铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法
阅读：78发布：2024-01-06
专利汇可以提供铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种铅酸 蓄 电池 内 化成 激发剂，由气相 二 氧 化 硅 、 固化 剂和去离子 水 混合而成，固化剂包括无水 硫酸 钠、四 硼 酸锂、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二丁基二月桂酸 锡 、N.N‑双羟乙基烷基酰胺、聚丙烯酰胺、硫酸亚锡、聚 丙烯酸 钠、 磷酸 二氢 钾 、三氧化二 铝 。还公开了一种 铅酸 蓄电池 内化成系统，包括 铅酸蓄电池 、 超 声波 物位测量系统、动态反馈直流伺服系统和紊流系统。还公开了一种铅酸蓄电池内化成方法，向铅酸蓄电池内注入含有内化成激发剂的 电解 液，通过内化成系统采集、处理和换算数据，并调整到合理的紊流状态。该内化成技术可减小蓄电池内化成过程中的电化学内阻，产生的热量不需要外界强制降温，即可符合充电工艺所要求的参数。，下面是铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法专利的具体信息内容。
1.一种铅酸蓄电池内化成激发剂，由气相二氧化硅、固化剂和去离子水混合而成，其特征在于，所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为：气相二氧化硅1.0-20％，固化剂包括无水硫酸钠0.2-2.5％、四硼酸锂0.2-2.5％、十二烷基硫酸钠0.03-1.5％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.03-1.5％、二丁基二月桂酸锡0.03-1.5％、N.N-双羟乙基烷基酰胺0.03-1.5％、聚丙烯酰胺0.03-1.5％、硫酸亚锡0.01-4.0％、聚丙烯酸钠0.01-4.0％、磷酸二氢钾0.01-
4.0％、三氧化二铝0.01-4.0％，余量为去离子水。
2.如权利要求1所述的铅酸蓄电池内化成激发剂，其特征在于：所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅5-15％、无水硫酸钠0.5-2.0％、四硼酸锂0.5-2.0％、十二烷基硫酸钠0.1-1.0％、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1-1.0％、二丁基二月桂酸锡0.1-
1.0％、N.N-双羟乙基烷基酰胺0.1-1.0％、聚丙烯酰胺0.1-1.0％、硫酸亚锡1.0-3.0％、聚丙烯酸钠1.0-3.0％、磷酸二氢钾1.0-3.0％、三氧化二铝1.0-3.0％，余量为去离子水。
3.如权利要求1所述的铅酸蓄电池内化成激发剂，其特征在于：所述气相二氧化硅为纳米级二氧化硅粉末。
4.如权利要求1所述的铅酸蓄电池内化成激发剂，其特征在于：将所述内化成激发剂与硫酸电解液混合，形成含有内化成激发剂的电解液。
5.如权利要求4所述的铅酸蓄电池内化成激发剂，其特征在于：所述内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:4-30。
6.如权利要求4所述的铅酸蓄电池内化成激发剂，其特征在于：所述硫酸电解液由去离子水和硫酸混合而成。
7.如权利要求1所述的铅酸蓄电池内化成激发剂，其特征在于：所述内化成激发剂中还包括硫酸。
8.如权利要求7所述的铅酸蓄电池内化成激发剂，其特征在于：所述内化成激发剂中硫酸的重量百分比为10-45％。
9.如权利要求8所述的铅酸蓄电池内化成激发剂，其特征在于：所述内化成激发剂中硫酸的重量百分比为10-30％。
10.一种铅酸蓄电池内化成系统，包括铅酸蓄电池，其特征在于：还包括超声波物位测量系统、动态反馈直流伺服系统和紊流系统；所述铅酸蓄电池内注入含有内化成激发剂的电解液，所述内化成激发剂为权利要求1-9中任一项所述的铅酸蓄电池内化成激发剂。
11.如权利要求10所述的铅酸蓄电池内化成系统，其特征在于：所述铅酸蓄电池、超声波物位测量系统、动态反馈直流伺服系统和紊流系统依次连接。
12.如权利要求10所述的铅酸蓄电池内化成系统，其特征在于：所述超声波物位测量系统包括超声波换能器和超声波数据换算器。
13.如权利要求12所述的铅酸蓄电池内化成系统，其特征在于：所述铅酸蓄电池连接在所述超声波换能器的两端，所述超声波数据换算器连接在所述超声波换能器与所述动态反馈直流伺服系统之间。
14.如权利要求10所述的铅酸蓄电池内化成系统，其特征在于：所述动态反馈直流伺服系统包括控制器、功率驱动装置、反馈装置和电动机。
15.如权利要求10所述的铅酸蓄电池内化成系统，其特征在于：所述紊流系统包括紊流发生器和交直流转换器。
16.如权利要求12所述的铅酸蓄电池内化成系统，其特征在于：所述超声波物位测量系统将电化学内阻数据传输至所述动态反馈直流伺服系统。
17.如权利要求14所述的铅酸蓄电池内化成系统，其特征在于：所述动态反馈直流伺服系统将紊流调整系数参考数据传输至所述紊流系统。
18.如权利要求15所述的铅酸蓄电池内化成系统，其特征在于：直流电通过所述紊流发生器，将直流转换为紊流，并将紊流传输至铅酸蓄电池。
19.如权利要求10所述的铅酸蓄电池内化成系统，其特征在于：所述铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为5-40g/2V/AH。
20.如权利要求19所述的铅酸蓄电池内化成系统，其特征在于：所述铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为10-30g/2V/AH。
21.一种铅酸蓄电池内化成方法，其按照先后顺序包括以下步骤：
步骤一：将内化成系统中的铅酸蓄电池、超声波物位测量系统、动态反馈直流伺服系统和紊流系统依次连接；
