一种环保铅酸蓄电池再生液浓缩液及其制作方法
【专利摘要】本发明提供一种环保铅酸蓄电池再生液浓缩液及其制作方法。该再生液由以下重量百分比配比组分组成：纳米氮化硅粉体11～15％，聚N- 乙烯基吡咯烷酮0.1～0.15％，聚乙二醇0.2～0.25 ％，Na2OSiO2 10～20%，Na2SO4 1.2～1.8%，Na2CO31.0～1.5%，聚3—氯丁烯0.01～0.04%,聚氨基硅氧烷0.3～1.2%，纳米碳1～2%，高岭土0.3%～0.8%，余量为水。本发明能够有效地除去电池极板上的硫酸铅结晶，配合合理的蓄电池活化处理，使得经过再生处理的铅酸蓄电池容量恢复95％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，延长电池的使用寿命。
【专利说明】一种环保铅酸蓄电池再生液浓缩液及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蓄电池【技术领域】，具体涉及一种环保铅酸蓄电池再生液及其制作方法。
【背景技术】
[0002]铅酸蓄电池是一种广泛用于通讯、电力、铁路、交通等领域中的后备能源，我国是世界上生产和使用铅酸蓄电池的大国，2013年我国铅酸蓄电池的产量为205，027，428千伏安时，同比增长15.36%。我国每年报废的各种蓄电池达数亿只，并且年增长率达30%。蓄电池报废处理是一个世界性的难题，若将其随意丢弃，则会对环境产生巨大的污染，直接危害人类自身。世界范围内，在蓄电池修复再生领域，暂时没有发现进入商用应用及推广的技术。目前对铅酸蓄电池进行再生的方法主要采用电学方法，包括串联式修复、大电流充电修复、负脉冲修复、高频脉冲修复等。这些方法修复铅酸电池存在严重的技术缺陷，主要是:1、只能表面的、部分的去除硫酸结晶；2、大电流、高电压对电池极板造成严重损伤；3、不能将硫酸铅结晶还原。修复后的铅酸蓄电池很快出现容量下降并很快失效。由于其没有真正修复电池，所以上述的各种蓄电池再生方法无法获得广泛的推广和应用。
【发明内容】
[0003]本发明的首要目的是提出一种环保铅酸蓄电池再生液浓缩液，能够有效地除去电池极板上的硫酸铅结晶，恢复铅酸蓄电池容量，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，延长电池的使用寿命。
[0004]根据本发明提供的环保铅酸蓄电池再生液，由以下按重量百分比配比的组分组成:纳米氮化硅粉体11?15%，聚N-乙烯基吡咯烷酮0.1?0.15%，聚乙二醇0.2?
0.25 %,Na2OS12 10 ?20%，Na2SO4 1.2 ?1.8%,Na2CO3 1.0 ?1.5%，聚 3—氯丁烯 0.01 ?
0.04%,聚氨基硅氧烷0.3?1.2%，纳米碳I?2%，高岭土 0.3%?0.8%，余量为水。
[0005]本发明提供的环保铅酸蓄电池再生液浓缩液，配合去离子水使用，对蓄电池活化处理，通过电化学的方法使得废旧铅酸蓄电池极板表面的硫酸铅结晶体软化、分解、还原成活性物质，从而恢复铅酸蓄电池的容量，减少环境污染；本发明配方中的高分子有机材料存在烯基不饱和基团和羟基，其中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，作为PbSO4悬浊液中的稳定剂和增稠剂，这些高分子材料对蓄电池化学体系的稳定性起着重要作用；由于本发明采用的高分子材料中包含有超微细颗粒的离子状态硅，它和其他的聚合物共同作用，加上其他的离子成分以及纳米碳的微粒穿透，使得采用本再生液的铅酸蓄电池具备较高的电导率，可以接受大电流的冲击而不会发热，避免活性物质的进一步脱落，延长蓄电池的寿命；本发明的蓄电池再生液的超微细颗粒经过充放电后，会在电解液的各个表面上形成一层非常致密的柔性胶体状薄膜，可以将蓄电池化学体系中的PbSO4悬浮颗粒相对牢固地在空间定位，从而阻止硫酸铅结晶。加上纳米碳的穿透，使得这些颗粒逐步分解，并使电池极板上已有的结晶体通过化学反应得以还原。
[0006]本发明的另一个目的是提供上述环保铅酸蓄电池再生液浓缩液的制备方法。
[0007]根据本发明提供的环保铅酸蓄电池再生液浓缩液的制备方法，将称量好的原料置于高压密封容器中加热至100°c?140°C，高压容器内压力达到40?70kg/cm2时，保持若干小时，然后冷却到室温。
[0008]作为优选的实施方式，保持时间为24小时。
[0009]本发明的另一个目的是提供一种环保铅酸蓄电池再生液，将上述环保铅酸蓄电池再生液浓缩液与去离子水按I比99的比例混合而成。
【具体实施方式】
[0010]下面通过对实施实例的描述，对本发明的工作原理及作用效果等作进一步的详细说明。
[0011]实施例1:
按重量百分比称量原料:纳米氮化硅粉体11?15%，聚N-乙烯基吡咯烷酮0.1?
