專(zhuān)利名稱(chēng)：一種免硫化的磁化鉛酸蓄電池制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源蓄電池領(lǐng)域，尤其是一種在蓄電池上加裝有磁場(chǎng)源，使蓄 電池能夠被永久磁化的免硫化蓄電池制造方法。 技術(shù)背景-
眾所周知，目前已知的蓄電池雖然種類(lèi)很多，但按市場(chǎng)擁有量來(lái)計(jì)算，還 是以鉛酸蓄電池為主，由于鉛酸蓄電池具備容量大、放電電流大、生產(chǎn)成本低、 原材料易得、可循環(huán)充電使用、便于回收等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車(chē)、電訊 基站、金融、航天、航海，電動(dòng)車(chē)、船、軍事等領(lǐng)域，特另lj是在電動(dòng)車(chē)和機(jī)動(dòng) 車(chē)迅速發(fā)展的今天，其在作為啟動(dòng)和動(dòng)力電源方面，以它的各種優(yōu)勢(shì)，直到目 前還是其它電池所無(wú)法取代的最佳爭(zhēng)源電池。
目前的鉛酸蓄電池，其產(chǎn)品主要以結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)，可以分為開(kāi)口式、富液 免維護(hù)式、閥控密封式、閥控膠體式、干荷鉛酸蓄電池等幾大類(lèi)產(chǎn)品。其工作 原理是，在蓄電池充、放電時(shí)，正極、負(fù)極活性物質(zhì)和電解質(zhì)同時(shí)參加化學(xué)反 應(yīng)。
其充、放電化學(xué)反i^式如下
放電反應(yīng)Pb02 + 2H2S04 + Pb — PbS04 + 2H20 + PbS04 充電反應(yīng)PbS04 + 2H20 + PbS04 — Pb02 + 2H2S04 + Pb 從以上的化學(xué)反應(yīng)式中可以看出，鉛酸蓄電池在放電時(shí)，正極的活性物質(zhì) 二氧化鉛和負(fù)極的活性物質(zhì)金屬鉛都與硫酸電解質(zhì)反應(yīng)，生成硫酸鉛，在電化 學(xué)上把這種反應(yīng)叫做"雙硫酸鹽化反應(yīng)"(簡(jiǎn)稱(chēng)硫化反應(yīng))6在新蓄電池放電 結(jié)束時(shí)，正負(fù)極活性t^質(zhì)轉(zhuǎn)化成的硫酸鉛是一種結(jié)構(gòu)疏私、晶體細(xì)密的結(jié)晶物， 活性程度非常高。在蓄電池充電過(guò)程中，正負(fù)極疏松細(xì)密的硫酸鉛，在外界充 電電流的作用下會(huì)重新變成二氧化鉛、金屬鉛和稀硫酸，蓄電池就又處于充足 電的狀態(tài)。正是這種可逆轉(zhuǎn)的電化學(xué)反應(yīng)，使蓄電灘實(shí)現(xiàn)了可多次反復(fù)充電、 蓄電和放電的功能。
但在鉛酸蓄電池實(shí)際使用中，由于隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，經(jīng)常充放電或在 放電狀態(tài)下長(zhǎng)期使用或存放，其極板活性物質(zhì)上就會(huì)產(chǎn)生許多粗大的不可逆硫 酸鉛大晶體，當(dāng)這種現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)，極板上的活性物質(zhì)，就會(huì)由于在不可逆硫酸 鉛大晶體的膨脹作用下，封死極板活性物質(zhì)上的微孔，使電解質(zhì)不能浸透到活性物質(zhì)內(nèi)部，堵塞了離子、電子得失(氧化、還原)轉(zhuǎn)換通填，增加電池內(nèi)阻， 使大部分極板上的活性物質(zhì)不能參與電化學(xué)反應(yīng)，減少極板反應(yīng)的有效面積， 使蓄電池容量隨之下降，負(fù)栽能力降低。當(dāng)這種現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)，用常規(guī)充電方法
已不能使不可逆硫酸鉛大晶體溶解恢復(fù)電池容量，致使設(shè)計(jì)使用壽命為3-5年 的電池，只用1-2年，甚至幾個(gè)月就因硫化嚴(yán)重而過(guò)早失效報(bào)廢。據(jù)調(diào)査得知， 目前市場(chǎng)上使用中的鉛酸蓄電池70%報(bào)廢于過(guò)早硫化，由于鉛酸蓄電池的過(guò)早硫 化，不僅給使用者憑空增加了太筆的提前重復(fù)購(gòu)買(mǎi)及維修費(fèi)用，同時(shí)由于鉛酸 蓄電池的主要組成原料為重金屬鉛和稀流酸，其在生產(chǎn)和費(fèi)品回收過(guò)程中，都 會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染及能、資源的極大浪費(fèi)。因此，由于其使用壽命的縮 短，加快了生產(chǎn)和回收循壞速率，加劇了環(huán)境保護(hù)及能、資源消耗負(fù)擔(dān)。