步骤二：通过超声波物位测量系统采集和处理数据，并换算出电化学内阻数据传输至动态反馈直流伺服系统；
步骤三：通过动态反馈直流伺服系统换算出紊流调整系数参考数据，并将紊流调整系数参考数据传输至紊流系统；
步骤四：根据紊流调整系数参考数据，紊流发生器将直流转换为紊流，并将紊流传输至铅酸蓄电池；
步骤一中，向铅酸蓄电池内注入含有内化成激发剂的电解液，所述内化成激发剂为权利要求1-9中任一项所述的铅酸蓄电池内化成激发剂。
22.如权利要求21所述的铅酸蓄电池内化成方法，其特征在于：所述步骤一中，超声波物位测量系统包括超声波换能器和超声波数据换算器，铅酸蓄电池连接在超声波换能器的两端，超声波数据换算器连接在超声波换能器与动态反馈直流伺服系统之间。
23.如权利要求22所述的铅酸蓄电池内化成方法，其特征在于：所述步骤二中，超声波换能器发射超声波，超声波穿过空气介质，遇到电解液面时被反射回来；超声波换能器接收超声波并转换为电信号；电子检测部件检测到电信号后，将其转换为液位信号进行显示并输出；测量出超声波由发射到遇到电解液面时被反射并接收这一过程所需要的时间，换算出超声波通过的路程。
24.如权利要求23所述的铅酸蓄电池内化成方法，其特征在于：所述步骤三中，通过路程与电流数据调节转换器，将超声波通过的路程换算出对应的电流数值；电流数值调整转换为雷诺数值；雷诺数值达到临界雷诺数值时，改变紊流状态。
25.如权利要求21所述的铅酸蓄电池内化成方法，其特征在于：所述内化成系统为权利要求10-20中任一项所述的铅酸蓄电池内化成系统。
铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法
技术领域
背景技术
[0002] 铅酸蓄电池，其电极主要由铅及其氧化物制成，其电解液为硫酸溶液。自法国人普兰特于1895年发明铅酸蓄电池至今已经历了一百多年的发展历程，无论在理论研究方面，还是在产品种类和产品电气性能等方面都得到了长足的进步。铅酸蓄电池的应用领域极其广泛，比如交通运输、电信电力、车站码头、矿山井下、航天航海、自然能系统、银行、学校、商场、医院、计算机系统、旅游娱乐和国防军工等。目前，我国铅酸蓄电池的市场规模迅速扩大，产量平均以每年约20%的速度快速增长。与此同时，铅酸蓄电池技术经过多年发展，其比能量、循环寿命和高低温适应性等问题已有所突破，但是仍然存在一些关键性的技术难题至今没有解决，而这些技术难题影响着铅酸蓄电池性能的进一步提高。铅酸蓄电池生极板的主要活性物质为硫酸铅，硫酸铅的导电性很差，在内化成过程中充电接受能力极弱，因而大部分电能无法转变为化学能，而是变成热能消耗掉，即电池在内化成过程中温度特别高，如果不采用冷却水或者循环冷却酸强制降温，那么铅酸蓄电池的外壳由于温度过高而变形，生极板由于温度过高而钝化，无法再次激活而成为合格的铅酸蓄电池。因此，急需开发一种铅酸蓄电池内化成技术，以降低内化成过程中的温度，从而提高电能转变为化学能的能力。
[0003] 申请公布号为CN102136607A的发明专利公开了一种铅酸蓄电池内化成系统，虽然能够提高蓄电池性能，但是结构复杂，成本高，不能广泛应用，而且不能降低内化成过程中的温度，无法将大部分电能转变为化学能。
[0004] 申请公布号为CN103943894A的发明专利公开了一种内化成铅酸蓄电池超声波化成方法，虽然能够提高化成效率，但是工序繁琐，操作复杂，而且不能降低内化成过程中的温度，无法将大部分电能转变为化学能。
发明内容
[0005] 为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种铅酸蓄电池内化成激发剂，其目的在于：通过向铅酸蓄电池内注入含有内化成激发剂的电解液，降低内化成过程中的温度，从而提高电能转变为化学能的能力。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铅酸蓄电池内化成激发剂，由气相二氧化硅、固化剂和去离子水混合而成，所述固化剂包括无水硫酸钠、四硼酸锂、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二丁基二月桂酸锡、N.N-双羟乙基烷基酰胺、聚丙烯酰胺、硫酸亚锡、聚丙烯酸钠、磷酸二氢钾、三氧化二铝。
[0008] 固化剂能够降低电解液的黏度，同时能够增加容量，提高铅酸蓄电池的充电接收能力。
[0009] 本发明的固化剂采用了四硼酸锂、无水硫酸钠、硫酸亚锡、磷酸二氢钾等金属盐，特别是添加了十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、N.N-双羟乙基烷基酰胺、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、三氧化二铝等，这些物质既能够对固化剂起到良好的稳定作用，又能够减少电解质的电阻。
[0010] 二丁基二月桂酸锡、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、四硼酸锂等能够加速活化铅酸蓄电池的极板，减少逸出功，加大铅酸蓄电池的电容量，增强充电接收能力。
[0011] 优选的是，所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅1.0-20%、无水硫酸钠0.2-2.5%、四硼酸锂0.2-2.5%、十二烷基硫酸钠0.03-1.5%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.03-1.5%、二丁基二月桂酸锡0.03-1.5%、N.N-双羟乙基烷基酰胺0.03-1.5%、聚丙烯酰胺0.03-1.5%、硫酸亚锡0.01-4.0%、聚丙烯酸钠0.01-4.0%、磷酸二氢钾0.01-4.0%、三氧化二铝0.01-4.0%，余量为去离子水。
[0012] 气相二氧化硅具有化学惰性和特殊的触变性能，同时具有较强的固水、饱水功能，能够确保内化成激发剂中的水不挥发，如果含量低于1.0%，固水性能降低，电池循环寿命将降低10%以上，如果含量高于20%，固水性能提高，电池循环寿命将延长，但是蓄电池的容量会降低10%以上。