0.15%，聚乙二醇 0.2 ?0.25 %，Na2OS12 10 ?20%，Na2SO4 1.2 ?1.8%，Na2CO3 1.0 ?
1.5%，聚3—氯丁烯0.01?0.04%,聚氨基硅氧烷0.3?1.2%，纳米碳I?2%，高岭土 0.3%?
0.8%，余量为水。将称量好的原料置于高压密封容器中加热至100°C?140°C，高压容器内压力达到40?70kg/cm2时，保持若干小时，然后冷却到室温，得到环保铅酸蓄电池再生液浓缩液。环保铅酸蓄电池再生液浓缩液与去离子水按I比99的比例混合而成，得到应用的环保铅酸蓄电池再生液。
[0012]效果实例:
接收2组48V蓄电池组，总计48个2V蓄电池，型号均为汤浅(YUASA) UXL-220-2N，标称容量为220Ah ;修复前全部处于报废状态，放电数据均不达标；
按照常规进行蓄电池外观检查，记录在蓄电池在修复前所做的排查工作，剔除因外观、损坏等因素而不具备修复价值的个体。经过检查，48个蓄电池单体无物理损坏现象，可以修复；
每个蓄电池单体，按照每AH加入ImL环保铅酸蓄电池再生液的方式，都加入220mL的环保铅酸蓄电池再生液；
把全部蓄电池分成8组，每组6个蓄电池单体，采用12V的蓄电池活化设备，对8组蓄电池进行活化；
在此批蓄电池组中，第一轮激活的达标率为100%，8组全部达标，无需进行第二轮激活处理。
[0013]有效性验证:
为验证蓄电池活化修复的有效性，使用专门的放电设备做核对性放电测试。以24个2V蓄电池单体为一组，共分2组，测试标准如下:
?第一组采用1C放电率、蓄电池组总电压下限43.2V、单体电压下限1.8V的配置；以放电时间为截止条件，检测常规放电应用效果。
[0014].第二组采用自定义核对放电模式，蓄电池组总电压下限43.2V、单体电压下限
1.8V的配置，以单体电压下限为放电截止条件来检测蓄电池组的放电容量。
[0015]蓄电池组放电截止条件是放电时间到、任何一个蓄电池单体电压低于1.8V、蓄电池组总电压低于43.2V三者其中之一。
[0016]测试结果:
第一组，设定为1C恒流放电。结论是:放电时间到，记录的蓄电池放电容量为219.385Ah，为标称的99.72% (由于全部蓄电池单体电压仍然高于1.8V，仍有可释放空间，理论上是满足100%的放电容量要求)；
第二组蓄电池组是按照1C放电率的电流进行放电，结论是单体电压低于1.8V、记录的蓄电池组放电容量为222.107Ah，是蓄电池组标称容量的100.96%。
[0017]二组蓄电池组均采用恒流放电模式进行核对性放电，根据放电记录数据，2组蓄电池核对性放电数据均达标。
【权利要求】
1.一种环保铅酸蓄电池再生液浓缩液，其特征在于由以下重量百分比配比组分组成:纳米氮化硅粉体11?15%，聚N-乙烯基吡咯烷酮0.1?0.15%，聚乙二醇0.2?0.25%，Na2OS12 10 ?20%，Na2SO4 1.2 ?1.8%，Na2CO3 1.0 ?1.5%，聚 3—氯丁烯 0.01 ?0.04%,聚氨基娃氧烧0.3?1.2%，纳米碳I?2%，高岭土 0.3%?0.8%，余量为水。
2.—种权利要求1所述环保铅酸蓄电池再生液浓缩液制作方法，其特征在于将称量好的原料置于高压密封容器中加热至100°C?140°C，高压容器内压力达到40?70kg/cm2时，保持若干小时，然后冷却到室温。
3.根据权利要求2所述的环保铅酸蓄电池再生液制作方法，其特征在于所述保持时间为24小时。
4.一种环保铅酸蓄电池再生液，其特征在于将浓缩液与去离子水按I比99的比例混合而成，所述浓缩液由以下重量百分比配比组分组成:纳米氮化硅粉体11?15%，聚N-乙烯基吡咯烷酮 0.1 ?0.15%，聚乙二醇 0.2 ?0.25 %，Na2OS12 10 ?20%，Na2SO4 1.2 ?1.8%，Na2CO3 1.0?1.5%，聚3—氯丁烯0.01?0.04%,聚氨基硅氧烷0.3?1.2%，纳米碳I?2%，高岭土 0.3%?0.8%，余量为水。
5.根据权利要求4所述的环保铅酸蓄电池再生液，其特征在于所述去离子水的绝缘电阻大于20M Ω。
【文档编号】H01M10/54GK104505553SQ201410689849
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】黄尚南, 蔡剑华, 黄颖健 申请人:广州泓淮电子科技有限公司