CN107768752A - 提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，所述装置能将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，且能够或实际上实施该操作的总累计次数为≥1次。本发明所公开的装置，可显著提高或延长铅酸蓄电池或电池组的使用寿命。

Description

提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置
技术领域
本发明涉及提高或延长蓄电池或蓄电池组的使用寿命，特别是涉及一种提高或延长铅酸蓄电池或电池组的使用寿命的方法和装置。
背景技术
铅酸蓄电池或电池组由于制造成本低、性/价比高、安全、稳定、可回收，多年来应用广泛，并在二次电池市场销售份额中占有首席地位。然而在性能上，铅酸蓄电池或电池组表现出比能量低、使用寿命较短的不足，目前，应用中的铅酸蓄电池或电池组的比能量约为20-40Wh/kg,循环寿命约为150-1500次，浮充寿命约为5-20年。影响铅酸蓄电池或电池组使用寿命的因素很多，内部因素如活性物质组成、晶型、孔隙率、极板类型和尺寸、板栅材料和结构、隔板类型和性能、装配压力、电解液类型和配方、酸密度、杂质、电池一致性等，外部因素如放电深度、放电电流密度、充电电流密度、过充电、欠充电、温度、机械震动、受力变形情况等，归纳起来，主要的、常见的导致铅酸蓄电池或电池组使用寿命终止的电池或电池组失效模式有板栅腐蚀、正极活性物质软化脱落、硫酸盐化、失水、早期容量损失、电极钝化、负极表面积收缩、电池一致性差等。根据这些因素和失效模式，人们已经发展出了多种提高或延长铅酸蓄电池或电池组的使用寿命的方法、材料、设备、设施、配件等，并使得铅酸蓄电池或电池组的使用寿命获得了一定程度的提高或延长。然而，另一方面，社会的运行和发展仍需要铅酸蓄电池或电池组的使用寿命在现有的水平上有进一步地、甚至显著地提高或延长。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一是提供一种提高或延长铅酸蓄电池或电池组的使用寿命的方法，所述方法尤其是通过解决或改善铅酸蓄电池或电池组的正极活性物质软化或/和脱落、负极比表面积收缩、腐蚀、钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与导电集流体接触不良其中的一种或多种问题，来提高或延长铅酸蓄电池或电池组的使用寿命。
所述使用寿命包括但不限于循环寿命、浮充寿命中的一种或多种。
所述铅酸蓄电池或电池组，即，铅酸蓄电池或铅酸蓄电池组。
为解决上述技术问题之一，本发明所提供的提高或延长铅酸蓄电池或电池组的使用寿命的方法包括：将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作(以下也简称为极性反转及其后的充电或充放电操作)，该操作进行或被进行的总累计次数为1次以上(包括1次，以下同)，所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，即，将正电极、负电极进行极性反转，并在该极性反转后，将经过该极性反转的电极进行充电或充放电操作。所述总累计次数是指，所述铅酸蓄电池或电池组在其存在的整个期间或所述铅酸蓄电池或电池组在其使用寿命终止前和使用寿命终止后的整个期间，所有发生在所述铅酸蓄电池或电池组身上的总共的、总累计的所述正极、负极极性反转或极性反转及其后的充电或充放电操作的次数。各次所述正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作彼此之间可以连续进行、不连续进行，或者部分连续进行、部分不连续进行。
所述铅酸蓄电池或电池组正极或负极的极性包括，铅酸蓄电池或电池组的电极的正性(正极性质)或负性(负极性质)，电极的正性特征一般包括，在该电极上发生的电极反应是正极电极反应、电极电位相较为高，电极的负性特征一般包括，在该电极上发生的电极反应是负极电极反应、电极电位相较为低。所述极性反转是指，原来正性电极的极性由正性变成负性或/和原来负性电极的极性由负性变成正性。
所述将经过极性反转的电极进行充电或充放电操作，即，将极性反转前为正极而极性反转后为负极的电极作为负极进行充电或充放电操作、将极性反转前为负极而极性反转后为正极的电极作为正极进行充电或充放电操作，前者使电极上发生铅酸蓄电池负极电极反应，后者使电极上发生铅酸蓄电池正极电极反应。
以将铅酸蓄电池或电池组的正极、负极进行第一次、第二次极性反转及其后的充电或充放电操作的过程为例，对所述正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作作进一步地说明，为方便说明，以原来的正极(在此也标记为电极A)、原来的负极(在此也标记为电极B)来称呼，没有被进行过任何所述正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作时的所述铅酸蓄电池或电池组的正极、负极，如此，当将铅酸蓄电池或电池组的正极、负极进行第一次极性反转及其后的充电或充放电操作时，操作步骤包括，首先，将铅酸蓄电池或电池组的正电极、负电极进行极性反转，即，使铅酸蓄电池或电池组原来的的正极(电极A)的极性由正被反转成负，原来的负极(电极B)的极性由负被反转成正，然后在该次极性反转后，将经过该次极性反转的电极进行充电或充放电操作，即，将原来的正极(电极A)作为负极、将原来的负极(电极B)作为正极，对该次极性反转后的铅酸蓄电池或电池组进行充电或充放电操作，整个过程从该次极性反转操作到该次极性反转之后的充电或充放电操作完成，即为1次极性反转及其后的充电或充放电操作(此时，即完成了该铅酸蓄电池或电池组的第一次极性反转及其后的充电或充放电操作)，该次所述正极、负极的极性反转及其后的充电或充放电操作所实现的包括，对于原来的正极(电极A)，其电极电位由相较为高被转变成相较为低、其所发生的电极反应由原来的铅酸蓄电池正极电极反应被反转成铅酸蓄电池负极电极反应，对于原来的负极(电极B)，变化相反。
可以知道，在上述1次极性反转及其后的充电或充放电操作基础上，再进行1次极性反转及其后的充电或充放电操作(此亦为该铅酸蓄电池或电池组的第二次极性反转及其后的充电或充放电操作)，则在后一次(第二次)的极性反转后的充电或充放电操作过程中，被充电或充放电的正性电极则是铅酸蓄电池或电池组原来的正极(电极A)，被充电或充放电的负性电极则是铅酸蓄电池或电池组原来的负极(电极B)，该次(第二次)所述正极、负极的极性反转及其后的充电或充放电操作所实现的包括，对于原来的正极(电极A)，其电极电位由相较为低被转变成相较为高、其所发生的电极反应由原来的铅酸蓄电池负极电极反应被反转成铅酸蓄电池正极电极反应，对于原来的负极(电极B)，变化相反。这样，对于原来的正极(电极A)、原来的负极(电极B)一共进行了2次(即第一次、第二次)极性反转及其后的充电或充放电操作。
3次或大于3次的极性反转及其后的充电或充放电操作，可在上述2次(第一次、第二次)极性反转及其后的充电或充放电操作的基础上再次或再多次进行类同第一次或第一次、第二次极性反转及其后的充电或充放电操作而实现，可根据上述2次(第一次、第二次)极性反转及其后的充电或充放电操作类推理解、实施。
所述极性反转及其后的充电或充放电操作中，所述极性反转在电极上实际发生时是较快完成的，时间较短，且，在极性反转的临界处，电极的极性从临界的这一端极性变化到临界的另一端极性，只需较少的电量，或者，当通过该较少的电量，使电极的极性从临界的这一端极性变化到临界的另一端极性，极性反转即为完成，因此，由于涉及的电量少，所述极性反转在改变电极构成、性能等方面的影响一般也比较小或可以忽略，严格来讲，所述极性反转在概念上和实际上都主要是指一种极性状态上的变化，而所述极性反转及其后的充电或充放电操作中，使电极的构成、性能等发生明显变化的，主要是与极性反转后的充电或充放电操作过程有重要关系。
所述极性反转及其后的充电或充放电操作，包括将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的电极进行极性反转，并在该极性反转后，使经过该极性反转的电极进行如下电化学反应：使该极性反转前为正极的电极在该极性反转后进行铅酸蓄电池负极电极反应、使该极性反转前为正极的电极其所含有的铅氧化物、碱式硫酸铅、硫酸铅在该极性反转后进行电化学还原反应、使该极性反转前为负极的电极在该极性反转后进行铅酸蓄电池正极电极反应，其中的一种或多种。
所述极性反转及其后的充电或充放电操中的电流包括直流电流、脉冲电流、或脉冲与直流的复合电流。
所述极性反转及其后的充电或充放电操作中，任意一次极性反转后的充电操作次数为1次以上(包括1次，以下同)。
所述将铅酸蓄电池或电池组的正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作包括，使所述正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作与所述铅酸蓄电池或电池组的工作，彼此穿插、交替地进行，并使所述铅酸蓄电池或电池组在工作时，其原来的正极、原来的负极处于以下三种电极工作状态中的一种：(1)原来的正极始终作为正极进行工作，原来的负极始终作为负极进行工作；(2)原来的正极始终作为负极进行工作，原来的负极始终作为正极进行工作；(3)原来的正极有时作为正极进行工作、有时作为负极进行工作，相应地，原来的负极有时作为负极进行工作、有时作为正极进行工作；所述其原来的正极、原来的负极为，在没有被进行过任何所述正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作时，所述铅酸蓄电池或电池组的正极、负极。
在上述第(1)、(2)、(3)中任一工作状态下，所述铅酸蓄电池或铅酸电池组在其任意两次的工作之间的所述正极、负极的极性反转及其后的充电或充放电操作次数为0次以上(包括0次，以下同)。
所述将铅酸蓄电池或电池组的正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作包括：进行连续两次或连续偶数次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作、进行单次或连续奇数次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，其中的一种或多种。
针对铅酸蓄电池组，所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作包括，仅对电池组中的某一个单电池单独地进行所述正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，或者仅对电池组中的某些(即两个或两个以上)单电池进行所述正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，此皆简称为区分操作。所述单电池，即，单体电池。
所述将正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作包括进行脉冲充电或/和放电的操作；所述脉冲充电或/和放电包括正脉冲、负脉冲、正负脉冲混合脉冲充电或/和放电操作中的一种或多种。
出于工作目标和要求、工艺、安全、等的需要，所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作可以在铅酸蓄电池或电池组的任何荷电或工作状态(包括工作前、工作中、工作后、静置)下直接启动、开始并进行，也可在所述极性反转及其后的充电或充放电操作之前先对铅酸蓄电池或电池组进行放电或/和充电操作(以下简称极性反转前的放电或/和充电操作)，然后再启动、开始并进行所述极性反转及其后的充电或充放电操作。后一种情况包括，在极性反转前，对电池或电池组进行放电操作直到电压降低为0V或0V上下，然后再进行极性反转。
所述铅酸蓄电池或电池组的极性反转、极性反转及其后的充电或充放电操作、极性反转前的放电或/和充电操作、区分操作可通过编程执行。
所述铅酸蓄电池或电池组的正极、负极进行极性反转、极性反转后的充电或充放电操作或极性反转前的放电或/和充电操作可以根据某物理量值、数量值、化学量值以及它们的变化值、计算值中的一种或多种的设置、测量、信号采集、计算等结果而开始或停止或不动作。所述的物理量值包括电压值、电流值、电流密度值、电量值、容量值、功率值、时间值、温度值、力值、压强值、密度值、光度值、频率值中的一种或多种；所述的数量值包括累计数值、奇数值、偶数值、比例值、电池或/和电池组的充放循环次数值中的一种或多种；所述的化学量值包括电池或/和电池组的酸度值。所述的物理量值、数量值、化学量值包括电池或/和电池组在充电过程中、放电过程中、循环工作过程中、浮充工作过程中、开路或静置状态中的物理量值、数量值、化学量值以及其它与铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组相关的物理量值、数量值、化学量值。
所述将经过极性反转的电极进行充电或充放电操作，其中，所述充电或充放电的电量一般为该电极额定容量的0.5倍以上。
所述将铅酸蓄电池或电池组的正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，其特征还在于，进行或被进行所述正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的铅酸蓄电池或电池组其正极和负极均为正负极通用电极(即，正极、负极通用的电极)，所述正负极通用电极，在所述铅酸蓄电池或电池组中，既可作为正极使用、也可作为负极使用，或者某些作为正极使用、某些作为负极使用，或者在所述铅酸蓄电池或电池组工作或使用过程中，某时作为正极使用、某时又作为负极使用，其中的一种或多种；构成铅酸蓄电池或电池组的正极和负极时，所述正负极通用电极包括但不限于，彼此具有相同活性物质或相同活性物质配方的正负极通用电极、彼此等价的正负极通用电极、彼此为同一种的正负极通用电极；所述彼此等价是指，电极在被化成或充放电后，彼此在铅酸蓄电池或电池组的工作或使用过程中，不考虑误差因素的情况下，具有或表现出相同的功能和性能；所述同一种的正负极通用电极是指那些在被进行化成或充放电之前彼此相同、在被进行化成或充放电之后可形成正极或负极的正负极通用电极，所述被进行化成或充放电之前彼此相同是指，不考虑制造电极时产生的制造误差，在被进行化成或充放电操作之前，两个或多个电极彼此在所有电极构成、制造方面(如电极结构、造形、尺寸、配方、材料、制做工艺等)完全相同。
所述将铅酸蓄电池或电池组的正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作可以通过一种电路自动地或/和手动地实现，所述电路具有将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极与负极进行极性反转或极性反转及其后的充电或充放电操作的功能，所述电路能够或实际上将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行极性反转或极性反转及其后的充电或充放电操作的总累计次数≥1次。
所述电路实现或实施对铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组进行所述正极、负极极性反转或极性反转及其后的充电或充放电操作的方法包括：对所述铅酸蓄电池或电池组进行反极充电。
所述电路实现对铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组进行反极充电的方法包括，通过连接于所述铅酸蓄电池或电池组电极上的所述电路输出端的极性反转及该极性反转后的对所述铅酸蓄电池或电池组进行的充电或充放电操作，来实现所述铅酸蓄电池或电池组的正、负极极性反转或极性反转及其后的充电或充放电操作。
所述将铅酸蓄电池或电池组的正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，其特征还在于，可以通过自动或/和手动或手动开关的方式，启动、停止或暂停所述电路的功能，使所述电路开始、停止或暂停对铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组进行正、负极极性反转或极性反转及其后的充电或充放电操作。
本发明的提高或延长铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组使用寿命的方法或所述将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作方法所应用于的铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组，包括平面板栅式、管式、卷绕式、双极式、水平铅布式、泡沫板栅式、柱式、具有稳定空隙体电极式铅酸蓄电池或电池组，还包括阀控式密封铅酸蓄电池或蓄电池组、胶体铅酸蓄电池或蓄电池组、铅碳电池蓄电池或蓄电池组、超级电容器-铅酸蓄电池(简称超级电池)蓄电池或蓄电池组，以及这些类型的铅酸蓄电池混合连接而成的混合型的铅酸蓄电池组，以及其它各种类型的铅酸蓄电池或电池组。
