鉛蓄電池中生成的硫酸鉛薄膜的去除方法技術

本發明專利技術的目的是提供一種新的硫酸鉛薄膜的去除方法，不使形成在電極上的硫酸鉛薄膜脫落.浮游，能夠使其溶解成微粒子狀，從而能夠恢復鉛蓄電池的性能，謀求長壽命化。此外，本發明專利技術的目的是提供一種新的硫酸鉛薄膜的去除方法，不損傷電極，對外部不產生噪聲。為解決上述課題，本發明專利技術的因硫酸化現象而在鉛蓄電池的電極上生成的硫酸鉛薄膜的去除方法，其特征在于，通過施加伴隨集膚效應的短脈沖寬度的脈沖電流，集中地分解所述薄膜的表層部。優選脈沖電流的脈沖寬度小于等于１μ秒。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
?鉛蓄電池中生成的硫酸鉛薄膜的去除方法
本專利技術涉及一種將因硫酸化現象而在鉛蓄電池的電極上生成的硫酸鉛(PbSO4)薄膜去除的方法。
技術介紹
以往，鉛蓄電池中的硫酸化現象成為大的問題。所謂硫酸化，是指因鉛蓄電池的放電而生成的硫酸鉛(PbSO4)，因放電條件或放置時的周圍溫度的高低、振動等，在極板上析出，逐漸生長形成非導體薄膜的現象。由此，內部電阻增大，電池的性能降低，或有時不能使用。為阻止上述的硫酸鉛薄膜的生長，必須細心注意管理放電條件、溫度、振動等。但是，在實際的鉛蓄電池的使用中，使用者不斷地進行如此的注意近似不可能。因此，希望通過去除硫酸鉛薄膜，來恢復鉛蓄電池的性能的新的方法。作為以往的硫酸鉛薄膜的去除方法，已知有通過在鉛蓄電池中流動脈沖電流，并在電極和生長在其表面的硫酸鉛薄膜的之間施加電擊沖擊，來去除薄膜的方法。例如，在日本特開2000-156247號公報中，記載了一種鉛蓄電池活性器，內設發生電流脈沖的電路，該電流脈沖用于剝離附著在蓄電池的極板表面上的硫酸鉛。此外，在日本特開2000-323188號公報中，記載了一種鉛蓄電池的活性化方法，其特征在于，在剛流過了放電脈沖電流之后，施加電量大于該放電了的電量的充電脈沖電流。此外，記載了該放電脈沖電流的電量在0.1C以上，且其脈沖寬度在0.0001秒～1秒的意思。-->作為其它類似的技術，可列舉日本專利第3079212號公報及日本特開2000-40537號公報。上述現有技術，都是從電極上物理地剝離硫酸鉛薄膜的技術，只不過是一時恢復鉛蓄電池的性能。即，如果只物理剝離，由于大量薄膜落在電極下部，或者不溶解地浮游在電解液中的狀態，因此存在薄膜在電池放電時再次附著在電極板上的問題。此外，落下的或浮游的硫酸鉛，由于不能立即溶解在電解液中，因此在電解液的比重低的情況下，存在不能恢復到正常值的問題，假設要立即恢復比重，則必須補充稀硫酸。另外，在補充稀硫酸后，逐漸在溶液中還原落在電極下部的硫酸鉛薄膜，因此比重過度上升，也存在損傷電極表面，或破壞電極整體，縮短鉛蓄電池本體的壽命的缺陷。此外，有時變薄了的電極板也與硫酸鉛薄膜一起同時脫落，由于縮小引起化學反應的電極板的面積，因此也存在不能取出必要的電力的缺陷。除此以外，通過施加脈沖電流，還具有在對外部產生噪聲的問題。為此，本專利技術是鑒于上述以往的狀況而提出的，目的是提供一種新的硫酸鉛薄膜的去除方法，不使形成在電極上的硫酸鉛薄膜脫落·浮游，能夠使其溶解成微粒子狀，從而能夠恢復鉛蓄電池的性能，謀求長壽命化。此外，另一目的是提供一種新的硫酸鉛薄膜的去除方法，不損傷電極，對外部不產生噪聲。
技術實現思路
為解決上述課題，本專利技術的方法，是因硫酸化現象而在鉛蓄電池的電極上生成的硫酸鉛薄膜的去除方法，其特征在于，通過施加伴隨集膚效應的短脈沖寬度的脈沖電流，集中地分解所述薄膜的表層部。-->附圖說明圖1是表示本專利技術的硫酸鉛薄膜的去除方法所用的裝置的電路構成的圖。圖2是表示圖1的A、B及C點上的波形的圖。圖3是表示本專利技術的硫酸鉛薄膜的去除方法所用的裝置的安裝方法的圖。圖4是表示本專利技術的硫酸鉛薄膜的去除方法所用的裝置的安裝方法的圖。圖5是表示實施例1的測定結果的圖表。具體實施方式為解決上述課題，本專利技術涉及因硫酸化現象而在鉛蓄電池的電極上生成的硫酸鉛薄膜的去除方法，其特征在于，通過施加伴隨集膚效應的短脈沖寬度的脈沖電流，集中地分解所述薄膜的表層部。如果采用上述手段，對于形成了硫酸鉛薄膜的電極，通過施加伴隨集膚效應(skin?effect)這樣的具有短脈沖寬度的脈沖電流，在薄膜的表層部、即根據集膚效應導出的集膚深度(skin?depth)的范圍內，集中電荷，依次將硫酸鉛薄膜分解成鉛離子和硫酸離子。