一种铅酸蓄电池修复活化剂及其制备方法与流程

文档序号:15564288发布日期:2018-09-29 02:58阅读:1878来源:国知局

本发明涉及废旧电池的回收再利用技术领域,具体是一种铅酸蓄电池修复活化剂及其制备方法。



背景技术:

铅酸蓄电池具有价格低廉、性能可靠和使用温度范围广等优点,被广泛应用于电信、电力、金融、汽车、铁路、广播电视、太阳能、风能、国防等各行各业。特别是随着汽车和电动自行车行业的快速发展。铅酸电池在大量使用的同时,电池的报废问题成为各国政府及广大用户关心的焦点问题。西方发达国家,在铅酸蓄电池的使用和回收都有着严格的制度规定。政府鼓励用户使用延长电池使用寿命的新技术,铅酸电池的修复与维护已成为每年数亿美元的行业,政府从财税政策上对其进行支持与保护。

为了保证电力供应的及时和稳定,许多蓄电池常常未到使用寿命就会报废,造成资源的大量浪费。其中,负极不可逆硫酸盐化所导致的容量下降是电池报废的主要原因。铅酸蓄电池在放电过程中生成溶解度很低的pbso4,达到饱和后就会不断以晶体形式析出。正常放电过程中生成的pbso4是以微小的结晶颗粒均匀分布在电池的极板上,充电时能较为容易地还原为pb和pbo2。但在使用一段时间后,总会有一部分pbso4不能还原为海绵状pb,这些pbso4逐渐积累长大,直至堵塞极板和隔板的微孔,妨碍电解液的渗透,增加电池内阻,提高充电电压,最终降低电池的充电接受能力,这就是硫酸盐化。若存在贮存温度较高,使用过程中浮充电压过低,初充电不足、经常充电不足或者深度放电等问题时,铅酸蓄电池的硫酸盐化速率会更快,当硫酸盐化达到一定程度,电池只能失效报废。大量研究证实,加入添加剂是减缓硫酸盐化程度,提高充放电循环性能能的有效途径之一。但是现有的铅酸蓄电池修复活化剂的修复时间较长,修复效率低,而且其修复效果不佳。因此,本发明提供一种铅酸蓄电池修复活化剂及其制备方法。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种铅酸蓄电池修复活化剂及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种铅酸蓄电池修复活化剂,按下列重量份数的原料制成:乙炔碳黑2-8份、硫酸锌5-15份、硫酸钠5-10份、硫酸溶液1-5份、纳米银0.5-2份、对甲苯磺酸钠1-3份、聚乙二醇单甲醚1-3份、柠檬酸钾2-5份、磷酸二氢钾1-4份、反丁烯二酸0.1-1份、二茂铁0.5-1份、二氧化钛0.2-1份、丙三醇0.5-2份、水玻璃2-5份、普鲁兰多糖1-2份、碳酸钠0.2-1份、羧甲基壳聚糖0.5-2份、维生素e0.1-1份、去离子水40-80份。

作为本发明进一步的方案:按下列重量份数的原料制成:乙炔碳黑6份、硫酸锌10份、硫酸钠8份、硫酸溶液2份、纳米银1份、对甲苯磺酸钠1.2份、聚乙二醇单甲醚1.6份、柠檬酸钾3.4份、磷酸二氢钾3.2份、反丁烯二酸0.5份、二茂铁0.7份、二氧化钛0.5份、丙三醇1份、水玻璃3份、普鲁兰多糖1.2份、碳酸钠0.5份、羧甲基壳聚糖1份、维生素e0.4份、去离子水65份。

作为本发明进一步的方案:硫酸溶液的ph为5.8-6.5。

一种铅酸蓄电池修复活化剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)将硫酸锌、硫酸钠、对甲苯磺酸钠、聚乙二醇单甲醚、磷酸二氢钾、丙三醇、水玻璃和羧甲基壳聚糖加入去离子水中,在50-65℃下搅拌混合30-45min,得到混合物a;

(2)将混合物a、柠檬酸钾、反丁烯二酸、二茂铁、碳酸钠和维生素e混合,升温至85-105℃,搅拌混合1-2h,降至室温,得到混合物b;

