CN102437380B - 一种五充四放式蓄电池内化成的方法 - Google Patents

一种五充四放式蓄电池内化成的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种五充四放式蓄电池内化成的方法，属于属蓄电池技术领域。蓄电池为12V12Ah，它采用五次充电四次放电九阶段，按照以下步骤进行：电池加酸以后，立即将电池置于冷却水中降温，电池静置2+0.5h使硫酸浸透极板和隔板，电池降温到30℃～40℃，通电化成，化成过程中控制水温，使化成温度不高于50℃，然后开始电池的内化成，内化成过程采取变电流多次充电，每次充电完静置一段时间。经本方法内化成的蓄电池，不但使电池的初容量提高了4.1%~9.1%；而且提高了电池活性物的利用率，使充电后，成品极板内外PbO2含量差由17.1%降到了5.6%~7.6%。

Description

一种五充四放式蓄电池内化成的方法
技术领域
本发明型涉及一种蓄电池化成工艺，特别是一种五充四放式蓄电池内化成的方法，属蓄电池技术领域。
背景技术
铅酸蓄电池寿命长，容量大，大电流放电好，充电接受能力高，电池均匀性优，自放电小，反应效率高，原料低廉，至今一直使用。各厂家在研究开发新品种的同时，不断探讨提高生产效率的力一法。以往为缩短化成时间，做过各种摸索，比如，提高化成电解液温度，增大化成电流或提高电解液密度等等化成方法，但是化成温度过高，造成电池初期容量不足；增大化成电流，由于发热和电解水，化成效率降低。
一般阀控式密封铅酸蓄电池主要有两种化成方式。一种为电池外化成，将极板化成组装成电池后再进行补充电；另一种为电池内化成，生极板直接组装成电池成品，然后再进行化成。
电池内化成相对于外化成的优点为：节约成木，减少生产中间环节，减少对环境的污染，极板不易被杂质等物污染，电池自放电小，浮充电压均匀，电池性能变化很少。
专利公布号为“CN101800336A”，发明名称为“阀控密封铅酸蓄电池快速内化成方法”，电池内化成时不同的充电阶段采用不同的充电电流，提高了电量利用率；内化成过程中夹杂多次的短时间暂停和适当深度的放电来使电液向电池底部下沉渗透极板，又使极板中的铅膏通过放电/充电转化成活性物质更加彻底完全，使化成的极板品质好，且有防止过度升温的效果，从而可以适当提高充电电流，缩短化成时间。但是这种电池内化方法的适用于大电容量的蓄电池。对于电动助力车蓄电池，一般的电容量较小，内部空间小，装配压力大，内部处于贫液状态，上面的化成方法不适合。专利号为“2009100757580"，发明名称为“一种阀控铅酸蓄电池内化成的方法”，将电池化成时间最大限度降到20个小时左右，解决了化成生产效率和电池初期容量的问题，但是它适用的是12V7Ah蓄电池的内化成，而且电池的活性物质的利用不充分，电池的初容量较小。 
现在对于12V12Ah的蓄电池的内电池内化成的一种常采用三冲两放五阶段上艺，工艺过程如下：
第一次充电：以电流1.0A充电2h，然后以电流2.3A充电35h，再以电流1.5A充电10h；
第一次放电：以电流2.0A放电6h；
第二次充电：以电流2.0A充电10h，然后以电流1.2A充电10h；
第二次放电：以电流5A放电2.45h；
第三次充电：以电流2.0A充电6h，然后以电流1.2A充电8h。
共充入电量127Ah。
这种工艺：充电状态要发热和产生气泡，电解液会浮起，长时间充电会造成电解液长时间浮在上面，下面处于缺液状态，电池容易发热，电池充坏。而且内化成后正极活性物质在极板内外含量差异大，极板表面的活性物质利用率不高，电池初容量不高。
发明内容
针对以上问题，本发明提出了一种可以降低化成过程中温度、增大电池初容量和提高电池活性物利用率的电池内化成方法，即一种五充四放式蓄电池内化成的方法。
本发明的技术方案是：
一种五充四放式蓄电池内化成的方法，所述的蓄电池为12V12Ah，它采用五次充电四次放电九阶段，按照以下步骤进行：电池加酸以后，立即将电池置于冷却水中降温，电池静置2+0.5h使硫酸浸透极板和隔板，电池降温到30℃～40℃，通电化成，化成过程中控制水温，使化成温度不高于50℃，具体是：
    1、第一次充电：先以电流1.0A，充电2h，然后以电流3.5A，充电5h，再以2.0~2.1A，充电9.9~10h；
2、第一次放电：以电流3.0A，放电1.5h；
3、第二次充电：电流3.0~3.5A，充电4h，充电后静置0~0.2h；然后以电流2.0~2.3A，充电5~6h，充电后静置0~0.2h；再以电流1.2~1.4A，充电6.7~8h；
4、第二次放电：以电流3.0A，放电2.5h；
5、第三次充电：先以电流3.0A，充电4h，充电后静置0~0.2h；然后以电流2.0~2.1A，充电4h，充电后静置0~0.2h；再以电流1.0~1.6A，充电7~10h；
6、第三次放电：以电流5.0A，放电2h；
7、第四次充电：先以电流3A，充电4h，充电后静置0~0.2h；然后以电流2.0~2.1A，充电4h，充电后静置0~0.2h；再以电流1.0~1.1A，充电8~9h；
