一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法及装置，其中装置包括：一高频电源产生装置，一整流二极管，其连接于高频电源产生装置与铅酸蓄电池之间，一介质阻挡放电受体，其连接于高频电源产生装置与铅酸蓄电池之间，该介质阻挡放电受体为碳材介质受体；本发明专利技术方法至少包括有：施加一高频电源到一整流二极管，用于产生脉冲高频电源施予电池进行充电；施加一高频电源到一介质阻挡放电受体，用于产生等离子体与更高频的多频电源施予电池内部，还原硫酸铅化合物，使电池氧化还原的电化学反应能正常运作，延长电池的使用寿命，本发明专利技术简易方便、成本低、效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铅酸电池的修护方法及其装置，尤其涉及一种用于铅酸电池(Sealed Rechargeable Battery)的还原硫酸铅化合物的方法及装置。
技术介绍
现行的充电电池中，像是移动通讯设备、精密电子仪器、相机或手机都已 经使用锂电池或其它更具经济效益的充放电电池，但是铅酸电池(Sealed Rechargeable Battery)所具有的续航力，以及铅酸电池的蓄电量，让铅酸电池在 车用电池、不断电系统(Uninterrupted Power Systems, UPS)，或是照明系统到今日仍然是首要选择，使用率居高不下。以汽车为例，其所使用之铅酸电池(俗 称电瓶)为一种以铅(Pb)及二氧化铅(Pb02)为电极，以硫酸(H2S04)为电解质的装置。此种装置，主要是由氧化还原化学反应，使电池可以随时提供足够的 电力供给使用。通常，铅酸电池在正常使用过程中，由于不完全充放电或长期处于待使用 的状态时，其电池内部会不断产生结晶硫化物，并且结晶硫化物覆盖在极板上 阻碍了电化学反应的正常运行，并且影响电能的输出。而且随着极板上结晶硫 化物的不断增多，铅酸电池的容量会不断的下降，直至完全失效为止。另外，铅酸电池的负极板在放电时，当氧化铅与硫酸溶液进行电化学反应 时会产生硫酸铅，且硫酸铅物质系以结晶方式存在。通常，因缓慢放电所形成 的大颗粒硫酸铅结晶以及过度的大电流充电与放电皆会造成过于紧密的硫酸 铅结晶。当大颗粒的硫酸铅结晶覆盖于负极板上面会掩盖活性物质，因而产生硫化的现象，或称「假性电量现象」。若铅酸电池的覆盖程度加大时，则会逐渐丧失电荷的充放电能力。目前的铅酸电池中，其寿命终结的原因有70%以 上属于硫化所引起的。一般导致铅酸电池的硫化原因，常见的有下列三种情况(l)充电电压设 定过高或过低，容易形成大颗粒的硫酸铅结晶。(2)过度的大电流充电与放电， 容易形成紧密的硫酸铅的大颗粒结晶。(3)铅酸电池停用后，微弱的自主性放 电所形成大颗粒的硫酸铅结晶，导致储存电量的铅酸电池约6个月后，蓄电能 力明显下降。 一年以后，几乎无法再使用。由此可之，因为电池寿命的减短，造成消费者的负担，且由于废弃的铅酸 电池具有污染，因而带来环保的问题。因此，铅酸电池的效能维护以及延长使 用寿命，是亟待解决的问题。为了解决上述问题，产生了使用脉冲或高频技术来修复铅酸电池的方法，脉冲或高频的方式修复铅酸电池有下述缺点(1) 该方法是利用高压电子技术，让储能组件瞬间放出高压脉冲，由于高压 脉冲所产生的电流不大，所以无法縮减对铅酸电池的修护时间，通常修复 用的高压电子器件要装在汽车上使用，以便长时间对铅酸电池修护。(2) 使用高压脉冲会对外围的电子仪器产生电磁干扰，所以长久使用下，即使电池修复了，但是外围的电子装置也会因会电磁长久的干扰产生损坏， 这样子整体效益令人感到质疑，这对汽车或其它设备整体的使用有很大的 影响。(3) 高频方法是利用切换电路产生出高频施加于电池的电源。由于切换电路 的电流限制，所以对铅酸电池修护需要很长的时间，效益低，高频器件通 常要装在汽车便于长时间对铅酸电池修护。(4) 高频方法所产生的频率为固定的，这些频率未必适用于硫化的硫酸铅， 如果没有掌握硫酸铅的晶体结构而随意的输入高频讯号，只会造成能量消 耗而无明显效益。5(5)使用高频震荡会产生高频谐波，高频谐波对外围的电子仪器会产生干扰， 所以对汽车或其它设备整体的使用有很大的影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服上述缺陷，方便、低成本、高效率地解离 电池内部的水分子及电极板上硫酸铅化合物结晶与堆积，促使电池氧化还原的 电化学反应能正常进行，以延长电池的使用寿命。本专利技术采用以下技术方案来解决上述技术问题: 一种用于铅酸电池的还原 硫酸铅化合物的方法，该方法至少包括以下步骤1) 、施加一高频电源到一整流二极管，用于产生脉冲电源施予电池进行充电；2) 、施加一高频电源到一介质阻挡放电，用于产生多数个等离子体与更高频的多频谐波与施予电池内部，进行还原硫酸铅化合物；以及 重复以上的步骤，促使铅酸电池的电化学反应正常进行。 本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法，其中该介质阻挡放电受体为氧化铝与碳所组成的碳材介质受体。本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法，其中该介质阻挡放电受体为海绵体结构，其内部有多数个呈不规则形状的空气隙。本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法，其中该介质阻挡放电受体为具有多数个非线性时变电阻与时变电容的碳材介质受体。本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法，其中该介质阻挡放电受体为具有上升前缘斜率陡峭的高电压脉冲电晕放电的电压波形的碳材介质受体。本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法，其中该介质阻挡放 电受体为具有多数个不同的等效电阻与等效电容的碳材介质受体。本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法，其中该介质阻挡放6电受体为产生多数个不同的高频多频谐波的碳材介质受体。