[0013] 固化剂能够降低电解液的黏度，同时能够增加容量，提高铅酸蓄电池的充电接收能力。如果含量低于下限值，容量提升无效果，如果高出上限值，四硼酸锂、无水硫酸钠、硫酸亚锡、磷酸二氢钾等在蓄电池中析出金属盐，容易造成短路，十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、N.N-双羟乙基烷基酰胺、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、三氧化二铝等，含量过高会增加电解液的黏度，损害离子流动性能，降低低温放电性能。
[0014] 在上述任一方案中优选的是，所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅5-15%、无水硫酸钠0.5-2.0%、四硼酸锂0.5-2.0%、十二烷基硫酸钠0.1-1.0%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1-1.0%、二丁基二月桂酸锡0.1-1.0%、N.N-双羟乙基烷基酰胺0.1-1.0%、聚丙烯酰胺0.1-1.0%、硫酸亚锡1.0-3.0%、聚丙烯酸钠1.0-3.0%、磷酸二氢钾1.0-
3.0%、三氧化二铝1.0-3.0%，余量为去离子水。
3.0%、三氧化二铝1.0-3.0%，余量为去离子水。
[0015] 在上述任一方案中优选的是，所述气相二氧化硅为纳米级二氧化硅粉末。
[0016] 在上述任一方案中优选的是，将所述内化成激发剂与硫酸电解液混合，形成含有内化成激发剂的电解液。
[0017] 在上述任一方案中优选的是，所述内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:4-30。蓄电池根据用户要求，一般2V开路电压在2.13-2.24之间，开路电压的计算方法为：开路电压=电解液比重+0.845（常数）。因为内化成激发剂中的含水量是固定的，为了确保蓄电池开路电压符合用户要求，必须调整电解液的比重，即电解液中硫酸的含量，为了调整硫酸的含量，所以要调整内化成激发剂与硫酸电解液的配比，同时由于各个单位所配出的硫酸电解液中硫酸的含量有所不同，所以选择1:4-30的范围可以适用于所有类型的铅酸蓄电池。
[0018] 在上述任一方案中优选的是，所述硫酸电解液由去离子水和硫酸混合而成。所述硫酸为分析纯硫酸。
[0019] 在上述任一方案中优选的是，所述内化成激发剂中还包括硫酸。分析纯硫酸和化学纯硫酸里面含有的对蓄电池有害的金属离子较少，对蓄电池造成自放电的因素降低。工业硫酸含有的金属离子杂质较多，不适合铅酸蓄电池使用。
[0020] 在上述任一方案中优选的是，所述内化成激发剂中硫酸的重量百分比为10-45%。
[0021] 在上述任一方案中优选的是，所述内化成激发剂中硫酸的重量百分比为10-30%。
[0022] 硫酸含量范围的选择主要根据内化成激发剂的生产工艺操作可行性和蓄电池内化成工艺操作的可行性来确定。若内化成激发剂中的硫酸含量低于10%，则容易造成蓄电池电解液配制时的硫酸含量过高，造成生产安全隐患，不利于生产操作；若内化成激发剂中的硫酸含量高于45%，则容易增加内化成激发剂的黏度，对内化成激发剂的反应搅拌装置要求极高，不利于规模化生产。优选的是10-30%。
[0023] 本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂，配制简单，原材料容易获得，成本低廉，功能显著，可有效分布在极板活性物质的内部，提高活性物质的导电性能，降低内化成过程中的温度，从而提高电能转变为化学能的能力，因此在铅酸蓄电池内化成过程中不需要强制降温，即可符合蓄电池充电工艺所要求的参数。
[0024] 本发明还提供一种铅酸蓄电池内化成系统，包括铅酸蓄电池，还包括超声波物位测量系统、动态反馈直流伺服系统和紊流系统。
[0025] 优选的是，所述铅酸蓄电池、超声波物位测量系统、动态反馈直流伺服系统和紊流系统依次连接。
[0026] 在上述任一方案中优选的是，所述超声波物位测量系统包括超声波换能器和超声波数据换算器。超声波换能器可将电能转换为超声波发射出去，再接收反射回来的超声波，并将超声波转换为电信号。超声波数据换算器可将超声波换能器采集、处理的数据换算出电化学内阻数据。
[0027] 在上述任一方案中优选的是，所述铅酸蓄电池连接在所述超声波换能器的两端，所述超声波数据换算器连接在所述超声波换能器与所述动态反馈直流伺服系统之间。
[0028] 在上述任一方案中优选的是，所述动态反馈直流伺服系统包括控制器、功率驱动装置、反馈装置和电动机。控制器按照超声波物位测量系统的给定值与通过反馈装置检测的实际运行值的差，调节控制量。功率驱动装置作为系统的主回路，一方面按照控制量的大小将电网中的电能作用到充电电源上，调节充电电源的大小，另一方面按照充电电源的要求把恒压恒频的电网供电转换为蓄电池所需要的直流电。
[0029] 在上述任一方案中优选的是，所述紊流系统包括紊流发生器和交直流转换器。
[0030] 在上述任一方案中优选的是，所述超声波物位测量系统将电化学内阻数据传输至所述动态反馈直流伺服系统。
[0031] 在上述任一方案中优选的是，所述动态反馈直流伺服系统将紊流调整系数参考数据传输至所述紊流系统。
[0032] 在上述任一方案中优选的是，直流电通过所述紊流发生器，将直流转换为紊流，并将紊流传输至铅酸蓄电池。
[0033] 在上述任一方案中优选的是，所述铅酸蓄电池内注入含有内化成激发剂的电解液。
