一种铅酸蓄电池修复液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种铅酸蓄电池修复液及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)将纳米石墨烯原液进行除杂处理，得到净化纳米石墨烯原液；(2)混合步骤(1)得到的所述净化纳米石墨烯原液和酸溶液，得到铅酸蓄电池修复液，所述铅酸蓄电池修复液由上述制备方法得到。本发明专利技术提供的制备方法以纳米石墨烯原液

【技术实现步骤摘要】
一种铅酸蓄电池修复液及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及蓄电池修复
，具体涉及一种铅酸蓄电池修复液及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]自从19世纪末铅酸蓄电池诞生以来，由于其具有成本低、性能优异的特点而发展迅速。然而，由于铅酸蓄电池在使用过程中采用大电流放电，其可用容量会明显降低。因此，通常会对铅酸蓄电池的深度放电加以限制。但是，在限制放电的情况下，即使在80％的放电深度下，其电化学性能也会逐渐下降，典型循环寿命约为1500次。一般铅酸蓄电池的寿命为2
‑
3年，但实际使用寿命却远低于预期寿命，常常只有1年或更短时间。为了改变这一状况，通常采用一些合理的手段延长铅酸蓄电池的寿命。其中，将废旧铅酸蓄电池进行修复，就是一种低成本、高效益的延长铅酸蓄电池使用寿命的方法。
[0003]目前，通常采用添加电解液的形式对铅酸蓄电池进行修复，但是添加的电解质附着于电极表面，只能起到轻度洗净表面的硫酸铅而不能彻底除去硫酸铅，并且硫酸铅再次结晶后还会再次附着到极板上，没有真正做到修复电池，其性能还是会随着使用时间延长而明显下降。
[0004]此外，铅酸蓄电池受环境温度的影响也很大，尤其是在低温下充放电性能较差，而现有的修复技术不能做到兼顾电池容量恢复和提高低温性能。
[0005]CN103311586A公开了一种铅酸蓄电池修复还原剂，该修复还原剂的成分及质量百分比含量如下：聚乙二醇0.5
‑
2.0％；聚乙烯醇0.5
‑
5.0％；2,3,6
‑
三甲基苯酚0.05
‑
1.0％；1,2
‑
丙二醇1.0
‑
5.0％；醋酸铵0.5
‑
5.0％；氧化石墨烯0.05
‑
0.5％；去离子水，余量。该修复还原剂不仅成分复杂，而且无法去除硫酸铅，因而对蓄电池的容量提升效果有限。
[0006]CN103474707A公开了一种铅酸蓄电池修复液及利用其修复铅酸蓄电池的方法，该铅酸蓄电池修复液包括催化络合剂、表面活性剂、疏松剂、硫酸盐添加剂和对甲苯磺酸钠。该修复铅酸蓄电池的方法包括：将蓄电池置入容器并注水使水面与蓄电池中盖齐平，调节水温并对蓄电池充电；使蓄电池横纵频波振动，取出蓄电池注入铅酸蓄电池修复液；取开路电压压差小于0.3V的蓄电池串联成组，以不同电流充电数次后以2H率放电，再次以不同电流充电数次；排出多余的铅酸蓄电池修复液。由此可见，其公开的修复液以及修复方法十分复杂，需要反复多次操作，并且难以达到良好的修复效果。
[0007]因此，提供一种铅酸蓄电池修复液及其制备方法和应用具有重要意义。

