CN107591573A - 铅酸蓄电池修复液及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种铅酸蓄电池修复液及其制作方法。该铅酸蓄电池修复液的各组分的质量百分比为：去离子水95％～98％；纳米氮化硅粉体0.5％～2.5％；聚乙二醇0.3％～0.8％；聚乙烯醇0.3％～0.8％；聚丙烯酸钠0.3％～0.8％；聚乙烯酰胺0.3％～0.8％；水杨酸0.03％～0.2％。本发明提供的技术方案可有效溶解去除电池极板上的硫酸铅结晶，恢复极板的功能，从而修复因硫酸盐化而失效的铅酸蓄电池，延长电池的使用寿命。

Description

铅酸蓄电池修复液及其制作方法

技术领域

本发明技术属电化学技术领域。本发明技术产品是：铅酸蓄电池修复液产品及修复方法。产品涉及对铅酸蓄电池的修复。

背景技术

铅酸蓄电池作为最主要的稳定电源和直流电源，被广泛应用于航空、铁路、汽车、船舶、通讯、金融、国防等各个行业、部门。在各类蓄电池中，铅酸蓄电池所占比例最大，约为电池总量的75％。我国目前铅酸蓄电池的社会使用量为3亿多只，近年来还在迅猛增加。

铅酸蓄电池在使用一定时间后(一般为二年左右)，或者因使用不当(电池充电不足、过充电、过放电、长期放置不充电等)，电池电解液中的硫酸铅(PbSO₄)会重新析出，在电池负极板的表面生成一层白色而坚硬的硫酸铅结晶体(也称“硫酸盐化”)。负极板上硫酸铅结晶起了阻隔作用，使得负极板里的活性物质不能或者减少参加充放电的电化学反应，从而导致电池的效能降低、功能丧失直至报废。铅酸蓄电池因“硫酸盐化”造成的失效、报废是最常见的、普遍发生的；铅酸蓄电池效能下降、报废，其中85％以上都是因电池硫酸盐化造成的。铅酸电池根据其不同质量等级和使用的工矿条件，寿命在1.5-4年。我国目前每年报废的铅酸蓄电池(各种规格)近亿只。大量报废的铅酸蓄电池，浪费了能源和资源，增加了使用单位的成本，也对环境造成严重污染。对废旧铅酸蓄电池进行修复，延长电池使用寿命，减少全社会电池消耗量，是我国政府(2003年10月国家颁布了《废电池污染防治技术政策》，鼓励、推进废旧电池的修复再利用)、铅酸电池行业的专家、工程技术人员一直在研究解决的课题和难题；是一项具有战略意义、有着重大经济和社会效益的工作。

近几年来，市场上出现一种用电学方法对铅酸蓄电池进行修复的“技术”：包括串联式修复、大电流充电修复、负脉冲修复、高频脉冲修复和均衡谐振脉冲修复等。这种方法修复电池存在严重的技术缺陷，主要是：1、只能浅表层的、部分的去除硫酸结晶；2、对电池极板造成损伤；3、不能将硫酸铅结晶还原成稀硫酸；4、电池极板上还会继续结晶，修复后的电池很快出现效能下降。由于其没有真正修复电池，所以该技术也无法推广开。在本发明技术之前，还没有一种技术或方法可以有效地除去电池极板上的硫酸铅结晶。

有鉴于上述现有的铅酸蓄电池的修复技术存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的铅酸蓄电池修复液，能够改进一般现有的铅酸蓄电池的修复技术，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的铅酸蓄电池的修复技术存在的缺陷，而提供一种铅酸蓄电池修复液，所要解决的技术问题是能够有效溶解去除电池极板上的硫酸铅结晶，同时防止电池硫酸盐化，延长电池使用寿命。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种铅酸蓄电池修复液，该铅酸蓄电池修复液的各组分的质量百分比为：去离子水95％～98％；纳米氮化硅粉体0.5％～2.5％；聚乙二醇0.3％～0.8％；聚乙烯醇0.3％～0.8％；聚丙烯酸钠0.3％～0.8％；聚乙烯酰胺0.3％～0.8％；水杨酸0.03％～0.2％。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的铅酸蓄电池修复液，该铅酸蓄电池修复液的各组分的质量百分比为：去离子水96％～97％；纳米氮化硅粉体0.8％～2％；聚乙二醇0.4％～0.6％；聚乙烯醇0.4％～0.6％；聚丙烯酸钠0.4％～0.6％；聚乙烯酰胺0.4％～0.6％；水杨酸0.04％～0.1％。