[0034] 在上述任一方案中优选的是，所述铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为5-40g/2V/AH。铅酸蓄电池根据使用要求，有长寿命储能电池和UPS电源，此类型电池要求活性物质利用低，在电池使用过程中对电解液水消耗的百分含量要求范围大，因此可以扩大加酸量，有些是富液电池，对单位容量的水含量要求更大，防止电池失水过量，影响电池的正常使用，只能通过降低电解液硫酸含量来实现满足后期水损失对电池的寿命影响，因此电解液的加入量达到40g/2V/AH的上限值要求，如果上限值再高，则需求电解液总量会偏高，电池体积过大，不能满足用户的使用要求。对于大功率电池的使用要求，极板比较薄，电池装配比较紧，留给电解液的空间有限，只能通过提高电解液硫酸含量来实现电化学反应所有硫酸量，因此电解液加入量达到5g/2V/AH的下限值要求，如果下限值再低，则硫酸含量会偏高，电池开路电压也偏高，不能满足用户使用要求。
[0035] 在上述任一方案中优选的是，所述铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为10-30g/2V/AH。
[0036] 在上述任一方案中优选的是，所述内化成激发剂为上述任一种铅酸蓄电池内化成激发剂。
[0037] 本发明的铅酸蓄电池内化成系统，结构简单，操作便捷，向蓄电池内注入含有上述内化成激发剂的电解液，通过超声波物位测量系统可准确捕捉电池内部的液位数据，根据测量反馈的数据，自动分析当前电池充电状态所产生的电化学内阻数据，通过动态反馈直流伺服系统合理调整电流在电池内部的紊流状态。通过紊流状态的调整，可有效降低热能产生的消耗，同时通过紊流的不同状态，内化成激发剂有效的分布在极板活性物质内部，增大活性物质电流总面积，提高活性物质的导电性能，使极板的主要成分硫酸铅很容易吸收电能而转化为化学能。充电部分的电能转化为热能浪费掉的部分大大降低，因此在铅酸蓄电池内化成过程中不需要强制降温，其温度也符合蓄电池充电工艺所要求的参数55℃以下。
[0038] 本发明还提供一种铅酸蓄电池内化成方法，其按照先后顺序包括以下步骤：
[0039] 步骤一：将内化成系统中的铅酸蓄电池、超声波物位测量系统、动态反馈直流伺服系统和紊流系统依次连接；
[0040] 步骤二：通过超声波物位测量系统采集和处理数据，并换算出电化学内阻数据传输至动态反馈直流伺服系统；
[0041] 步骤三：通过动态反馈直流伺服系统换算出紊流调整系数参考数据，并将紊流调整系数参考数据传输至紊流系统；
[0042] 步骤四：根据紊流调整系数参考数据，紊流发生器将直流转换为紊流，并将紊流传输至铅酸蓄电池。
[0043] 优选的是，所述步骤一中，向铅酸蓄电池内注入含有内化成激发剂的电解液。
[0044] 在上述任一方案中优选的是，所述步骤一中，铅酸蓄电池连接在超声波换能器的两端，超声波数据换算器连接在超声波换能器与动态反馈直流伺服系统之间。
[0045] 在上述任一方案中优选的是，所述步骤二中，超声波换能器发射超声波，超声波穿过空气介质，遇到电解液面时被反射回来；超声波换能器接收超声波并转换为电信号；电子检测部件检测到电信号后，将其转换为液位信号进行显示并输出；测量出超声波由发射到遇到电解液面时被反射并接收这一过程所需要的时间，换算出超声波通过的路程。
[0046] 由超声波在介质中传播的原理可知，若介质的压力、温度、密度和湿度等条件一定，则超声波在该介质中的传播速度是一个常数。因此，当测量出超声波由发射到遇到液面时被反射并接收这一过程所需要的时间，则可换算出超声波通过的路程，即得到了液位的数据。
[0047] 在上述任一方案中优选的是，所述步骤三中，通过路程与电流数据调节转换器，将超声波通过的路程换算出对应的电流数值；电流数值调整转换为雷诺数值；雷诺数值达到临界雷诺数值时，改变紊流状态。电流自动调整紊流状态，有效降低了热能产生的消耗。
[0048] 紊流，是流体的一种流动状态。当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流；当流速逐渐增加时，流体的流线开始出现波状的摆动，摆动频率及振幅随流速的增加而增大，称为过渡流；当流速增加到很大时，流体的流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，称为紊流。
[0049] 流体流动状态的变化可用雷诺数值来量化。当雷诺数值较小时，黏滞力对流场的影响大于惯性力，流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减，流体流动稳定，为层流；当雷诺数值较大时，惯性力对流场的影响大于黏滞力，流体流动较不稳定，流速的微小变化容易发展、增强，形成紊乱、不规则的紊流流场。流体流动状态转变时的雷诺数值称为临界雷诺数值。
[0050] 在上述任一方案中优选的是，所述内化成系统为上述任一种铅酸蓄电池内化成系统。
[0051] 在上述任一方案中优选的是，所述内化成激发剂为上述任一种铅酸蓄电池内化成激发剂。
[0052] 本发明的铅酸蓄电池内化成方法，简单易懂，操作方便，利用了本发明开创的铅酸蓄电池内化成激发剂的两性原理，通过超声波物位测量系统反馈的电化学内阻，及时调整充电电流的紊流状态，使内化成激发剂的有效成分均匀快速的分布在蓄电池的活性物质内部，能够把改善电导率的高分子聚合物和固化剂渗透到极板内部和隔板内，增大导电面积，减小电流密度，降低界面电阻，改善蓄电池极组的导电性能，提高蓄电池在充电过程中的充电接收能力，使充电能量转化为化学能的比率大大提高。在正常充电条件下内化成发热严重的蓄电池，通过本发明的内化成方法能够减小蓄电池内化成过程中的电化学内阻，蓄电池产生的热量不需要外界强制降温，即可符合蓄电池充电工艺所要求的参数55℃以下。
[0053] 现有技术中，铅酸蓄电池内化成采用冷却水强制降温技术或者循环冷却酸强制降温技术，而这两项技术都存在很多缺陷。若采用冷却水强制降温技术，在蓄电池内化成过程中需要大量冷却水降温，第一浪费大量水资源，不利于水资源的保护与合理利用，第二含酸废水流入河流或者地下，从而造成水资源的污染，第三浪费大量的电能产生热能，第四消耗大量电能用于水循环和净化处理。若采用循环冷却酸强制降温技术，第一循环冷却酸与蓄电池本身酸分层，造成蓄电池电解液比重上下不均匀，第二循环冷却酸形成导电回路，造成蓄电池内化成电流分流，使内化成质量可靠性降低，第三浪费大量的电能产生热能，第四消耗大量电能用于循环冷却酸和冷却降温。