為了解決上述問(wèn)題，目前通常采用的方法是在充電過(guò)程中，結(jié)合使用諧振 式復(fù)合脈沖的方法，來(lái)增加硫酸鉛晶核震蕩幅度，擊碎不可逆硫酸鉛大晶體修 復(fù)硫化嚴(yán)重的蓄電池，雖然該方法能夠擊碎一部分不可逆硫酸鉛大晶體恢復(fù)部 分蓄電池容量，但由于在不可逆硫酸鉛大晶體形成過(guò)程中的體積超限膨脹，已 導(dǎo)致活性物質(zhì)間與極板板柵之間產(chǎn)生物理性松脫，再用諧振式復(fù)合脈沖去增大 其共振振幅，擊碎不可逆硫酸鉛結(jié)晶體，無(wú)疑就是在雪上加霜，其會(huì)在擊碎不 可逆硫酸鉛結(jié)晶體的同時(shí)導(dǎo)致活性物質(zhì)松散脫落，更加劇了蓄電池的物理性損 壞，同時(shí)由于活性物質(zhì)的脫落，會(huì)導(dǎo)致正負(fù)極板間短路而損毀蓄電池，或使蓄 電池在充電過(guò)程中產(chǎn)生熱失控現(xiàn)象，當(dāng)這種現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)，會(huì)使蓄電池析出大量 的氧氣導(dǎo)致板柵氧化及蓄電池失水現(xiàn)象產(chǎn)生，致使電解質(zhì)中的硫酸比重變大、 腐蝕加重、極板彎曲變形，嚴(yán)重影響蓄電池的使用效率及縮短其使用壽命，甚 至?xí)?dǎo)致密封式電池的外殼膨脹凸起、乃至爆炸，危及人身財(cái)產(chǎn)安全。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前鉛酸蓄電池在使用存放過(guò)程中存在易硫化的缺點(diǎn)，本發(fā)明提 供了一種在蓄電池上加裝磁場(chǎng)源，使畬電池能夠被永久被磁化te免硫化蓄電池 制造方法，用該方法制造的磁化蓄龜池，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效果明顯、可有效避免蓄 電池重硫化現(xiàn)象產(chǎn)生，使電池能夠長(zhǎng)久保持在大容量、大電流狀態(tài)下使用，可 延長(zhǎng)使用壽命一倍，減少對(duì)環(huán)境污染及、能、資源浪費(fèi)，降低消費(fèi)者由于蓄電池 過(guò)早硫化而帶來(lái)的重復(fù)購(gòu)買(mǎi)和維修費(fèi)用。
技術(shù)方案
本發(fā)明是用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其包括現(xiàn)有的各種鉛酸蓄電池，其特征
在于在新設(shè)計(jì)生產(chǎn)的蓄電池杯殼、密封蓋或與外殼相連的單元組隔上，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)有至少一個(gè)磁場(chǎng)源，或在已生產(chǎn)后的蓄電池上加裝至少一個(gè)磁場(chǎng)源, 為了避免電解質(zhì)腐蝕磁場(chǎng)源，在磁場(chǎng)源與電解質(zhì)之間，設(shè)有防腐隔離層，并在 磁場(chǎng)源上除向蓄電池內(nèi)放射磁場(chǎng)以外的其它面上，設(shè)有鐵磁性或超導(dǎo)體的磁場(chǎng)
屏蔽層。
所述，在新設(shè)計(jì)生產(chǎn)或已生產(chǎn)后蓄電池上設(shè)置或加裝的至少一個(gè)磁場(chǎng)源，應(yīng) 優(yōu)選使用永久性磁鐵做為磁場(chǎng)源，最好使用磁力較強(qiáng)的稀土釹鐵硼磁鐵或超導(dǎo) 體磁體做為磁場(chǎng)源，如體積較小或具有特殊用途的蓄電池，也可以根據(jù)需要采 用鐵氧體磁鐵、電磁鐵或其它磁鐵做為磁場(chǎng)源。
所述，在新設(shè)計(jì)生產(chǎn)或已生產(chǎn)后蓄電池上設(shè)置或加裝的磁場(chǎng)源，可以單個(gè)設(shè) 置或多個(gè)同時(shí)設(shè)置在蓄電池外殼、密封蓋或與外殼相連單元組隔的任意面上， 也可以采用兩個(gè)或兩個(gè)以上的磁場(chǎng)源夾持每單元組電池相對(duì)設(shè)置，當(dāng)釆用兩個(gè) 或兩個(gè)以上的磁場(chǎng)源夾持每單元組電池相對(duì)設(shè)置時(shí)，應(yīng)優(yōu)選相鄰間的磁場(chǎng)源異 極相對(duì)排列。