8、第四次放电：以电流5.0A，放电2.45h；
9、第五次充电：先以3.0A，充电3h，充电后静置0~0.2h；然后以电流2.0~2.1A，充电4h，充电后静置0~0.2h；再以电流1.0~1.1A，充电5.8~6h，充电后静置0~0.2h；最后以电流0.4~0.5A，充电3h，完成电池的内化成。
本发明的优选方案：
一种五充四放式蓄电池内化成的方法，所述的蓄电池为12V12Ah，它采用五次充电四次放电九阶段，按照以下步骤进行：电池加酸以后，立即将电池置于冷却水中降温，电池静置2+0.5h使硫酸浸透极板和隔板，电池温度降到30℃～40℃，通电化成，化成过程中控制水温，使化成温度不高于50℃，具体是：
 1、第一次充电：先以电流1.0A，充电2h，然后以电流3.5A，充电5h，再以电流2.1A，充电9.9h；
2、第一次放电：以电流3.0A，放电1.5h；
3、第二次充电：先以电流3.5A，充电4h，充电后静置0.2h；然后以电流2.3A，充电5h，充电后静置0.2h；再以电流1.4A，充电6.7h；
4、第二次放电：以电流3.0A，放电2.5h；
5、第三次充电：先以电流3.0A，充电4h，充电后静置0.2h；然后以电流2.1A，充电4h，充电后静置0.2h；再以电流1.6A，充电7h；
6、第三次放电：以电流5.0A，放电2h；
7、第四次充电：先以电流3.0A，充电4h，充电后静置0.2h；然后以电流2.1A，充电4h，充电后静置0.2h；再以电流1.1A，充电9h；
8、第四次放电：以电流5.0A，放电2.45h；
9、第五次充电：先以3.0A，充电3h，充电后静置0.2h；然后以电流2.1A，充电4h，充电后静置0.2h；再以电流1.1A，充电5.8h，充电后静置0.2h；最后以电流0.5A，充电3h，完成电池的内化成。
有益效果：
    一、采用变电流多次充电以及每次充电后静置一段时间的内化法，充电状态要发热和产生气泡，电解液会浮起，充电一段时间停：利于电池内气泡散发，电池内部降温，电池电压降低，再充电，利于充电。多次放电：是利于酸充分渗入电池内部，因为充电状态酸会浮起，但是放电状态极板需要酸才能充分反应，所以放电状态酸是向下渗透的。进一步降低温度，确保电池内部酸量一致，酸密度也一致。这样电池内部上下反应一致，提高电池反应均匀性。
    二、在不降低电池的开路电压和配组率和电池的生产效率的前提下，使电池的初容量提高了4.1%~9.1%。
    三、提高了电池活性物的利用率，使充电后，成品极板内外PbO2含量差由17.1%降到了5.6%~7.6%。
附图说明
    图1对比例的电池内化成后的极板解剖图。
图2实施例1的电池内化成后的极板解剖图。
图3实施例2的电池内化成后的极板解剖图。
图4实施例3的电池内化成后的极板解剖图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例进一步说明本发明。
采用的电池12V12Ah的，对比例蓄电池的内化成的方法采用三冲两放五阶段上艺，实施例的蓄电池的内化成的方法采用本发明的技术方案。
电池加酸完成后，立即将电池置于冷却水中降温，电池静置2+0.5h使硫酸浸透极板和隔板，电池温度降到30℃～,40℃，然后通电化成，化成过程中控制水温，使化成温度不高于50℃，具体工艺条件见表1至表5（注：表中“-”表示放电）。
Figure 2011104000844100002DEST_PATH_IMAGE001
Figure 2011104000844100002DEST_PATH_IMAGE002
Figure 2011104000844100002DEST_PATH_IMAGE004
Figure 2011104000844100002DEST_PATH_IMAGE005
电池化成后测定电池的性能。
Figure 2011104000844100002DEST_PATH_IMAGE006
由表6可以看出，5充后硫酸浓度均比对比例的有所提高，特别是实施例三的方案，提高的更多，为47.0%，硫酸浓度的增高可以提高电池的容量。
Figure 2011104000844100002DEST_PATH_IMAGE007
    由表7可以看出来，电池内化成后，产品中极板内外PaO2含量的差均比对比例提高很多，特别是实施例二、三的方案，提高效果更明显。从图1到图4的不同实施例内化成后的电池极板解剖图，可以看到：实施例1到图3的极板表面颜色为均匀的黑色，白花点比对比例的白花点减少明显，可以得出采用本发明的工艺内化成后的电池中的活性物质含量的差降低明显，活性物质得到充分利用。
Figure 2011104000844100002DEST_PATH_IMAGE008
由表8可以看出，电池内化成后，电池初容量6A放电时间由对比例的121min提高到126~132min，提高率为4.1%~9.1%。电池的开路电压和配组率与对比例相比，都没有大的变化。
另外测定电池的其它指标均符合有关规定。