[0054] 与上述现有技术相比，本发明的铅酸蓄电池内化成技术具有如下优点：在内化成过程中，可大大消除蓄电池的电化学内阻，产生的热量大大降低；内化成提高了蓄电池的充电接收能力，内化成充分，可减小后期蓄电池的容量增长空间，有利于配组后蓄电池的容量均衡，提高了蓄电池的使用性能和可靠性，延长了蓄电池的使用寿命；可消除冷却水对水资源的浪费和污染；大大降低电能的浪费与消耗。附图说明
[0055] 图1为按照本发明的铅酸蓄电池内化成系统的一优选实施例示意图。
具体实施方式
[0056] 为了更进一步了解本发明的发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。
[0057] 实施例一：
[0058] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂的实施例，其由气相二氧化硅、固化剂和去离子水混合而成，所述固化剂包括无水硫酸钠、四硼酸锂、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、二丁基二月桂酸锡、N.N-双羟乙基烷基酰胺、聚丙烯酰胺、硫酸亚锡、聚丙烯酸钠、磷酸二氢钾、三氧化二铝。
[0059] 所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅10%、无水硫酸钠1.5%、四硼酸锂1.5%、十二烷基硫酸钠0.5%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.5%、二丁基二月桂酸锡0.5%、N.N-双羟乙基烷基酰胺0.5%、聚丙烯酰胺0.5%、硫酸亚锡2.0%、聚丙烯酸钠2.0%、磷酸二氢钾2.0%、三氧化二铝2.0%，余量为去离子水。所述气相二氧化硅为纳米级二氧化硅粉末，所述固化剂为响应状态的固化剂。将内化成激发剂与硫酸电解液混合，形成含有内化成激发剂的电解液，内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:15。硫酸电解液由去离子水和硫酸混合而成，所述硫酸为分析纯硫酸。
[0060] 如图1所示，按照本发明的铅酸蓄电池内化成系统的实施例，其包括铅酸蓄电池，还包括超声波物位测量系统、动态反馈直流伺服系统和紊流系统。所述铅酸蓄电池、超声波物位测量系统、动态反馈直流伺服系统和紊流系统依次连接。
[0061] 所述超声波物位测量系统包括超声波换能器和超声波数据换算器。超声波换能器可将电能转换为超声波发射出去，再接收反射回来的超声波，并将超声波转换为电信号。超声波数据换算器可将超声波换能器采集、处理的数据换算出电化学内阻数据。铅酸蓄电池连接在超声波换能器的两端，超声波数据换算器连接在超声波换能器与动态反馈直流伺服系统之间。
[0062] 所述动态反馈直流伺服系统包括控制器、功率驱动装置、反馈装置和电动机。控制器按照超声波物位测量系统的给定值与通过反馈装置检测的实际运行值的差，调节控制量。功率驱动装置作为系统的主回路，一方面按照控制量的大小将电网中的电能作用到充电电源上，调节充电电源的大小，另一方面按照充电电源的要求把恒压恒频的电网供电转换为蓄电池所需要的直流电。
[0063] 所述紊流系统包括紊流发生器和交直流转换器。
[0064] 超声波物位测量系统将电化学内阻数据传输至动态反馈直流伺服系统；动态反馈直流伺服系统将紊流调整系数参考数据传输至紊流系统；直流电通过紊流发生器，将直流转换为紊流，并将紊流传输至铅酸蓄电池。铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为20g/2V/AH，该内化成激发剂为本实施例所述的铅酸蓄电池内化成激发剂。
[0065] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成方法的实施例，其按照先后顺序包括以下步骤：
[0066] 步骤一：将内化成系统中的铅酸蓄电池、超声波物位测量系统、动态反馈直流伺服系统和紊流系统依次连接；
[0067] 步骤二：通过超声波物位测量系统采集和处理数据，并换算出电化学内阻数据传输至动态反馈直流伺服系统；
[0068] 步骤三：通过动态反馈直流伺服系统换算出紊流调整系数参考数据，并将紊流调整系数参考数据传输至紊流系统；
[0069] 步骤四：根据紊流调整系数参考数据，紊流发生器将直流转换为紊流，并将紊流传输至铅酸蓄电池。
[0070] 所述步骤一中，内化成系统为本实施例所述的铅酸蓄电池内化成系统。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为20g/2V/AH，该内化成激发剂为本实施例所述的铅酸蓄电池内化成激发剂。铅酸蓄电池连接在超声波换能器的两端，超声波数据换算器连接在超声波换能器与动态反馈直流伺服系统之间。
[0071] 所述步骤二中，超声波换能器发射超声波，超声波穿过空气介质，遇到电解液面时被反射回来；超声波换能器接收超声波并转换为电信号；电子检测部件检测到电信号后，将其转换为液位信号进行显示并输出；测量出超声波由发射到遇到电解液面时被反射并接收这一过程所需要的时间，换算出超声波通过的路程。由超声波在介质中传播的原理可知，若介质的压力、温度、密度和湿度等条件一定，则超声波在该介质中的传播速度是一个常数。因此，当测量出超声波由发射到遇到液面时被反射并接收这一过程所需要的时间，则可换算出超声波通过的路程，即得到了液位的数据。
[0072] 所述步骤三中，通过路程与电流数据调节转换器，将超声波通过的路程换算出对应的电流数值；电流数值调整转换为雷诺数值；雷诺数值达到临界雷诺数值时，改变紊流状态。电流自动调整紊流状态，有效降低了热能产生的消耗。流体流动状态的变化可用雷诺数值来量化。当雷诺数值较小时，黏滞力对流场的影响大于惯性力，流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减，流体流动稳定，为层流；当雷诺数值较大时，惯性力对流场的影响大于黏滞力，流体流动较不稳定，流速的微小变化容易发展、增强，形成紊乱、不规则的紊流流场。流体流动状态转变时的雷诺数值称为临界雷诺数值。
