[发明专利]电池的抗老化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池的抗老化装置，更详细而言，涉及一种顺利还原充放电动力电池，尤其使用于叉车、太阳能逆变器、高尔夫球车、通信中继器、UPS(不间断电源)的电池时产生的硫酸盐，而减少粘着于电极上的硫酸盐，从而能够防止电池的寿命变短的电池的抗老化装置。

背景技术

通常，电池通过循环将化学能转换为电能的放电和将电能转换为化学能的充电过程来完成其功能。

通常，作为动力电池，尤其使用于叉车、太阳能逆变器、高尔夫球车、通信中继器、UPS(不间断电源)等的所述电池(铅蓄电池)在放电时，硫酸盐(sulfate，SO₄)与电极板结合而生成水，从而比重降低，当再次充电时，结合的硫酸盐回到电解液而比重变重。即，所述电池为应用原(Galvani)电池的铅蓄电池，电极由浸渍于浓硫酸水溶液的铅(Pb)和二氧化铅(PbO₂)构成，结果，产生如下所述电极反应。

阳极：Pb(s)+HSO₄^－→PbSO₄(s)+H⁺+2e^－

阴极：PbO₂(s)+HSO₄^－+3H⁺+2e^－→PbSO₄(s)+2H₂O

电池：Pb(s)+PbO₂(s)+2HSO₄^－+2H⁺→2PbSO₄(s)+2H₂O

所述两个电极反应生成不溶性的PbSO₄，所述PbSO₄粘着于两个电极上，当电池放电时，消耗硫酸而生成水，水的密度为硫酸溶液密度的70％左右，因此，通过测定电解液的密度即可确认电池的充电状态，当电池被再充电时，电极反应为相反。

但是，长时间反复充/放电时，发生放电(包括自我放电)时粘着的硫酸盐在充电时不会掉落而依旧被粘着的现象，所述现象被称为硫化(硫酸盐化)现象，而电池放电次数、充/放电循环次数越多，所述现象越严重，由此，通常80％以上的电池进行废气处理。

由于所述硫化现象，所述硫酸盐(SO₄)在活性物质层上与电极板进行结合以及SO₄彼此进行结合而以薄膜形态覆盖电极板，由此，化学、电反应的通道被阻断而进行绝缘功能，从而降低电池的电压、容量以及比重，而且，引起电池硫化的硫分子会从电解质中消失，从而急剧缩短电池的寿命。

换句而言，在制作电池时，在电池盒上安装电极，并投入电解质，然后通过电能即充电器充电的瞬间开始发生化学反应，同时电池开始发挥其功能，此时，电池被完全充电时，电池的电解液的比重为1.28，因此，通过测定电解液的密度即可确认充电状态。

因此，当电池放电时，电解液的硫酸溶液变成水，从而电解液的比重降低至1.28以下。

由于反复充放电时引起的硫化现象，电池的固有容量急剧降低，因此，新制电池出厂后由于电池周边的温度等自然原因、过充电、过度的使用条件以及自我放电等原因，出厂6个月开始保有电流容量减少30～40％左右而成为功能降低状态。

因此，为了持续保持电池的性能，需要持续保持干净的电极板以及电解质的比重。当强力再充电时，能够去除一定量的硫酸盐，但是不能去除全部的硫酸盐，而且所述过充电反而会导致电池的寿命变短。

尤其，在气候变化严重的地区，当温度上升时，加速电解液的蒸发而电池的性能急剧降低，在温度低于零度的寒冷地区，相较于常温，电池的自我性能降低至40％，而且由于机油等被冻结，因此，用于驱动发动机的力相较于常温增加200％以上。

尤其，对于仅由被充电的电池性能进行动作的电动车(叉车、电动自行车、轮椅等)种类，需要持续管理电池性能。

为此，致力于通过产生脉冲减少硫化现象，作为其一例提出了韩国公开专利第2005-0083188号公报。