一種利用超聲波對蓄電池進行充放電的方法及裝置，該方法及裝置利用超聲波發生器產生一定強度的超聲，將準備好的蓄電池置于超聲波傳播途徑中，利用超聲波的高頻振動及輻射壓力在蓄電池內的電解液中形成有效的攪動，通過電解液的攪動，帶動其中反應分子的運動，從而促進蓄電池氧化還原反應的進行。本發明專利技術可顯著提高蓄電池氧化還原反應的強度，更快的達到完全反應狀態，并使蓄電池固體基質表面不同位置的氧化還原反應更趨一致。其裝置結構簡單，成本低廉，核心元件僅有超聲諧振元件和相應諧振電路，操作簡便，易于實現自動化。本發明專利技術可應用于水基電解液體系的蓄電池，如鉛酸蓄電池。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種鉛酸電池的循環生產方法，其目的是從根源上消除廢舊鉛酸電池可能存在的環境危害，使價廉物美的鉛酸電池能夠繼續在社會生活中發揮作用，而不帶來任何鉛，硫酸污染問題。
技術介紹
鉛酸電池(Lead-acid battery)電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶·液的一種蓄電池。自法國人普蘭特(G. Plante)于1859年專利技術鉛酸蓄電池，已經歷了近150年的發展歷程，鉛酸蓄電池在理論研究方面，在產品種類及品種、產品電氣性能等方面都得到了長足的進步，不論是在交通、通信、電力、軍事還是在航海、航空各個經濟領域，鉛酸蓄電池都起到了不可缺少的重要作用。近年來，隨著城市化的加速和城市范圍的擴大，交通流量劇增。雖然汽車等交通工具發展迅速，但受到使用價格相對昂貴和油價上漲等因素的影響，使電動自行車以其輕捷，方便，價格低廉等優勢，在國內市場深受廣大消費者的歡迎。鉛酸電池因性價比高、功率特性好、自放電小，價格便宜，近年來在電動自行車中又得到了應用，在相當長一段時間內還不可能被其它可充電電池取代，屬于高污染風險但又無法立刻消除的典型產業。但鉛酸電池存在比功率低，不能快速充放電等不足，其中致命弱點是電極上的活性物質PbS04會逐漸污染極板，使之不能發生正常的化學反應，電解液中的S042-經反應形成PbS04，并逐步結晶附著在電極上，也就是引起通常所說的硫酸鹽化(Sulfation)，由于硫酸鹽化，引起電解液質量濃度下降，而隨著電解液質量濃度的降低，電壓也降低。因此，性能劣化的電池在充電時有大量電流通過，引起水的電解反應，液溫上升到50 60°C，會產生大量的氫氣與氧氣，并繼續發生充電不足的狀態，使PbS04逐步結晶化，當這種PbS04白色大結晶體覆蓋在整個電極表面時，即使繼續充電，也不能恢復電池性能。硫酸鹽化使得電池容量和電流特性惡化，性能逐步降低。使用一段時間以后，鉛酸電池能夠儲存和放出的電量會大大減少，不再能滿足使用者的要求，此即廢舊鉛酸電池。一般認為鉛酸電池在正常使用過程中，由于不完全充放電或長期處于待使用的狀態時，其電池內部會不斷產生結晶硫化物，并且結晶硫化物覆蓋在極板上阻礙了電化學反應的正常運行，并且影響電能的輸出。而且隨著極板上結晶硫化物的不斷增多，鉛酸電池的容量會不斷的下降，直至完全失效為止。另外，鉛酸電池的負極板在放電時，當氧化鉛與硫酸溶液進行電化學反應時會產生硫酸鉛，且硫酸鉛物質系以結晶方式存在。通常，因緩慢放電所形成的大顆粒硫酸鉛結晶以及過度的大電流充電與放電皆會造成過于緊密的硫酸鉛結晶。當大顆粒的硫酸鉛結晶覆蓋于負極板上面會掩蓋活性物質，因而產生硫化的現象，或稱「假性電量現象」。若鉛酸電池的覆蓋程度加大時，則會逐漸喪失電荷的充放電能力。目前的鉛酸電池中，其壽命終結的原因有70%以上屬于硫化所引起的。已有的技術將只有通過電池拆解進行處理。目前，已有一些工業化的技術對這種廢鉛酸電池進行了回收利用。在已有的鉛酸電池回收方案中，一般使用金屬鉛熔點較低的特點(只有327. 40C )把廢舊鉛酸電池中絕大部分鉛回收。而鉛酸電池中其它成分，如硫酸鉛、二氧化鉛等等必須經脫硫之后，再按已有的冶鉛工藝冶鉛。這樣一方面會消耗一定量的碳酸鈉或氫氧化鈉等，同時產生相當數量的低價值硫酸鈉或硫酸銨，經濟效益大打折扣。另外，即使其他問題都得到了解決，還原得到的鉛必須分別經制粉、氧化得到氧化鉛，才能在鉛酸電池中得到應用，因此存在工藝流程長，環境污染風險高，能耗高的問題。除此之外，國際國內也開發了一些濕法工藝。例如，中國專利申請CN101291008A就報到了一種所謂酸式濕法電解回收廢舊鉛酸電池中鉛的方法。