[0073] 本实施例的铅酸蓄电池内化成技术，利用了本实施例开创的铅酸蓄电池内化成激发剂的两性原理，通过超声波物位测量系统反馈的电化学内阻，及时调整充电电流的紊流状态，使内化成激发剂的有效成分均匀快速的分布在蓄电池的活性物质内部，能够把改善电导率的高分子聚合物和固化剂渗透到极板内部和隔板内，增大导电面积，减小电流密度，降低界面电阻，改善蓄电池极组的导电性能，提高蓄电池在充电过程中的充电接收能力，使充电能量转化为化学能的比率大大提高。通过本实施例的内化成方法能够减小蓄电池内化成过程中的电化学内阻，蓄电池产生的热量不需要外界强制降温，即可符合蓄电池充电工艺所要求的参数55℃以下。
[0074] 实施例二：
[0075] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法的另一实施例，其内化成激发剂的配方、内化成系统的设计、内化成方法的步骤和内化成技术的有益效果等均与实施例一相同，不同的是：所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅1.0%、无水硫酸钠2.5%、四硼酸锂2.5%、十二烷基硫酸钠1.5%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1.5%、二丁基二月桂酸锡1.5%、N.N-双羟乙基烷基酰胺1.5%、聚丙烯酰胺1.5%、硫酸亚锡4.0%、聚丙烯酸钠4.0%、磷酸二氢钾4.0%、三氧化二铝4.0%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:30。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为40g/
2V/AH。
2V/AH。
[0076] 实施例三：
[0077] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法的另一实施例，其内化成激发剂的配方、内化成系统的设计、内化成方法的步骤和内化成技术的有益效果等均与实施例一相同，不同的是：所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅20%、无水硫酸钠0.2%、四硼酸锂0.2%、十二烷基硫酸钠0.03%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.03%、二丁基二月桂酸锡0.03%、N.N-双羟乙基烷基酰胺0.03%、聚丙烯酰胺0.03%、硫酸亚锡0.01%、聚丙烯酸钠0.01%、磷酸二氢钾0.01%、三氧化二铝0.01%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:4。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为5g/2V/AH。
[0078] 实施例四：
[0079] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法的另一实施例，其内化成激发剂的配方、内化成系统的设计、内化成方法的步骤和内化成技术的有益效果等均与实施例一相同，不同的是：所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅5%、无水硫酸钠2.0%、四硼酸锂2.0%、十二烷基硫酸钠1.0%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1.0%、二丁基二月桂酸锡1.0%、N.N-双羟乙基烷基酰胺1.0%、聚丙烯酰胺1.0%、硫酸亚锡
3.0%、聚丙烯酸钠3.0%、磷酸二氢钾3.0%、三氧化二铝3.0%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:10。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为10g/
2V/AH。
3.0%、聚丙烯酸钠3.0%、磷酸二氢钾3.0%、三氧化二铝3.0%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:10。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为10g/
2V/AH。
[0080] 实施例五：
[0081] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法的另一实施例，其内化成激发剂的配方、内化成系统的设计、内化成方法的步骤和内化成技术的有益效果等均与实施例一相同，不同的是：所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅15%、无水硫酸钠0.5%、四硼酸锂0.5%、十二烷基硫酸钠0.1%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.1%、二丁基二月桂酸锡0.1%、N.N-双羟乙基烷基酰胺0.1%、聚丙烯酰胺0.1%、硫酸亚锡
1.0%、聚丙烯酸钠1.0%、磷酸二氢钾1.0%、三氧化二铝1.0%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:25。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为30g/
2V/AH。