本发明提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法可应用于铅酸蓄电池或电池组、铅酸蓄电池或电池组的电路或充放电设备、铅酸蓄电池或电池组的修复、再生或生产制造时的化成工艺。
本发明还提供了一种将极性反转及其后的充电或充放电操作应用于铅酸蓄电池或电池组制造过程中的化成方法，包括将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，该操作进行或被进行的次数为1次以上。
所述化成方法中的极性反转及其后的充电或充放电操作可具有的其它特征，包括：电流，操作进行前铅酸蓄电池或电池组的荷电或工作状态，极性反转前的放电或/和充电操作、极性反转、极性反转后的充电或充放电操作开始或停止所根据的某物理量值、数量值、化学量值以及它们的变化值、计算值中的一种或多种的测量结果，极性反转前的放电或/和充电操作、极性反转、极性反转及其后的充电或充放电操作、区分操作可通过编程执行等，与本发明前面阐述的极性反转及其后的充电或充放电操作的相同。
本发明所提供的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法，还包括使所述铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的电极发生极性反转，并在该极性反转后，使经过该极性反转的电极进行如下电化学反应：使该极性反转前为正极的电极在该极性反转后进行铅酸蓄电池负极电极反应、使该极性反转前为正极的电极其所含有的铅氧化物、碱式硫酸铅、硫酸铅在该极性反转后进行电化学还原反应、使该极性反转前为负极的电极在该极性反转后进行铅酸蓄电池正极电极反应，其中的一种或多种，其特征还在于，该方法实施于所述铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的总累计次数为≥1次，该方法包括所述将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，且使该操作的总累计次数为≥1次，所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，即，将正电极、负电极进行极性反转，并在该极性反转后，将经过该极性反转的电极进行充电或充放电操作。
本发明要解决的技术问题之二是提供一种提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，该装置能将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行所述极性反转及其后的充电或充放电操作，从而为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
为解决上述技术问题之二，本发明提供了一种提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，该装置能将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行(包括自动或/和手动进行，以下同)极性反转及其后的充电或充放电操作，该装置能够或实际上将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作的总累计次数为≥1次，所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，即，将正电极、负电极进行极性反转，并在该极性反转后，将经过该极性反转的电极进行充电或充放电操作。
所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置为一种电路或充放电设备，所述电路或充放电设备为铅酸蓄电池或电池组的管理电路、充电器、充电机、修复仪、测试仪、充放电器、电池或电池组管理系统、不间断电源系统中的一种或它们两种之间、多种之间彼此整合形成的装置。
所述将正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，包括将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的电极进行极性反转，并在该极性反转后，使经过该极性反转的电极进行如下电化学反应：使该极性反转前为正极的电极在该极性反转后进行铅酸蓄电池负极电极反应、使该极性反转前为正极的电极其所含有的铅氧化物、碱式硫酸铅、硫酸铅在该极性反转后进行电化学还原反应、使该极性反转前为负极的电极在该极性反转后进行铅酸蓄电池正极电极反应，其中的一种或多种。
所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，包括使所述正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作与所述铅酸蓄电池或电池组的工作，彼此穿插、交替地进行，并使所述铅酸蓄电池或电池组在工作时，其原来的正极、原来的负极处于以下三种电极工作状态中的一种：(1)原来的正极始终作为正极进行工作，原来的负极始终作为负极进行工作；(2)原来的正极始终作为负极进行工作，原来的负极始终作为正极进行工作；(3)原来的正极有时作为正极进行工作、有时作为负极进行工作，相应地，原来的负极有时作为负极进行工作、有时作为正极进行工作；所述其原来的正极、原来的负极为，在没有被进行过任何所述正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作时，所述铅酸蓄电池或电池组的正极、负极。
所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，包括在所述极性反转或极性反转及其后的充电或充放电操作之前，对铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行极性反转前的放电或/和充电操作。
所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，包括：将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行连续两次或连续偶数次的极性反转及其后的充电或充放电操作、将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行单次或连续奇数次的极性反转及其后的充电或充放电操作，其中的一种或多种。
所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，包括对电池组中的某一个单电池、某些(即两个或两个以上、以下同)单电池进行区分操作，即仅对电池组中的某一个单电池单独地进行所述正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，或者仅对电池组中的某些单电池进行所述正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。
所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，包括进行脉冲充电或/和放电的功能；所述脉冲充电或/和放电包括正脉冲、负脉冲、正负脉冲混合脉冲、慢脉冲充电或/和放电其中的一种或多种。
所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，包括根据某物理量值、数量值、化学量值以及它们的变化值、计算值中的一种或多种的设置、测量、信号采集、计算结果而开始或停止所述极性反转、极性反转及其后的充电或充放电操作或极性反转前的放电或/和充电操作。所述的物理量值包括电压值、电流值、电流密度值、电量值、容量值、功率值、时间值、温度值、力值、压强值、密度值、光度值、频率值中的一种或多种；所述的数量值包括累计数值、奇数值、偶数值、比例值、电池或/和电池组的充放循环次数值中的一种或多种；所述的化学量值包括电池或/和电池组的酸度值。所述的某物理量值、数量值、化学量值包括铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组在充电过程中、放电过程中、循环工作过程中、浮充工作过程中、开路或静置状态中的物理量值、数量值、化学量值以及其它与铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组相关的物理量值、数量值、化学量值。
所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置实现或实施对铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组进行所述正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的方法包括：对所述铅酸蓄电池或电池组进行反极充电。
所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置实现或实施对铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组进行反极充电的方法包括，通过连接于所述铅酸蓄电池或电池组电极上的所述装置输出端的极性反转及该极性反转后的对所述铅酸蓄电池或电池组进行的充电或充放电操作来实现或实施所述铅酸蓄电池或电池组的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。
所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，具有实现或实施本发明所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的所有功能。
所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，至少包括电源电路单元、极性反转执行电路单元，所述电源电路单元的输出端与极性反转执行电路单元的输入端相连接，所述极性反转执行电路单元能使其自身输出电压的极性发生反转。所述极性反转执行电路单元实现其输出端电力或电信号极性反转的方式包括但不限于：通过所述极性反转执行电路单元所包括的继电器或接触器的触点的开、闭状态变换来实现、通过所述极性反转执行电路单元所包括的晶体管的通、断状态变换来实现、通过所述极性反转执行电路单元所包括的由晶体管、电感、电容所构成的极性反转电路或变相电路的工作状态变换来实现、通过所述极性反转执行电路单元所包括的其它反相电路或变相电路的工作状态的变换来实现，其中的一种或多种。
所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，除了包括所述电源电路单元、极性反转执行电路单元，还可包括控制电路单元、辅助电源电路单元、隔离/驱动电路单元、信号采集电路单元、输入电路单元、输出电路单元、存储电路单元、电池身份标识电路单元、电池身份识别电路单元、电池组总线平台电路单元、电网噪声滤波电路单元、人/机互动电路单元、上位机、反接保护电路，其中的一种或多种。
所述辅助电源电路单元与控制电路单元相连接，所述控制电路单元通过隔离/驱动电路单元与电源电路单元、极性反转执行电路单元相连接，所述电源电路单元与极性反转执行电路单元相连接，所述信号采集电路单元与控制电路单元相连接，控制电路单元与存储电路单元、电池身份标识电路单元、电池身份识别电路单元、电池组总线平台电路单元、人/机互动电路单元、上位机，其中的一种或多种进行连接或通过隔离/驱动电路单元进行连接，电网噪声滤波电路单元与输入电路单元、电源电路单元相连接，反接保护电路与输出电路单元连接。
所述电源电路单元包括电流源、电压源、脉冲电路单元，其中的一种或多种；所述极性反转执行电路单元包括继电器、其它反相电路或变相电路，其中的一种或多种；所述控制电路单元包括单片机、可编程逻辑电路、模拟式集成电路，其中的一种或多种。
所述辅助电源电路单元用来给控制电路单元供电。
所述控制电路单元根据其内在设置和所接收到的输入信号，经计算后提供输出信息给其它相连接的电路单元，从而实现对其它电路单元的功能、动作或行为进行管理、控制、决定、协调。
所述隔离/驱动电路单元用来隔离或/和驱动。
所述输入电路单元是用来对所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的电路的信息、电力输入操作提供接口或信息处理，并把输入信息、电力传送给控制电路单元或存储电路单元或电源电路单元等。
所述输出电路单元是用来实现为来自于极性反转执行电路单元、控制电路单元或其它电路单元的输出电力、输出信息提供输出接口或将电力、信息处理后输出。
所述信号采集电路单元用来测量、采集与电池或/和电池组有关的物理、数量、化学信号或信息，并将测量、采集的信号或信息结果反馈给控制电路。
所述存储电路单元是用来存储信息的。
所述电池身份标识电路是用来对铅酸蓄电池或电池组所具有的唯一性身份进行标识处理，包括产生、分配、存储或输出，以使得不同的铅酸蓄电池或电池组可以被彼此区分开来。
所述电池身份识别电路是用来对铅酸蓄电池或电池组的身份标识进行识别、判断、确认以及输出。
所述电池组总线平台电路单元的功能是，实现电池组的正、负输出端与该电池组中各单电池正、负极的连接或断开，该电路单元主要用于以区分操作方式进行极性反转及其后的充电或充放电操作的铅酸蓄电池组。
所述反接保护电路，用来保证所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置在与铅酸蓄电池或电池组的正、负输出端反极连接情况下，不会因反极连接而造成所述装置损坏或不能正常工作。
所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置具有对铅酸蓄电池或电池组进行脉冲充电或/和放电的功能；所述脉冲充电或/和放电包括正脉冲、负脉冲、正负脉冲混合脉冲、慢脉冲充电或/和放电其中的一种或多种；所述脉冲的周期为1微秒～∞(无穷大)；
所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置的全部或部分可与其它设备整合在一起；所述其它设备包括用于去除或预防铅酸蓄电池的硫酸盐化的电路系统、补液装置其中的一种或多种，所述补液装置可以通过手动或/和自动地对铅酸蓄电池或电池组进行补充液体和停止补充液体，补充的液体为水、硫酸溶液、添加剂溶液其中的一种或多种。
所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，具有通过自动或/和手动的方式，启动、停止、暂停对铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行极性反转或极性反转及其后的充电或充放电操作的功能。
所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置还应用于提高或延长铅酸蓄电池或电池组的存储寿命。
所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置可应用于除铅酸蓄电池或电池组以外的其它种类二次电池或电池组。
有益效果
已知铅酸蓄电池的电极反应为：
正极：
负极：
可见，正极、负极放电后的反应产物均为PbSO4，产物PbSO4经充电后又分别转化成正极活性物质PbO2和负极活性物质Pb；将铅酸蓄电池原来的正极作为负极，原来的负极作为正极，对电池进行充电操作，使原来的正极上发生负极电极反应，原来的负极上发生正极电极反应，则原来正极的放电产物PbSO4可以转化成负极活性物质Pb，同样，原来的负极的放电产物PbSO4可以转化成正极活性物质PbO2，即正、负极的极性可以反转，由于电极反应式(1)、(2)中的电极反应是可逆的，因此，铅酸蓄电池原来的正极与原来的负极之间的极性反转也是可逆的。另外，将铅酸蓄电池原来的正极作为负极，原来的负极作为正极，对电池进行充电操作，甚至可能会导致原来的正极上的PbO2直接向Pb转化、原来的负极上的Pb直接向PbO2转化，因而也完成铅酸蓄电池原来的正极与原来的负极之间的可逆的极性反转。
又已知铅酸蓄电池在充放电时正极、负极的一个特点是，随着充放电反复次数的增加，正极电极上的活性物质PbO2颗粒之间的结合逐渐松弛、彼此脱离，使得正极活性物质膨胀、疏松、软化、脱落；随着充放电反复次数的增加，负极电极上的活性物质Pb颗粒之间倾向于表现为彼此结合，使得负极比表面积收缩、板结。当使铅酸蓄电池原来的正极、原来的负极的极性发生反转，并通过该极性反转后的充电或充放电操作，使原来的正极上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电或充放电过程、使原来的负极上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电或充放电过程，则铅酸蓄电池原来的正极上活性物质PbO2颗粒软化、脱落所导致的活性物质颗粒之间的脱离就可以通过所述铅酸蓄电池负极电极反应而获得逆转，同样，铅酸蓄电池原来的负极上活性物质Pb颗粒彼此结合所导致的活性物质比表面积收缩就可以通过所述铅酸蓄电池正极电极反应也获得逆转，即铅酸蓄电池正极活性物质的软化、脱落效应、负极的比表面积收缩效应，可以通过电极反应(1)、(2)实现可逆或彼此逆转，或者说，将铅酸蓄电池的正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，可以逆转或改善铅酸蓄电池正极活性物质的软化或/和脱落、负极的比表面积收缩。