(3)将硫酸溶液、乙炔碳黑、普鲁兰多糖、纳米银和二氧化钛依次加入混合物b中,然后在室温下搅拌混合1-2h,制成悬浊液,即得铅酸蓄电池修复活化剂。

作为本发明进一步的方案:步骤(1)将硫酸锌、硫酸钠、对甲苯磺酸钠、聚乙二醇单甲醚、磷酸二氢钾、丙三醇、水玻璃和羧甲基壳聚糖加入去离子水中,在55℃下搅拌混合40min,得到混合物a。

作为本发明进一步的方案:步骤(2)将混合物a、柠檬酸钾、反丁烯二酸、二茂铁、碳酸钠和维生素e混合,升温至98℃,搅拌混合1.2h,降至室温,得到混合物b。

作为本发明进一步的方案:步骤(3)将硫酸溶液、乙炔碳黑、普鲁兰多糖、纳米银和二氧化钛依次加入混合物b中,然后在室温下搅拌混合1.6h,制成悬浊液,即得铅酸蓄电池修复活化剂。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明的铅酸蓄电池修复活化剂具有修复时间较短、修复效率高的优点,且对硫化蓄电池的修复效果较佳,有效解决了铅酸蓄电池因硫酸盐化导致的容量失效的问题,电池修复后的性能好,提高了电池的使用寿命;本发明的制备方法简单易行,有利于推广。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种铅酸蓄电池修复活化剂,按下列重量份数的原料制成:乙炔碳黑2份、硫酸锌5份、硫酸钠5份、硫酸溶液1份、纳米银0.5份、对甲苯磺酸钠1份、聚乙二醇单甲醚1份、柠檬酸钾2份、磷酸二氢钾1份、反丁烯二酸0.1份、二茂铁0.5份、二氧化钛0.2份、丙三醇0.5份、水玻璃2份、普鲁兰多糖1份、碳酸钠0.2份、羧甲基壳聚糖0.5份、维生素e0.1份、去离子水40份。硫酸溶液的ph为5.8。

一种铅酸蓄电池修复活化剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将硫酸锌、硫酸钠、对甲苯磺酸钠、聚乙二醇单甲醚、磷酸二氢钾、丙三醇、水玻璃和羧甲基壳聚糖加入去离子水中,在50℃下搅拌混合30min,得到混合物a;(2)将混合物a、柠檬酸钾、反丁烯二酸、二茂铁、碳酸钠和维生素e混合,升温至85℃,搅拌混合1h,降至室温,得到混合物b;(3)将硫酸溶液、乙炔碳黑、普鲁兰多糖、纳米银和二氧化钛依次加入混合物b中,然后在室温下搅拌混合1h,制成悬浊液,即得铅酸蓄电池修复活化剂。

选用一个刚停运拟报废的2v100ah的阀控电池,卸下阀盖后,加入该修复活化剂,以0.1c进行2周期充电放电后,以10小时率放电,测得放电容量达到92ah。

实施例2

一种铅酸蓄电池修复活化剂,按下列重量份数的原料制成:乙炔碳黑8份、硫酸锌15份、硫酸钠10份、硫酸溶液5份、纳米银2份、对甲苯磺酸钠3份、聚乙二醇单甲醚3份、柠檬酸钾5份、磷酸二氢钾4份、反丁烯二酸1份、二茂铁1份、二氧化钛1份、丙三醇2份、水玻璃5份、普鲁兰多糖2份、碳酸钠1份、羧甲基壳聚糖2份、维生素e1份、去离子水80份。硫酸溶液的ph为6.5。

一种铅酸蓄电池修复活化剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将硫酸锌、硫酸钠、对甲苯磺酸钠、聚乙二醇单甲醚、磷酸二氢钾、丙三醇、水玻璃和羧甲基壳聚糖加入去离子水中,在65℃下搅拌混合45min,得到混合物a;(2)将混合物a、柠檬酸钾、反丁烯二酸、二茂铁、碳酸钠和维生素e混合,升温至105℃,搅拌混合2h,降至室温,得到混合物b;(3)将硫酸溶液、乙炔碳黑、普鲁兰多糖、纳米银和二氧化钛依次加入混合物b中,然后在室温下搅拌混合2h,制成悬浊液,即得铅酸蓄电池修复活化剂。

