[发明专利]一种环保铅酸蓄电池纳米修复剂及其制备方法

说明书

一种环保铅酸蓄电池纳米修复剂，由下列原料重量份数组成，聚苯乙烯水性螯合聚合物1‑10份、聚氧乙烯聚氧丙烯改性二甲基硅氧烷聚合物1‑15份、硫酸盐1‑6份、纳米粒子添加剂1‑8份、去离子水62‑95份；本发明修复剂可在电池极板上形成分子自排列保护膜，防止硫酸铅结晶体再次附着电极板，高效解决硫化现象，使用方便、性能稳定、安全无毒等特性，修复率高。

技术领域

本发明属于铅酸蓄电池技术领域，具体涉及的是一种环保型铅酸蓄电池高效纳米修复剂及其制备方法。

背景技术

铅酸蓄电池是一种采用稀硫酸做电解液，用二氧化铅和海绵状铅分别作为电池的正极和负极的酸性蓄电池，铅酸蓄电池具有内阻小、价格低廉、高低温性能好、充放电性能好、安全可靠等突出优点，一经出现就受到人们的关注并得到广泛应用。被广泛应用于航空航天、铁路运输、长途汽运、远洋轮渡、生活通讯、金融交流、各种备用电源、储能电源以及特殊用途的牵引电源等国防和生活的各个方面。在各类蓄电池中，铅酸蓄电池的使用量占到75%。铅酸蓄电池的设计寿命一般为10～12年，而在现实使用中，由于维护不当、电解液挥发、负极硫化、正极板栅软化、热失控、隔膜失效、自放电等原因均会导致蓄电池提前失效，使用寿命大大缩短，加液电瓶使用寿命在三年左右，免维护电瓶在两年左右。铅酸蓄电池的过早报废不仅严重浪费能源，大大增加了使用成本，而且严重污染环境，已成为各级政府及各企事业单位的关注热点，据有关数据统计，每年报废的蓄电池大约有2亿只，其中至少有5000万只是可以进行修复的。事实上失效的原因主要可归结为失水、机械故障、正极板物质脱落、负极板物质硫酸铅结晶盐化4大原因，其中最常见的是负极板盐化，占铅酸蓄电池失效原因90—95%。

现有技术中，铅酸蓄电池修复的方法主要有大电流充电击穿溶解硫酸铅结晶，但是该方法在消除硫化过程中存在加重失水和正极板软化现象，对电池寿命容易造成严重损伤；脉冲充电采用脉冲波使硫酸铅结晶体重新转化为晶体细小、电化学性高的可逆硫酸铅，使其能正常参与充放电的化学反应，此方法容易导致电池极板剧烈发热、活性物质脱落和失水；在线除硫通过长时间的小电流脉冲充电，剥离极板上的硫酸铅晶体，抑制硫酸铅晶体在极板上的重新附着，此方法使用的设备成本高，修复周期长，电池组修复的一致性差，对严重硫化现象电池修复效果差；化学除硫在电池中加入“活化剂”，在电流的作用下，离子在负极表面富集，使极板表面局部pH 值降低，硫酸铅在碱环境中溶解度增大，表面的硫酸铅部分溶解）此方法活化剂对极板有溶解作用，降低极板机械强度，加速极板上活性物质脱落。中国专利201310200492.4公开了一种铅酸蓄电池修复剂的制备方法，但存在修复剂修复功能不全面，仅对硫化失效电池有效，对其他原因造成的电池失效修复效果不佳，修复剂制备周期长，制备效率低，稳定性差等缺陷。中国专利200610076877.4公开了一种废旧铅蓄电池变化组合脉冲充电修复方法，用常规正、负脉冲充电时间占空比的组合脉冲进行充电到65％至75％，增加组合脉冲中负脉冲充电时间，用新的正、负脉冲充电时间占空比继续充电至80％到90％，仅在负脉冲继续充电的情况下，对蓄电池放电，该方法需要耗费大量的电力和时间。达不到国家规定的有关标准。

发明内容

本发明的目的就是解决上述不足，提供一种环保型铅酸蓄电池纳米修复剂及其制备方法，制备的修复剂能有效解决现有技术中存在电池修复不全面、操作麻烦、效果差、易造成二次污染、制备周期长、制备效率低、稳定性差的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的，一种环保型铅酸蓄电池纳米修复剂，其特征在于是由聚苯乙烯水性螯合聚合物、聚氧乙烯聚氧丙烯改性二甲基硅氧烷聚合物、硫酸盐、纳米粒子添加剂组成。

所述聚苯乙烯水性螯合聚合为聚苯乙烯亚胺基二乙酸螯合树脂、聚苯乙烯氨基乙酸螯合树脂、聚苯乙烯亚胺基咪唑螯合树脂中的一种或几种组成的混合物。

所述聚氧乙烯聚氧丙烯改性二甲基硅氧烷聚合物为聚(二甲基硅氧烷-3-羟基丙基甲基硅氧烷)聚氧乙烯聚氧丙烯醚。

所述硫酸盐为硫酸锂、硫酸钠、硫酸钾中的一种或几种组成的混合物。