根据上述铅酸蓄电池的两个可逆性特点，通过本发明的极性反转及其后的充电或充放电操作、选择合适的充放电制度(不同的充放电制度通过电极反应对于电极或电极活性物质的物理及化学的结构、性质等产生的影响、改变作用有差异，时效、能效也有差异)，借助或不借助添加剂等调节手段，使正极电极反应导致的活性物质颗粒彼此脱离与负极电极反应导致的活性物质颗粒彼此结合，发生逆转或相互抵消，可以大大改善甚至消除铅酸蓄电池的正极活性物质软化或/和脱落、负极比表面积收缩问题，从而显著提高铅酸蓄电池的使用寿命。理论上，如果能解决掉铅酸蓄电池或电池组的正极活性物质软化或/和脱落、负极比表面积收缩、以及除正极活性物质软化或/和脱落、负极比表面积收缩的失效模式以外且目前已知的其它失效模式造成的电池或电池组的使用寿命终止的问题，则铅酸蓄电池及铅酸蓄电池组的使用寿命甚至有可能趋向于无限长或极长。
另外，本发明的极性反转及其后的充电或充放电操作，也可以使电极/汇流体/集流体腐蚀、早期容量损失、电极钝化、活性物质与集流体接触不良等问题得到改善、修复、消除、逆转、抑制、防止，增强电池抵抗过充电损害的能力、取代或降低对电池过充电的需要而避免或减少因过充电而引起的电池失水，操作中电极电位、及电极环境条件的变化，也会对硫酸盐化具有消除、逆转或改善、修复作用，增强电池抵抗欠充电、过放电损害的能力，从而也有利于明显提高铅酸蓄电池及电池组的使用寿命。
本发明的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作也有利于通过电化学反应过程而解决铅酸蓄电池在充放电或使用过程中发生的电极活性物质与电极集流体脱离、接触不良的问题。
对铅酸蓄电池组中的单电池进行区分操作，即对电池组中的各单电池、某些单电池单独地进行本发明的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，有利于提高或延长电池组中单电池的使用寿命，维护、调整电池组中单电池间彼此容量的一致性，从而以较低的成本提高铅酸蓄电池组的使用寿命。
铅酸蓄电池或铅酸电池组，当其正极与负极为正极、负极通用的电极时，其生产和回收具有较高效率、较低成本的特点，而对其进行本发明的极性反转及其后的充电或和放电操作的可以提高或延长其使用寿命，使其正极、负极通用的电极的技术方案得以实施，使其具有实用性。
通过电路实施本发明的极性反转及其后的充电或充放电操作有利于提高或实现操作的效率、准确性、方便性、实用性、有效性、可行性等。
本发明的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，也有助于解决(包括修复、逆转、消除、抑制、防止)或改善其它铅酸蓄电池中与化学或电化学反应过程相关的、影响铅酸蓄电池使用寿命的问题。
此外，本发明的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作应用于化成工艺时，有利于缓解或避免传统铅酸蓄电池化成工艺中的过充工艺对铅酸蓄电池或电池组的寿命的负面影响、提高铅酸蓄电池的活性物质利用率从而电池或电池组的初始容量、保证了具有正负极通用电极的、在循环充放电工作过程中多次、穿插地进行极性反转及其后的充电或充放电操作的铅酸蓄电池或电池组的循环充放电工作性能在各次极性反转前和后相对称。本发明的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作也有助于提高铅酸蓄电池或电池组在循环工作过程中的活性物质利用率从而电池或电池组使用过程中的容量。
本发明的装置能实现对铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组正、负极进行极性反转前的放电或/和充电操作、极性反转、极性反转及其后的充电或充放电操作，从而使本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法得以实施，以及使得本发明的化成方法得以实施。
综上所述，本发明的方法、装置，能显著提高或延长铅酸蓄电池或电池组的使用寿命及容量。
附图说明
图1是本发明实施例6铅酸蓄电池循环充放电工作的工作放电容量及工作放电终止电压数据图。
图2是本发明实施例7铅酸蓄电池循环充放电工作的工作放电容量及工作放电终止电压数据图。
图3是本发明实施例7铅酸蓄电池在其第189－196次循环充放电工作过程期间及该过程期间穿插的第十一、第十二次正、负极性反转及其后的充电或充放电操作过程中的电流、电压数据图。
图4是本发明实施例8铅酸蓄电池循环充放电工作的工作放电容量及工作放电终止电压数据图。
图5是本发明实施例9正、负极性反转及其后的充电或充放电操作在管式铅酸蓄电池循环充放电工作过程中穿插进行的示意图。
图6是本发明实施例9铅酸蓄电池循环充放电工作的工作放电容量及工作放电终止电压数据图。
图7是本发明实施例11正负极通用电极的电极集流体结构平面示意图。
图8是本发明实施例11铅酸蓄电池循环充放电工作的工作放电容量及工作放电终止电压数据图。
图9是本发明实施例12铅酸蓄电池循环充放电工作的工作放电容量及工作放电终止电压数据图。
图10是本发明实施例13铅酸蓄电池循环充放电工作的工作放电容量及工作放电终止电压数据图。
图11是本发明实施例14铅酸蓄电池组循环充放电工作的工作放电容量及工作放电终止电压数据图。
图12是本发明实施例14铅酸蓄电池组在其第23－28次循环充放电工作过程期间及该过程期间穿插的单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作过程中的电流、电压数据图。
图13是本发明实施例23提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置的模块结构方框图。
图14是本发明实施例23极性反转执行电路单元所包括的继电器的结构示意图。
图15是本发明实施例23极性反转执行电路单元所包括的反相电路原理图。
图16是本发明实施例24提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置的模块结构方框图。
图17是本发明实施例25提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置的模块结构方框图。
图中附图标记说明如下：
1：极耳
2：集流体边框
3：栅格薄板
4：圆孔
5、6：输入端
7：路由选择动片
8：触点或连接点
9－12：导电通路
13、14：输出端
W1：管式铅酸蓄电池总累计第1-304次循环充放电工作。
W2：管式铅酸蓄电池总累计第305-652次循环充放电工作。
W3：管式铅酸蓄电池总累计第653-751次循环充放电工作。
W4：管式铅酸蓄电池总累计第752-774次循环充放电工作。
R1：管式铅酸蓄电池的第一期连续两次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。
R2：管式铅酸蓄电池的第二期连续两次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。
R3：管式铅酸蓄电池的第三期连续两次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明的技术内容、特点和功效作进一步详细说明。
实施例1
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池修复仪或电池充电器。本实施例充放电设备所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池所进行的所有操作，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例的铅酸蓄电池为平面板栅式铅酸蓄电池，额定容量为2.32Ah(2h率,25℃)，额定电压为2V，其循环充放电工作(简称循环工作，以下同)制度为：以0.2倍率(额定容量的，以下同)电流恒流充电，当电压达到2.65V后，以2.65V恒压充电，两次充电总时间为6小时24分,然后以2h率、80％DOD(放电深度)放电后，再重复进行上述的充、放电过程，即通过上述的充放电循环进行工作，工作环境温度为25±1℃。本实施例电池循环充放电工作和极性反转及其后的充电或充放电操作过程中，排除或防止了失液、断路、短路、机械损坏、测试故障等因素对本实施例实施过程及实施结果的干扰。
当本实施例的铅酸蓄电池剩余容量(电池按工作放电制度可以放出的电量，以下同)为其额定容量的7.3％时(经检查为正极活性物质软化、脱落导致本实施例电池放电容量衰减)，开始对其进行本发明的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作(为使陈述清楚，将本实施例铅酸蓄电池的正极、负极依次命名为电极群A、电极群B，以下同)，包括以下步骤：
1)放电和第1次极性反转：停止电池的工作(此时电池处于工作中的恒压充电阶段)，利用一充放电设备，以0.5倍率的电流(1164mA)对本实施例铅酸蓄电池进行强制放电，使电池电压从电池停止工作时的2.65V下降一直降到0V，并最后下降到-0.073V，停止放电，然后静置30min(分钟，以下同)，进行下一步；
2)第1次极性反转后变换电极连接：人工操作，使充放电设备的正极与本实施例铅酸蓄电池原来的负极(电极群B)连接、使充放电设备的负极与本实施例铅酸蓄电池原来的正极(电极群A)连接，进行一下步；
3)充电：以0.2倍率的电流(465.3mA)对完成第2)步的本实施例铅酸蓄电池进行充电，当电池电压达到1.75V时，充电耗时，547min，停止充电，然后进行下一步；
4)放电和第2次极性反转：在停止上一步的同时，以0.5倍率的电流对此时的电池开始进行强制放电，直至电池电压降至0V并最后达到-0.08V，放电耗时，9s，停止放电，并静置30min，然后进行一下步；
5)第2次极性反转后变换电极连接：人工操作，使充放电设备的正极与本实施例铅酸蓄电池原来的正极(电极群A)连接、使充放电设备的负极与本实施例铅酸蓄电池原来的负极(电极群B)连接，为一下步充电或充放电作准备；
6)充电：以0.2倍率的电流对完成第5)步后的本实施例铅酸蓄电池进行充电，在电压达至1.75V时，结束充电。
完成第6)步时，同时开始使电池进入工作状态并以之前相同的工作制度进行充放电工作。工作结果如表1所示，可见，本实施例的铅酸蓄电池通过上述连续两次极性反转及其后的充电或充放电操作后，工作放电容量有显著恢复，由于本实施例铅酸蓄电池的放电容量衰减是由正极活性物质软化、脱落所致，因此该结果表明，本实施例的极性反转及其后的充电或充放电操作使本实施例铅酸蓄电池的正极软化、脱落情况或程度被显著逆转。据此，若本实施例步骤3)中对本实施例电池的充电量相对更大(例如更大的充电电流、更长的充电时间)，则将有利于使本实施例电池原来的正极(电极群A)的活性物质软化、脱落情况得到更大程度的逆转、恢复。
表1
占额定容量的比例％
操作前，电池剩余容量 7.3
2次极性反转及其后的充电或充放电操作后，电池第一次工作放电容量 24.9
2次极性反转及其后的充电或充放电操作后，电池第二次工作放电容量 31.7
在本实施例的其它实施方式中，本发明的极性反转及其后的充电或充放电操作方法所实施于的电池，还可以是管式铅酸蓄电池、卷绕式铅酸蓄电池、双极式铅酸蓄电池、水平铅布式铅酸蓄电池、泡沫板栅式铅酸蓄电池、阀控式密封铅酸蓄电池、胶体铅酸蓄电池、铅炭电池、超级电容器-铅酸蓄电池、柱式铅酸蓄电池、具有稳定空隙体电极式铅酸蓄电池；本发明的极性反转及其后的充电或充放电操作还可在电池剩余容量为额定容量的50％、90％、100％时启动开始；电池停止工作时的电压不仅仅是2.65V，还可以是其它任何可能的电压，如2.8V、2V、1.75V、0.5V、0V；停止电池工作时，电池还可以处于工作中的其它阶段，恒流放电阶段或恒流充电阶段；启动或停止本发明的极性反转及其后的充电或充放电操作的依据还可以是其它物理量值或/和化学量值或/和数量值，包括电压值、电流值、电流密度值、电量值、功率值、时间值、温度值、力值、压强值、密度值、光度值、频率值、累计数值、奇数值、偶数值、比例值、电池或/和电池组的充电或放电或充放循环次数值、电池或/和电池组的酸度值中的一种或多种。
在本实施例的其它实施方式中，步骤1)中的放电电流是绝对值大于0的电流，如0.01、0.1、1、3、5、10倍率的电流；放电还可以分阶段进行且每一段中放电电流值不一定相同；放电停止的电压可以是0V，还可以是其它电压，如0.5、0.2、－0.3、－1.7V、－2.33、－2.8V等；还可以加入充电阶段，即在放电一定时间后，对电池再进行1个阶段以上的充电，充电后再进行放电，这种放电、充电、放电、等等的循环次数不限，进行充放循环后，再进行极性反转。
在本实施例的其它实施方式中，步骤1)中充电或充放电操作结束的依据不一定是电压，还可以是其它物理量值或/和化学量值或/和数量值，包括电压值、电流值、电流密度值、电量值、功率值、时间值、温度值、力值、压强值、密度值、光度值、频率值、累计数值、奇数值、偶数值、比例值、电池或/和电池组的充电或放电或充放循环次数值、电池或/和电池组的酸度值中的一种或多种。
在本实施例的其它实施方式中，步骤1)中的放电步骤可以被省掉，即在停止电池的工作后，直接进行第2)步。
在本实施例的其它实施方式中，步骤2)、步骤5)中的连接变换还可以是不通过人工操作，而是通过设备、装置或电路的自动功能实现。
在本实施例的其它实施方式中，步骤3)中的充电电流是绝对值大于0的电流，如0.01、0.2、1.1、3.5、5.3、10倍率的电流；充电还可以分阶段进行且每一段中充电电流值不一定相同；充电停止的电压也不一定是1.75V，还可以是其它电压，如；0.3、0.5、1.0、2.0、2.44、2.65、2.8V等；充电停止的依据还可以是充电量、时间；
在本实施例的其它实施方式中，步骤4)中的放电电流是绝对值大于0的电流，如0.01、0.1、1、3、5、10.3倍率的电流；放电还可以分阶段进行且每一段中放电电流值不一定相同；放电阶段还可以加入充电阶段，即在放电一定时间后，再对电池进行一个阶段以上的充电，充电后再进行放电，这种放电、充电、放电、等等的循环次数不限，进行充放循环后，再进行极性反转。
在本实施例的其它实施方式中，还可以不进行步骤4)的放电操作，而是在步骤3)充电结束后直接进入到第5)步。
在本实施例的其它实施方式中，步骤3或步骤4)中的充电或充放电操作结束的依据不一定是电压，还可以是其它物理量值或/和化学量值或/和数量值，包括电压值、电流值、电流密度值、电量值、容量值、功率值、时间值、温度值、力值、压强值、密度值、光度值、频率值、累计数值、奇数值、偶数值、比例值、电池或/和电池组的充电或放电或充放循环次数值、电池或/和电池组的酸度值中的一种或多种。
本实施例的其它实施方式中，步骤6)中的充电电流是绝对值大于0的电流，如0.01、0.1、1、3、5、10倍率的电流；充电还可以分阶段进行且每一段中充电电流值不一定相同；充电停止的电压也不一定是1.75V，还可以是其它电压，如；0.3、0.5，1.0，2.0，2.4、2.65，2.78V等；充电阶段还可以加入放电阶段，即在充电一定时间后，再对电池进行一个阶段以上的放电，放电后再进行充电，这种充电、放电、充电、放电、等等的循环次数不限，进行充放循环后，再将电池转入工作状态或准工作状态。
在本实施例的其它实施方式中，在完成第6)步的操作后，继续1次以上的1)-6)步操作(即第1)步到第6)步的操作，以下类同)，然后再进行1次以上的电池工作，所述1次以上的1)-6)步操作与所述1次以上的电池工作之间彼此还可轮流地、循环地进行，循环的次数≥1。这样使电池原来的正极始终作为正极进行工作，原来的负极始终作为负极进行工作。
在本实施例的其它实施方式中，在完成第6)步的操作之后，继续进行1次1)-3)步操作或1次以上的1)-6)步操作加上1次1)-3)步操作，然后再进行1次以上的电池工作，所述1次1)-3)步操作或1次以上的1)-6)步操作加上1次1)-3)步操作与所述1次以上的电池工作之间彼此还可轮流地、循环地进行，循环的次数≥1。这样使电池原来的正极始终作为负极进行工作，原来的负极始终作为正极进行工作。
在本实施例的其它实施方式中，在电池完成第6)步的操作后，将1次以上的电池工作、1次以上的1)-6)步操作、1次1)-3)步操作或1次以上的1)-6)步操作加上1次1)-3)步操作轮流、循环地进行，轮流的顺序不限，循环的次数≥1，这样使电池原来的正极有时作为正极进行工作、有时作为负极进行工作，相应地，电池原来的负极有时作为负极进行工作，有时作为正极进行工作。
在本实施例的其它实施方式中，所述1次以上的电池工作、1次以上的1)-6)步操作、1次1)-3)步操作、或1次以上的1)-6)步操作加上1次1)-3)步操作中任意两者之间的切换启动依据，可为物理量值或/和数量值或/和化学量值，包括电压值、电流值、电流密度值、电量值、功率值、时间值、温度值、力值、压强值、密度值、光度值、频率值、累计数值、奇数值、偶数值、比例值、电池或/和电池组的充电或放电或充放循环次数值、电池或/和电池组的酸度值中的一种或多种。
