalický akumulátor Ni/Cd s 5 články o původní kapacitě 90 A.h vykázal po nabití na 150·% kapacity a po vybití proudem 9 A pouze 26 % kapacity. Byl proto regenerován přídavkem 120 g podvojné hydratované sloučeniny boritanu sodného a peroxidu vodíku NaBO₂.H₂O₂-3 HjO, rozpuštěné v původním elektrolytu po filtraci od kalu. Regenerační roztok byl ponechán v akumulátoru 35 minut a pak byl vylit. Akumulátor byl propláchnut 6x destilovanou vodou, vždy po dobu 20 minut, a pak byl doplněn novým elektrolytem na hustotu 1,24 kg/dm , měřeno po nabití. Po 24 hodinách byla provedena kapacitní zkouška, která vykázala 82 % původní kapacity.

Příklad 8

Alkalický akumulátor Ni/Cd s 5 články o původní kapacitě 90 A.h vykázal po nabití na 150 % kapacity a po vybití proudem 9 A pouze 22 % kapacity. Byl proto regenerován přídavkem směsi obsahující 150 g podvojné sloučeniny, tvořené uhličitanem sodným a peroxidem vodíku,

Na2CO.j.3 H₂O2 a 60 g podvojné hydratované sloučeniny, tvořené boritanem sodným i a peroxidem vodíku, NaBO2.H₂O₂.3 H₂0. Tyto látky byly přidány do původního elektrolytu. Regenerační roztok byl ponechán v akumulátoru 40 minut a pak byl vylit. Akumulátor byl propláchnut 2x destilo3 vanou vodou, vždy po dobu 20 minut, a pak byl doplněn novým elektrolytem na hustotu 1,20 kg/dm , měřeno po nabití. Po 24 hodinách byla provedena kapacitní zkouška, která vykázala 84 % původní kapacity.

Claims

předmEt vynálezu

Způsob regenerace sekundárních článků akumulátorových baterií působením regeneračního roztoku za výměny elektrolytu a výplachu baterie vyznačující se tím, že se do elektrolytu akumulátorové baterie přidává alespoň jedna ze sloučenin, zahrnujících peroxohydrát trihydrát boritanu-sodného, peroxohydrát močoviny, peroxid sodíku, peroxid draslíku, persíran sodný, persíran draselný, persíran amonný a peroxohydrát uhličitanu sodného v množství, které po přepočtu na peroxid vodíku odpovídá 0,1 až 40 % hmot. peroxidu vodíku, vztaženo na hmotnost elektrolytu.