CN106410305A

CN106410305A - 一种铅酸蓄电池外化成方法

Info

Publication number: CN106410305A
Application number: CN201611007851.4A
Authority: CN
Inventors: 谢勇; 黄德全; 刘保军
Original assignee: Sichuan Nandu State Ship New Energy Ltd By Share Ltd
Current assignee: Sichuan Nandu State Ship New Energy Ltd By Share Ltd
Priority date: 2016-11-16
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2017-02-15

Abstract

本发明公开了一种铅酸蓄电池外化成方法，其特征在于，极板化成充电为两放两充模式，涉及先放电、后充电的七步工艺步骤,总化成时间缩短至约24小时，化成所需充电量由原来的7倍极板容量降低至五倍，采用本发明工艺化成，GFM系列2V铅酸蓄电池极板PbO₂达93%~85%，PbO<10%。

Description

一种铅酸蓄电池外化成方法

技术领域

本发明属于能源领域，特别是涉及一种铅酸蓄电池外化成方法。

背景技术

铅蓄电池内的正极(PbO2)及负极(Pb)浸到电解液(稀硫酸)中，两极间会产生2V的电力，这是根据铅蓄电池原理，经由充放电，则正负极及电解液即会发生如下的变化：(正极)(电解液)(负极)PbO2+2H2SO4+Pb--->PbSO4+2H2O+PbSO4(放电反应)，(正极)(电解液)(负极)PbSO4+2H2O+PbSO4--->PbO2+2H2SO4+Pb(充电反应)。放电中的化学变化是：蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与负、正极板上的活性物质产生反应,生成新化合物硫酸铅，经由放电硫酸成份从电解液中释出，放电愈久，硫酸浓度愈稀薄，所消耗之成份与放电量成比例，只要测得电解液中的硫酸浓度，亦即测其比重，即可得知放电量或残余电量。充电中的化学变化是：由于放电时在正极板，负极板上所产生的硫酸铅，会在充电时被分解还原成硫酸,铅及二氧化铅,因此电池内电解液的浓度逐渐增加,亦即电解液之比重上升，并逐渐回复到放电前的浓度，这种变化显示出蓄电池中的活性物质已转换到可以再度供电的状态，当两极的硫酸铅被转变成原来的活性物质时，即等于充电结束，而负极板就产生氢，正极板则产生氧，充电到最后阶段时，电流几乎都用在水的电解，因而电解液会减少，此时应以纯水补充之。

铅酸蓄电池的构造主要包括槽体、极板、隔板、电解液、极柱等。极板是铅酸蓄电池的主体部件，是由板栅与活性物质(活化的铅膏)构成，分为生极板和熟极板。电池生产工艺中的一道关键工序是化成，而外化成是指极板在装入电池槽体前，先将生极板放入装有一定浓度的硫酸电解液的化成槽内，通入一定的直流电流，将不具有电性能的生极板转化成具有电性能的熟极板的一个过程。这个转化过程伴随着有效的化学反应和电化学反应及部分副反应。即利用电解原理(俗称充电)使正、负电极上的极板发生氧化、还原反应，把不具有电性能的正、负生极板通过外化成的转化，正极板转化成具有电性能的活性物质二氧化铅，负极板转化成具有电性能的活性物质海绵状铅，从而得到已激活的熟极板，然后再用熟极板组装电池。

极板化成充电制式包括电路连接方式、充电电流、充电电压、充电电量以及充电时间等多个方面的内容。充电电流对极板的影响，其实就是单位面积电流密度的问题，因为极板的外观面积一定，充电电流就由表观电流密度决定。通常，外化成极板需充入极板容量7.5倍左右的电量进行化成，时间约为40～72小时，这就存在耗时较长的问题，规模较大的电池生产厂家的电池化成消耗的电能费用可占到生产成本的20％～30％。如果增加电流的表观密度，那么就会增加单位时间内电化反应的物质的数量，即加快化成反应速度，缩短时间，提高生产效率。但实际上化成电流密度不可能增加很大，这是因为电流产生的电极极化所致，电极极化必然引起槽压升高，槽压升高必然导致分解水的加剧及大量焦耳热的产生，引起电能转化效率的降低，出现极板弯曲变形。