所雄，當(dāng)設(shè)計(jì)將磁場(chǎng)源設(shè)置在蓄電池外殼、密封蓋或與外殼相連的單元組隔 上時(shí)，可以將磁場(chǎng)源在注塑生產(chǎn)蓄電池堯、密封蓋時(shí)，預(yù)先包注塑在蓄電池殼， 密封蓋或單元組隔內(nèi)，或根據(jù)實(shí)際需要在蓄電池外殼、密封蓋及與電池內(nèi)單元 組隔相對(duì)處的外殼上，設(shè)有至少一個(gè)向蓄電池內(nèi)，或單元組隔中間凹陷的磁場(chǎng) 源固定窩，固定窩一端設(shè)有開(kāi)口與蓄電池外界相通，磁場(chǎng)源從開(kāi)口裝入固定窩 內(nèi)，并采用在開(kāi)口槽壁上設(shè)置止動(dòng)卡棱和/或采用膠粘等各種已知岡定方法，將 磁場(chǎng)源固定在開(kāi)口槽內(nèi)，同時(shí)在碌場(chǎng)源外側(cè)周設(shè)有磁場(chǎng)屏蔽層。
所述，為了使設(shè)有磁場(chǎng)源后的蓄電池外表美觀(guān)，當(dāng)設(shè)計(jì)將磁場(chǎng)源設(shè)置在固定 窩內(nèi)時(shí)，還可以在固定窩開(kāi)口端設(shè)有卡梭，與卡棱相接，設(shè)有固定窩蓋，在固 定窩蓋與磁場(chǎng)源之間設(shè)有磁場(chǎng)屏蔽層和彈性件，固定窩蓋通過(guò)與設(shè)置在固定窩
開(kāi)口端的卡棱相卡定，壓迫磁場(chǎng)屏蔽層和彈性件將磁場(chǎng)源固定在固定窩內(nèi)；為 了更有效屏蔽磁場(chǎng)避免外泄，磁場(chǎng)固定窩的開(kāi)口端、磁場(chǎng)屏蔽層、固定窩蓋的 面積，要大于磁場(chǎng)源的面積。
所述，在現(xiàn)有生產(chǎn)后蓄電池上加裝至少一個(gè)磁場(chǎng)源時(shí)，可采用現(xiàn)有各種已知 固定方法^磁場(chǎng)源固定在蓄電池外表上，對(duì)蓄電池進(jìn)行磁化。
所述，采用現(xiàn)有各種已知固定方法在現(xiàn)有生產(chǎn)后蓄電池上加裝磁場(chǎng)源時(shí)，為 了使用方便，應(yīng)優(yōu)選將所需數(shù)量磁場(chǎng)源，設(shè)置在另外一個(gè)與所需蓄電池表面相 吻合的載體上，再將載體帖附在蓄電池的側(cè)面，或墊設(shè)在蓄電池的底部對(duì)蓄電 池進(jìn)行磁化；為了避免磁場(chǎng)外泄，在載體上的磁場(chǎng)源上設(shè)有磁場(chǎng)屏蔽層，磁場(chǎng)屏蔽層即可以設(shè)置在載體或磁場(chǎng)源與蓄電池相帖的相反面上，也可以設(shè)置在載 體中間，屏蔽層的面積大于磁場(chǎng)源的面積， 一塊磁場(chǎng)屏蔽厚可以同時(shí)屏蔽多個(gè) 磁場(chǎng)源向蓄電池以外方向泄露的磁場(chǎng)；此外還可以采用在磁場(chǎng)源與蓄電池相貼 面上設(shè)置雙面膠，在其它面上設(shè)有磁場(chǎng)屏蔽層的方法，將帶有磁場(chǎng)屏蔽層的所
需數(shù)量磁場(chǎng)源粘在蓄電池上，對(duì)蓄電池進(jìn)行磁化；為了避免磁場(chǎng)源硌壞蓄電池 外殼，在磁場(chǎng)源四周，可以套設(shè)有與蓄電池表面相符，大于或等于磁場(chǎng)源及磁 場(chǎng)屏蔽層相加高度的支撐墊，以增大磁場(chǎng)源和蓄電池接觸處的受力面積，保護(hù) 蓄電池外殼免被磁場(chǎng)源及磁場(chǎng)屏蔽層硌壞。
所述，當(dāng)將所需數(shù)量的磁場(chǎng)源；設(shè)置在另外一個(gè)與蓄電池表面枏吻合的載體 上時(shí)，制造磁場(chǎng)源載體的材料及方法應(yīng)優(yōu)選采用塑料、尼龍等化工材料用注塑 工藝解決，磁場(chǎng)源載體的形狀應(yīng)鄰選為板形，布板形的磁場(chǎng)源載體一側(cè)寬面上， 設(shè)有向載體內(nèi)凹陷與磁場(chǎng)源高度相等的槽形磁場(chǎng)源固定窩，槽形磁場(chǎng)源固定窩 的長(zhǎng)度應(yīng)與所需磁化蓄電池所有單元組相加長(zhǎng)度之和相等，寬度與磁場(chǎng)源相吻 合，鐵磁性磁場(chǎng)屏蔽層包注在槽形磁場(chǎng)源固定窩的底部載體內(nèi)，與所需磁化蓄 電池單元組數(shù)量相等的磁場(chǎng)源，設(shè)置在槽形磁場(chǎng)源畫(huà)定窩內(nèi)，并吸附在鐵磁性 磁場(chǎng)屏蔽層上。使用時(shí)可以人為調(diào)整磁場(chǎng)源位置，.以確保其位置相對(duì)于蓄電池 各單元組中間，以保證磁場(chǎng)方向尊與蓄電池內(nèi)極板上的電流定向移動(dòng)方向相平 行。
所述，在新設(shè)計(jì)生產(chǎn)或已生產(chǎn)后蓄電池上設(shè)置或加裝的至少一個(gè)磁場(chǎng)源時(shí)， 為避免磁i湯對(duì)蓄電池內(nèi)的極板產(chǎn)生霍耳效應(yīng)，及對(duì)其極板上運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生洛倫 茲力和對(duì)定向移動(dòng)電流產(chǎn)生安培力，而增加蓄電池內(nèi)^^，磁場(chǎng)源的安裝位置及 方向，應(yīng)盡量確保磁力線(xiàn)的方向趨與極板上的電流定向移動(dòng)方向相平行，或確 保它們之間的夾角能減小到以最小為佳。
