一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及廢舊鉛蓄電池的回收再利用領(lǐng)域，具體為一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑及其使用方法，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，修復(fù)活化劑由硫酸鈉5.0?6.5%、碳酸鉀5?9%、碳酸鈉0.5?1.0%、硅酸鈉3.0?4.0%、果酸1.0?1.8%、EDTA 0.5?2.5%，去離子水75?85%制成，使用時，正常情況按照每單體每Ah添加1ml－1.2ml修復(fù)活化劑；原容量超過75%電池，按照每單體每Ah添加0.4ml－0.8ml修復(fù)活化劑；電池硫化情況非常嚴(yán)重，按照每單體每Ah添加1.5ml－2ml修復(fù)活化劑，該修復(fù)活化劑的活性成分能固化極板，崩解不可逆硫酸鹽結(jié)晶，均勻地吸附在極板表面形成保護膜，使得極板上的大晶體全部被分解，電解液中的酸根離子增加，密度也恢復(fù)到正常水平，使廢舊蓄電池功能退化現(xiàn)象復(fù)原到原功能的96%以上，延長蓄電池壽命一倍以上。
【專利說明】
一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及廢舊鉛蓄電池的回收再利用領(lǐng)域，具體為一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛酸蓄電池，作為最主要的穩(wěn)定電源和直流電源，歷史悠久，使用廣泛。它們的身影，活躍在電信、電力、金融、汽車、鐵路、廣播電視、太陽能、風(fēng)能、國防等各行各業(yè)。特別是隨著汽車和電動自行車行業(yè)的快速發(fā)展。鉛酸電池在大量使用的同時，電池的報廢問題成為各國政府及廣大用戶關(guān)心的焦點問題。西方發(fā)達國家，在鉛酸蓄電池的使用和回收都有著嚴(yán)格的制度規(guī)定。政府鼓勵用戶使用延長電池使用壽命的新技術(shù)，鉛酸電池的修復(fù)與維護已成為每年數(shù)億美元的行業(yè)，政府從財稅政策上對其進行支持與保護。
[0003]目前，國際上對鉛酸蓄電池復(fù)原維護的技術(shù)有兩種，其一是美國產(chǎn)品，脈沖電池保護器，依靠太陽能或電池本身所發(fā)生的電產(chǎn)生一種直流脈沖，其頻率與蓄電池硫酸化合物分子的固有頻率一樣，產(chǎn)生共振對硫酸化合物進行分解，使之脫離蓄電池極板，但其恢復(fù)程度僅為80%左右。其二為日本郝太克股份公司研制的鉛酸蓄電池活化劑，主要通過添加的活化劑的活性來分解硫酸鹽，使之脫離蓄電池極板，其復(fù)原程度亦在80%左右。
[0004]如果不考慮生產(chǎn)質(zhì)量和非正常使用問題，鉛酸蓄電池的壽命主要由正極板柵的腐蝕變形速度和不可逆硫酸鹽化的積累速度所決定。一般來說，板柵腐蝕至最終報廢的周期較長，相對而言，不可逆硫酸鹽化是影響蓄電池壽命的最主要和最常見的原因。鉛酸蓄電池的報廢，緣自反復(fù)充放電過程中極板板柵的變形和活性物質(zhì)的脫落。由多孔電極理論可知，鉛酸蓄電池的極板屬于兩相多孔電極(全浸式擴散電極)。工作時電解液滲入多孔電極的孔隙中，在液-固兩相界面上進行電極反應(yīng)。在這種情況下，極板上的活性物質(zhì)與電解液的接觸面積很大，在正常充放電時很容易引起電化學(xué)反應(yīng)。但是，由于應(yīng)用狀態(tài)復(fù)雜多變，很難保證理論上的“正常充放”條件。絕大多數(shù)鉛酸蓄電池，尤其是浮充電狀態(tài)下的固定電池，均在使用中發(fā)生不同程度的不可逆硫酸鹽化，即在極板上形成了一層粗大堅硬、不易溶解的硫酸鉛重結(jié)晶體，它堵塞了極板的毛細(xì)孔和外表面，從而阻礙了電解液與活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，減少了活性物質(zhì)的作用量，最終導(dǎo)致電池容量失效。
[0005]正常使用的鉛酸蓄電池，在放電時形成硫酸鉛結(jié)晶，在充電時能夠較容易地還原為鉛。如果電池的使用和維護不善，例如長期放置不用或經(jīng)常充電不足、過放電等等，負(fù)極上就會逐漸形成一種粗大堅硬的硫酸鉛結(jié)晶。這種硫酸鉛結(jié)晶不導(dǎo)電，在常規(guī)的充電方式下很難分解，這種現(xiàn)象被稱為“不可逆硫酸鹽化”，它引起蓄電池的內(nèi)阻增大、容量下降，其形成的主要原因是硫酸鉛的重結(jié)晶現(xiàn)象，導(dǎo)致粗大結(jié)晶形成后溶解度減小進而無法分解。