选用二个新的12v12ah的铅酸蓄电池,其中一个按照电解液容量的5%加入该修复活化剂,限流恒压充电至14.8v后,以2小时率即6.0a放电至10.5v为一个循环,另一个不添加修复剂;加入本发明修复剂的蓄电池充放电循环寿命为580次,未添加本发明修复剂的蓄电池充放电环寿命为268次。

实施例3

一种铅酸蓄电池修复活化剂,按下列重量份数的原料制成:乙炔碳黑6份、硫酸锌10份、硫酸钠8份、硫酸溶液2份、纳米银1份、对甲苯磺酸钠1.2份、聚乙二醇单甲醚1.6份、柠檬酸钾3.4份、磷酸二氢钾3.2份、反丁烯二酸0.5份、二茂铁0.7份、二氧化钛0.5份、丙三醇1份、水玻璃3份、普鲁兰多糖1.2份、碳酸钠0.5份、羧甲基壳聚糖1份、维生素e0.4份、去离子水65份。硫酸溶液的ph为6.2。

一种铅酸蓄电池修复活化剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将硫酸锌、硫酸钠、对甲苯磺酸钠、聚乙二醇单甲醚、磷酸二氢钾、丙三醇、水玻璃和羧甲基壳聚糖加入去离子水中,在55℃下搅拌混合40min,得到混合物a;(2)将混合物a、柠檬酸钾、反丁烯二酸、二茂铁、碳酸钠和维生素e混合,升温至98℃,搅拌混合1.2h,降至室温,得到混合物b;(3)将硫酸溶液、乙炔碳黑、普鲁兰多糖、纳米银和二氧化钛依次加入混合物b中,然后在室温下搅拌混合1.6h,制成悬浊液,即得铅酸蓄电池修复活化剂。

选用一个刚停运拟报废的2v300ah的阀控电池,卸下阀盖后,加入该修复活化剂,以2.35v的电压进行2周期恒压充电放电后,以10小时率放电,测得放电容量达到285ah。

实施例4

一种铅酸蓄电池修复活化剂,按下列重量份数的原料制成:乙炔碳黑3.5份、硫酸锌11份、硫酸钠6.5份、硫酸溶液4.3份、纳米银0.6份、对甲苯磺酸钠2.2份、聚乙二醇单甲醚1.9份、柠檬酸钾4.2份、磷酸二氢钾2.7份、反丁烯二酸0.9份、二茂铁0.6份、二氧化钛0.7份、丙三醇1.3份、水玻璃4.1份、普鲁兰多糖1.1份、碳酸钠0.7份、羧甲基壳聚糖1.3份、维生素e0.2份、去离子水75份。硫酸溶液的ph为6。

一种铅酸蓄电池修复活化剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将硫酸锌、硫酸钠、对甲苯磺酸钠、聚乙二醇单甲醚、磷酸二氢钾、丙三醇、水玻璃和羧甲基壳聚糖加入去离子水中,在52℃下搅拌混合42min,得到混合物a;(2)将混合物a、柠檬酸钾、反丁烯二酸、二茂铁、碳酸钠和维生素e混合,升温至88℃,搅拌混合1.8h,降至室温,得到混合物b;(3)将硫酸溶液、乙炔碳黑、普鲁兰多糖、纳米银和二氧化钛依次加入混合物b中,然后在室温下搅拌混合1.3h,制成悬浊液,即得铅酸蓄电池修复活化剂。

选用一个刚停运拟报废的2v300ah的阀控电池,卸下阀盖后,加入该修复活化剂,以2.35v的电压进行2周期恒压充电放电后,以10小时率放电,测得放电容量达到276ah。

本发明的铅酸蓄电池修复活化剂具有修复时间较短、修复效率高的优点,且对硫化蓄电池的修复效果较佳,有效解决了铅酸蓄电池因硫酸盐化导致的容量失效的问题,电池修复后的性能好,提高了电池的使用寿命;本发明的制备方法简单易行,有利于推广。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

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