发明内容

本发明的目的在于：克服上述不足，提供一种铅酸蓄电池外化成方法，缩短化成时间，节省充电量,保证极板外化成质量。

为实现上述目的，本发明的技术方案是这样的：

一种铅酸蓄电池外化成方法，其特征在于，极板化成充电为两放两充模式。所述两放两充为先放电、后充电，共七步的工艺，所述先放电后充电的七步工艺是：

第一步，放电，电流为0.05～0.10C，时间为0.45～0.55小时；操作时将正极耳与导电条接触，使部位的氧化铅(与硫酸接触后生成硫酸铅)还原为铅，增加接触的强度，增强导电性能，提高化成效率；

第二、三步，两阶段充电，充电为2～3倍额定电量，电流小于0.25C，时间为10.5～11.5小时；

第四步，放电，放电深度为5％～10％，时间为0.3～0.35小时；

第五、六、七步，分三阶段充电，充电为2.5～4倍额定电量，电流小于0.25C，且逐步减小，时间为12～13小时；

优选，充入极板容量5～5.5倍的总电量进行化成，时间约为24～25小时。

本发明涉及GFM系列2V铅酸蓄电池的极板外化成，采用本发明工艺化成，极板PbO₂达93％～85％，PbO<10％。

由于采用了上述方案，本发明的有益效果在于：总化成时间缩短至约24小时，节约时间约1天；总化成充电量由原来的7倍极板容量降低至五倍，节省电耗约50％，提高了生产效率、降低了能耗、节约了生产成本。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例：WS50铅酸蓄电池的外化成

WS50铅酸蓄电池，14～16片

其中步骤1为放电，可以将正极耳与导电条接触部位的氧化铅(与硫酸接触后生成硫酸铅)还原为铅，可增加接触的强度，增强导电性能；

步骤2、3分为两阶段充电，充电倍率为2.5倍额定电量；

步骤4放电，放电深度为6.6％；

步骤5、6、7分为三阶段充电，充电倍率为2.63倍额定电量，且电流逐步减小。

步骤8，按照GBT 23636铅酸蓄电池用极板，检测结果如下：

WS50铅酸蓄电池14片 PbO2＝90.17％ PbO＝8.1％

WS50铅酸蓄电池15片 PbO2＝88.18％ PbO＝7.6％

WS50铅酸蓄电池16片 PbO2＝93.84％ PbO＝9.2％

Claims

1.一种铅酸蓄电池外化成方法，其特征在于，极板化成充电为两放两充模式。

2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池外化成方法，其特征在于：所述两放两充为先放电、后充电，共七步的工艺。

3.根据权利要求2所述的一种铅酸蓄电池外化成方法，其特征在于：所述先放电后充电的七步工艺是：

第一步，放电，电流为0.05～0.10 C，时间为0.45~0.55小时；

第二、三步，分两段充电，充电倍率为2～3倍额定电量，电流小于0.25 C，时间为10.5~11.5小时；

第四步，放电，放电深度为5%～10% ，时间为0.3~0.35小时；

第五、六、七步，分三段充电，充电倍率为2.5～4倍额定电量，电流小于0.25 C，且逐步减小，时间为12~13小时。

4.根据权利要求1~3所述的一种铅酸蓄电池外化成方法，其特征在于：GFM系列2V铅酸蓄电池化成，极板PbO₂为93% ~ 85% ，PbO<10%。

5.根据权利要求3所述的一种铅酸蓄电池外化成方法，其特征在于：充入极板容量5~5.5倍的总电量进行化成，时间约为24~25小时。

6.根据权利要求3所述的一种铅酸蓄电池外化成方法，其特征在于：所述第一步，放电，操作时将正极耳与导电条接触。