該方法將分離得到的電池單元用雙電源多模塊電解工藝還原得到鉛。該方法有一個缺點，就是所有的含鉛化合物全部轉變為鉛，這意味著要耗費大量的電能，同時也存在前面所述的問題。盡管如此，鉛酸電池的回收再利用也牽扯大量的技術、經濟和環境保護因素，若方法不當，可能會導致經濟效益低下和二次環境污染的問題。據調查，一些廢舊電池經走街串巷的小收購戶從電動車廠家及電動車維修點流向一些小再生鉛廠。有些小再生鉛廠并沒有廢電池處置資質，加上一些小收購個體戶普遍缺乏環境保護意識，在收集、轉運過程中隨意拆解，將廢舊鉛酸蓄電池中的有毒酸液任意處置，因此回收過程存在嚴重的環境污染風險，可能嚴重危及人體健康。針對廢舊電池資源化研究存在的問題，我們率先提出了環保可循環再生電池的概念。其核心思想是二次電池的資源化不再以提取其中的貴重元素為目標，代之而起的是將廢舊電池不拆解，不傾倒毒酸液，通過一種利用超聲波對蓄電池進行充放電 的方法及裝置，從而將硫酸鹽化的廢舊鉛酸蓄電池轉變成環保可循環再生電池。
技術實現思路
本專利技術是一種利用超聲波對蓄電池進行充放電的方法及裝置，可顯著提高蓄電池氧化還原反應的強度，更快的達到完全反應狀態，并使蓄電池固體基質表面不同位置的氧化還原反應更趨一致的技術問題。附圖說明圖為一種利用超聲波對蓄電池進行充放電的方法及裝置的示意圖實施方法該方法及裝置利用超聲波發生器產生一定強度的超聲，將準備好的蓄電池置于超聲波傳播途徑中，利用超聲波的高頻振動及輻射壓力在蓄電池內的電解液中形成有效的攪動，通過電解液的攪動，帶動其中反應分子的運動，從而促進蓄電池氧化還原反應的進行。所述的一種利用超聲波對蓄電池進行充放電的方法及裝置，其特征在于該方法利用超聲波發生器產生一定強度的超聲，將準備好的蓄電池置于超聲波傳播途徑中，通過超聲波諧振元件與蓄電池之間的偶合介質，使超聲波傳導至蓄電池內電解液中，利用超聲波的高頻振動及輻射壓力在蓄電池內電解液中形成有效的攪動，通過電解液的攪動帶動其中反應的分子的運動并根據不同的蓄電池體積和重量調節超聲輻射功率或頻率，改變電解液擾動強度，從而實現促進蓄電池氧化還原反應的進行。所述的一種利用超聲波對蓄電池進行充放電的方法及裝置，其特征在于超聲波發生器所產生的超聲波頻率大于20KHZ。所述的一種利用超聲波對蓄電池進行充放電的方法及裝置，其特征在于所屬的超聲波發生器產生超聲波的方式為連續進行或間斷進行。該裝置包括可以容下蓄電池的容器并裝有超聲反應的耦合介質，其特征在于在蓄電池的上方、底部和四周至少放置一個超聲波諧振元件，在超聲波諧振元件與蓄電池之間填充可使聲波傳導的耦合介質，所述超聲波諧振元件與諧振電路相連。該裝置包括可以容下蓄電池的容器并裝有超聲反應的耦合介質，其特征在于蓄電池的上方、底部和四周至少放置一個溫度傳感器，所述溫度傳感器與溫度控制電路相連。·權利要求1.一種利用超聲波對蓄電池進行充放電的方法，其特征在于該方法利用超聲波發生器產生一定強度的超聲，將準備好的蓄電池置于超聲波傳播途徑中，通過超聲波諧振元件與蓄電池之間的偶合介質，使超聲波傳導至蓄電池內電解液中，利用超聲波的高頻振動及輻射壓力在蓄電池內電解液中形成有效的攪動，通過電解液的攪動帶動其中反應的分子的運動并根據不同的蓄電池體積和重量調節超聲輻射功率或頻率，改變電解液擾動強度，從而實現促進蓄電池氧化還原反應的進行。2.按照權力要求一所述的一種利用超聲波對蓄電池進行充放電的方法，其特征在于所述超聲波發生器的功率大于O. I瓦。3.按照權力要求一所述的一種利用超聲波對蓄電池進行本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種利用超聲波對蓄電池進行充放電的方法，其特征在于：該方法利用超聲波發生器產生一定強度的超聲，將準備好的蓄電池置于超聲波傳播途徑中，通過超聲波諧振元件與蓄電池之間的偶合介質，使超聲波傳導至蓄電池內電解液中，利用超聲波的高頻振動及輻射壓力在蓄電池內電解液中形成有效的攪動，通過電解液的攪動帶動其中反應的分子的運動：并根據不同的蓄電池體積和重量調節超聲輻射功率或頻率，改變電解液擾動強度，從而實現促進蓄電池氧化還原反應的進行。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐辛，
申請(專利權)人：徐辛，
類型：發明
國別省市：
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