1、鉛酸蓄電池的硫酸鹽化

假如不考慮生產(chǎn)質(zhì)量和非正常使用問題，鉛酸蓄電池的壽命重要由正極板柵的腐蝕變形速度和不可逆硫酸鹽化的積累速度所決定。一般來說，板柵腐蝕至最終報廢的周期較長，相對而言，不可逆硫酸鹽化是影響蓄電池壽命的最重要和最常見的原因。鉛酸蓄電池的報廢，緣自反復(fù)充放電過程中極板板柵的變形和活性物質(zhì)的脫落。

由多孔電極理論可知，鉛酸蓄電池的極板屬于兩相多孔電極（全浸式擴散電極）。工作時電解液滲入多孔電極的孔隙中，在液-固兩相界面上進行電極反應(yīng)。在這種情況下，極板上的活性物質(zhì)與電解液的接觸面積很大，在正常充放電時很容易引起電化學(xué)反應(yīng)。但是，由于應(yīng)用狀態(tài)復(fù)雜多變，很難保證理論上的正常充放條件。絕大多數(shù)鉛酸蓄電池，尤其是浮充電狀態(tài)下的固定電池，均令使用中發(fā)生不同程度的不可逆硫酸鹽化，即在極板上形成了一層粗大堅硬、不易溶解的硫酸鉛重結(jié)晶體。它堵塞了極板的毛細孔和外表面，從而阻礙了電解液與活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，減少了活性物質(zhì)的用途量，最終導(dǎo)致電池容量失效。

正常使用的鉛酸蓄電池，在放電時形成硫酸鉛結(jié)晶，在充電時能夠較容易地還原為鉛。假如電池的使用和維護不善，例如長期放置不用或經(jīng)常充電不足、過放電等等，負極上就會逐漸形成一種粗大堅硬的硫酸鉛結(jié)晶。這種硫酸鉛結(jié)晶不導(dǎo)電，在常規(guī)的充電方式下很難分解。這種現(xiàn)象被稱為不可逆硫酸鹽化。它引起蓄電池的內(nèi)阻增大、容量下降，其形成的重要原因是硫酸鉛的重結(jié)晶現(xiàn)象導(dǎo)致粗大結(jié)晶形成后溶解度減小進而無法分解。

2、技術(shù)原理

我們的京環(huán)科鉛酸蓄電池復(fù)原技術(shù)，其重要目的就是將不可逆的粗大堅硬的硫酸鹽晶體迅速地打碎分解，使蓄電池恢復(fù)到正常的使用狀態(tài)。我們采用的方法是一種物理+化學(xué)的綜合方法，根據(jù)硫酸鹽結(jié)晶對蓄電池極板深度、附著力、晶格取相測定它的性質(zhì)，并分析與計算活化劑對蓄電池極板硫酸鹽的使用定量，以更好的清除和防止在蓄電池極板上的不可逆硫酸鹽結(jié)晶，大大新增極板活性物質(zhì)與電解液接觸面積。

復(fù)原大概流程為：將專門配置的活化劑定量注入蓄電池內(nèi)，再用我公司智能/高頻蓄電池活化儀特定的高頻脈沖電流對電池進行激活復(fù)原，最后用我公司智能/恒流蓄電池放電儀對活化電池進行放電檢測容量，放電的同時進一步促進了活化劑有效成分更深入電池內(nèi)部。這種方法的重要特點是迅速、有效。活化劑的加入，一方面加速了原本不導(dǎo)電的硫酸鉛分解，另一方面也保證了蓄電池在高頻電流進行激活時溫度不過度升高，有效地保護了蓄電池。

采用這種方法處理的蓄電池，極板上的大晶體全部被分解，電解液的酸根離子大大新增，比重也恢復(fù)到正常水平。蓄電池又復(fù)原到一個新的初始狀態(tài)。關(guān)于絕大多數(shù)正常使用的蓄電池，經(jīng)過這樣的復(fù)原處理，能再繼續(xù)工作一個使用周期。