所述，在新設(shè)計(jì)生產(chǎn)或已生產(chǎn)后蓄電池上設(shè)置或加裝的至少一個(gè)磁場(chǎng)源時(shí)， 為避免電池內(nèi)銖磁性雜質(zhì)笑磁場(chǎng)影響，吸附在正負(fù)極板間，引發(fā)蓄電池內(nèi)部短 路，應(yīng)優(yōu)選將磁場(chǎng)源設(shè)置在蓄電池底部。
所述，當(dāng)將磁場(chǎng)源設(shè)置在新設(shè)計(jì)生產(chǎn)的蓄電池底部時(shí)、為避免蓄電池內(nèi)松脫 的活性物質(zhì)及導(dǎo)電雜質(zhì)堆積引發(fā)正負(fù)極板間短路，在設(shè)S磁場(chǎng)固定窩位置的蓄 電池內(nèi)側(cè)壁處與極板端之間> 留有足夠可供蓄電磁設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)堆積沉淀松 脫活性物質(zhì)及雜質(zhì)的空間，避免蓄電池內(nèi)短路。
使用時(shí)，由于在蓄電池上加裝了磁場(chǎng)源，在磁場(chǎng)作用下改變了蓄電池內(nèi)的電 化學(xué)反應(yīng)物理環(huán)境，在極板間形成了電、磁疊加復(fù)合場(chǎng)，在復(fù)合場(chǎng)中由于極板上的電流定向移動(dòng)方向趨與磁場(chǎng)方向相平行，所以極板上的電流宏觀(guān)上不受安 培力的影響,極板上也無(wú)霍爾效應(yīng)產(chǎn)生，但在極板間電解質(zhì)中漂移的帶電離子在 電場(chǎng)力作用下，加速度向異性極板遷移，因其遷移軌跡垂直與磁場(chǎng)，所以遷移 中的帶電離子在洛倫茲力作用下在電解質(zhì)中會(huì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。但由于蓄電池 每單元組中正、負(fù)極板組都是相互穿插存在于同一磁場(chǎng)及電解質(zhì)池內(nèi)，正負(fù)極 板間只留有能夠容納卞隔板的很短距離，所以遷移中的離子，在正負(fù)極板間電 場(chǎng)力作用下，只能做很短的圓弧運(yùn)動(dòng)就與異性極板發(fā)生碰撞而被極板吸附住， 其在實(shí)際環(huán)境中還來(lái)不及做勻速畫(huà)周運(yùn)動(dòng)，就與極板上活性物質(zhì)產(chǎn)生電化學(xué)反 應(yīng)而終止其運(yùn)動(dòng)。固洛倫茲力對(duì)在電解質(zhì)中遷移的帶電離子只是微觀(guān)的改變了 一點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向，并不影晌離子遷移及電化學(xué)反應(yīng)速率，但正是因?yàn)殡x子運(yùn)動(dòng) 方向被洛倫茲力改變的這一點(diǎn)點(diǎn)，其會(huì)在不同電場(chǎng)力作用下改變離子在極板上 的著陸點(diǎn)，增加離子著陸面積，同時(shí)能使極板上的活性物質(zhì)更有效釋放出，由 于在單一電場(chǎng)力作用下做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)而被困在活性物質(zhì)縫隙死角中帶有同性電荷 的離子，疏通了禽子通道，有效增加了極板電化學(xué)宏觀(guān)反應(yīng)面積，確保了蓄電 池容量，提升了蓄電池負(fù)載能力。
被加裝有磁場(chǎng)源后的蓄電池，當(dāng)電解質(zhì)被磁化時(shí)，對(duì)鉛酸蓄電池起到的電化 學(xué)反應(yīng)及避免硫化作用更大，根據(jù)科學(xué)界多年來(lái)對(duì)磁化水及磁化除垢防垢研究 表明，水經(jīng)過(guò)一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)磁化后，水會(huì)產(chǎn)生微觀(guān)上物理及化學(xué)性質(zhì)的變化， 其中的機(jī)理雖然尚不能十分肯定，但其所起到的作用已被科學(xué)界認(rèn)同，其應(yīng)用 對(duì)象已經(jīng)涉及到建材、化工、冶金、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域6尤其是在工業(yè)鍋 爐的除添防垢、油田的防蠟降粘、醫(yī)學(xué)上磁療等領(lǐng)域的應(yīng)用都取得了一定的可 觀(guān)成果。 一些學(xué)者認(rèn)為磁場(chǎng)會(huì)破壞水原來(lái)的結(jié)構(gòu)，使原來(lái)較大的締合水分子集 團(tuán)變成較小的締合水分子集團(tuán)，甚至是單個(gè)分子。而且分子中的氫鍵也會(huì)有部 分因?yàn)槭苈鍋銎澚Φ淖饔?，使正?fù)離子反方向旋轉(zhuǎn)而斷裂，所以磁化后的水會(huì) 表現(xiàn)出一些性質(zhì)的突化，如pH值、密度、揮發(fā)性、溶解性、表面張力、電導(dǎo) 率、沸點(diǎn)、冰點(diǎn)都有不同的改變；還有一種說(shuō)法認(rèn)為磁處理改變了水本身的結(jié) 構(gòu)，從而改變了水的一些性狀，水系統(tǒng)進(jìn)行磁化處琿主要是加快了溶液內(nèi)部的 結(jié)晶作用，從而使鹽類(lèi)在受體面上的直接結(jié)晶和堅(jiān)硬沉積大大減少，起到鈁垢的 作用。從這兩方面同時(shí)考慮，主要有以下的幾個(gè)推斷。