技术实现思路

[0008]针对以上问题，本专利技术的目的在于提供一种铅酸蓄电池修复液及其制备方法和应用，与现有技术相比，本专利技术提供的铅酸蓄电池修复液不仅修复效果好，而且可以迅速修复极板功能，可以用于铅酸类动力电池或铅酸类储能电池等领域，方便高效，可以大规模应用。
[0009]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种铅酸蓄电池修复液的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0011](1)将纳米石墨烯原液进行除杂处理，得到净化纳米石墨烯原液；
[0012](2)混合步骤(1)得到的所述净化纳米石墨烯原液和酸溶液，得到铅酸蓄电池修复液。
[0013]本专利技术通过将纳米石墨烯原液进行除杂处理，得到净化纳米石墨烯原液，可以去除金属元素，避免金属物质自放电导致电池性能下降；然后将净化纳米石墨烯原液和酸溶液直接混合，酸溶液可以作为补充电解质，即在不添加其它辅助添加剂的情况下，得到铅酸蓄电池修复液。本专利技术提供的铅酸蓄电池修复液以纳米石墨烯原液
‑
酸溶液为主要组成体系，一是具有较强的还原作用，其中含有的纳米石墨烯可以吸附在电池的极板上从而形成保护膜，降低极板表面的硫酸铅膜对电子传导的阻碍而减少电池内阻；二是利用纳米氧化石墨烯上附着的活性官能团，如羟基、羧基等，可以与铅离子形成稳定的配合物，能够迅速恢复极板功能，分解大的硫酸铅晶体达到高效除硫的目的，从而延长电池的使用寿命；三是能够重构硫酸铅晶体的形貌，降低硫酸铅的结晶度，使硫酸铅晶体在低温环境下更容易被转化成铅，提高电池的低温性能。由此可见，本专利技术提供的铅酸蓄电池修复液相比于已有的修复液而言，不仅组成简单，而且修复能力更强，还可以进一步提升蓄电池的低温电性能。
[0014]优选地，步骤(1)所述纳米石墨烯原液采用电化学方法制备得到。
[0015]优选地，所述纳米石墨烯原液中纳米石墨烯的粒径为5
‑
100nm，例如可以是5nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0016]本专利技术优选控制纳米石墨烯原液中纳米石墨烯的粒径在特定范围，可减缓极板硫化和增强活性点位的均匀分布，可一步提升电池的容量。
[0017]优选地，所述纳米石墨烯原液中固体氧化石墨烯片段的质量浓度为3
‑5‰
，例如可以是3
‰
、3.2
‰
、3.4
‰
、3.6
‰
、3.8
‰
、4
‰
、4.2
‰
、4.6
‰
、4.8
‰
或5
‰
，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0018]本专利技术中，所述固体氧化石墨烯片段即为纳米石墨烯。
[0019]优选地，步骤(1)所述纳米石墨烯原液的pH为1.5
‑
3.5，例如可以是1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.3、3.4或3.5，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0020]本专利技术优选控制纳米石墨烯原液的pH在特定范围，调制原液中各活性基团的组成，使其与水的溶解性增强，进一步提升电池的容量。
[0021]优选地，所述纳米石墨烯原液的电导率为1.1
‑
2ms/cm，例如可以是1.1ms/cm、1.2ms/cm、1.3ms/cm、1.4ms/cm、1.5ms/cm、1.6ms/cm、1.7ms/cm、1.8ms/cm、1.9ms/cm或2ms/cm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0022]本专利技术优选控制纳米石墨烯原液的电导率在特定范围，可调制原液中各活性基团的组成，使其与水的溶解性增强，进一步提升电池的容量。
[0023]优选地，所述纳米石墨烯原液的氧化还原电位为200
‑
350mV，例如可以是200mV本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铅酸蓄电池修复液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将纳米石墨烯原液进行除杂处理，得到净化纳米石墨烯原液；(2)混合步骤(1)得到的所述净化纳米石墨烯原液和酸溶液，得到铅酸蓄电池修复液。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述纳米石墨烯原液采用电化学方法制备得到；优选地，所述纳米石墨烯原液中纳米石墨烯的粒径为5
‑
100nm；优选地，所述纳米石墨烯原液中固体氧化石墨烯片段的质量浓度为3
‑5‰
。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述纳米石墨烯原液的pH为1.5
‑
3.5；优选地，所述纳米石墨烯原液的电导率为1.1
‑
2ms/cm；优选地，所述纳米石墨烯原液的氧化还原电位为200
‑
350mV。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述除杂处理包括：去除纳米石墨烯原液中的金属元素；优选地，所述金属元素包括铁、铜、铬、镉或镍中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述金属元素的存在形式包括金属离子和/或金属氧化物；优选地，所述除杂处理的方式包括磁吸或络合剂吸附；优选地，所述磁吸的磁通量为0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖丰，崔旭，朱光华，
申请(专利权)人：北京旭华时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：