前述的铅酸蓄电池修复液，该铅酸蓄电池修复液的各组分的质量百分比为：去离子水96.95％；纳米氮化硅粉体1％；聚乙二醇0.5％；聚乙烯醇0.5％；聚丙烯酸钠0.5％；聚乙烯酰胺0.5％；水杨酸0.05％。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的铅酸蓄电池修复液的制作方法，将去离子水、纳米氮化硅粉体、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚乙烯酰胺、水杨酸按照上述的配方比例置于加热釜中，然后加热并不断搅拌，直到完全溶化，得到所述的铅酸蓄电池修复液。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的铅酸蓄电池修复液的制作方法，所述加热釜的材质是不锈钢或搪瓷。

前述的铅酸蓄电池修复液的制作方法，所述加热的温度为80℃-85℃。

前述的铅酸蓄电池修复液的制作方法，所述加热的温度为81℃-84℃。

前述的铅酸蓄电池修复液的制作方法，所述加热的温度为82℃-83℃。

前述的铅酸蓄电池修复液的制作方法，所述加热的时间为0.8h-2h。

前述的铅酸蓄电池修复液的制作方法，所述加热的时间为1h。

借由上述技术方案，本发明铅酸蓄电池修复液可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

本发明是一种安全、有效、方便，针对铅酸蓄电池的修复液产品及修复技术。本产品可以有效溶解去除电池极板上的硫酸铅结晶，恢复极板的功能，从而修复因硫酸盐化而失效的铅酸蓄电池。修复后电池容量可恢复到新电池容量的85％以上，并且在电池极板表面形成保护膜，使电池极板不再结晶硫酸铅，延长电池使用寿命一倍以上。在新的铅酸蓄电池里注入本产品，同样可以防止电池硫酸盐化，延长电池使用寿命一倍以上。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。

附图说明

无

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的铅酸蓄电池修复液其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明的技术原理：

由于配方中高分子有机材料中的烯基不饱和基团和羟基的存在，其一部分羟基吸附于亲水的PbSO4固体颗粒上，另一部分亲水的羟基分散于水溶液中，形成稳定的分散体系而不聚结，即维持单位体积中的粒子数基本不变，同时可增加介质的粘度，表现为体系稳定性明显增加。作为PbSO4悬浊液中的稳定剂和增稠剂，这些高分子材料对体系的稳定性起着重要作用。一方面它们的粘度较大，可以将体系中的PbSO4悬浮颗粒相对牢固地在空间定位；另一方面还具有乳化作用，能够降低PbSO4颗粒与溶液间的表面自由能，使得PbSO4颗粒不仅能够均匀地分散在体系中，而且减少了PbSO4颗粒间相互聚结的趋势，增加了体系的稳定性，从而阻止硫酸铅结晶，并使电池极板上已有的结晶体通过化学反应得以还原。由于在电解液中添加了本品，使在放电中产生的硫酸铅分子不宜团聚，从而不会在电池极板上产生不可逆的结晶体，造成极板硫化，因而在新品中使用，能使蓄电池提高一倍的使用寿命。

本发明提出一种铅酸蓄电池修复液，该铅酸蓄电池修复液的各组分的质量百分比为：去离子水95％～98％；纳米氮化硅粉体0.5％～2.5％；聚乙二醇0.3％～0.8％；聚乙烯醇0.3％～0.8％；相对低分子聚丙烯酸钠分散剂0.3％～0.8％；聚乙烯酰胺0.3％～0.8％；水杨酸0.03％～0.2％。

前述的铅酸蓄电池修复液，该铅酸蓄电池修复液的各组分的质量百分比的较佳比例为：去离子水96％～97％；纳米氮化硅粉体0.8％～2％；聚乙二醇0.4％～0.6％；聚乙烯醇0.4％～0.6％；相对低分子聚丙烯酸钠分散剂0.4％～0.6％；聚乙烯酰胺0.4％～0.6％；水杨酸0.04％～0.1％。

前述的铅酸蓄电池修复液，该铅酸蓄电池修复液的各组分的质量百分比的最佳比例为：去离子水96.95％；纳米氮化硅粉体1％；聚乙二醇0.5％；聚乙烯醇0.5％；相对低分子聚丙烯酸钠分散剂0.5％；聚乙烯酰胺0.5％；水杨酸0.05％。

本发明还提出一种铅酸蓄电池修复液的制作方法，将去离子水、纳米氮化硅粉体、聚乙二醇、聚乙烯醇、相对低分子聚丙烯酸钠分散剂、聚乙烯酰胺、水杨酸按照上述的配方比例置于加热釜中，然后加热并不断搅拌，直到完全溶化，得到所述的铅酸蓄电池修复液。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

所述加热釜的材质是不锈钢或搪瓷。

所述加热的温度为80℃-85℃。

所述加热的温度较佳为81℃-84℃。

所述加热的温度较佳为82℃-83℃。

所述加热的温度最佳为82℃、82.5℃、83℃中的任一个温度。

所述加热的时间为0.8h-2h。

所述加热的时间较佳为0.9h-1.3h。

所述加热的时间最佳为0.9h、1h、1.1h、1.2h、1.3h中的任一个时间。

本发明的产品配方及其具体的制备工艺：

本发明的一个实施例的产品配方为：去离子水96.95％；纳米氮化硅粉体1％；聚乙二醇(PEG)0.5％；聚乙烯醇(PVA)0.5％；相对低分子聚丙烯酸钠分散剂(PAAna)0.5％；聚乙烯酰胺(PVM)0.5％；水杨酸0.05％。