此外，本專利技術的上述硫酸鉛薄膜的去除方法，其特征在于：在施加脈沖電流的同時，或在施加了脈沖電流之后，進行充電，還原已分解了的薄膜成分。如果采用上述手段，通過施加短脈沖寬度的電流而產生的鉛離子和硫酸離子，通過充電，分別作為電極材料或硫酸再生，電池的性能恢復。另外，本專利技術的上述硫酸鉛薄膜的去除方法，其特征在于：脈沖電流的脈沖寬度小于等于1μ秒。-->如果采用上述手段，能夠使不損傷電極本體，而只用于溶解硫酸鉛薄膜的表層部的脈沖寬度的值最佳化。此外，由于是微小電流，因此對電池的外部不產生噪聲。以下，詳細說明本專利技術。本專利技術的硫酸鉛薄膜的去除方法，其特征在于，通過施加伴隨集膚效應的短脈沖寬度的脈沖電流，集中地分解所述薄膜的表層部。此處，所謂集膚效應(skin?effect)，指的是高頻電流被局限在導體的表面層，不能進入內部的現象。利用該效應，在由脈沖寬度確定的集膚深度(skin?depth)的范圍內集中電荷，依次從硫酸鉛薄膜的表層部，具體從硫酸鉛的突起狀結晶的前端等，微粒子狀地分解成鉛離子和硫酸離子。因此，硫酸鉛薄膜不會像以往那樣從電極剝離、脫落，或保持結晶狀態浮游在電解液中。此外，具有伴隨集膚效應等程度的短脈沖寬度的脈沖電流，是非常微弱的電流，不會損傷電極本體。另外，由于也幾乎不產生噪聲，因此具有對電池以外的外部無不良影響的優點。另外，由于抑制因硫酸化而產生焦耳熱，因此電極不歪斜，也能夠預防因熱而使電池的水干枯。脈沖電流的脈沖寬度，只要在伴隨集膚效應的范圍就可應用。具體是，設定在1μ秒以下，其中優選設定在0.1μ秒～1μ秒。如在此范圍內，則由于所計算的集膚厚度達到0.01mm左右，故電荷不進入薄膜的內部，能夠集中在表層部。在超過1μ秒的情況下，硫酸鉛薄膜和電極的界面產生熱振動，結果，由于大量的薄膜不溶解，原狀剝離·脫落，因此不適當。此外，脈沖電流的脈沖數，如果增大，就提高硫酸鉛薄膜的分解速度，但由于有時產生熱，因此要考慮到它們的平衡問題，來適宜地設定。具體是，優選設定在每秒8000～12000次的范圍。-->脈沖電流的電壓、電流值，如果過小，就不能分解硫酸鉛薄膜，相反如果過大，則產生熱，有不良影響，因此要考慮到上述情況，適宜地設定。具體是，優選12～108V、10～120mA的范圍，但由于因脈沖寬度或脈沖數而異，所以也不特別限定。此外，在本專利技術中，其特征在于，在施加脈沖電流的同時，或在施加了脈沖電流之后，進行充電。由此，通過脈沖電流再溶解了的鉛離子被還原，作為鉛或二氧化鉛的電極再生。結果，電解液比重恢復到初期的適當的值，能夠使電池的性能快速恢復。這是如本專利技術所述，通過將薄膜的表層部分解成微粒子狀而初始得到的效果，在如以往通過電擊沖擊來剝離薄膜的情況下，由于即使充電也再次附著硫酸鉛結晶，因此不可。在與脈沖電流的施加同時進行充電的情況下，由于硫酸鉛薄膜常被分解、被還原，所以能夠抑制硫酸化的進展，從而能夠長時間維持鉛蓄電池的性能。此外，對于因附著大量的硫酸鉛薄膜而降低了性能的鉛蓄電池，在施加了脈沖電流之后進行充電，重復進行該一系列的工序是有效的。由此，電極表面的硫酸鉛的結晶從表層部被分解，形成海綿狀，電解液的比重與施加時間成比例增大，能夠將鉛蓄電池的性能恢復到初期狀態。下面，說明實施上述方法所用的裝置。圖1是表示裝置的電路構成的一各例子的圖。該裝置由電壓檢測器、標準電壓發生器、電壓比較器、工作·非工作切換器、振蕩器、放大器、波形整形電路、負脈沖電流發生器、通電顯示本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種硫酸鉛薄膜的去除方法，因硫酸化現象而在鉛蓄電池的電極上生成上述硫酸鉛薄膜，其特征在于：通過施加伴隨集膚效應的短脈沖寬度的脈沖電流，集中地分解所述薄膜的表層部。

【技術特征摘要】
JP 2002-9-24 315069/20021.一種硫酸鉛薄膜的去除方法，因硫酸化現象而在鉛蓄電池的電極上生成上述硫酸鉛薄膜，其特征在于：通過施加伴隨集膚效應的短脈沖寬度的脈沖電流，集中地分解所述薄...

【專利技術屬性】
技術研發人員：奧野茂夫，
申請(專利權)人：株式會社伊潞瑪，
類型：發明
國別省市：JP[日本]