(1)洛侖茲力作用水與磁流的相互移動(dòng)，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流，在洛侖茲 力的作用下，弱極性的水分子和其他雜質(zhì)的帶電離子作反向運(yùn)動(dòng)。該過(guò)程中， 正負(fù)離子或顆粒相互碰撞形成一定數(shù)量的"離子締合體"，這種締合體具有足夠的穩(wěn)定性，在水中形成了大量的結(jié)晶核心，以這些晶體為核心的懸浮賴(lài)?？?以穩(wěn)定的存在于水中。
(2) 極化作用磁場(chǎng)的極化作用使鹽類(lèi)的結(jié)晶成分發(fā)生了變化。微粒子極 性增強(qiáng)，凝聚力減弱，使水中原有的較長(zhǎng)的締合分子鏈被截?cái)酁檩^短的締合分 子鏈和帶電離子的變形，破壞了離子間的靜電吸引力，改變了結(jié)晶條件。形成 分散的穩(wěn)定小晶體。
(3) 磁滯效應(yīng)磁場(chǎng)引起水中鹽類(lèi)分子或離子的磁性力偶的磁滯效應(yīng)，因 而改變了哉類(lèi)在水中的溶解性，同時(shí)使鹽類(lèi)分子相互間的親和性(結(jié)晶性)消 失，防止大晶體的結(jié)晶形成。
(4) 氫鍵變形磁場(chǎng)對(duì)水的偶極分子發(fā)生定向極化作用后，電子云會(huì)發(fā)生 改變，造成氫鍵的彎曲和局部斷裂，使單個(gè)水分子的數(shù)量增多。這些水分子占 據(jù)了溶液及容器壁的各個(gè)空隙，使晶核找不到著陸點(diǎn)，能抑制晶體形成，并使 水的整體活性發(fā)生變化。
綜上幾種推斷得知，無(wú)論那種作用及效果，經(jīng)過(guò)磁化后的水(即電解質(zhì)主 要載體)，都會(huì)在磁場(chǎng)作用下使水分子團(tuán)變小，使單個(gè)水分子的數(shù)量譜多，能夠 更有效的提高其滲透、性，伺時(shí)避免鹽類(lèi)結(jié)晶產(chǎn)生，尤其能夠避免粗大的鹽類(lèi)結(jié) 晶產(chǎn)生。
本發(fā)明的積極效果是-
當(dāng)蓄電池被加裝磁場(chǎng)源后，蓄電池內(nèi)的電解質(zhì)主要載體水分子團(tuán)，在電場(chǎng)、 力及分子力作用下，隨著遷移中的禽子向正負(fù)極板方向或反方向移動(dòng)，移動(dòng)中 的水分子團(tuán)由于垂直于磁場(chǎng)而被磁力線(xiàn)切割(磁化)成小分子團(tuán)或單個(gè)水分子。 由于電解質(zhì)主要載體水分子團(tuán)的變小，從而提高了電解質(zhì)的擴(kuò)散性、滲透性及 溶解性，同時(shí)激活了水分子的活力，降低了水分子團(tuán)對(duì)遷移中帶電離子的約束 力，降低了蓄電池內(nèi)阻。而且能夠使電解質(zhì)充分滲透到極板上的活性物質(zhì)孔隙 內(nèi)，與活性物質(zhì)充分接觸，增加了極板的電化學(xué)反應(yīng)面積，提高電化學(xué)反應(yīng)速 率，確保了電池容量，提升了蓄電池負(fù)載能力，避免了活性物質(zhì)由于孔隙內(nèi)缺 水，所導(dǎo)致的局部散熱不良而析出大量氣體，所引發(fā)的潔性物質(zhì)松脫及水份蒸 發(fā)造成的蓄電池?zé)崾Э噩F(xiàn)象產(chǎn)生。
此外由于水(電解質(zhì)的主要載體)被磁化后，根據(jù)磁化防垢除夠原理，無(wú) 論是突洛侖茲力作用、磁滯效應(yīng)、氫鍵變形，總之都會(huì)影響蓄電池在過(guò)放電或 長(zhǎng)期存放時(shí)極板上的硫酸鉛晶核形成速率及生長(zhǎng)速度，使所生成的硫酸鉛在極 板上的沉淀強(qiáng)度降低，不再形成堅(jiān)硬的粗大結(jié)晶，而是像雪花那樣松軟稀薄的存在極板上，與極板結(jié)合力很弱，不會(huì)堵塞離子通道，避免了由于粗大晶體形 成時(shí)的超限膨脹，而給活性物質(zhì)帶來(lái)的物理性松脫，可在常規(guī)的充電狀態(tài)下溶 解還原，避免了不可逆及熱失控現(xiàn)象產(chǎn)生，延長(zhǎng)了蓄電池使用壽命及報(bào)廢周期, 降低了使用者重復(fù)購(gòu)買(mǎi)及維修費(fèi)用，減少了重復(fù)生產(chǎn)數(shù)量，對(duì)節(jié)能環(huán)保起到了 至關(guān)重要的作用。 附圖書(shū)說(shuō)明-


