[发明专利]核电站用铅酸蓄电池及其正极防腐方法

说明书

技术领域

本发明属于核电技术领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站用铅酸蓄电池及其正极防腐方法。

背景技术

大容量铅酸蓄电池是电力领域中常用的应急供电设备，目前，核电站中使用的大容量铅酸蓄电池是应对供配电线路故障的主要技术手段之一。

近年来，随着电力需求的增加，铅酸蓄电池的材料和配比研究得到了长足发展，已根据使用环境开发出各类专用铅酸蓄电池，例如启动用蓄电池、应急照明用蓄电池、通信用蓄电池、电力专用蓄电池和低温环境专用蓄电池等。铅酸蓄电池要求具有高可靠性和高稳定性，但是，从当前应用来看，铅酸蓄电池在经过长期使用或缺乏维护情况下的正极腐蚀问题一直未得到有效解决，成为制约铅酸蓄电池发展的瓶颈之一。

目前，应用于核电领域的铅酸蓄电池的正极存在腐蚀、脱皮现象，原因如下：铅酸蓄电池通常带液储存，电池正极会发生微弱的氧化反应。如果铅酸蓄电池未能在3个月内补充充电，则氧化反应将不可逆，正极表面发生破裂，表现为极柱腐蚀、脱皮。因此，需要每三个月对铅酸蓄电池进行补充充电。但是，在现实工程建设阶段，进度的调整、现场存储条件等因素使得铅酸蓄电池难以保证定期充电，工程阶段铅酸蓄电池的腐蚀问题时有发生。

虽然在核电站运行阶段，铅酸蓄电池能够及时得到补充充电，但是受运行工况影响，尤其是核电站大修期间，即便是受到良好维护的铅酸蓄电池运行5年以上也容易发生腐蚀、脱皮问题。此外，设备出厂补充电--设备装船运输及进出海关--运输至核电建设现场存储--等待出库安装--调试补充充电的整个流程基本上都要超过3个月，整个流程中没有条件进行补充充电。因此，铅酸蓄电池发生正极腐蚀的概率很大，腐蚀也无法通过持续的补充充电或现有的硫酸盐活化技术恢复到最初状态。

此外，尽管电池厂家可以在极柱尺寸的设计时留有余量，可以通过人工方法对腐蚀部位“刮皮”处理(使用耐酸腐工具人工对正极极柱脱皮层进行剥离)，但是，“刮皮”处理仍然存在以下风险：1)皮层剥离操作存在对操作者硫酸烧伤风险；2)人工作业效率较低，无法处理大范围的腐蚀问题；3)剥离后的脱皮层进入极板格栅，成为杂质，容易诱发短路风险。

有鉴于此，确有必要提供一种核电站用铅酸蓄电池及其正极的有效防腐方法。

发明内容

本发明的发明目的在于：克服现有技术的不足，提供一种核电站用铅酸蓄电池及其正极的有效防腐方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站用铅酸蓄电池正极防腐方法，其包括以下步骤：

1)制作纳米碳溶胶；

2)将步骤1)中的纳米碳溶胶注入铅酸蓄电池的电解液内，纳米碳溶胶浮在电解液表面；以及

3)对铅酸蓄电池连续充电。

作为本发明核电站用铅酸蓄电池正极防腐方法的一种改进，所述步骤1)中，纳米溶胶通过使用高频声波发生器对置于容器中的纳米碳粉连续发射1-2分钟获得。

作为本发明核电站用铅酸蓄电池正极防腐方法的一种改进，所述纳米碳粉的尺寸为50-80nm。

作为本发明核电站用铅酸蓄电池正极防腐方法的一种改进，所述铅酸蓄电池设有呼吸孔，所述步骤1)中的纳米碳溶胶采用注射器自铅酸蓄电池的呼吸孔注入铅酸蓄电池的电解液内。

作为本发明核电站用铅酸蓄电池正极防腐方法的一种改进，所述步骤1)中，纳米溶胶的浓度为0.5％-1％。

作为本发明核电站用铅酸蓄电池正极防腐方法的一种改进，所述步骤3)中，对铅酸蓄电池充电的充电时间为持续2-24小时。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种核电站用铅酸蓄电池，其包括电池壳体、设置于电池壳体中并通过隔板隔离的正极和负极、填充于电池壳体中的电解液，以及密封封盖电池壳体的电池顶盖，其中，正极设有正极柱和正极板，正极柱和正极板上设有纳米碳溶胶涂层。

作为本发明核电站用铅酸蓄电池的一种改进，所述纳米碳溶胶涂层的厚度为80nm-240nm。

作为本发明核电站用铅酸蓄电池的一种改进，所述纳米碳溶胶涂层通过前述防腐方法设置于正极柱上。

相对于现有技术，本发明核电站用铅酸蓄电池的正极柱和正极板表面设有碳纳米溶胶，正极柱和正极板表面稳定不易因被氧化而形成脱皮层。即使带液存储6个月不对铅酸蓄电池进行补充电，本发明核电站用铅酸蓄电池的正极柱和正极板也不会发生腐蚀、脱皮，从而可实现铅酸蓄电池正极的有效防腐。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站用铅酸蓄电池及其正极防腐方法进行详细说明，其中：