1.0%、聚丙烯酸钠1.0%、磷酸二氢钾1.0%、三氧化二铝1.0%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:25。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为30g/
2V/AH。
[0082] 实施例六：
[0083] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法的另一实施例，其内化成激发剂的配方、内化成系统的设计、内化成方法的步骤和内化成技术的有益效果等均与实施例一相同，不同的是：所述内化成激发剂中还包括硫酸。内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅8%、无水硫酸钠1.0%、四硼酸锂1.0%、十二烷基硫酸钠0.3%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.3%、二丁基二月桂酸锡0.3%、N.N-双羟乙基烷基酰胺
0.3%、聚丙烯酰胺0.3%、硫酸亚锡1.5%、聚丙烯酸钠1.5%、磷酸二氢钾1.5%、三氧化二铝
1.5%、硫酸20%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:12。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为15g/2V/AH。
0.3%、聚丙烯酰胺0.3%、硫酸亚锡1.5%、聚丙烯酸钠1.5%、磷酸二氢钾1.5%、三氧化二铝
1.5%、硫酸20%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:12。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为15g/2V/AH。
[0084] 实施例七：
[0085] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法的另一实施例，其内化成激发剂的配方、内化成系统的设计、内化成方法的步骤和内化成技术的有益效果等均与实施例六相同，不同的是：所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅12%、无水硫酸钠1.8%、四硼酸锂1.8%、十二烷基硫酸钠0.8%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.8%、二丁基二月桂酸锡0.8%、N.N-双羟乙基烷基酰胺0.8%、聚丙烯酰胺0.8%、硫酸亚锡
2.5%、聚丙烯酸钠2.5%、磷酸二氢钾2.5%、三氧化二铝2.5%、硫酸15%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:20。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为25g/2V/AH。
2.5%、聚丙烯酸钠2.5%、磷酸二氢钾2.5%、三氧化二铝2.5%、硫酸15%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:20。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为25g/2V/AH。
[0086] 实施例八：
[0087] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法的另一实施例，其内化成激发剂的配方、内化成系统的设计、内化成方法的步骤和内化成技术的有益效果等均与实施例六相同，不同的是：所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅18%、无水硫酸钠0.4%、四硼酸锂0.4%、十二烷基硫酸钠0.08%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.08%、二丁基二月桂酸锡0.08%、N.N-双羟乙基烷基酰胺0.08%、聚丙烯酰胺0.08%、硫酸亚锡3.5%、聚丙烯酸钠3.5%、磷酸二氢钾3.5%、三氧化二铝3.5%、硫酸10%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:8。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为35g/2V/AH。
[0088] 实施例九：
[0089] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法的另一实施例，其内化成激发剂的配方、内化成系统的设计、内化成方法的步骤和内化成技术的有益效果等均与实施例六相同，不同的是：所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅3%、无水硫酸钠2.3%、四硼酸锂2.3%、十二烷基硫酸钠1.2%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1.2%、二丁基二月桂酸锡1.2%、N.N-双羟乙基烷基酰胺1.2%、聚丙烯酰胺1.2%、硫酸亚锡
0.06%、聚丙烯酸钠0.06%、磷酸二氢钾0.06%、三氧化二铝0.06%、硫酸30%，余量为去离子水。
内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:28。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为8g/2V/AH。
0.06%、聚丙烯酸钠0.06%、磷酸二氢钾0.06%、三氧化二铝0.06%、硫酸30%，余量为去离子水。
内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:28。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为8g/2V/AH。