在本实施例的其它实施方式中，上述的物理量值、数量值、化学量值以及它们的变化值、计算值中的一种或多种包括电池在充电过程中、放电过程中、开路或静置状态中的物理量值、数量值或化学量值。
在本实施例的其它实施方式中，在上述1)-6)步的操作中，可同时进行其它操作，如调节电池的温度、给电池加酸、加添加剂、加水、加压等。
本实施例所使用的充放电电流为直流电，在本实施例的其它实施方式中，所使用的充放电电流还可以为脉充电流或脉充电流与直流电流的复合电流。
在本实施例的其它实施方式中，在上述第1)、第4)步的操作中，静置时间可以为其它时间长度，静置时间也可以为0；
在本实施例的其它实施方式中，上述1)-6)步的操作可通过编程执行。
本实例的上述操作，能改善、逆转铅酸蓄电池的正极活性物质软化、脱落，能改善、修复、提高、恢复铅酸蓄电池的工作放电容量，从而提高或延长铅酸蓄电池的使用寿命。
实施例2
本实施例提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池或电池组测试仪或电池或电池组充电器。本实施例充放电设备所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池或电池组所进行的所有操作，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法为，当本实施例铅酸蓄电池或电池组因为正极活性物质软化或/和脱落、负极比表面积收缩、电极钝化、腐蚀、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良其中的一种或多种失效模式或问题，而导致电池或电池组的工作放电容量下降时，或者当需要预防或缓解上述七种失效模式或问题对铅酸蓄电池或电池组工作能力的损害时，或者当本实施例铅酸蓄电池或电池组工作达到一定循环次数或浮充时间时，对本实施例铅酸蓄电池或电池组的正极、负极进行如下极性反转及其后的充电或充放电操作，即，先进行步骤(1)：对本实施例铅酸蓄电池或电池组进行反极充电，使得本实施例铅酸蓄电池或电池组原来的正极(在此定义为电极A)的极性由正被反转为负、原来的负极(在此定义为电极B)的极性由负被反转成正；然后进行步骤(2)：对该极性反转后的本实施例铅酸蓄电池或电池组进行充电或充放电，使得该铅酸蓄电池或电池组原来的正极(电极A)上发生铅酸蓄电池负极电极反应、原来的负极(电极B)上发生铅酸蓄电池正极电极反应，对铅酸蓄电池或电池组容量下降或失效程度的大的，可相对加大本步骤充电或充放电的总电量；然后进行步骤(3)：再次对本实施例铅酸蓄电池或电池组进行反极充电，使得本实施例铅酸蓄电池或电池组原来的正极(电极A)的极性由负被反转成正、原来的负极(电极B)的极性由正被反转成负；然后再进行步骤(4)：对步骤(3)极性反转后的本实施例铅酸蓄电池或电池组进行充电或充放电，使得本实施例铅酸蓄电池或电池组原来的正极(电极A)上发生铅酸蓄电池正极电极反应、原来的负极(电极B)上发生铅酸蓄电池负极电极反应，最终使得本实施例铅酸蓄电池或电池组被充足电，这样，经本实施例上述连续两次进行的极性反转及其后的充电或充放电操作，本实例铅酸蓄电池或电池组的正极活性物质软化或/和脱落、负极比表面积收缩、电极钝化、腐蚀、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良其中的一种或多种失效模式或问题得到改善、缓解、修复、逆转、或防止，从而本实施例铅酸蓄电池或电池组的工作放电容量获得改善、恢复、提高或维护，然后将本实施例铅酸蓄电池或电池组投入到其正常的循环或浮充工作中去正常使用。本实施例上述步骤(4)中，也可将步骤(3)极性反转后的本实施例铅酸蓄电池或电池组直接投入到正常的循环或浮充工作的充电环节中去充电，并接下来在其正常的循环或浮充工作制度下进行运行、工作。本实施例上述连续两次进行的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作可参考或类同于本发明实施例1中的操作方法或制度进行。
将本实施例上述连续两次进行的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，多次地、穿插地在本实施例铅酸蓄电池或电池组的工作或使用期间或使用寿命终止后进行，使得本实施例铅酸蓄电池或电池组的使用寿命获得提高或延长。
本实施例通过对本实施例铅酸蓄电池或电池组正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，使得本实施例铅酸蓄电池或电池组原来的正极(电极A)上发生过铅酸蓄电池负极电极反应，这使得原来的正极(电极A)上的活性物质软化、脱落问题被改善、逆转或去除，此外，在该原来的正极(电极A)上铅酸蓄电池负极电极反应发生或进行的同时或同一过程中，本实施例使该原来的正极(电极A)上发生或进行铅酸蓄电池负极电极反应的所述极性反转后的充电或充放电操作，也使得原来的正极(电极A)上集流体与活性物质之间、活性物质颗粒之间、电极内部或表面的铅氧化物、碱式硫酸铅、硫酸铅等所形成或构成的腐蚀产物、腐蚀膜或钝化膜、腐蚀层或钝化层等，被部分或全部地还原成金属铅，并使电极上各部分形成良好的接触、结合或连接、活性物质密度回升或提高，使得原来的正极(电极A)上已发生或将要发生的腐蚀、钝化、早期容量损失、活性物质与集流体接触或结合不良的问题得到改善、逆转、去除或防止；本实施例通过对本实施例铅酸蓄电池或电池组正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，使得本实施例铅酸蓄电池或电池组原来的负极(电极B)上发生过铅酸蓄电池正极电极反应，这使得原来的负极(电极B)上的活性物质获得一定程度的膨胀，从而在一定程度上缓解、改善、逆转或预防了已发生或将要发生的原来的负极(电极B)上负极比表面积收缩问题，同时，该原来的负极(电极B)上发生的铅酸蓄电池正极电极反应，在其发生或进行过程中，也通过改变、影响原来的负极(电极B)中膨胀剂或添加剂的吸附能力和吸附状态、改变硫酸铅被转化的电化学过程、电极电位、过电位等与硫酸铅溶解、转化相关的因素，而使得原来的负极(电极B)上已发生或将要发生的硫酸盐化问题得到一定的缓解、改善、逆转或预防。
实施例3
本实施例提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池组修复仪或电池组充电器。本实施例充放电设备所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池组所进行的所有操作，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例的对铅酸蓄电池组(2h率额定容量为2Ah、额定电压为4V，25℃)进行本发明的极性反转及其后的充电或充放电操作的实施步骤和操作，与本发明实施例1中对电池实施的步骤和操作基本相同，所不同之处在于，在本实施例的操作中，将极性反转及其后的充电或放电操作应用于铅酸蓄电池组的正极和负极。
在本实施例的其它实施方式中，每次极性反转后的充电停止电压为3.0V或4.5V。
在本实施例的其它实施方式中，还可以对电池组中的某单电池或某些单电池进行本发明的极性反转及其后的充电或充放电的操作，包括步骤，将充放电设备仅与1个或某些单电池接通并进行如本发明实施例1中所述的极性反转及其后的充电或充放电操作。与此相对应的，所述电池组具有其各单电池或某些单电池与充放电设备中的充放电电路进行各自独立连接的电路结构。
在本实施例的其它实施方式中，如本发明实施例1中的极性反转及其后的充电或充放电操作，还可以在对电池组中的1个或某些单电池进行操作后，再对铅酸蓄电池组整体进行操作，或者操作的顺序反过来。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例的上述操作通过编程执行。
实施例4
本实施例提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种充电机，本实施例充电机所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池或电池组所进行的所有操作，为本发明的铅酸蓄电池或电池组化成方法的实施提供技术支持。
本实施例是涉及将本发明的极性反转及其后的充电或充放电操作方法用于铅酸蓄电池或电池组制造时的化成工艺，包括，在电池或电池组加酸后，将未经过化成的电池或已经过一定化成工艺的电池或电池组进行如本发明实施例1或3中的所述的极性反转及其后的充电或充放电操作步骤。
在本实施例的其它实施方式中，将极性反转及其后的充电或充放电操作方法用于铅酸蓄电池或电池组制造时的化成工艺，包括，在电池或电池组加酸后，将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极与负极进行1次如本发明实施例1或3中所述的任一极性反转及其后的充电或充放电操作步骤，并使极性反转后的充电操作次数与放电操作次数之和为1次或3次或9次，然后将电池或电池组原来的正极始终作为负极进行工作使用，原来的负极始终作为正极进行工作使用。在本实施方式中，所进行的极性反转及其后的充电或充放电操作与本实施例上述实施方式中所述的极性反转及其后的充电或充放电操作的特征相同。
实施例5
本实施例提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池修复再生仪，本实施例电池修复再生仪所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池或电池组所进行的所有操作，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例是涉及将本发明的极性反转及其后的充电或充放电操作方法用于铅酸蓄电池或电池组的修复或再生，包括：按照本发明实施例1、2或3中所述的极性反转及其后的充电或充放电操作步骤进行，对铅酸蓄电池或电池组进行修复或再生。
实施例6
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池充放电器，本实施例电池充放电器所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例涉及提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法、电池充放电器和铅酸蓄电池，其中本实施例的电池充放电器，基于其所包括的电流源电路、电压源电路及强制充电或/和强制放电功能，能对本实施例铅酸蓄电池的正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作。以下本实施例的所有对本实施例铅酸蓄电池进行的操作除特别说明手动外，均为通过本实施例电池充放电器的功能及工作来实现的，本实施例电池充放电器具有按设定程序执行的功能。本实施例铅酸蓄电池为平面板栅式铅酸蓄电池，额定容量为1.77Ah(2h率,25℃)，额定电压为2V，具有两片负极板之间夹一片正极板的结构，正、负极之间的隔板为AGM隔板，负极板总容量相对过剩于正极板总容量，正极板厚度为2.8mm，负极板厚度为1.9mm，正、负极板板栅栅格均为矩形，其正极板具有现行普通商用正极铅膏配方(其中硫酸相对于球磨铅粉的含量为4.5wt.％，且配方中不含有硫酸钡)制得的正极铅膏，电池工作时仅作为正极使用，因此称为正极板(为后续陈述清楚，在本实施例中也将其命名为电极A)，负极板具有现行普通商用负极铅膏配方制得的负极铅膏，电池工作时仅作为负极使用，因此称为负极板(为后续陈述清楚，在本实施例中也将其命名为电极B1、B2)，正、负极铅膏采用的铅粉均为现行普通商用球磨铅粉，固化、干燥后正极板上干铅膏的质量为29.69g,本实施例铅酸蓄电池中的硫酸溶液密度为1.27g/cm3，本实施例排除或防止了失液、断路、短路、机械损坏、测试故障等因素对本实施例实施过程及实施结果的干扰。
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法为，首先，让本实施例铅酸蓄电池进行循环充放电工作，本实施例铅酸蓄电池的循环充放电工作制度为：当电池处于充电后的状态时，以1031mA的恒电流对电池进行放电工作，当放电时间达到1小时36分时(即放电容量为1649mAh、是额定容量的93％时)、或者电池电压≤1.75V时，停止放电，接着以412mA的恒电流对电池进行充电，并当测得电池电压达到2.65V后，转换成以2.65V恒压继续对电池充电，当两次(恒流、恒压)充电总时间达到6小时24分,电池充电过程结束，然后，再以1031mA的恒电流重复前述的放电过程，如此反复、循环地放电、充电、再放电、再充电，使电池循环充放工作，电池工作环境温度为25±1℃；其次，当正极活性物质软化或/和脱落、硫酸盐化、钝化、早期容量损失、腐蚀、活性物质与集流体接触不良、负极活性物质比表面积收缩因素中的一种或多种导致本实施例铅酸蓄电池在上述工作中其放电容量或放电时间小于某一预先设定的容量值或者某一时间值时(例如，本实施例中设定的分别为900mAh、1小时36分、47分，如下)，停止电池的工作，开始对电池进行至少一期连续两次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，使本实施例铅酸蓄电池在该操作完成后，工作放电容量得到恢复或提高，然后，将电池重新投入到其原来的工作制度下继续进行工作；然后如此，在本实施例铅酸蓄电池的循环充放电工作(简称循环工作，以下同)过程中，反复地、穿插地、多期地进行相同或类似于本实施例上述的连续两次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，从而抑制、防止、修复、改善、消除或逆转铅酸蓄电池的正极活性物质软化或/和脱落、负极活性物质比表面积收缩、电极/汇流体/集流体腐蚀、钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良问题中的一种或多种，来明显提高或延长本实施例铅酸电池的使用寿命。具体的，通过本实施例电池充放电器及其设定程序、执行功能，设定并执行对本实施例铅酸蓄电池进行正极板、负极板的极性反转及其后的充电或充放电操作，在进行本实施例铅酸蓄电池正极板、负极板极性反转操作时，一种是手动操作：将电池电压降至0V附近，然后凭借人手，将本实施例电池充放电器与本实施例铅酸蓄电池的连接状态从充放电器正极夹子(正极输出导电夹子，以下同)与铅酸蓄电池正极板(电极A)连接、充放电器负极夹子(负极输出导电夹子，以下同)与铅酸蓄电池负极板(电极B1、B2)连接(此种连接称正接状态，以下同)，改换成，充放电器正极夹子与铅酸蓄电池负极板(电极B1、B2)连接、充放电器负极夹子与铅酸蓄电池正极板(电极A)连接(此种连接称反接状态，以下同)，或者将反接状态改换成正接状态，然后对电极连接状态变换后的电池进行充电至电池电压＞0V，从而实现本实施例电池其电极的极性反转；另一种是通过本实施例电池充放电器自动操作：在本实施例铅酸蓄电池处于正接状态时，通过本实施例电池充放电器中的恒流源对本实施例电池进行强制放电使得电池的电压从≥0V的状态转变成＜0V的状态，或者在电池电压＜0V时对电池进行充电(或称强制充电)并使电池电压从＜0V的状态转变成≥0V的状态，即自动实现了对本实施例铅酸蓄电池的极性反转操作。当电池处于正接状态时，电池在电池电压＜0V时被继续强制放电，使得电池电压趋向于更负，则此时电池正极板(电极A)上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应中的充电过程、电池负极板(电极B1、B2)上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应中的充电过程(可参考本发明电极反应式(1)、(2)，以下同)；而本实施例电池处于正接状态时，电池在电池电压＜0V时被强制充电，使得电池电压趋向于更正或0V，则此时电池正极板(电极A)上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应中的放电过程、电池负极板(电极B1、B2)上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应中的放电过程；当本实施例电池处于正接状态时，电池在电池电压＞0V时被充电，使得电池电压趋向于更正，则此时电池正极板(电极A)上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应中的充电过程、电池负极板(电极B1、B2)上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应中的充电过程。这样，通过本实施例电池充放电器的强制放电、强制充电功能和操作实现了对本实施例电池正、负极的极性反转操作，以及极性反转后的充电或充放电操作。另外，也利用本实施例电池充放电器所具有的充电、放电功能来实施对本实施例铅酸蓄电池工作时的充电、放电操作，以实现本实施例电池的循环充放电工作(以下对本实施例铅酸蓄电池的所有操作及测量除了特别说明是手动外，均为通过本实施例电池充放电器进行设定程序、执行实现)。本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法具体实施过程如下：