[0006]目前，國內(nèi)外鉛酸蓄電池使用期間產(chǎn)生硫化早期容量降低后進行修復(fù)的方法主要有:大電流充電法、水療法、脈沖修復(fù)以及活化劑修復(fù)等，但這些方法對已經(jīng)硫化的鉛酸蓄電池要么時間太長，修復(fù)一次時間長達一個星期甚至一個月，而且效果不明顯，其中活化劑修復(fù)主要是通過添加劑的活性來分解硫酸鹽，達到修復(fù)蓄電池的目的，國內(nèi)也有一些蓄電池延壽保護液等類似的產(chǎn)品，但是這些添加劑只適用于輕微硫酸鹽化的蓄電池，對較嚴(yán)重的硫化蓄電池效果甚微。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對上述技術(shù)存在的問題，提供一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑及其使用方法，目的就是將不可逆的粗大堅硬的硫酸鹽晶體迅速地打碎分解，使蓄電池恢復(fù)到正常的使用狀態(tài)，能使廢舊蓄電池功能退化現(xiàn)象復(fù)原到原功能的96%以上，延長蓄電池壽命一倍以上。
[0008]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑，按下列重量百分比的原料制成:硫酸鈉5.0-6.5%、碳酸鉀5-9%、碳酸鈉0.5-1.0%、硅酸鈉3.0-4.0%、果酸1.0-1.8%,EDTA 0.5-2.5%，去離子水75-85%;將上述比例的六種原料與去離子水混合，充分?jǐn)嚢杓纯伞?br>[0009]優(yōu)選地，廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑，按下列重量百分比的原料制成:硫酸鈉5.5%、碳酸鉀7%、碳酸鈉0.8%、硅酸鈉3.2%、果酸1.2%,EDTAl.8%，去離子水80.5%。
[0010]優(yōu)選地，修復(fù)活化劑的PH值為4〈PH〈6.5，比重為1.10-1.15，金屬離子濃度小于2.5ppm ο
[0011]上述修復(fù)活化劑的物理特性:外觀呈淡綠色、半透明、微稠狀液體，比重在1.10—1.15之間;修復(fù)活化劑用盛具緩慢下滴成線，難以成滴;配置修復(fù)活化劑使用的各種化學(xué)劑與水均勻溶解，顏色一致，無分色現(xiàn)象；用透明玻璃瓶盛裝修復(fù)活化劑，靜止存放2小時之后，沒有明顯沉淀物析出，同時液面沒有分層現(xiàn)象;修復(fù)活化劑在運輸和存放過程中沒有氣泡產(chǎn)生，沒有沉淀物析出。
[0012]上述修復(fù)活化劑的化學(xué)特性:各種化學(xué)成分應(yīng)進行的化學(xué)反應(yīng)完全結(jié)束，在注入鉛酸蓄電池之前不再繼續(xù)反應(yīng);注入鉛酸電池之后，與附著在鉛酸蓄電池極板上的硫酸鉛結(jié)晶體均勻反應(yīng)，待硫酸鉛晶體被分解后，沒有其它任何化學(xué)析出物產(chǎn)生;經(jīng)PH值試紙測試，4〈PH〈6.5，金屬離子濃度小于2.5ppm。
[0013]一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑的使用方法，包括以下步驟:
對確認(rèn)可恢復(fù)的廢舊鉛酸蓄電池，加入修復(fù)活化劑，修復(fù)活化劑的添加量分為以下三種情況，正常情況下，按照每單體每Ah添加Iml -1.2ml修復(fù)活化劑;原容量超過75%的電池，可按照每單體每Ah添加0.4ml-0.8ml修復(fù)活化劑；如電池硫化情況非常嚴(yán)重的，可按照每單體每Ah添加1.5ml — 2ml的修復(fù)活化劑，修復(fù)活化劑注入廢舊鉛酸電池后，與附著在廢舊鉛酸蓄電池上的硫酸鉛結(jié)晶體均勻反應(yīng)，待硫酸鉛晶體被分解后，沒有其它任何化學(xué)析出物產(chǎn)生，為下一步活化做好準(zhǔn)備。
[0014]在添加修復(fù)活化劑時，對于富液型電池，添加前應(yīng)先觀察電池內(nèi)電解液情況，如電解液較多，需要取出一部分以便添加修復(fù)活化劑;應(yīng)將修復(fù)活化劑緩慢加入電池，避免電池內(nèi)反應(yīng)劇烈使電解液外溢;對于大型電池需要添加較多修復(fù)活化劑的，可分幾次添加，避免一次加入反應(yīng)激烈;對于密封閥控式等貧液電池，修復(fù)活化劑添加完畢后，以液面高過極板Icm — 2cm為宜，液面不夠的應(yīng)補充去離子水;修復(fù)活化劑添加完畢后，需要將電池靜置Ih以上，以便修復(fù)活化劑有效成分在電池內(nèi)充分滲透。靜置完畢后應(yīng)再次檢查電池內(nèi)液面高度并作相應(yīng)處理。