[0090] 实施例十：
[0091] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法的另一实施例，其内化成激发剂的配方、内化成系统的设计、内化成方法的步骤和内化成技术的有益效果等均与实施例六相同，不同的是：所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅10%、无水硫酸钠2.2%、四硼酸锂0.5%、十二烷基硫酸钠0.2%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.2%、二丁基二月桂酸锡0.6%、N.N-双羟乙基烷基酰胺0.6%、聚丙烯酰胺0.6%、硫酸亚锡
1.6%、聚丙烯酸钠2.4%、磷酸二氢钾1.8%、三氧化二铝2.8%、硫酸25%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:18。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为22g/2V/AH。
1.6%、聚丙烯酸钠2.4%、磷酸二氢钾1.8%、三氧化二铝2.8%、硫酸25%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:18。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为22g/2V/AH。
[0092] 实施例十一：
[0093] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法的另一实施例，其内化成激发剂的配方、内化成系统的设计、内化成方法的步骤和内化成技术的有益效果等均与实施例六相同，不同的是：所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅13%、无水硫酸钠1.8%、四硼酸锂1.5%、十二烷基硫酸钠1.1%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1.2%、二丁基二月桂酸锡0.8%、N.N-双羟乙基烷基酰胺0.2%、聚丙烯酰胺0.08%、硫酸亚锡
2.4%、聚丙烯酸钠2.4%、磷酸二氢钾2.8%、三氧化二铝2.8%、硫酸45%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:22。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为24g/2V/AH。
2.4%、聚丙烯酸钠2.4%、磷酸二氢钾2.8%、三氧化二铝2.8%、硫酸45%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:22。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为24g/2V/AH。
[0094] 实施例十二：
[0095] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法的另一实施例，其内化成激发剂的配方、内化成系统的设计、内化成方法的步骤和内化成技术的有益效果等均与实施例六相同，不同的是：所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅18%、无水硫酸钠1.8%、四硼酸锂1.8%、十二烷基硫酸钠0.9%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.9%、二丁基二月桂酸锡1.1%、N.N-双羟乙基烷基酰胺1.1%、聚丙烯酰胺1.4%、硫酸亚锡
2.6%、聚丙烯酸钠2.2%、磷酸二氢钾0.5%、三氧化二铝0.5%、硫酸40%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:22。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为16g/2V/AH。
2.6%、聚丙烯酸钠2.2%、磷酸二氢钾0.5%、三氧化二铝0.5%、硫酸40%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:22。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为16g/2V/AH。
[0096] 实施例十三：
[0097] 按照本发明的铅酸蓄电池内化成激发剂、内化成系统及其内化成方法的另一实施例，其内化成激发剂的配方、内化成系统的设计、内化成方法的步骤和内化成技术的有益效果等均与实施例六相同，不同的是：所述内化成激发剂中各物质的重量百分比为，气相二氧化硅7%、无水硫酸钠2.5%、四硼酸锂2.5%、十二烷基硫酸钠0.9%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.9%、二丁基二月桂酸锡1.4%、N.N-双羟乙基烷基酰胺1.4%、聚丙烯酰胺0.9%、硫酸亚锡
0.9%、聚丙烯酸钠2.1%、磷酸二氢钾2.1%、三氧化二铝2.1%、硫酸35%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:22。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为33g/2V/AH。
0.9%、聚丙烯酸钠2.1%、磷酸二氢钾2.1%、三氧化二铝2.1%、硫酸35%，余量为去离子水。内化成激发剂与硫酸电解液的配比为1:22。向铅酸蓄电池内注入的含有内化成激发剂的电解液为33g/2V/AH。
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