按上，最初设定当本实施例铅酸蓄电池的工作放电容量小于900mAh时，停止本实施例铅酸蓄电池工作并开始对该电池进行第一、第二次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。本实施例电池从化成结束后的第2次充放电工作循环开始按照本实施例工作制度进行充放循环工作，工作时本实施例电池正极板上发生铅酸蓄电池正极电极反应、负极板上发生铅酸蓄电池负极电极反应，如图1所示，工作充放循环到第148次的时候，本实施例电池的工作放电容量开始明显表现出逐次下降的现象，经检查，这是由于正极活性物质软化、脱落引起的(以下工作放电容量下降的原因与此同)，当充放循环工作至第179次时，电池放电到1.75V时的工作放电容量降至899mAh(即剩余容量为额定容量的50.9％)，即达到开始对本实施例电池进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的触发条件(放电容量＜900mAh)，此时，开始对本实施例电池进行第一、第二次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的准备和正式操作，即，在第179次工作放电结束后(此时电池电压为1.75V)，继续对电池以1031mA恒电流进行放电4min并至电池电压为0V时，停止放电，然后对该电池进行其正极板、负极板的极性反转，即，手动将本实施例电池充放电器与本实施例铅酸蓄电池的连接状态从充放电器正极夹子与铅酸蓄电池正极板(电极A)连接、充放电器负极夹子与铅酸蓄电池负极板(电极B1、B2)连接的正接状态，改换成，充放电器正极夹子与铅酸蓄电池负极板(电极B1、B2)连接、充放电器负极夹子与铅酸蓄电池正极板(电极A)连接的反接状态，形成俗称的反极连接，然后，以1031mA的恒电流对该变换了连接状态后的电池进行充电，使得本实施例铅酸蓄电池的正极板(电极A)上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程、本实施例铅酸蓄电池的负极板(电极B1、B2)上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程，当经3小时15min、电池电压上升至1.75V(此时负极板或电极B1、B2为正、正极板或电极A为负)后，继续以1031mA的恒电流对电池充电3小时(此过程电池电压从1.75V上升至2.23V，此时仍是负极板或电极B1、B2为正、正极板或电极A为负)，然后，以1031mA恒电流对电池进行放电，使得本实施例铅酸蓄电池的正极板(电极A)上发生铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程、本实施例铅酸蓄电池的负极板(电极B1、B2)上发生铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程，该放电经24min、至0V时停止放电，然后，再一次对该电池进行正、负极极性反转，即，手动将电池充放电器与本实施例铅酸蓄电池的连接状态从充放电器正极夹子与铅酸蓄电池负极板(电极B1、B2)连接、充放电器负极夹子与铅酸蓄电池正极板(电极A)连接的反接状态，改换成，充放电器正极夹子与铅酸蓄电池正极板(电极A)连接、充放电器负极夹子与铅酸蓄电池负极板(电极B1、B2)连接的正接状态，然后，对该电池以258.4mA的恒电流进行充电，使得本实施例铅酸蓄电池的正极板(电极A)上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程、本实施例铅酸蓄电池的负极板(电极B1、B2)上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，该充电经31min、至电池电压1.75V时(此时正极板或电极A为正、负极板或电极B1、B2为负)，再以412mA恒电流充电16小时35min、至电池电压2.65V，然后，再以2.65V恒电压对该电池充电3小时(此恒流、恒压充电过程正极板或电极A为正、负极板或电极B1、B2为负)，该恒压充电完成后，至此，完成对本实施例电池的第一、第二次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。然后，使该电池重新进入同前的充放电循环工作状态和制度下进行第180次工作放电及之后的循环充放工作。结果表明，经第一、第二次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，该电池在第180次工作状态下的放电容量上升达到1452.5mAh，而其第181次工作状态下的放电容量已恢复到正常放电容量1649mAh(对应的放电时间为1小时36分)。
接下来，使本实施例电池继续在工作制度下运行，并将触发正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的条件通过编程更改为：当本实施例铅酸蓄电池的工作放电时间＜1小时36分时，停止电池工作并开始自动地对电池进行第三、第四次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。如图1所示，第181-224次放电-充电工作循环中工作放电容量均达到正常放电时间，1小时36分(对应的放电容量为1649mAh)，该循环充放工作过程中本实施例电池正极板(电极A)上发生铅酸蓄电池正极电极反应、负极板(电极B1、B2)上发生铅酸蓄电池负极电极反应，当电池充放循环工作到第225次的时候，电池的放电工作能力开始下降，放电时间为1小时35分时(此时电池放电终止电压已降至1.75V)，因此，根据设定的触发条件和执行程序，本实施例电池充放电器此时立即将本实施例电池由工作状态自动转入正极板、负极板的极性反转及其后的充电或充放电操作的准备和实施阶段，即第225次充放循环工作放电结束、电池电压降至1.75V后，电池被停止工作，使电池与充放电器的连接状态为正接状态，即：本实施例电池充放电器输出端正极与本实施例铅酸蓄电池正极板(电极A)相连接、本实施例电池充放电器输出端负极与本实施例铅酸蓄电池负极板(电极B1、B2)相连接，然后本实施例电池被自动地以1031mA的恒电流进行继续放电和强制放电，并且通过本实施例电池充放电器的强制放电功能，该继续放电和强制放电操作经23min使得本实施例电池电压较快地从1.75V下降到0V(此过程使得本实施例铅酸蓄电池的正极板或电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程、本实施例铅酸蓄电池的负极板或电极B1、B2上发生铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程)，然后再经36min使电池电压从0V下降到﹣1.75V(电池充放电器所测量和显示出的电池电压，以下同，此过程使得本实施例铅酸蓄电池的正极板或电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程、本实施例铅酸蓄电池的负极板或电极B1、B2上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程)，在到达﹣1.75V后，继续保持1031mA的恒电流强制放电3小时(这时测得电池电压从﹣1.75V下降到约﹣2.15V，此过程仍使得本实施例铅酸蓄电池的正极板(电极A)上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程、本实施例铅酸蓄电池的负极板(电极B1、B2)上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程)，然后，充放电器接着以1031mA的恒电流对该电池进行强制充电(测得此过程充电耗时23分钟、电池电压从约﹣2.15V上升到0V(此过程使得本实施例铅酸蓄电池的正极板或电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程、本实施例铅酸蓄电池的负极板或电极B1、B2上发生铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程)，当电池电压达到0V后，充放电器自动地继续以258.4mA的恒电流对电池充电，经1小时08分钟使电池电压达1.75V后(此过程使得本实施例铅酸蓄电池的正极板或电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程、本实施例铅酸蓄电池的负极板或电极B1、B2上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程)，再以412mA的恒电流对电池继续充电8小时41分钟，使得测得电池电压达2.65V，然后，切换成对该电池以2.65V恒压进行充电，并使此恒压充电保持3小时(此恒流、恒压充电过程中正极板或电极A为正、负极板或电极B1、B2为负)，此恒压充电完成后，至此，完成对本实施例电池的第三、第四次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，然后将本实施例电池转回到其原来的、同前的循环充放工作状态和制度下进行第226次及之后次数的循环充放电工作。结果表明，经第三、第四次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例电池在第228次的循环工作中放电时间恢复到1小时36分，并且在接下来一直到第239次循环工作中其工作放电时间都是正常的，为1小时36分。(第226、227次的工作循环由于误操作使得放电终止电压低于了1.75V，导致过放电)。
接下来，使本实施例电池继续在工作制度下运行，如图1所示，当本实施例电池在循环工作到第240次时，其放电时间为1小时35分时，再次触发之前设定的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的开始条件，因而在第240次工作放电结束后(放电结束时电池电压为1.75V)，充放电器接下来开始了将本实施例电池进行第五、第六次的正极板、负极板的极性反转及其后的充电或充放电操作，操作方法和过程与本实施例第三、第四次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作相同，然后，使本实施例铅酸蓄电池重新进入同前的循环充放电工作状态和制度下接着进行本实施例电池的第241次及之后次数的循环充放电工作。结果，经第五、第六次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例电池在第243次的循环工作中放电时间恢复到1小时36分(第241、242次的工作循环由于误操作使得放电终止电压低于了1.75V，导致过放电)。
接下来，使本实施例电池继续在工作制度下运行，并在进行第244次的充放循环过程中，将触发本实施例电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的开始条件通过编程更改为：当本实施例电池的放电时间＜45分钟时，停止电池工作并开始自动地对本实施例铅酸蓄电池或其正、负极板进行第七次、第八次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。如图1所示，当本实施例电池工作循环到第251次时其放电性能开始下降，第268次时，工作放电时间为42分(对应的工作放电容量为721mAh)，此时触发设定的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的开始条件，因而在第268次放电工作结束后(放电结束时电池电压为1.75V)，停止电池工作，充放电器接下来开始对本实施例电池进行第七次、第八次的正极板、负极板的极性反转及其后的充电或充放电操作，操作方法和过程与本实施例第三、第四次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作基本相同，所不同之处在于，在电池电压到达﹣1.75V后，继续保持1031mA的恒电流强制放电4小时(而不是3小时，此过程测得电池电压仍是从﹣1.75V下降到约﹣2.15V)，该第七次、第八次的正极板、负极板的极性反转及其后的充电或充放电操作完成后，使本实施例铅酸蓄电池重新进入同前的循环充放电工作状态和制度下接着进行本实施例电池的第269次及之后次数的循环充放电工作。结果，经第七、第八次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例电池在第269次的循环工作中放电时间恢复到1小时12分(放电容量为1252mAh)，而在第270次的循环工作中放电时间恢复到1小时36分，并且在接下来一直到第290次的循环充放电工作中其工作放电时间都是正常的1小时36分。
如图1所示，本实施例铅酸蓄电池在接下来的第270-463次循环工作中，其循环充放电工作状态和制度都与上述第1-270次的循环工作的相同，且每当本实施例铅酸蓄电池的工作放电时间或工作放电容量降至1小时36分或1649mAh或以下时，即对本实施例铅酸蓄电池进行一期类似上述的连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作，即分别在其工作放电的第295、296次之间、第309、310次之间、第324、325次之间、第344、345次之间、第369、370次之间、第385、386次之间、第405、406次之间、第425、426次之间、第441、442次之间、第457、458次之间，分别地进行了连续的第九、十次、连续的第十一、十二次、......、连续的第二十七、二十八次的、共10期的极性反转及其后的充电或充放电操作，并使得本实施例铅酸蓄电池的工作放电时间或容量均在每期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作的随后的第一次或第二次工作放电中恢复至1小时36分或1649mAh，从而使得本实施例铅酸蓄电池保有继续正常工作放电的能力。
如图1所示，本实施例中每期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例铅酸蓄电池的工作放电时间或容量是在该操作随后的第1次或者是第2次工作放电中恢复至1小时36分或1649mAh，这可能与每期极性反转操作开始前电池的实际工作放电容量下降程度、进行每次极性反转及其后的充电或充放电操作过程中的电流、电压、充放电容量、阶段数等的大小、方法有关。例如，正极板上的活性物质颗粒软化、脱落的程度大、或电池实际工作放电容量下降程度较大的，在进行一期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操时，对该期第1次极性反转后的充电量需求相也大，而该期第2次极性反转后充电电量较大有利于保证电池充足电，因此，如果该期第2次极性反转后充电电量相对较小就有可能导致电池充电不足，就会使得本实施例铅酸蓄电池需要通过连续两次极性反转及其后的充电或充放电操作后的第一次工作放电和充电过程来继续为其补足电池荷电量。例如，本实施例铅酸蓄电池其工作放电的第405、406次之间或第441、442次之间所进行的连续两次极性反转及其后的充电或充放电操作，由第405次或第441次工作放电结果可知，两者的本实施例铅酸蓄电池的工作放电容量下降程度均小于第179次的，第405、406次之间所进行的连续两次极性反转及其后的充电或充放电操作过程为：第405次工作放电后(此时电池电压为1.75V)，在保持电池充放电器与本实施例电池的正接状态下，继续对电池以1031mA恒电流进行放电和强制放电132min，使得电池电压从1.75V降到0V时，然后又从0V下降到-1.75V(其中，从1.75V降到0V的过程中，正极板或电极A上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程、负极板或电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程，从0V降到-1.75V的过程中，正极板或电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程、负极板或电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程)，达到-1.75V时负极板(电极B1、B2)的极性为正、正极板(电极A)的极性为负，然后，继续以1031mA的恒电流对该电池强制放电4小时(此过程电池电压从－1.75V继续下降至－2.087V，此时仍是负极板或电极B1、B2为正、正极板或电极A为负)，然后，以1031mA恒电流对该电池进行强制充电，使得本实施例铅酸蓄电池的正极板(电极A)上发生铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程、本实施例铅酸蓄电池的负极板(电极B1、B2)上发生铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程，该强制充电经35min、至0V时停止，然后，再对该电池以258.4mA的恒电流进行充电，使得本实施例铅酸蓄电池的正极板(电极A)上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程、本实施例铅酸蓄电池的负极板(电极B1、B2)上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，该充电经1小时21min、至电池电压1.75V时(此时正极板或电极A为正、负极板或电极B1、B2为负)，再以412mA恒电流充电14小时、至电池电压2.63V，然后，再以2.65V恒电压对该电池充电4小时(此恒流、恒压充电过程正极板或电极A为正、负极板或电极B1、B2为负)，然后，使该电池重新进入同前的循环充放电工作状态和制度下进行第406次的工作放电及之后次数的循环工作。第441、442次之间进行的连续两次极性反转及其后的充电或充放电操作与第405、406次之间的基本相同，所不同之处在于，第441、442次之间进行的连续两次极性反转及其后的充电或充放电操作中的第1次极性反转后的强制放电电流为1515mA(即，该强制放电使正极板或电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，使负极板或电极B1、B2上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程)。
