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無論是國產(chǎn)還是進口的各類鉛酸蓄電池, 通常在使用期限內(nèi)就產(chǎn)生充電困難, 容量降低, 自放電嚴(yán)重而導(dǎo)致失效報廢, 既造成經(jīng)濟損失, 又對環(huán)境產(chǎn)生污染。因此, 人們一直探索著在電解液中添加某種添加劑來復(fù)活不能再用的、硫酸鹽化的鉛酸蓄電池, 或提高鉛酸蓄電池容量和延長鉛酸蓄電池壽命。文獻報道較多的鉛酸蓄電池電解液添加劑是堿金屬與堿土金屬的硫酸鹽、磷酸、硫酸鈷、硫酸鎘、硫酸亞錫、硫酸銅、硫酸鋅、硫酸鎳、硫酸鋁、碳素懸浮液、有機物和絡(luò)合劑( 如氨基酸、檸檬酸、酒石酸、胺、醇、醚、EDTA) 等, 盡管這些添加劑的效果不確定、有的甚至是有害的[1～3],但尋求電解液添加劑改進蓄電池性能的努力一直在進行。鉛酸蓄電池失效的主要原因是正極活性物質(zhì)軟化脫落和不可逆硫酸鹽化等[4,5],過去所報道的鉛酸蓄電池電解液添加劑主要是解決不可逆硫酸鹽化而引起的失效問題。。因此我們對加入電解液添加劑, 對鉛酸蓄電池正極活性物質(zhì)軟化脫落方面的容量恢復(fù)作一研究與探索。

選用外殼沒有鼓脹變形、尚有一定容量的舊鉛酸蓄電池,按上述實驗方法進行容量恢復(fù)實驗。當(dāng)加入PA 添加劑后充放電10～20 次左右蓄電池的容量得到較好恢復(fù)。從實驗的這15 只蓄電池來看,除3、4、9 號蓄電池外, 其余的13 只蓄電池的容量均恢復(fù)到額定容量96.7%～102.5%( 目前舊蓄電池維修一般要求恢復(fù)到額定容量的90%以上為合格) , 舊鉛酸蓄電池的恢復(fù)率達86.7%。

添加劑種類與用量的實驗
選用具有適當(dāng)還原能力的有機物作為添加劑為佳, 添加劑的還原能力太強會引起蓄電池溫度過高而導(dǎo)致極板變形等損壞, 經(jīng)篩選PA 添加劑較為理想。PA 添加劑的用量占電解液總量的1%～2% 為佳, 用量太大會引起蓄電池的容量下降 過多的PA 添加劑吸附在極板上及活性物質(zhì)之間而導(dǎo)致部分活性物質(zhì)失效) 。

PA 添加劑作用機理探討
鉛酸蓄電池失效的主要原因是正極活性物質(zhì)軟化脫落和不可逆硫酸鹽化等。PA 添加劑因具有還原性, 可以把軟化脫落而失效的正極活性物質(zhì)( PbO2) 還原為可再利用的PbSO4,被還原的PbSO4 在蓄電池充電過程中可逐漸再生為有效的活性物質(zhì)PbO2 或Pb。PA 添加劑是一種有機物, 在充放電過程中由于在電極表面上不斷地被吸附或解吸, 從而防止電極的硫酸鹽化[6]; 同時, 有機物的另一個作用是能使極板上堅硬、粗大的PbSO4 晶體疏松而易于溶解, 使之恢復(fù)為有效的活性物質(zhì)( PbO2 或Pb) [3]。經(jīng)過數(shù)十次的充放電后, PA 添加劑逐漸被PbO2 氧化或充電時被正極氧化為CO2 和H2O, 對鉛酸蓄電池沒有副作用。

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