[0015]本發(fā)明所述的修復(fù)活化劑，在電場的作用下，活化劑的活性成分能固化極板，崩解不可逆硫酸鹽結(jié)晶，均勻地吸附在極板表面形成保護膜，防止極板活性物質(zhì)脫落和極板硫化、極化、鉛枝晶化的形成，激活電池的活性物質(zhì)，降低電池內(nèi)阻，增進電池電化學(xué)反應(yīng);采用本發(fā)明所述的使用方法，極板上的大晶體全部被分解，電解液中的酸根離子大大增加，密度也恢復(fù)到正常水平，蓄電池又還原到一個新的初始狀態(tài)，能使廢舊蓄電池功能退化現(xiàn)象復(fù)原到原功能的96%以上，延長蓄電池壽命一倍以上。
[0016]本發(fā)明所述修復(fù)方法適用范圍較廣，可用于生產(chǎn)和運輸用動力鉛酸電池的活化，例如變電站、無線電話基站、無線通訊基站、計算機房、有線電話機房、石油設(shè)備等使用的備用鉛酸電池的活化;汽車等設(shè)備使用的各種點火鉛酸電池的活化;觀光游覽車、太陽能路燈等使用的鉛酸電池的活化;太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、海潮發(fā)電等新型能源發(fā)電使用的鉛酸電池的活化。適用于上述電池蓄電量在100—3000安時范圍內(nèi)的電池的活化。
【具體實施方式】
[0017]實施例1:
一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑，按下列重量百分比的原料制成:硫酸鈉5.0%、碳酸鉀5%、碳酸鈉1.0%、硅酸鈉3.0%、果酸1.8%,EDTA 0.5%，去離子水83.7%;將上述比例的六種原料與去離子水混合，充分?jǐn)嚢杓纯?。修?fù)活化劑的PH值為PH4.5，比重為1.10,金屬離子濃度小于2.5ppm ο
[0018]對確認(rèn)可恢復(fù)的廢舊鉛酸蓄電池，加入修復(fù)活化劑，修復(fù)活化劑的添加量分為以下三種情況，正常情況下，按照每單體每Ah添加Iml -1.2ml修復(fù)活化劑；原容量超過75%的電池，可按照每單體每Ah添加0.4ml-0.8ml修復(fù)活化劑;如電池硫化情況非常嚴(yán)重的，可按照每單體每Ah添加1.5ml — 2ml的修復(fù)活化劑，修復(fù)活化劑注入廢舊鉛酸電池后，與附著在廢舊鉛酸蓄電池上的硫酸鉛結(jié)晶體均勻反應(yīng)，待硫酸鉛晶體被分解后，沒有其它任何化學(xué)析出物產(chǎn)生，為下一步活化做好準(zhǔn)備。
[0019]對于富液型電池，添加前應(yīng)先觀察電池內(nèi)電解液情況，如電解液較多，需要取出一部分以便添加修復(fù)活化劑;應(yīng)將修復(fù)活化劑緩慢加入電池，避免電池內(nèi)反應(yīng)劇烈使電解液外溢;對于大型電池需要添加較多修復(fù)活化劑的，可分幾次添加，避免一次加入反應(yīng)激烈；對于密封閥控式等貧液電池，修復(fù)活化劑添加完畢后，以液面高過極板Icm — 2cm為宜，液面不夠的應(yīng)補充去離子水;修復(fù)活化劑添加完畢后，需要將電池靜置Ih以上，以便修復(fù)活化劑有效成分在電池內(nèi)充分滲透。靜置完畢后應(yīng)再次檢查電池內(nèi)液面高度并作相應(yīng)處理。
[0020]實施例2:
一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑，按下列重量百分比的原料制成:硫酸鈉6.5%、碳酸鉀9%、碳酸鈉0.5%、硅酸鈉4.0%、果酸1.0%、EDTA 2.5%，去離子水76.5%;將上述比例的六種原料與去離子水混合，充分?jǐn)嚢杓纯伞Ｐ迯?fù)活化劑的PH值為6.5，比重為1.15，金屬離子濃度小于2.5ppm ο
[0021]修復(fù)方法同實施例1。
[0022]實施例3:
一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑，按下列重量百分比的原料制成:
廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑，按下列重量百分比的原料制成:硫酸鈉5.5%、碳酸鉀7%、碳酸鈉0.8%、硅酸鈉3.2%、果酸1.2%,EDTAl.8%，去離子水80.5%。
[0023]修復(fù)活化劑的PH值為5.0，比重為1.12，金屬離子濃度小于2.5ppm。
