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