一種少維護(hù)鉛酸蓄電池防爆裂方法
【專利摘要】一種少維護(hù)鉛酸蓄電池防爆裂方法,包括少維護(hù)鉛酸蓄電池使用前使其內(nèi)部充滿二氧化碳?xì)怏w、以及少維護(hù)鉛酸蓄電池使用過程中內(nèi)部保持二氧化碳?xì)怏w,其中,少維護(hù)鉛酸蓄電池使用前其內(nèi)部反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的體積大于等于蓄電池氣室體積的1.2倍。采用本發(fā)明方法,可以使蓄電池使用前和使用過程中產(chǎn)生的氫氣和氧氣被阻燃?xì)怏w強(qiáng)制排出。一旦出現(xiàn)蓄電池由于操作不當(dāng)、靜電或電池內(nèi)部缺陷產(chǎn)生明火,或從外部引入明火時(shí),由于內(nèi)部氫氣濃度很低,不會(huì)發(fā)生蓄電池爆裂情況,有效提高了少維護(hù)鉛酸蓄電池使用的安全性。
【專利說明】
一種少維護(hù)鉛酸蓄電池防爆裂方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種蓄電池生產(chǎn)方法,特別是少維護(hù)鉛酸蓄電池防爆裂方法,屬蓄電 池技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,汽車已逐步普及進(jìn)入家庭。鉛酸蓄電池的銷量逐年攀 升,越來越多的用戶接觸到鉛酸蓄電池產(chǎn)品。鉛酸蓄電池在照明,供電等非車領(lǐng)域的應(yīng)用也 越來越多。少維護(hù)鉛酸蓄電池為開口帶排氣栓結(jié)構(gòu),干荷電不帶液出廠,用戶使用蓄電池前 注入硫酸電解液,在使用過程中需要補(bǔ)充電解液。近年來隨著少維護(hù)鉛酸蓄電池的用量增 加,在使用中暴露了一些安全性問題,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),汽車蓄電池廠家每年有50-100ppm的 產(chǎn)品在使用中會(huì)發(fā)生爆裂現(xiàn)象。鉛酸蓄電池爆裂,會(huì)產(chǎn)生酸液和塑料碎片飛濺,輕則造成人 民群眾財(cái)產(chǎn)損失,重則危及人身安全,給蓄電池生產(chǎn)廠家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失和負(fù)面的社 會(huì)影響,是各大蓄電池廠家非常頭疼重且亟待解決的安全性問題。
[0003] 鉛酸蓄電池遵循"雙硫酸鹽化理論",在電池充電過程中,單體電壓高于2.25V時(shí)就 會(huì)有電解水所產(chǎn)生的氫氣和氧氣析出。經(jīng)測(cè)試,25°C環(huán)境下,14.40V恒壓充電,120Ah的少維 護(hù)蓄電池每小時(shí)產(chǎn)生約1260ml氫氧混合氣體,隨著溫度的升高,這個(gè)速度還會(huì)增加。由于鉛 酸蓄電池結(jié)構(gòu)關(guān)系,產(chǎn)生的氫氣和氧氣不能完全排出到蓄電池外部,當(dāng)蓄電池內(nèi)氫氣的濃 度達(dá)到4-74%,就具備爆炸的可能性。少維護(hù)鉛酸蓄電池雖然設(shè)計(jì)有阻火濾氣片和排氣孔, 但在蓄電池使用過程中,由于操作不當(dāng)、靜電或電池內(nèi)部缺陷都有可能產(chǎn)生明火,也有可能 從外部引入明火,點(diǎn)燃?xì)溲趸旌蠚怏w導(dǎo)致蓄電池發(fā)生爆裂。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之弊端,提供一種少維護(hù)鉛酸蓄電池防爆裂方 法,采用該方法能夠大幅度減少鉛酸蓄電池內(nèi)部氫氣儲(chǔ)存量和濃度,利于充電所產(chǎn)生氫氣 的快速排出,并隔絕內(nèi)部火花,有效防止電池爆裂。