顯微鏡下硫酸鉛結(jié)晶極板和復(fù)原后的極板

3、技術(shù)創(chuàng)新點

鉛酸蓄電池復(fù)原技術(shù)重要是以鉛酸蓄電池活化理論作為基礎(chǔ)。在鉛酸蓄電池的使用過程中，除去自然損耗及機械故障外，許多鉛酸蓄電池在使用過程中會發(fā)現(xiàn)內(nèi)阻增大，充電不足，在還不到壽命終期就不能使用了。以往解決這一問題的辦法重要是在鉛酸蓄電池中新增一些活性物質(zhì)，這種活性物質(zhì)多以碳作為基礎(chǔ)。而我們所采用的鉛酸蓄電池復(fù)原技術(shù)中，最能體現(xiàn)技術(shù)特色的重要創(chuàng)新點有兩處：

第一，發(fā)明了一種專用活化劑，通過與電解液和極板之間的電化學(xué)反應(yīng)，利于分解鉛酸蓄電池中不可逆硫化大分子，能有效去除極板上的硫酸鉛晶體。

傳統(tǒng)的蓄電池維護液或活性劑，只能起到補充電解液，維護蓄電池正常工作，或者可在一定程度上延緩電池硫化，但不能徹底防止或消除硫化現(xiàn)象。少數(shù)產(chǎn)品，關(guān)于硫化不嚴重、還能正常使用的蓄電池，也可以去掉部分硫酸鉛晶體，提高電池容量，但一般只是局限在4070%的范圍內(nèi)，活化效果有限，特別是關(guān)于那些嚴重硫化甚至報廢的蓄電池，起不到很好的用途。另外有一種錯誤的電池保養(yǎng)做法，即補充酸液，認為這樣可以恢復(fù)電池容量，實際上加速電池極板的硫化。

本活化劑利用干擾機理，在電池放電過程中阻止硫酸鉛重結(jié)晶現(xiàn)象的發(fā)生，隨時清理電極的微孔和外表面，保證液-固兩相界面上的清潔通暢，從而保證電化學(xué)反應(yīng)的正常進行。我們從電化學(xué)原理上進行了大膽的突破，在保證蓄電池正常性能不受破壞的前提下，加入本活化劑后，能在短時間內(nèi)激發(fā)極板上硫酸鉛晶體與電解液之間的劇烈反應(yīng)，從而迅速化解并促使晶體脫落還原。

活化劑的用途，不僅是阻礙不可逆硫酸鹽化的形成，提高了電池的壽命，更重要的是，由于有了反應(yīng)傳遞通道的順暢無阻，才使得高效利用活性物質(zhì)成為可能。

另外，本活化劑還能保護蓄電池承受脈沖式大電流的反復(fù)沖擊，進一步加劇硫酸鉛晶體的反應(yīng)，同時也能出現(xiàn)一定的物理機械效應(yīng)，多管齊下，徹底化解去除長期結(jié)垢形成的晶體。當充電電流很大時，添加劑還可對蓄電池起到有效的保護用途。

該專用活化劑的創(chuàng)新之處，除了配方上突破傳統(tǒng)產(chǎn)品的原理限制外，在加工工藝上也有較大的改進。包括采用超聲波技術(shù)對原材料加工，是固體顆粒粉碎得更微細，便于混合反應(yīng)；采用先進溫控技術(shù)，使反應(yīng)釜保持最佳反應(yīng)溫度，提高活化劑活化性能和質(zhì)量，減少沉淀，增強抗低溫能力等。

活化劑的用途和特點如下：

1、有效分解不可逆的硫酸鉛結(jié)晶；

2、減少化學(xué)內(nèi)阻，防止蓄電池溫度過高；

3、解決電解液上下分層問題，防止底部比重高，腐蝕極板，有效保護鉛酸蓄電池。

第二，利用專門設(shè)計的智能高頻脈沖活化設(shè)備及智能放電設(shè)備，通過出現(xiàn)特殊波形的大電流，進一步激化活化劑的反應(yīng)，能夠徹底去除并長期防護遏制硫酸鉛晶體的重新聚集，同時檢測電池的容量和性能，為蓄電池的繼續(xù)使用供應(yīng)依據(jù)。

根據(jù)鉛酸蓄電池的析氫理論，采用分段式大電流快速充電系統(tǒng)，能盡快清除電池極板上滯留的氫，分解硫酸鹽，降低內(nèi)阻，防止自放電的出現(xiàn)，從而達到延長蓄電池壽命、恢復(fù)蓄電池功效的用途。特別是針對內(nèi)阻增大的鉛酸蓄電池，能夠像本技術(shù)相同進行大功率的強制充電是不多見的。