圖1是新生產(chǎn)的磁化蓄電池，其中一個(gè)單元組的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2是將磁場(chǎng)源設(shè)置在板形載體上的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖中、l.蓄電池外殼，2.正極板，3.隔板，4.負(fù)極板，5.雜質(zhì)沉淀空 間，6.磁場(chǎng)源固定窩，7.磁場(chǎng)源，8.磁場(chǎng)屏蔽層，9.磁場(chǎng)源固定窩蓋，10. 卡棱，1L電解貭，12,板形磁場(chǎng)源載體，13.槽形磁場(chǎng)固定窩，14.磁場(chǎng)屏蔽層， 15.磁場(chǎng)源。
具體實(shí)施方式
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圖1是本發(fā)明新生產(chǎn)的磁化蓄電池，其中一個(gè)單元組的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖中 蓄電池外殼(1)內(nèi)，設(shè)置有相互穿插的正極板(2)和負(fù)極板(4),在正極板 (2)和負(fù)極板《4)之間設(shè)有隔板(3)，正極板(2)、負(fù)極板(4)、隔板(3) 都浸泡在電解質(zhì)(11)中，其與現(xiàn)有蓄電池結(jié)構(gòu)基本相崗；其與現(xiàn)有蓄電池不 同之處在于在單元組蓄電池底部外殼(1)上，設(shè)有向蓄電池內(nèi)凹陷的磁場(chǎng)源 固定窩(6)，固定窩(6)內(nèi)，設(shè)有磁場(chǎng)源(7)，磁場(chǎng)源(7)為圓形片狀釹鐵 硼磁鐵，磁鐵的磁力線(xiàn)趨與極板上的定向電流移動(dòng)方向平行，磁鐵外表上附設(shè) 有鐵磁性磁場(chǎng)屏蔽層(8),磁場(chǎng)屏蔽層(8)上壓設(shè)有磁場(chǎng)源固定窩蓋(9)，磁 場(chǎng)源固定窩蓋(9)與磁場(chǎng)源固定窩(6)之間是靠設(shè)置在磁場(chǎng)源固定窩(6)開(kāi) 口端的卡棱(10)相互卡定。其間為了更好的屏蔽向蓄電池以外泄露的磁場(chǎng)， 磁場(chǎng)源固定窩(6)開(kāi)口端、磁場(chǎng)屏蔽層(8)、磁場(chǎng)源固定窩蓋<9)的面積， 大于磁場(chǎng)源的面積。此外為了避免正負(fù)極板上的活性物質(zhì)脫落及導(dǎo)電性雜質(zhì)堆 積在極板間，引發(fā)蓄電池內(nèi)短路。在正負(fù)極板下端與磁場(chǎng)源固定窩(6)處的蓄 電池外殼(1)內(nèi)側(cè)，留有可供設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)堆積脫落下來(lái)活性物質(zhì)及雜質(zhì)的 雜質(zhì)沉淀空間(5)。
圖2是本發(fā)明將磁場(chǎng)源設(shè)置在板形載體上的結(jié)1^剖視圖，其是為了方便在 現(xiàn)已生產(chǎn)后蓄電池上加裝磁場(chǎng)源設(shè)置的。圖中，板形磁場(chǎng)源載體(12)，為與所 需加裝磁場(chǎng)源蓄電池底部面積相符的注塑板，注塑時(shí)，中間包注有鐵磁性磁場(chǎng) 屏蔽層(14)，在板形磁場(chǎng)源載體(12)上面中間部位，順長(zhǎng)設(shè)有槽形磁場(chǎng)源固定窩(13)，槽形磁場(chǎng)源園定窩(13)內(nèi)，根據(jù)所需加裝磁場(chǎng)源蓄電池單汚組數(shù) 量，加裝有相應(yīng)數(shù)量的磁場(chǎng)源(15)，磁場(chǎng)源(15)可人為順延槽形磁場(chǎng)源固定 窩(13)滑動(dòng)，以利于調(diào)整，使其處于對(duì)準(zhǔn)所需加裝磁場(chǎng)源蓄電池的單元組底 部中間位置，使磁場(chǎng)與蓄電池內(nèi)極板上的電流定向移動(dòng)方向趨與平行，避免安 培力對(duì)極板上的定向移動(dòng)電流產(chǎn)生影響，磁場(chǎng)源(15)經(jīng)調(diào)整后，能夠靠自身 的磁力吸附并固定在槽形磁場(chǎng)源固定窩(13)、底部的鐵磁性磁場(chǎng)屏蔽層(14) 上，保持位置不變q使用時(shí)，將加裝有磁場(chǎng)襌(15)的板形磁場(chǎng)源載體(12)， 墊襯在所需磁化的蓄電池底部，就可以完成對(duì)該蓄電池的磁化，可有效避免該 蓄電池重硫化、熱失控、失水及活性物質(zhì)松脫等不良現(xiàn)象產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1. 