Claims (1)

1.一种五充四放式蓄电池内化成的方法，其特征在于，所述的蓄电池为12V12Ah，它采用五次充电四次放电九阶段，按照以下步骤进行：电池加酸以后，立即将电池置于冷却水中降温，电池静置2+0.5h使硫酸浸透极板和隔板，电池温度降到30℃～40℃，通电化成，化成过程中控制水温，使化成温度不高于50℃，具体是：
 （1）、第一次充电：先以电流1.0A，充电2h，然后以电流3.5A，充电5h，再以电流2.1A，充电9.9h；
（2）、第一次放电：以电流3.0A，放电1.5h；
（3）、第二次充电：先以电流3.5A，充电4h，充电后静置0.2h；然后以电流2.3A，充电5h，充电后静置0.2h；再以电流1.4A，充电6.7h；
（4）、第二次放电：以电流3.0A，放电2.5h；
（5）、第三次充电：先以电流3.0A，充电4h，充电后静置0.2h；然后以电流2.1A，充电4h，充电后静置0.2h；再以电流1.6A，充电7h；
（6）、第三次放电：以电流5.0A，放电2h；
（7）、第四次充电：先以电流3.0A，充电4h，充电后静置0.2h；然后以电流2.1A，充电4h，充电后静置0.2h；再以电流1.1A，充电9h；
（8）、第四次放电：以电流5.0A，放电2.45h；
（9）、第五次充电：先以3.0A，充电3h，充电后静置0.2h；然后以电流2.1A，充电4h，充电后静置0.2h；再以电流1.1A，充电5.8h，充电后静置0.2h；最后以电流0.5A，充电3h，完成电池的内化成。
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