[0024]修復(fù)方法同實施例1。
[0025]實施例4:
一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑，按下列重量百分比的原料制成:硫酸鈉6%、碳酸鉀8%、碳酸鈉0.6%、硅酸鈉3.8%、果酸1.5%,EDTA 2%，去離子水78.1%;將上述比例的六種原料與去離子水混合，充分?jǐn)嚢杓纯?。修?fù)活化劑的PH值為6.2，比重為1.15，金屬離子濃度小于2.5ppm ο
[0026]修復(fù)方法同實施例1。
[0027]本發(fā)明所述的修復(fù)活化劑已經(jīng)成功用于各個領(lǐng)域的多個企業(yè)的廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)，為了進一步證明本發(fā)明的修復(fù)效果，特列舉以下兩個實例進行說明，
實例I
對內(nèi)蒙古蒙牛和林基地三期工程2組2V400AH叉車動力電池進行活化復(fù)原。復(fù)原前該2組電池已使用3年，外觀均完好無鼓包變形，端子完整無漏液，從注液孔觀察，匯流排、極耳等可見處完整無腐蝕，正極板上部可見處完好。經(jīng)檢測，該組電池?zé)o其他物理損壞問題，經(jīng)初始充放電測試，I#箱電池容量為40%，2#箱電池容量為40%。2016年3月I日一3月5日，
【申請人】在內(nèi)蒙古蒙牛和林基地三期工程現(xiàn)場利用本發(fā)明所述的修復(fù)活化劑對2組電池進行了復(fù)原處理。隨后測試數(shù)據(jù)表明，1#、2#箱電池達到標(biāo)稱容量的95%以上。
[0028]實例2
對內(nèi)蒙古薛家灣供電局川掌變電站2組2V400AH密封閥鉛酸蓄電池進行活化復(fù)原。復(fù)原前該2組電池已使用3年，外觀均完好無鼓包變形，端子完整無漏液，從注液孔觀察，匯流排、極耳等可見處完整無腐蝕，正極板上部可見處完好。經(jīng)檢測，該組電池?zé)o其他物理損壞問題，經(jīng)初始充放電測試，電池I組原始容量為80%，電池2組容量為80%，部分單只電池容量為60%。2015年12月11日一 12月17日，
【申請人】在薛家灣供電局現(xiàn)場利用本發(fā)明所述的修復(fù)活化劑對2組電池進行了復(fù)原處理。活化后的電池經(jīng)10小時放電測試，電池I組，電池2組8號、47號、63號、82號、103號以上電池容量90%，其他電池容量均達到95%—100%。
【主權(quán)項】
1.一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑，其特征是按下列重量百分比的原料制成: 硫酸鈉5.0-6.5%、碳酸鉀5-9%、碳酸鈉0.5-1.0%、硅酸鈉3.0-4.0%、果酸I.0-1.8%,EDTA0.5-2.5%，去離子水75-85%;將上述比例的六種原料與去離子水混合，充分?jǐn)嚢杓纯伞?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑，其特征是按下列重量百分比的原料制成: 硫酸鈉5.5%、碳酸鉀7%、碳酸鈉0.8%、硅酸鈉3.2%、果酸1.2%,EDTAl.8%，去離子水80.5%。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑，其特征是修復(fù)活化劑的PH值為4〈PH〈6.5，比重為1.10-1.15，金屬離子濃度小于2.5ppm。4.一種廢舊鉛酸蓄電池修復(fù)活化劑的使用方法，其特征是包括以下步驟: 對確認(rèn)可恢復(fù)的廢舊鉛酸蓄電池，加入修復(fù)活化劑，修復(fù)活化劑的添加量分為以下三種情況，正常情況下，按照每單體每Ah添加Iml -1.2ml修復(fù)活化劑;原容量超過75%的電池，可按照每單體每Ah添加0.4ml-0.8ml修復(fù)活化劑；如電池硫化情況非常嚴(yán)重的，可按照每單體每Ah添加1.5ml — 2ml的修復(fù)活化劑，修復(fù)活化劑注入廢舊鉛酸電池后，與附著在廢舊鉛酸蓄電池上的硫酸鉛結(jié)晶體均勻反應(yīng)，待硫酸鉛晶體被分解后，沒有其它任何化學(xué)析出物產(chǎn)生，為下一步活化做好準(zhǔn)備。
【文檔編號】H01M10/54GK105914416SQ201610332994
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】任燕軍, 任宣宇
【申請人】山西嘉禾興節(jié)能技術(shù)有限公司