本专利技术 一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法，其中该等离子体为非热平衡态等离子体(Non-Thermal Equilibrium Plasma)。本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法，其中该高频电源提 供的电压在400V-500V之间，频率为10kHz 200kHz之间。本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法，其中该脉冲高频电 源提供的脉冲为正半周脉冲。本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的装置，该装置至少包括 一高频电源产生装置，用于产生高频电源； 一整流二极管，其连接于高频电源 产生装置与铅酸蓄电池之间，用于产生一脉冲高频电源施予电池进行充电；以 及一介质阻挡放电受体，其连接于高频电源产生装置与铅酸蓄电池之间，用于 产生多数个等离子体与高频多频谐波施予电池进行还原硫酸铅化合物;该介质 阻挡放电受体为碳材介质受体。本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的装置，其中该介质阻挡放 电受体为氧化铝与碳所组成的碳材介质受体。本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的装置，其中该介质阻挡放 电受体为任何形状的海绵体结构，其内部有多数个呈不规则形状的空气隙。本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的装置，其中该介质阻挡放 电受体为具有多数个非线性时变电阻与时变电容的碳材介质受体。本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的装置，其中该高频电源产 生装置至少包括有一输入电路，用于提供电源，其至少包括有一交流电源、 一桥式整流器、 一滤波电容以及一滤波电感；一升压电路，用于产生高压电源，其至少包括有一隔离变压器及一闸流体；以及一用于调变脉冲宽度的脉冲宽度调变(PWM)电路。本专利技术一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的装置，其中该高频电源产生装置提供的电压在400V 500V之间，频率在10kHz 200kHz之间。本专利技术 一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的装置，其中该整流二极管 用于提供一正脉冲高频电源。本专利技术的用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法及装置，其主要利用具 特殊形状结构的碳材介质受体，作为一介质阻挡放电受体，产生高频多频谐波 及多数个非热平衡态等离子体(Non-Thermal Equ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法，其特征在于，该方法至少包括有以下步骤：　１）、施加一高频电源到一整流二极管，用于产生脉冲高频电源施予电池进行充电；　２）、施加一高频电源到一介质阻挡放电受体，用于产生等离子体与更高频的多频电源施予电池内部，进行还原硫酸铅化合物；　以及重复以上的步骤，促使铅酸电池的电化学反应正常进行。

【技术特征摘要】
1. 一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法，其特征在于，该方法至少包括有以下步骤1)、施加一高频电源到一整流二极管，用于产生脉冲高频电源施予电池进行充电；2)、施加一高频电源到一介质阻挡放电受体，用于产生等离子体与更高频的多频电源施予电池内部，进行还原硫酸铅化合物；以及重复以上的步骤，促使铅酸电池的电化学反应正常进行。2. 如权利要求1所述的一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法， 其特征在于，所述介质阻挡放电受体为氧化铝与碳组成的碳材介质受体。3. 如权利要求1所述的一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法， 其特征在于，所述介质阻挡放电受体为海绵体结构，其内部具有多数个成不规 则形状的空气隙供空气流通。4. 如权利要求1所述的一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法， 其特征在于，所述介质阻挡放电受体具有非线性时变电阻与时变电容的碳材介 质受体。5. 如权利要求1所述的一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法， 其特征在于，所述介质阻挡放电受体为产生高频多频谐波的碳材介质受体。6. 如权利要求1所述的一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法， 其特征在于,所述介质阻挡放电受体为产生非热平衡态等离子体的碳材介质受 体。7. 如权利要求1所述的一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法， 其特征在于，所述高频电源提供的频率为10kHz 200kHz之间，电压在 400V 500V之间。8. 如权利要求1所述的一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的方法， 其特征在于，所述脉冲高频电源提供的脉冲为一正半周脉冲。9. 一种用于铅酸电池的还原硫酸铅化合物的装置，该装置至少包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄思伦，赖炎卿，
申请(专利权)人：黄思伦，赖炎卿，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]