一種免硫化的磁化鉛酸蓄電池制造方法，涉及電源蓄電池領(lǐng)域，其包括現(xiàn)有的各種鉛酸蓄電池，其特征在于在新設(shè)計(jì)生產(chǎn)的蓄電池外殼、密封蓋或與外殼相連的單元組隔上，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)有至少一個(gè)磁場(chǎng)源，或在已生產(chǎn)后的蓄電池上加裝至少一個(gè)磁場(chǎng)源，為了避免電解質(zhì)腐蝕磁場(chǎng)源，在磁場(chǎng)源與電解質(zhì)之間，設(shè)有防腐隔離層，并在磁場(chǎng)源上除向蓄電池內(nèi)放射磁場(chǎng)以外的其它面上，設(shè)有鐵磁性或超導(dǎo)體的磁場(chǎng)屏蔽層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免硫化的磁化鉛酸蓄電池制造方法，其特征在于: 在新設(shè)計(jì)生產(chǎn)或已生產(chǎn)后蓄電池上設(shè)置或加裝的至少一個(gè)磁場(chǎng)源，應(yīng)優(yōu)選使用 永久性磁鐵做為磁場(chǎng)源，最好使用磁力較強(qiáng)的稀土釹鐵硼磁鐵或超導(dǎo)體磁體做 為磁場(chǎng)源，如體積較小或具有特殊用途的蓄電池，也可以根據(jù)需要采用銖氧體 磁鐵、電磁鐵或其它磁鐵做為磁場(chǎng)源。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免硫化的磁化鉛酸蓄電池制造方法，其特征在于 在新設(shè)計(jì)生產(chǎn)或已生產(chǎn)后蓄電池上設(shè)置或加裝的磁場(chǎng)源，可以單個(gè)設(shè)置或多個(gè) 同時(shí)設(shè)置在蓄電池外殼、密封蓋或與外殼相連單元組隔的任意面上，也可以采 用兩個(gè)或兩個(gè)以上的磁場(chǎng)源夾持每單元組電池相對(duì)設(shè)置，當(dāng)采用兩個(gè)或兩個(gè)以 上的磁場(chǎng)竭夾持每單元組電池相對(duì)設(shè)置時(shí)，應(yīng)優(yōu)選相鄰間的磁場(chǎng)源異極相對(duì)排 列。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種免硫化的磁化鉛酸蓄電池制造方法，其特征 在于:當(dāng)設(shè)計(jì)將磁場(chǎng)源設(shè)置在蓄電池外殼、密封蓋或與外殼相連的單元組隔上 時(shí)，可以將磁場(chǎng)源在注塑生產(chǎn)蓄電池殼、密封蓋時(shí)，預(yù)先包注塑在蓄電池殼， 密封蓋或單元組隔內(nèi)，或根據(jù)賣(mài)際需要在蓄電池外殼、密封蓋及與電池內(nèi)單元 組隔相對(duì)處的外夷上，設(shè)有至少一個(gè)向蓄電池內(nèi)，或單元組隔屮間凹陷的磁場(chǎng) 源固定窩，固定窩一端設(shè)有開(kāi)口與蓄電池外界相通，磁場(chǎng)源從開(kāi)口裝入固定窩 內(nèi)，并采用在開(kāi)口槽壁上設(shè)置止動(dòng)卡棱和/或采用膠粘等各種已知固定方法，將 磁場(chǎng)源圓定在開(kāi)口槽內(nèi)，同時(shí)在磁場(chǎng)源外側(cè)闔設(shè)有磁場(chǎng)屏蔽層。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種免硫化的磁化鉛酸蓄電池制造方法，其特征在于為了使設(shè)有磁場(chǎng)源后的蓄電池外表美觀(guān)，當(dāng)設(shè)計(jì)將磁場(chǎng)源設(shè)亶在固定窩內(nèi)時(shí)， 還可以在固定窩開(kāi)口端設(shè)有卡棱，與卡棱相接，設(shè)有固定窩蓋，在固定窩蓋與 磁場(chǎng)源之間設(shè)有磁場(chǎng)屏蔽層和彈性件，固定離蓋通過(guò)與設(shè)置在固定窩開(kāi)口端的 卡棱相卡定，壓迫磁場(chǎng)屏蔽層和彈性件將磁場(chǎng)源固定在固定窩內(nèi)；為了更有效屏蔽磁場(chǎng)避免外瀉，磁場(chǎng)固定窩的開(kāi)口端、磁場(chǎng)屏蔽層、固定窩蓋的面積，要 大于磁場(chǎng)源的面積。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免硫化的磁化鉛酸蓄電池制造方法，其特征在于: 在現(xiàn)有生產(chǎn)后蓄電池上加裝至少一個(gè)磁場(chǎng)源時(shí)，可采用現(xiàn)有各種已知固定方法 將磁場(chǎng)源固定在蓄電池外表上，對(duì)蓄電池進(jìn)行磁化。