[0005] 本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006] -種少維護(hù)鉛酸蓄電池防爆裂方法,包括少維護(hù)鉛酸蓄電池使用前使其內(nèi)部充滿 二氧化碳?xì)怏w、以及少維護(hù)鉛酸蓄電池使用過程中內(nèi)部保持二氧化碳?xì)怏w,其中,少維護(hù)鉛 酸蓄電池使用前其內(nèi)部反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的體積大于等于蓄電池氣室體積的1.2倍。
[0007] 上述少維護(hù)鉛酸蓄電池防爆裂方法,所述少維護(hù)鉛酸蓄電池使用前內(nèi)部充滿二氧 化碳?xì)怏w方法,是在蓄電池極群組裝槽之前,在蓄電池槽的每個(gè)單格內(nèi)投放無水碳酸鈉粉 末,各單格內(nèi)投放無水碳酸鈉粉末重量按照下式控制:
[0008] 碳酸鈉粉末重量彡蓄電池氣室體積X 1.28,
[0009] 式中蓄電池氣室體積的單位為L(zhǎng),無水碳酸鈉粉末重量的單位為g;
[0010] 蓄電池使用前,注入硫酸電解液,硫酸電解液與無水碳酸鈉反應(yīng)生成高密度的二 氧化碳?xì)怏w,將蓄電池內(nèi)部的空氣排出。
[0011] 上述少維護(hù)鉛酸蓄電池防爆裂方法,少維護(hù)鉛酸蓄電池使用過程中內(nèi)部保持阻燃 氣體的方法如下:在少維護(hù)鉛酸蓄電池添加補(bǔ)充液時(shí),以濃度為2%碳酸氫鈉水溶液作為補(bǔ) 充液添加到蓄電池中。
[0012] 本發(fā)明根據(jù)少維護(hù)鉛酸蓄電池爆裂的原因,針對(duì)性的提出解決方案:即在少維護(hù) 鉛酸蓄電池使用前及使用過程中,使其內(nèi)部充滿二氧化碳?xì)怏w,由于二氧化碳?xì)怏w的密度 較大,而蓄電池內(nèi)部的空氣、氧氣、氫氣密度小,電池內(nèi)部空氣、氧氣、氫氣將被擠出蓄電池, 蓄電池內(nèi)部氣室被二氧化碳?xì)怏w占據(jù)。蓄電池使用過程中產(chǎn)生的氫氣和氧氣被二氧化碳?xì)?體強(qiáng)制排出。一旦出現(xiàn)蓄電池由于操作不當(dāng)、靜電或電池內(nèi)部缺陷產(chǎn)生明火,或從外部引入 明火時(shí),由于內(nèi)部氫氣濃度很低,不會(huì)發(fā)生蓄電池爆裂情況,有效提高了少維護(hù)鉛酸蓄電池 使用的安全性。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于:在鉛酸蓄電池使用前及使用過程中,使其內(nèi)部充滿高密 度的二氧化碳?xì)怏w。試驗(yàn)驗(yàn)證采用本發(fā)明方法,蓄電池中產(chǎn)生的氫氣、氧氣和空氣都被強(qiáng)制 排出。由于內(nèi)部氫氣濃度很低,不會(huì)發(fā)生蓄電池爆裂情況,因而有效提高了電池的安全性。
[0014] 本發(fā)明方法包括少維護(hù)鉛酸蓄電池使用前使其內(nèi)部充滿二氧化碳?xì)怏w、以及少維 護(hù)鉛酸蓄電池使用過程中內(nèi)部保持二氧化碳?xì)怏w。二氧化碳?xì)怏w的密度是1.977kg/m 3,氫 氣的密度是0. 〇899kg/m3,空氣的密度是1.293kg/m3,氧氣的密度是1.429kg/m 3。二氧化碳?xì)?體的密度大于氫氣、氧氣、空氣,在蓄電池內(nèi)部可以將氫氣、氧氣、空氣擠出蓄電池,使蓄電 池氣室被二氧化碳?xì)怏w占據(jù)。
[0015] 少維護(hù)蓄電池為開口帶排氣栓結(jié)構(gòu),干荷電池不帶液出廠。為了使蓄電池使用前 內(nèi)部空間(氣室)充滿二氧化碳,本發(fā)明采用的方法是在蓄電池極群組裝槽之前,在每個(gè)蓄 電池單格槽底部投放一定量的碳酸鹽,碳酸鹽存在蓄電池槽底部鞍角內(nèi),然后進(jìn)行極群裝 槽及電池的裝配。常見的碳酸鹽主要是碳酸鈉(Na 2CO3)和碳酸氫鈉(NaHCO3 ),碳酸鈉 (Na2CO3)可以用更少的加入量產(chǎn)生更多的硫酸鈉(Na2SO 4),在提高蓄電池的安全性的同時(shí), 起到抑制隔板滲透的功效,所以本發(fā)明選擇無水碳酸鈉粉末。用戶使用蓄電池前注入硫酸 電解液,無水碳酸鈉和硫酸產(chǎn)生反應(yīng)如下式:Na 2C03+H2S〇4= = =Na2S〇4+H20+C02丨,生成的二 氧化碳將蓄電池內(nèi)部的空氣排出。
