[發明專利]鉛酸電池正極活性物質修復方法

有效

• 申請號: 202210097028.6
• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114566724B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 唐勝群;李艷芬;陳龍霞;吳濤;戰祥連;張杰;李敏;唐慧芹
• 申請（專利權）人: 淄博火炬能源有限責任公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 趙真真

本發明涉及一種鉛酸電池正極活性物質修復方法，屬于鉛酸蓄電池技術領域。本發明包括：(1)對需要修復的鉛酸電池進行小電流完全放電；(2)將正極群取出后與輔助極群組成過渡電池，灌注硫酸電解，進行充電；(3)將正極群取出水洗后放入恒溫箱中慢速氧化處理；(4)將極群與輔助極群重新組成過渡電池，灌注硫酸鈉溶液，靜置后進行充電；(5)取出正極群，水洗干燥，干燥后與原電池的負極群組合，放入原來的電池槽中，灌注硫酸電解液進行補充電。本發明設計科學合理，無需添加其他添加劑，從根本上滯緩了正極活性物質二氧化鉛的結晶化進程，抑制了活性物質的軟化脫落和性能下降，明顯延長了鉛酸電池的循環使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種鉛酸電池正極活性物質修復方法，屬于鉛酸蓄電池技術領域。

背景技術

鉛酸蓄電池失效的一個常見模式為正極活性物質的軟化脫落，而活性物質軟化脫落的主要原因是隨著電池循環充放電的進行，正極活性物質二氧化鉛的形態由化成后的無定型態向結晶化以及珊瑚化轉變，因此二氧化鉛的結晶化或珊瑚化造成了活性物質的軟化和脫落。

目前解決這一問題的方法主要集中在以下幾個方面：

(1)正極添加四堿式硫酸鉛(4BS)晶種，提高活性物質的強度；

(2)采用管式正極結構，依靠排管的物理作用抑制活性物質的脫落；

(3)優化固化溫度，增加電極內4BS的含量或優化孔率，增加化成后α-二氧化鉛的含量，從而提高電極的機械強度，延緩軟化和脫落；

(4)脈沖充電，該方法利用負脈沖或正脈沖充電的方法將大顆粒的硫酸鉛溶解，從而起到恢復容量作用。

但上述四種方法的作用有限，且均未能從根本上解決活性物質隨著循環期間結晶化進程的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種鉛酸電池正極活性物質修復方法，其設計科學合理，無需添加其他添加劑，從根本上滯緩了正極活性物質二氧化鉛的結晶化進程，抑制了活性物質的軟化脫落和性能下降，明顯延長了鉛酸電池的循環使用壽命。

本發明所述的鉛酸電池正極活性物質修復方法，包括以下步驟：

(1)完全放電：對需要修復的鉛酸電池進行小電流完全放電，電流值為0.005C₅-0.1C₅，終止電壓單格不高于0.1V；

(2)陰極極化：將完全放電完成的負極群取出放入水中保存備用，正極群取出后與輔助極群組成過渡電池，灌注1.06-1.10g/mL的硫酸電解，以正極群為陰極，輔助極群為陽極進行充電，充電量倍數為正極群額定容量的4倍-7倍。充電方法：0.1C，1h；0.2C，1h；0.25C，10h；0.2C，10h；0.1C，5-15h。其中X的值根據需要可調整，此外，對該過程條件下的充電方法進行其他調整，仍為本發明的保護范圍。

(3)正極群氧化處理：步驟(2)完成后，將正極群取出，完全水洗后，馬上放入溫度5℃-20℃的恒溫箱中慢速氧化處理，處理期間充分鼓入空氣，該過程時間不低于10h。根據鉛的氧化情況，可重復該步驟數次，直到化學分析氧氣鉛含量高于30％為止。

(4)正極群二次化成：將步驟(3)完成的極群與輔助極群重新組成過渡電池，灌注濃度高于2-5mol/L的硫酸鈉溶液，正極群為陽極，輔助極群為陰極，靜置2h后進行充電：充電方法：0.1C，1h；0.2C，1h；0.25C，10h；0.2C，10h；0.1C，5-15h。其中X的值根據需要可調整，此外，對該過程條件下的充電方法進行其他調整，仍為本發明的保護范圍。