本实施例中如果定义工作放电容量低于额定容量的80％者视为无效工作或不计入循环充放电工作次数(即电池使用寿命)，则本实施例铅酸蓄电池在被进行第一期或第一次本实施例的极性反转及其后的充电或充放电操作之前，如图1所示，其有效工作的循环工作次数或使用寿命为145次循环(143次循环以后，连续三次工作放电容量均低于额定容量的80％)，但是通过本实施例正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作方法、铅酸蓄电池、电池充放电器，本实施例铅酸蓄电池的循环工作了463次之后，还可以继续正常工作，其有效工作循环次数达到408次，增加了181％，且据上可以推测，在不产生集流体腐蚀、失水等情况下继续按照上述操作方法，可以使本实施例铅酸蓄电池的使用寿命获得继续延长。
另外，若以本实施例前8次极性反转及其后的充电或充放电操作为例进行成本与效益评估，本实施例中对电池进行的前8次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作所额外消耗的总充电量约为47336mAh，额外增加的有效工作次数为83次，因此平均增加每次工作次数所额外消耗的充电量为570mAh,为本实施例铅酸蓄电池额定容量的34.6％，结合现行商用动力铅酸蓄电池的情况进行计算，可得，增加每次有效工作的成本约是现行商用动力铅酸蓄电池购置成本的0.036％(电费以0.6元/度计算)，增加365次有效工作的成本约是现行商用动力铅酸蓄电池购置成本的13.2％，即，如果不计本实施例充放电器成本，应用本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法，一年可以使动力电池的使用成本降低至13.2％。如果在工作放电制度较轻缓的情况下(放电深度和放电电流小于本实例的93％DOD、1.16I2,I2为0.5倍率电流)，则平均增加每次工作次数所额外消耗的充电量还要低，从而增加每次有效工作的成本也相应更低。此外，电池每增加一年的使用寿命，带来环保方面的效益是巨大的。另外，在本实施例的极性反转及其后的充电或充放电操作中采用脉冲充电的方法来进行极性反转及其后的充电或充放电，将进一步提高该操作的效率，降低该操作的成本，提高该操作的效益。
一方面如上所述，本实施例的正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作使得本实施例铅酸蓄电池的正极活性物质软化、脱落被改善、修复、逆转，从而使得本实施例铅酸蓄电池循环工作中的工作放电容量该操作之后获得提高或恢复，另一方面，本实施例的正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作，也必然对本实施例电池循环工作过程中发生、轻微发生或将要发生的电极钝化、早期容量损失、腐蚀、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩的问题具有改善、修复、逆转、预防的作用。在本实施例铅酸蓄电池正常循环工作过程中，定期或不定期的(例如，以规定循环工作次数的方式)、穿插地对本实施例铅酸蓄电池进行本实施例的正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作，将会有效的改善、修复、逆转、预防正极活性物质软化或/和脱落、电极钝化、腐蚀、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩问题，从而提高或延长本实施例铅酸蓄电池的使用寿命。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例的铅酸蓄电池具有身份标识系统，通过该电池身份标识系统，本实施例的电池充放电器可对本实施例电池进行身份识别，从而确定本实施例电池整个或近期的工作历史、各种相关的程序设定等，从而在将本实施例电池充放电器与本实施例电池连接后，对本实施例电池进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电工作。
在本实施例的其它实施方式中，将本实施例铅酸蓄电池强制放电至电池电压＜0V或﹣1.75V后的强制放电时间还可以是5小时、10小时、20小时，使电池电压可以达到﹣2.3V、﹣2.65V、﹣2.78V等，以获得更强的正极活性物质软化、脱落逆转效果。
在本实施例的其它实施方式中，还根据所测得的电池中电解液的浓度高于55％、并且电池温度高于45℃时，暂停正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，并在电解液的浓度低于50％(可通过对电池补液实现)、温度下降到小于40℃后，续接启动正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。
在本实施例的其它实施方式中，当本实施例电池在工作、正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的进行或停止时，向本实施例电池进行补液操作，所补的液体包括水、硫酸溶液、添加剂溶液其中的一种或多种，以修复由于长时间、多次、大电流充、放电、过充电、氧化、电池密封问题等原因引起的电池失水、失酸、失添加剂等损耗，提高电池使用寿命。
在本实施例的其它实施方式中，将本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法应用于本实施例铅酸蓄电池组，本实施例铅酸蓄电池组的额定电压为12V、额定容量为12Ah，在方法实施操作中，主要对操作中的电压、电流、容量等的数值的设定和执行上作了相应的变化，如，将铅酸蓄电池组强制放电至电池组电压＜0V后，使电池组电压继续下降至﹣6V、﹣10.5V、﹣13V、﹣15V后停止强制放电，强制放电电流为0.3倍率、0.5倍率、1倍率、2倍率。
实施例7
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的装置为一种电路，本实施例电路所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法、电路和铅酸蓄电池，其中，本实施例电路，基于其所包含的恒流源电路、恒压源电路及强制充电或/和强制放电功能，能实现对本实施例铅酸蓄电池的正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，也具有编程执行功能。本实施例铅酸蓄电池为平面板栅式铅酸蓄电池，额定容量为1.93Ah(2h率,25℃)，额定电压为2V，具有两片负极板之间夹一片正极板的结构，正、负极板之间隔有隔板，负极板总容量相对过剩于正极板总容量，其正极板具有正极配方制得的铅膏，电池工作时仅作为正极使用，因而称为正极板(为后续陈述清楚，在本实施例中也将其命名为电极A)，负极板具有常规负极配方制得的铅膏，电池工作时仅作为负极使用，因而称为负极板(为后续陈述清楚，在本实施例中也将其命名为电极B1、B2)，正、负极铅膏的配方不同，且正极板铅膏采用的铅粉是100％氧化度的氧化铅粉，负极板铅膏采用的铅粉为球磨铅粉，固化、干燥后正极板上干铅膏的质量为31.1g。本实施例铅酸蓄电池中的硫酸溶液密度为1.27g/cm3，本实施例排除或防止了失液、断路、短路、机械损坏、测试故障等因素对本实施例实施过程及实施结果的干扰。
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法为，首先，让本实施例铅酸蓄电池进行循环充放电工作，本实施例铅酸蓄电池的工作制度为：当本实施例电池处于充电后状态时，使本实施例电池以1008mA的电流进行放电工作，当放电时间达到1小时36分(即放电容量为1614mAh、是额定容量的83％)、或者电池电压≤1.75V时，停止放电，接着以404mA的恒电流对电池进行充电，并当电池电压达到2.65V后，转换成以2.65V恒压继续对电池充电，当两次(恒流、恒压)充电总时间达到6小时24分,对电池充电过程结束然后，再重复前述的1008mA的恒电流放电过程，如此反复、循环的放电、充电、再放电、再充电，使电池循环充放工作，电池工作环境温度为25±1℃。其次，当正极活性物质软化或/和脱落、硫酸盐化、钝化、早期容量损失、腐蚀、活性物质与集流体接触不良、负极活性物质比表面积收缩因素中的一种或多种导致本实施例铅酸蓄电池在上述工作中其放电时间或放电容量小于或连续小于某一预先设定的容量值或者某一时间值时，停止本实施例电池的工作，开始对本实施例电池进行至少一期连续两次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，使本实施例铅酸蓄电池在该操作完成后，工作放电容量得到恢复或提高，然后，将电池重新投入到其原来的工作制度下继续进行循环充放电工作。然后如此，在本实施例铅酸蓄电池的循环工作过程中，反复地、穿插地、多期地进行相同或类似于本实施例上述的连续两次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，从而抑制、防止、修复、改善、消除或逆转铅酸蓄电池的正极活性物质软化或/和脱落、负极活性物质比表面积收缩、电极/汇流体/集流体腐蚀、钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良问题中的一种或多种，来明显提高或延长本实施例铅酸电池的使用寿命。具体的，通过本实施例电路及其设定程序、执行功能，设定并执行对本实施例铅酸蓄电池进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，在进行本实施例铅酸蓄电池正、负极极性反转操作时，如同本发明实施例6那样，一种是借助手动操作，另一种是通过本实施例电路的强制放电和强制充电功能、在本实施例电路与电池的连接状态处于正接状态下的自动操作(请参见本发明实施例6中的相应内容)。另外，也利用本实施例电路所具有的充电、放电功能来实施对本实施例电池工作时的充电、放电操作，以实现本实施例电池的循环工作(以下对电池的所有操作及测量除了特别说明是手动外，均为通过本实施例电路进行程序设定、执行实现)。本实施例铅酸蓄电池在进行或被进行循环工作和所有极性反转及其后的充电或充放电操作过程中，电池中的电解液相对于正极活性物质的容量是过剩或充足的。
按上，最初设定当本实施例铅酸蓄电池的放电容量连续三次小于1614mAh时，停止本实施例电池工作并开始对本实施例电池进行第一、第二次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。如图2所示，本实施例电池从第18次充放循环开始按照所设定的工作制度进行循环充放电工作(前面17次充放循环进行的是一些过充电、过放电、容量检测等操作，也计算到循环充放电工作的总次数中)，工作时本实施例电池正极板(电极A)上发生铅酸蓄电池正极电极反应、负极板(电极B1、B2)上发生铅酸蓄电池负极电极反应，充放循环第18-50次，本实施例电池表现出正常的工作能力，即每次工作放电容量为均1614mAh。当充放循环工作到第51次时，本实施例电池的工作放电容量开始表现出下降，即第51-53次的工作放电容量分别为1583、1568和1554mAh(对应的放电时间分别为1小时34分、1小时33分和1小时31分)，经检查，这是由于正极活性物质软化、脱落引起的(以下工作放电容量下降的原因与此同)，此时，达到开始对本实施例电池进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的触发条件(放电容量连续三次＜1614mAh)，于是开始对本实施例电池进行第一、第二次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的准备和正式操作，即，在第53次循环工作放电结束后(电池电压降至1.75V时)，停止本实施例电池的工作，然后对本实施例电池以1008mA恒电流进行放电直至电池电压为0V，然后停止放电，然后对该电池进行其正、负极的极性反转(第一次)，即，手动将本实施例电路与本实施例铅酸蓄电池的连接状态从本实施例电路正极夹子与铅酸蓄电池正极板(电极A)连接、本实施例电路负极夹子与铅酸蓄电池负极板(电极B1、B2)连接的正接状态，改换成，本实施例电路正极夹子与铅酸蓄电池负极板(电极B1、B2)连接、本实施例电路负极夹子与铅酸蓄电池正极板(电极A)连接的反接状态，然后，以1008mA的恒电流对该变换了连接状态后的本实施例电池进行充电，使本实施例电池的正极板(电极A)上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程、负极板(电极B1、B2)上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程，当电池电压上升至1.75V后，继续以1008mA的恒电流对电池充电3小时(此过程电池电压从1.75V上升至2.28V)，然后，以1008mA恒电流对电池进行放电，使本实施例电池的正极板(电极A)上发生铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程、负极板(电极B1、B2)上发生铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程，该放电至0V时停止放电，然后，再一次对该电池进行正、负极极性反转(第二次)，即，手动将本实施例电路与本实施例铅酸蓄电池的连接状态从本实施例电路正极夹子与铅酸蓄电池负极板(电极B1、B2)连接、本实施例电路负极夹子与铅酸蓄电池正极板(电极A)连接的反接状态，改换成，本实施例电路正极夹子与铅酸蓄电池正极板(电极A)连接、本实施例电路负极夹子与铅酸蓄电池负极板(电极B1、B2)连接的正接状态，然后，对该电池以251.5mA的恒电流进行充电，使本实施例电池的正极板(电极A)上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程、负极板(电极B1、B2)上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，至电池电压1.75V时，再以404mA恒电流充电，至电池电压2.65V时，再以2.65V恒电压对电池进行充电3小时，至此，完成对本实施例电池的第一、第二次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。然后，使本实施例电池重新进入同前的放电-充电循环工作状态或制度下进行第54次工作放电及之后次数的循环充放电工作。结果表明，经第一、第二次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例电池在第54次循环工作中的放电容量上升至1570mAh(对应的放电时间为1小时33分，放电容量小于1614mAh这可能与工作放电前的充电不足有关，以下类似情况相同)，而其第55次工作中的放电容量已恢复到工作状态下的正常放电容量，1614mAh(对应的放电时间为1小时36分)。