[0016] 本發(fā)明經(jīng)過計(jì)算和反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證得出:蓄電池各單格槽內(nèi)無水碳酸鈉的添加量多 蓄電池氣室體積X 1.28。式中蓄電池氣室體積的單位為L(zhǎng),無水碳酸鈉重量的單位為g。按照 上式添加無水碳酸鈉,產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w的體積大于氣室體積的1.2倍,可以保證將氣室 內(nèi)的氫氣、氧氣、空氣完全排出。
[0017] 蓄電池在使用過程中,雖然二氧化碳遠(yuǎn)高于空氣密度,但仍會(huì)有一部分流失排出 蓄電池,同時(shí)蓄電池耗水也會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部氣室加大,針對(duì)此問題,本發(fā)明所述少維護(hù)鉛酸蓄電 池使用過程中內(nèi)部保持阻燃?xì)怏w的方法如下:蓄電池在使用過程中耗水液面下降到最低液 面線時(shí),以濃度為2% (質(zhì)量百分比)碳酸氫鈉水溶液作為補(bǔ)充液添加到蓄電池中,將液面調(diào) 至最高液面線。目前蓄電池補(bǔ)充液是凈化水或者極低密度的稀硫酸溶液,基本呈中性或弱 酸性。本發(fā)明以濃度2 %碳酸氫鈉水溶液作為補(bǔ)充液原因在于,補(bǔ)充液中的碳酸氫鈉 (NaHCO3)與電解液發(fā)生反應(yīng)如下式:2NaHC0 3+H2S〇4= = =Na2S〇4+2H20+2C02T,產(chǎn)生二氧化碳 (CO2)和硫酸鈉(Na2S〇4),在補(bǔ)充氣室中二氧化碳?xì)怏w的同時(shí),生成的硫酸鈉對(duì)蓄電池有益 無害。
[0018]以下提供幾個(gè)本發(fā)明的具體實(shí)施例:
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種少維護(hù)鉛酸蓄電池防爆裂方法,其特征在于:包括少維護(hù)鉛酸蓄電池使用前使 其內(nèi)部充滿二氧化碳?xì)怏w、以及少維護(hù)鉛酸蓄電池使用過程中內(nèi)部保持二氧化碳?xì)怏w,其 中,少維護(hù)鉛酸蓄電池使用前其內(nèi)部反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的體積大于等于蓄電池氣室體積 的1.2倍。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的少維護(hù)鉛酸蓄電池防爆裂方法,其特征在于:少維護(hù)鉛酸蓄電 池使用前內(nèi)部充滿二氧化碳?xì)怏w方法,是在蓄電池極群組裝槽之前,在蓄電池槽的每個(gè)單 格內(nèi)投放無水碳酸鈉粉末,各單格內(nèi)投放無水碳酸鈉粉末重量按照下式控制: 碳酸鈉粉末重量多蓄電池氣室體積X 1.28, 式中蓄電池氣室體積的單位為L(zhǎng),無水碳酸鈉重量的單位為g; 蓄電池使用前,注入硫酸電解液,硫酸電解液與無水碳酸鈉反應(yīng)生成高密度的二氧化 碳?xì)怏w,將蓄電池內(nèi)部的空氣排出。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的少維護(hù)鉛酸蓄電池防爆裂方法,其特征在于:少維護(hù)鉛酸蓄電 池使用過程中內(nèi)部保持阻燃?xì)怏w的方法如下:在少維護(hù)鉛酸蓄電池添加補(bǔ)充液時(shí),以濃度 為2 %碳酸氫鈉水溶液作為補(bǔ)充液添加到蓄電池中。
【文檔編號(hào)】H01M2/12GK106067526SQ201610676450
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年8月17日
【發(fā)明人】王再紅, 王廷華, 宋艷龍, 魏立平, 王懷宇, 曲寶光, 趙海濤, 李剛
【申請(qǐng)人】風(fēng)帆有限責(zé)任公司