專利名稱：鉛鹽蓄電池的制作方法
1、本發(fā)明是屬電化學(xué)的一種蓄電池。
傳統(tǒng)的鉛酸電池，電解液是硫酸(H2SO4)，有很大腐蝕性，鎳鎘電池、銀鋅電池，其性能雖好，但價(jià)格很昂貴，電解液又易于空氣中的二氧化碳反應(yīng)，造成容量降低。
本發(fā)明是腐蝕性極小，性能好，價(jià)格和生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)鉛酸電瓶基本相同，只是電解液換成了鹽類。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的正極是二氧化鉛(PbO2)，溶液是硫酸鋅(ZnSO4)，負(fù)極是鍍鋅導(dǎo)體。
當(dāng)放電時(shí)，正極變成一氧化鉛(PbO)，電解液中外加一個氧化鋅(ZnO)分子，一直放電，負(fù)極就成了無鋅導(dǎo)體。溶液呈中性。
當(dāng)充電時(shí)，正極還原成二氧化鉛(PbO2)電解液消失一個氧化鋅分子，還原成一個硫酸鋅(ZnSO4)，負(fù)極導(dǎo)體鍍成鋅。溶液仍呈中性。
以下結(jié)合附圖介紹工作原理

圖1放電原理2充電原理圖如圖所示各部分名稱如下(1)二氧化鉛，(2)電解液，(3)隔板，(4)容器，(5)鍍鋅導(dǎo)體，(6)負(fù)載，(7)電源。
電解液用硫酸鋅(ZnSO4)，以下介紹充、放電時(shí)，正負(fù)極及電解液的反應(yīng)過程。
一、放電當(dāng)接通負(fù)載時(shí)，負(fù)極上的電子在電動勢的作用下經(jīng)外電路不斷移向正極，由于負(fù)極向正極移向兩個電子(2e)，負(fù)極的一個鋅原子(Zn)就形成一個鋅的正離子(Zn2+)，接著和溶液中硫酸根的負(fù)離子(SO42-)，生成一個硫酸鋅分子(ZnSO4)，溶于水中，一直放下去負(fù)極只剩下一個導(dǎo)體。其中溶液中一個鋅的正離子(Zn2+)就移向正極，這時(shí)正極中的一個二氧化鉛分子(PbO2)從外電路得到兩個電子(2e)，化合價(jià)降低，排出一個氧的負(fù)離子(O2-)，生成一個一氧化鉛分子(PbO)，其中一個氧的負(fù)離子(O2-)和移向正極的一個鋅的正離子(Zn2+)結(jié)合，生成一個氧化鋅分子(ZnO)。
其反應(yīng)式為(負(fù)極)(溶液)(溶液)(正極)(溶液)從放電中可以看出，溶液中仍是硫酸鋅(ZnSO4)，只是增添了氧化鋅(ZnO)，溶液仍呈中性。
二、充電溶液中的硫酸鋅分子(ZnSO4)在水分子的作用下，離解為一個鋅的正離子(Zn2+)，和一個硫酸根的負(fù)離子(SO42-)，在外電源電場的作用下，鋅的正離子就移向負(fù)極，從負(fù)極導(dǎo)體上得到兩個電子(2e)，還原成一個鋅分子(Zn)，附著在導(dǎo)體上，這時(shí)一個硫酸根的負(fù)離子就移向正極，并向正極丟一個氧的負(fù)離子(O2-)，生成一個硫酐分子(SO3)，再和一個水分子(H2O)反應(yīng)，生成一個硫酸分子(H2SO4)。
這時(shí)正極的一氧化鉛分子(PbO)由于向外電路失去兩個電子(2e)，化合價(jià)升高，和硫酸根丟向正極的一個氧的負(fù)離子(O2-)結(jié)合，生成一個二氧化鉛分子(PbO2)溶液中一個硫酸分子(H2SO4)，再和一個氧化鋅反應(yīng)，生成一個硫酸鋅分子(ZnSO4)和一個水分子(H2O)。溶液還呈中性，PH值為4，過充電溶液呈弱酸性，停充數(shù)小時(shí)后仍呈中性。若用硫酸銅(CuSO4)作電解液，再加入適量硫酸呈弱酸性，開壓為1.25伏左右，自放電極小。
其反應(yīng)式為(溶液)(負(fù)極)(溶液)(溶液)(正極)(溶液)其總的反應(yīng)式為正極 溶液 負(fù)極 正極從充放電過程中，可以看到本發(fā)明只要不過充電不消耗水，可制成理想的蓄電池。若用硫酸銅加適量的硫酸做電解液，容量可大大提高。
三、主要性能(實(shí)驗(yàn)測試)(1)標(biāo)準(zhǔn)電壓2v(硫酸銅做電解液1.25v)(2)放電后PH值＝4
(3)充電后PH值＝4(4)過充電PH值＝1(5)效率為90％左右(6)自放電小本發(fā)明電壓和鉛酸電瓶相同，自放電小，可做成汽車啟動電瓶或摩托車電瓶。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是屬于電化學(xué)的一種蓄電池，其特征是蓄電池的正極是二氧化鉛(PbO2)；負(fù)極是特定的金屬或非金屬導(dǎo)體；電解液是硫酸鋅(ZnSO4)溶液。當(dāng)負(fù)極是鋅金屬導(dǎo)體時(shí)，放電時(shí)，負(fù)極板的鋅和溶液中的硫酸根生成硫酸鋅(ZnSO4)溶解于水，其中一個鋅的正離子(Zn2+)和正極排出的一個氧的負(fù)離子(O2-)結(jié)合，生成氧化鋅分子(ZnO)，正極變成一氧化鉛(PbO)，溶液呈中性，PH值偏4。
2.按權(quán)利要求1所述，蓄電池電解液在充放電過程中呈中性，若過充電呈弱酸性。
3.按權(quán)利要求1所述，除第一次放電外，負(fù)極在充放電過程中只起到導(dǎo)體作用，充電時(shí)負(fù)極上生成的附著物—鋅，放電時(shí)，返回溶液中，若負(fù)極使用的是非金屬導(dǎo)體，必須使負(fù)極事先鍍有一定量的該金屬。
4.按權(quán)利要求書所述，充放電反應(yīng)式為
全文摘要
本發(fā)明是屬于電化學(xué)的一種蓄電池。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的正極是二氧化鉛(PbO本蓄電池腐蝕性小，壽命長，自放電極小，價(jià)格低，易制作。若電解液使用硫酸銅，放電平穩(wěn)，可開發(fā)出各種系列產(chǎn)品。
文檔編號H01M10/22GK1136716SQ9510619
公開日1996年11月27日 申請日期1995年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月21日
發(fā)明者蔡國華, 蔡合 申請人:蔡國華, 蔡合