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種免硫化的磁化鉛酸蓄電池制造方法，其特征在于采用現(xiàn)有各種己知固定方法在生產(chǎn)后蓄電池上加裝磁場(chǎng)源時(shí)，為了使用 方便，應(yīng)優(yōu)選將所需數(shù)量磁場(chǎng)源，設(shè)置在另外一個(gè)與蓄電池表面相吻合的載體 上，在載體上設(shè)置有磁場(chǎng)屏蔽層，再將載體帖附在蓄電池的側(cè)面，或墊設(shè)在蓄 電池的底部對(duì)蓄電池進(jìn)行磁化；還可以采用在磁場(chǎng)源與蓄電池相貼面上設(shè)置雙面膠，在其它面上設(shè)有磁場(chǎng)屏蔽層的方法，將帶有磁場(chǎng)屏蔽層的所需數(shù)量磁場(chǎng) 源粘在蓄電池上，為了避免磁場(chǎng)源硌壞蓄電池外殼，在磁場(chǎng)源四周，可以套設(shè) 有與蓄電池表面相符，大于或等于磁場(chǎng)源及磁場(chǎng)屏蔽層相加高度的支撐墊，以 增大磁場(chǎng)源和蓄電池接觸處的受力面積，保護(hù)蓄電池外殼免被磁場(chǎng)源及磁場(chǎng)屏 蔽層硌壞。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l、 3、 4、 5、 6或7所述的一種免硫化的磁化鉛酸蓄電池制造 方法，其特征在于在新設(shè)計(jì)生產(chǎn)或已生產(chǎn)后蓄電池上設(shè)置或加裝的至少一個(gè)磁場(chǎng)源時(shí)，為避免磁場(chǎng)對(duì)蓄電池內(nèi)的極板產(chǎn)生霍耳效應(yīng)，及對(duì)其極板上的運(yùn)動(dòng) 電荷產(chǎn)生洛倫茲力和對(duì)定向電流產(chǎn)生安培力，磁場(chǎng)源的安裝位置及方向，應(yīng)盡 量確保磁力線(xiàn)的方向趨與極板上的定向移動(dòng)電流方向平行，或確保夾角能減小 到以最小為佳。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1、 3、 4、 5、 6、 7或8所述的一種免硫化的磁化鉛酸蓄電池 制造方法，其特征在于在新設(shè)計(jì)生產(chǎn)或已生產(chǎn)后蓄電池上設(shè)置或加裝的至少 一個(gè)磁場(chǎng)源時(shí)，為避免電池內(nèi)鐵磁性雜質(zhì)受磁場(chǎng)影響，吸附在正、負(fù)極板間引 發(fā)蓄電池內(nèi)部短路，應(yīng)優(yōu)選將磁場(chǎng)源設(shè)置在蓄電池底部。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l、 3、 4、 5、 8或9所述的一種免硫化的磁化鉛酸蓄電池制 造方法，其特征在于當(dāng)將磁場(chǎng)源設(shè)置在新設(shè)計(jì)生產(chǎn)的蓄電池底部時(shí)、為避免 蓄電池內(nèi)松脫的活性物質(zhì)及導(dǎo)電雜質(zhì)堆積引發(fā)正、負(fù)極梹間短路，在設(shè)置磁場(chǎng) 固定窩位置的蓄電池內(nèi)側(cè)壁處與極板端之間，留有足夠可供蓄電磁設(shè)計(jì)使用年 限內(nèi)堆積沉淀松脫活性物質(zhì)及雜質(zhì)的空間，避免蓄電池內(nèi)短路。
全文摘要
一種免硫化磁化鉛酸蓄電池制造方法，涉及蓄電池領(lǐng)域，其包括現(xiàn)有的各種鉛酸蓄電池，其特征在于在新設(shè)計(jì)生產(chǎn)的蓄電池上，根據(jù)需要設(shè)有至少一個(gè)磁場(chǎng)源，或在已生產(chǎn)后蓄電池上加裝至少一個(gè)磁場(chǎng)源，在磁場(chǎng)源外側(cè)設(shè)有磁場(chǎng)屏蔽層，磁場(chǎng)源優(yōu)選設(shè)置在電池底部，應(yīng)確保磁力線(xiàn)的方向與極板上電流方向平行。使用時(shí)，由于在極板間遷移的帶電離子及電解質(zhì)的載體水分子團(tuán)遷移軌跡垂直磁場(chǎng)，會(huì)在磁場(chǎng)作用下改變其運(yùn)動(dòng)方向及被切割成小分子團(tuán)，增加了離子活力，提高了電解質(zhì)的擴(kuò)散性、滲透性及對(duì)流酸鉛晶體的溶解性，避免了重硫化現(xiàn)象產(chǎn)生，提高電化學(xué)反應(yīng)速率及電池容量，延長(zhǎng)使用壽命，降低使用費(fèi)用，減少重復(fù)生產(chǎn)數(shù)量，對(duì)節(jié)能環(huán)保起到了至關(guān)重要的作用。
文檔編號(hào)H01M10/12GK101304099SQ20081011003
公開(kāi)日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月31日
發(fā)明者郝保學(xué) 申請(qǐng)人:四平大吉強(qiáng)磁濾清器有限公司;郝保學(xué)