接下来使本实施例电池继续在工作制度下运行，并将触发电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的开始条件通过编程更改为：当本实施例电池的放电时间连续四次小于1小时36分时，停止电池工作，并开始对电池进行第三次、第四次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。如图2所示，本实施例电池在其第55-93次充放电循环工作中放电容量均为正常放电时间1小时36分(对应的放电容量为1614mAh)，但在其充放循环工作到第94次的时候，电池的放电时间开始表现出下降，即第94-97次的放电时间分别为1小时35分、1小时34分、1小时33分和1小时33分(对应的放电容量分别为1603、1589、1578、1567mAh)，因此达到开始对本实施例电池进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电触发条件，此时，开始对本实施例电池进行第三、第四次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，操作方法和过程与进行第一、第二次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作基本相同，所不同之处在于，进行第三次正、负极极性反转前没有将电池的电压从1.75V恒流放电至0V，而是当电池在其电压降至1.75V后，停止电池的工作，并直接手动对该电池的电极连接进行变换或互换，即将本实施例电路与本实施例铅酸蓄电池的连接状态从正接状态改换成反接状态，连接变换或互换后此时测得电池电压为负值，然后，以1008mA的恒电流对变换了连接状态后的电池进行充电，当电池电压从负值上升到0V再到1.75V(此过程中完成了本实施例电池的第三次正、负极极性反转)后，继续以1008mA的恒电流对电池充电3小时，然后，以1008mA恒电流对电池进行放电，至0V时停止放电，然后，再一次(第四次)对该电池进行正、负极极性反转，即，手动将本实施例电路与铅酸蓄电池的连接状态从反接状态改换成正接状态，然后，对该电池以251.5mA的恒电流进行充电，至电池电压1.75V时，再以404mA恒电流充电，至电池电压2.65V时，再以2.65V恒电压对电池充电3小时，至此，完成对本实施例电池的第三、第四次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。然后，使该电池重新进入同前的放电-充电循环工作状态或制度下进行第98次工作放电及之后次数的循环充放电工作。结果表明，经第三、第四次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，该电池在第98次循环工作中的放电容量为1489mAh(对应的放电时间1小时28分，没达到1614mAh这可能与工作放电前的充电不足有关)，而其第99次循环工作中的放电容量已恢复到正常工作的放电容量，1614mAh(对应的放电时间为1小时36分)。
接下来使本实施例电池继续按工作制度运行，并将触发电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的开始条件通过编程更改(在第99次工作放电后)为：当本实施例铅酸蓄电池的放电时间小于1小时36分时，停止电池工作并开始自动地对电池进行第五、第六次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。如图2所示，本实施例铅酸蓄电池在其第99-126次充放电循环工作中的放电时间均为1小时36分(对应的放电容量均为1614mAh)，当其循环工作到第127次的时候，电池的放电工作能力开始下降，放电时间为1小时35分(此时电池电压已降至1.75V，对应的放电容量为1607mAh)，因此，根据设定的触发条件和程序，本实施例电路此时立即将本实施例电池由工作状态自动转入进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的准备和实施阶段，即在电池电压降至1.75V后，停止电池工作，并自动地以1008mA的恒电流对本实施例电池继续进行放电，并且通过该本实施例电路的强制放电功能，该继续放电操作使电池电压从1.75V下降到0V，然后再从0V下降到﹣1.75V(期间到达0V时静置10min，此从1.75V下降到0V再下降到－1.75V的过程中完成了本实施例电池的第五次正、负极极性反转，从1.75V下降到0V的过程中，本实施例电池的正极板或电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程、负极板或电极B1、B2上发生铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程，从0V下降到－1.75V的过程中，本实施例电池的正极板或电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程、负极板或电极B1、B2上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程)在到达﹣1.75V后，继续保持以1008mA的恒电流强制放电3小时(此时测得电池电压从﹣1.75V下降到约﹣2.12V)，强制放电3小时后，本实施例电路接着以1008mA的恒电流对该电池进行强制充电(测得电池电压从约﹣2.12V上升到0V，充电耗时21分钟)，当电池电压达到0V后，静置10min，然后，本实施例电路自动地继续以251.2mA的恒电流对电池充电，直至电池电压达1.75V(此从－2.12V上升到0V再上升到1.75V的过程中完成了本实施例电池的第六次正、负极极性反转，从－2.12V上升到0V的过程中，本实施例电池的正极板或电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程、负极板或电极B1、B2上发生铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程，从0V上升到1.75V的过程中，本实施例电池的正极板或电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程、负极板或电极B1、B2上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程)后，再以404mA的恒电流对电池继续充电，直至测得电池电压达2.65V后，再对电池以2.65V恒压充电，并使此恒压充电保持3小时，至此，完成对本实施例铅酸蓄电池的第五、第六次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，然后将本实施例电池转回到其同前的放电-充电循环工作状态或制度下进行第128次工作放电及之后次数的循环充放电工作。结果表明，经第五、第六次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例电池在第128次循环工作状态下的放电时间为1小时25分(对应的放电容量为1428mAh,此次未达到1614mAh这可能与工作放电前的充电不足有关)，而其第129次工作状态下的放电容量已恢复到正常的放电时间1小时36分(对应的放电容量为1614mAh)。
接下来使本实施电池继续按工作制度运行，如图2所示，电池在其第129-152次循环工作中的放电时间均为正常的1小时36分，当本实施例电池在循环工作到第153次时，其放电时间为1小时35分(相应的放电容量为1612mAh)，再次触发之前设定的电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的开始条件，因而在第153次放电工作结束后(放电结束时电池电压为1.75V)，本实施例电路开始对本实施例电池进行第七、第八次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，操作方法和过程与本实施例电池第五、第六次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作相同，然后将本实施例电池转回到其同前的放电-充电循环工作状态或制度下进行第154次工作放电及之后次数的循环充放电工作，结果表明，经第七、第八次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例电池在第154、155次循环工作制度下的放电时间分别为1小时15分、1小时34分(对应的放电容量为1260、1579mAh,均未达到1614mAh这可能与工作放电前的充电不足有关，且该两次工作放电由于误操作导致过放电)，而其第156次工作状态下的放电容量已恢复到正常的放电时间1小时36分(对应的放电容量为1614mAh)。
接下来使本实施例电池继续按工作制度运行，如图2所示，电池在其第156-166次循环工作中的放电时间均为1小时36分，当电池在循环工作到第167次时，其放电时间为1小时35分时(相应的放电容量为1604mAh)，再次触发之前设定的电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的开始条件，因而在第167次放电工作结束后(放电结束时电池电压为1.75V)，本实施例电路接下来开始对本实施例电池进行第九、第十次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，操作方法和过程仍与本实施例电池第五、第六次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作相同，然后将本实施例电池转回到其同前的放电-充电循环工作状态或制度下进行第168次工作放电及之后次数的循环充放电工作，结果，经第九、第十次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例电池在第168、169次循环工作状态下的放电时间分别为1小时06分、1小时16分(对应的放电容量为1109、1277mAh,均未达到1614mAh这可能与工作放电前的充电不足有关)，而其第170次工作状态下的放电容量则恢复到正常的放电时间1小时36分(对应的放电容量为1614mAh)。
接下来使本实施例电池继续按工作制度运行，在电池完成第170次循环工作后，将触发电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的开始条件通过编程更改为：当本实施例铅酸蓄电池的工作放电时间小于46分时，停止电池工作并开始对电池进行第十一、第十二次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。如图2所示，在接下来的第170-179次循环的工作中其放电时间都是1小时36分，但在第180次循环工作中放电容量开始下降，并在第192次的循环工作中放电时间为45分(对应的放电容量为756mAh)，触发了开始电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的条件，因而在第192次循环放电工作结束后(放电结束时电池电压为1.75V)，本实施例电路开始对本实施例电池进行第十一、第十二次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，该操作过程与本实施例电池第五、第六次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作基本相同，所不同之处在于，在到达﹣1.75V后，继续对本实施例电池以1031mA的恒电流进行强制放电4小时(而不是3小时，此过程测得电池电压仍是从﹣1.75V下降到约﹣2.12V)。结果，经第十一、第十二次的电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例电池在第193次的循环工作中放电时间恢复到1小时32分(对应的容量为1560mAh)，而在第194次的循环工作中放电时间恢复到1小时36分，并且在接下来的直到第210次的循环充放工作中其放电时间都是1小时36分。图3示出了本实施例铅酸蓄电池第189－196次循环充放电工作过程及该过程期间穿插的第十一、十二次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作过程中的电流、电池电压变化情况。
如图2所示，本实施例铅酸蓄电池在接下来的第211-667次循环工作中，每当本实施例铅酸蓄电池的工作放电时间降至1小时36分(相应的容量为1614mAh)或以下时，即对本实施例铅酸蓄电池进行一期类似上述的连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作，即分别在循环工作放电的第220(相应的工作放电容量为1475mAh，以下同)、221次之间、第252(1292.8mAh)、253次之间、第296(1611mAh)、297次之间、第327(1610.4mAh)、328次之间、354(1590.5mAh)、355次之间、第382(1590mAh)、383次之间、第403(1602.3mAh)、404次之间、第423(1600mAh)、424次之间、第436(1610.9mAh)、437次之间、第447(1579.8mAh)、448次之间、第491(1605mAh)次、492次之间、第538(1612.6mAh)、539次之间、第582(1609.8mAh)、583次之间、第614(1611.8mAh)、615次之间、第641(1606.8mAh)、642次之间，分别地进行了连续的第十三与第十四次、连续的第十五与第十六次、......的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，并使得本实施例铅酸蓄电池在每期连续两次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例铅酸蓄电池的工作放电容量均很快地或随即地恢复至1614mAh，从而使得本实施例铅酸蓄电池保有继续正常工作的能力。
如图2所示，本实施例上述每期连续两次正、负极极性反转后，有仅通过充电操作就使得本实施例铅酸蓄电池工作放电容量恢复正常的，有通过一次或一次以上的充电－放电－充电操作后，使得本实施例铅酸蓄电池工作放电容量恢复正常的，例如，在本实施例铅酸蓄电池循环工作放电的第582、583次之间的对本实施例铅酸蓄电池的连续两次正、负极极性反转后对本实施例铅酸蓄电池进行的充放电操作为：对本期两次极性反转后的本实施铅酸蓄电池进行404mA恒电流充电至2.65V(耗时13小时54分)，然后再恒压2.65V充电3小时，然后将本实施例铅酸蓄电池投入到循环充放电工作制度下进行第583次工作放电，结果本实施例电池在第583次的工作放电时间或容量或能力即恢复至正常的1小时36分或1614mAh以上。
本实施例中的一些实验数据表明，本实施例铅酸蓄电池每期连续两次极性反转及其后的充电或充放电操作后随即本实施例铅酸蓄电池的工作放电容量恢复的程度以及本实施例铅酸蓄电池每期工作放电容量恢复后可连续保持正常循环工作的次数(即每两期连续两次极性反转及其后的充电或充放电操作之间本实施例铅酸蓄电池所被恢复的正常工作循环次数)应该与每期极性反转操作开始前电池的实际工作放电容量下降程度、每期连续两次极性反转及其后的充电或充放电操作中所采用的电流、电压、时间、充放电容量、脉冲或直流、频率、阶段数、电解液密度、电解液饱和程度、电池的内组、循环工作的总累计次数等的大小、方式方法有关。
本实施例中，若按照现行的电池使用寿命定义方法，将本实施例铅酸蓄电池的使用寿命定义为连续三次工作放电容量低于额定容量的83％时(1602mAh)视为电池使用寿命终止，则本实施例铅酸蓄电池在被进行任何本实施例的极性反转及其后的充电或充放电操作之前，如图2所示，其使用寿命为53次循环，即，第51、52、53次的工作放电容量分别为1582.8、1568.1、1554mAh，但是通过本实施例的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作方法、铅酸蓄电池及电路，本实施例铅酸蓄电池循环工作放电容量达到额定容量的83％或以上的循环次数即使用寿命循环次数被延长至608次，增加了1047％，且据上可以推测，在不产生集流体腐蚀、失水等情况下，按照上述操作方法，可以使本实施例铅酸蓄电池的使用寿命获得继续提高或延长。
一方面如上所述，本实施例的正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作使得本实施例铅酸蓄电池的正极活性物质软化、脱落被改善、修复、逆转，从而使得本实施例铅酸蓄电池循环工作中的工作放电容量在该操作之后获得提高或恢复，另一方面，本实施例的正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作，也必然对本实施例电池循环工作过程中发生、轻微发生或可能发生的电极钝化、早期容量损失、腐蚀、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩的问题具有改善、修复、逆转、预防的作用。在本实施例铅酸蓄电池正常循环工作过程中，定期或不定期的(例如，以规定循环工作次数的方式)、穿插地对本实施例铅酸蓄电池进行本实施例的正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作，将会有效的改善、修复、逆转、预防正极活性物质软化或/和脱落、电极钝化、腐蚀、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩问题，从而提高或延长本实施例铅酸蓄电池的使用寿命。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例具有正、负极极性反转及其后的充电或充放电功能的电路被整合到电池充电及修复仪的构成中，成为电池充电及修复仪产品的一部分。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例具有正、负极极性反转及其后的充电或充放电功能的电路被整合到铅酸蓄电池的构成中，作为电池管理电路，成为铅酸蓄电池产品的一部分。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例铅酸蓄电池的电解液密度可以为1.29g/cm3或1.32g/cm3。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例具有正、负极极性反转及其后的充电或充放电功能的电路，既没有被整合到电池充放电器的构成中，也没有被整合到铅酸蓄电池的构成中，而是作为一个独立的产品。