因为不同工况条件使用的铅酸蓄电池，其修复液的配方不完全相同。

本发明的另一个实施例的产品配方为：去离子水97％；纳米氮化硅粉体1％；聚乙二醇(PEG)0.45％；聚乙烯醇(PVA)0.5％；相对低分子聚丙烯酸钠分散剂(PAAna)0.5％；聚乙烯酰胺(PVM)0.5％；水杨酸0.05％。

本发明的再一个实施例的产品配方为：去离子水97％；纳米氮化硅粉体1％；聚乙二醇(PEG)0.4％；聚乙烯醇(PVA)0.6％；相对低分子聚丙烯酸钠分散剂(PAAna)0.45％；聚乙烯酰胺(PVM)0.5％；水杨酸0.05％。

本发明产品配方的最佳实施例的制备工艺：将上述材料按配方比例置于不锈钢或搪瓷加热釜中，加热至80-85摄氏度，并不断搅拌。维持约一个小时，使上述材料完全溶化于去离子水中，获得外观为半透明的溶液，此即为铅酸蓄电池修复液。修复液的存放温度为摄氏0-40度。

修复该铅酸蓄电池的具体操作方法：

将经过测试、判定为因硫酸盐化失效的铅酸蓄电池放电至规定电压，打开加液盖，按电池容量AH(以电压2V为基本单位)的10％注入修复液，盖上加液盖，进行充放电。经循环充放电2-3次，检测充放电数据指标，如电池的充电容量有大幅提升，电池修复即完成。

综上所述，本发明是铅酸蓄电池修复液及其制作方法。该铅酸蓄电池修复液的各组分的质量百分比为：去离子水95％～98％；纳米氮化硅粉体0.5％～2.5％；聚乙二醇0.3％～0.8％；聚乙烯醇0.3％～0.8％；相对低分子聚丙烯酸钠分散剂0.3％～0.8％；聚乙烯酰胺0.3％～0.8％；水杨酸0.03％～0.2％。本发明提供的技术方案可有效溶解去除电池极板上的硫酸铅结晶，恢复极板的功能，从而修复因硫酸盐化而失效的铅酸蓄电池，延长电池的使用寿命。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种铅酸蓄电池修复液，其特征在于该铅酸蓄电池修复液的各组分的质量百分比为：

去离子水95％～98％；

纳米氮化硅粉体0.5％～2.5％；

聚乙二醇0.3％～0.8％；

聚乙烯醇0.3％～0.8％；

聚丙烯酸钠0.3％～0.8％；

聚乙烯酰胺0.3％～0.8％；

水杨酸0.03％～0.2％。

2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池修复液，其特征在于该铅酸蓄电池修复液的各组分的质量百分比为：

去离子水96％～97％；

纳米氮化硅粉体0.8％～2％；

聚乙二醇0.4％～0.6％；

聚乙烯醇0.4％～0.6％；

聚丙烯酸钠0.4％～0.6％；

聚乙烯酰胺0.4％～0.6％；

水杨酸0.04％～0.1％。

3.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池修复液，其特征在于该铅酸蓄电池修复液的各组分的质量百分比为：

去离子水96.95％；

纳米氮化硅粉体1％；

聚乙二醇0.5％；

聚乙烯醇0.5％；

聚丙烯酸钠0.5％；

聚乙烯酰胺0.5％；

水杨酸0.05％。

4.一种如权利要求1至3中任一权利要求所述的铅酸蓄电池修复液的制作方法，其特征在于：将去离子水、纳米氮化硅粉体、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚乙烯酰胺、水杨酸按照配方比例置于加热釜中，然后加热并不断搅拌，直到完全溶化，得到所述的铅酸蓄电池修复液。

5.根据权利要求4所述的铅酸蓄电池修复液的制作方法，其特征在于：所述加热釜的材质是不锈钢或搪瓷。

6.根据权利要求4所述的铅酸蓄电池修复液的制作方法，其特征在于：所述加热的温度为80℃-85℃。

7.根据权利要求6所述的铅酸蓄电池修复液的制作方法，其特征在于：所述加热的温度为81℃-84℃。

8.根据权利要求7所述的铅酸蓄电池修复液的制作方法，其特征在于：所述加热的温度为82℃-83℃。

9.根据权利要求4所述的铅酸蓄电池修复液的制作方法，其特征在于：所述加热的时间为0.8h-2h。

10.根据权利要求9所述的铅酸蓄电池修复液的制作方法，其特征在于：所述加热的时间为1h。