铅酸蓄电池诞生的一百多年来,有一个现象一直困扰着学术界。当蓄电池深度放电(指从10.5V到0V),此时蓄电池电解液表现出来的是铅的“溶解度增大”铅离子浓度升高,当铅离子浓度增高到一定程度时就会形成铅枝,甚至产生铅枝搭桥而造成短路、断格。其原因是蓄电池在放电过程中,阴极的硫酸充当着两个角色,既是电解质又是反应物质。
也就是说Pb若想与硫酸根结合成PbSO4 ,必须从零价变成2价,而在深度放电时其中大部分硫酸在放电到10.5V时已经在正负极板化合成了硫酸铅。而深度放电时,此时的硫酸溶液已经变得密度很低,换句话说已经变成了弱电解质,硫酸根数目相对减少,随着电流的放出,正负极板的铅被迫变成2价的铅离子。因为电解质密度变得越来越低,电离强度变得越来越弱,没有足够的“动力”促使铅离子与硫酸根离子结合成硫酸铅,在低温状态下就更加困难。随着放电深度的增加,正负极板释放的铅离子浓度越来越高,由于相同物质的亲和性导致铅离子结合成铅枝。这就是普通蓄电池为什么深度放电时电解液中反而会出现大量铅离子的根本原因。在过去的技术书籍和文献中曾有人认为深度放电铅的溶解度会大幅度提高,而且百思不得其解。显然“铅的溶解度会增加”是一个错误的理解。
深度放电时阳极表现为:Pb首先分解成P和2离子,然后P+4+S+2→P+2 在弱电解质中,如果铅离子与硫酸根离子强行结合,会因为硫酸根离子不够用而产生大颗粒不可逆硫酸铅。
那么普通蓄电池加入由石家庄赛博机电技术研究所发明的“CH-L纳米离子态蓄电池长寿添加剂”后就会变成为“离子态蓄电池”,而在离子态蓄电池中,无论是强电解质还是弱电解质其中的各种金属盐都处于高电离态,也就是有足够的“离子动力”促使铅离子与硫酸根离子相结合成正常的可溶性硫酸铅。随着放电这一外部条件的不断进行,铅离子释放数量也越来越多,而在高离子态的电解质中,硫酸根有足够的动力迅速与铅离子结合成硫酸铅而沉积在正负极板上形成可逆态硫酸铅。这就是离子态蓄电池为什么在大电流深度放电时也不会形成铅枝搭桥的根本原因。
由于“蓄电池长寿添加剂”的问世,在蓄电池生产中应用后,很多蓄电池厂的废品率几乎降为了零。蓄电池内阻高度一致,容量提高了10%左右,完全免去了蓄电池配组程序。更让人惊喜的是起动蓄电池应用CH-L纳米离子态蓄电池长寿添加剂后,其寿命已经能达到8年左右,接近于设计寿命。无疑“蓄电池长寿添加剂”的出现为今后电动汽车等动力电池的发展打下了坚实的技术基础。在不远的将来制造出长寿命动力蓄电池已经不是梦想。