在本实施例的其它实施方式中，将本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法、电路用于本实施例铅酸蓄电池组(额定电压为36V、额定容量为12Ah)，成为本实施例提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的方法、电路，应用时，本实施方式中的方法和电路在电压、电流、容量等参数值的设定和执行、允许范围方面作了相应于电池组参数的变化，如，将铅酸蓄电池组强制放电至电池组电压＜0V后，使电池组电压继续下降至﹣7V、﹣10.7V、﹣12.6V、﹣15.3V后停止强制放电，强制放电电流为0.4倍率、0.6倍率、1倍率、2倍率。
在本实施例的其它实施方式中，将本实施例提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法、电路用于管式铅酸蓄电池或蓄电池组、卷绕式铅酸蓄电池或蓄电池组、双极式铅酸蓄电池或蓄电池组、水平铅布式铅酸蓄电池或蓄电池组、泡沫板栅式铅酸蓄电池或蓄电池组、阀控式密封铅酸蓄电池或蓄电池组、胶体铅酸蓄电池或蓄电池组、铅碳蓄电池或蓄电池组、超级电容器－铅酸蓄电池或蓄电池组、柱式铅酸蓄电池或蓄电池组。
实施例8
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池充放电器，本实施例电池充放电器所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。。
本实施例铅酸蓄电池为一种平面板栅式铅酸蓄电池，具有两片负极板夹着一片正极板的结构，正极、负极之间隔有AGM隔板，正极板栅的矩形栅格为9mm*7.5mm、负极板栅的矩形栅格为13mm*7mm，正极板栅的材料为铅钙锡铝合金，负极板栅的材料为铅钙铝合金，正极板厚度为2.8mm，负极板厚度为1.9mm，正极铅膏的配方与现行普通商用正极铅膏的配方基本相同，配方不同之处在于，本实施例铅酸蓄电池采用的铅粉为氧化度为100％的高比表面积氧化铅粉，和膏时使用的硫酸量为零，负极铅膏为现行普通商用负极铅膏。本实施例铅酸蓄电池的额定容量为1.79Ah(C1.5，1.5h率,25℃)，额定电压为2V，负极总容量相对过剩于正极总容量，固化、干燥后正极板上干铅膏的质量为32.36g,本实施例铅酸蓄电池中的硫酸溶液密度为1.27g/cm3，并在下述的本实施例电池循环工作和极性反转及其后的充电或充放电操作过程中始终保持充足。本实施例铅酸蓄电池工作时正极板仅作为正极使用，两片负极板在电池工作时仅作为负极使用，为便于后续极性反转操作的叙述，将本实施例铅酸蓄电池的正极板命名为电极A，将本实施例铅酸蓄电池的两片负极板命名为电极B1、B2。
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法为，在本实施例电池的循环充放电工作过程中，每当本实施例铅酸蓄电池的工作放电次数达到某预设的次数值时，或其工作放电容量，因正极活性物质软化或/和脱落、负极活性物质比表面积收缩、电极/汇流体/集流体腐蚀、钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良问题中的一种或多种，而低于其额定容量的某一百分比值(例如85.5％、80％)时，即开始对本实例铅酸蓄电池的正极、负极自动或/和手动地进行一期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作，使得正极活性物质软化或/和脱落、负极活性物质比表面积收缩、电极/汇流体/集流体腐蚀、钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良问题中的一种或多种得到抑制、防止、修复、改善、消除或逆转，使本实施例铅酸蓄电池在该操作完成后，工作放电容量得到恢复或提高，然后，将本实施例铅酸蓄电池重新投入到循环充放电工作中使用或工作，直到再次触发或开始又一期对本实施例铅酸蓄电池正极、负极进行连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作。本实施例所述任意一期连续两次的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作包括步骤：(1)通过对本实施例铅酸蓄电池进行反极充电(电流为1194mA)的方法，使得本实施例铅酸蓄电池原来的正极(电极A)与原来的负极(电极B1、B2)的极性发生反转或互换，即原来的正极(电极A)的极性被反转成负、原来的负极(电极B1、B2)的极性被反转成正，此为该期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作中的第一次极性反转，然后，对经该第一次极性反转后的正极(电极B1、B2)、负极(电极A)进行1194mA恒流充电至1.75V或2.0V(此时电极B1、B2的极性为正、电极A的极性为负)，然后，以1194mA的电流恒流充电方式继续充电3或4或5小时(此过程中电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程,电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程)；(2)上步结束后，对本实施例铅酸蓄电池以1194mA的电流进行恒流放电至0V(此过程中电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程，电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程)；(3)当本实施例铅酸蓄电池的电压达到0V时，通过对本实施例铅酸蓄电池进行反极充电(298mA的电流)的方法，使得本实施例铅酸蓄电池的电极A、B1、B2再次发生极性反转，即将电极B1、B2从正极性反转成负极性，将电极A从负极性反转成正极性，此为该期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作中的第二次极性反转，然后以298mA恒电流对经该第二次极性反转后的本实施例铅酸蓄电池进行充电至1.75V,然后再以477mA的电流恒流充电至2.65V，然后再以2.65V的恒电压进行恒压充电4小时，然后，再以1194mA的电流放电至1.75V,然后再以477mA的电流恒流充电至2.65V,然后再以2.65V恒压充电，并且在最后两步所述的477mA恒流、2.65V恒压充电的累计时间为6小时24分时停止对本实施例铅酸蓄电池充电，完成步骤(3)，在所述步骤(3)中，所述第二次极性反转后，电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充、放电过程，电极B1、B2上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程，至此完成本实施例一期连续两次的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。本实施例铅酸蓄电池其循环充放电工作的制度为，工作放电时，本实施例铅酸蓄电池以1194mA(0.62C2)的恒电流放电至1.75V,即100％DOD(放电深度)的放电，然后对本实施例铅酸蓄电池以477.6mA的恒电流进行充电至2.65V，然后再以2.65V的恒电压对本实施例铅酸蓄电池进行恒压充电，并且当所述477.6mA恒流、2.65V恒压充电的总时间为6小时24分时，终止对本实施例铅酸蓄电池的充电过程，然后，使本实施例铅酸蓄电池再一次进行上述的工作放电过程，反复、多次地进行如此地放电、充电过程，实现本实施例铅酸蓄电池的循环充放电工作过程。本实施例铅酸蓄电池在其循环工作中，电极A始终为正，电极B1、B2始终为负，即电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程，电极B1、B2上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程。本实施例排除或防止了失液、断路、短路、机械损坏、测试故障等因素对本实施例实施过程及实施结果的干扰。
如图4所示，本实施例铅酸蓄电池在其使用或循环工作过程中，分别在其工作放电的第199、200次之间、第214、215次之间、第223、224次之间、第232、233次之间、第241、242次之间、第254、255次之间、第263、264次之间、第274、275次之间、第280、281次之间、第283、284次之间、第293、294次之间、第312、313次之间、第328、329次之间、第358、359次之间、第387、388次之间、第406、407次之间、第417、418次之间、第426、427次之间、第436、437次之间、第451、452次之间、第466、467次之间、第486、487次之间,被进行了总累计为22期(共44次)的、本实施例所述的、每期为连续两次进行的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，其中，本实施例所述连续两次进行的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的步骤(1)中1194mA恒流充电至1.75V或2.0V后继续进行的1194mA恒流充电时间，前8期均为3小时、第9期至第17期为4小时、后5期为5小时。触发或开始所述22期连续两次进行的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的条件、触发或开始时电池所处的荷电状态不完全相同，例如，第199、200次之间一期连续两次进行的极性反转及其后的充电或充放电操作的触发或开始条件为工作循环次数达到预设的工作放电－充电循环次数199次，并在第199次工作放电结束后开始连续两次进行的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作；例如，第214、215次之间一期连续两次进行的极性反转及其后的充电或充放电操作的触发或开始条件为工作放电容量首次低于额定容量的85.5％，并在第215次工作循环恒压充电过程结束后开始连续两次进行的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作；例如，第274、275次之间一期连续两次进行的极性反转及其后的充电或充放电操作的触发或开始条件为工作放电容量连续四次低于额定容量的80％；例如，第387、388次之间一期连续两次进行的极性反转及其后的充电或充放电操作开始时，本实施例铅酸蓄电池正处于充电过程中；另外，第406、407次之间一期连续两次进行的极性反转及其后的充电或充放电操作的步骤(1)中所进行的对该期第一次极性反转后的正极(电极B1、B2)、负极(电极A)进行1194mA恒流充电所至的电压为2.0V；在第436、437次之间一期连续两次进行的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的步骤(3)中,本实施例铅酸蓄电池的电极A、B1、B2发生该期第二次极性反转后，其充放电过程为以298mA恒电流对经该期第二次极性反转后的本实施例铅酸蓄电池进行充电至1.75V,然后再以477mA的电流恒流充电至2.65V，然后再以2.65V的恒电压进行恒压充电4小时，然后，直接将本实施例铅酸蓄电池投入到工作循环中去使用或工作，这样省掉了其它期所述操作步骤(3)中的“再以1194mA的电流放电至1.75V,然后再以477mA的电流恒流充电至2.65V,然后再以2.65V恒压充电，并且在最后两步所述的477mA恒流、2.65V恒压充电的累计时间为6小时24分时停止对本实施例铅酸蓄电池充电，完成步骤(3)”。
如图4所示，在完成每期本实施例的连续两次正极、负极极反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例铅酸蓄电池在循环充放电工作中的工作放电容量都随即被明显地提升或恢复(经检查，这是由于改善、修复、逆转了正极活性物质软化、脱落)。如果将本实施例铅酸蓄电池的使用寿命定义为其工作放电容量连续三次低于其额定容量的80％(1447mAh)时视为本实施例铅酸蓄电池的使用寿命终止，则本实施例铅酸蓄电池的使用寿命至多为272次工作循环，(本实施例铅酸蓄电池在第270、271、272次的工作放电容量分别为1434、1353、1279mAh),但是本实施例通过所述正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，使得本实施例铅酸蓄电池的使用寿命(工作放电容量在额定容量的80％以上的所有工作放电充电循环次数)被提高或延长到495次，且可推测，在排除板栅腐蚀、电极变形、电池失液、电池短路、断路因素的情况下，本实施例铅酸蓄电池会有比495次循环更长的使用寿命。
一方面如上所述，本实施例的正极、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作使得本实施例铅酸蓄电池的正极活性物质软化、脱落被改善、修复、逆转，从而使得本实施例铅酸蓄电池循环工作中的工作放电容量该操作之后获得提高或恢复，另一方面，本实施例的正极、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作，也必然对本实施例电池循环工作过程中发生、轻微发生或可能发生的电极钝化、早期容量损失、腐蚀、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩的问题具有改善、修复、逆转、预防的作用。在本实施例铅酸蓄电池正常循环工作过程中，定期或不定期的(例如，以规定循环工作次数的方式)、穿插地对本实施例铅酸蓄电池进行本实施例的正极、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作，将会有效的改善、修复、逆转、预防正极活性物质软化或/和脱落、电极钝化、腐蚀、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩问题，从而提高或延长本实施例铅酸蓄电池的使用寿命。
在本实施例的其它实施方式中，可以使用脉冲电流、脉冲电压代替直流电、恒电压进行本实例的连续两次的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作步骤中的极性反转及其后的充电或充放电过程或步骤，从而提高本实施例铅酸蓄电池正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的时效、能效。为了防止或减少析氧或析氢，也可限制极性反转及其后充电或充放电操作过程中电池电压达到的最大值小于2.65V，如2.5V、2.44V、2.33V。
实施例9
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池充放电器，本实施例电池充放电器所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例铅酸蓄电池为一种管式铅酸蓄电池，具有两片平面板栅式负电极夹着一根管式正电极的结构，正极、负极之间通过AGM隔板进行隔离，管式正电极的外套管内直径为6.3mm、管壁厚0.25mm、管高75mm(包括上、下塞头的长度)、管中铅-钙合金导电骨芯的直径为2.5mm、管内活性物质质量为5.5g，由现行普通商用球磨铅粉构成，负极板其外框尺寸为72mm*45m、矩形栅格为13mm*7mm，厚度为1.9mm，负极铅膏为现行普通商用负极铅膏。本实施例铅酸蓄电池最初预设的额定容量为0.342Ah(C2，2h率,25℃,活性物质利用率为25.5％)，额定电压为2V，负极总容量相对过剩于正极总容量，本实施例铅酸蓄电池中的硫酸溶液密度为1.27g/cm3，并在下述的本实施例电池循环工作和极性反转及其后的充电或充放电操作过程中始终保持充足。本实施例铅酸蓄电池工作时管式正电极仅作为正极使用，两片负极板在电池工作时仅作为负极使用，为便于后续极性反转操作的叙述清楚，将本实施例铅酸蓄电池的管式正电极命名为管式电极A，将本实施例铅酸蓄电池的两片负极板命名为板式电极B1、B2。本实施例排除或防止了失液、断路、短路、机械损坏、测试故障等因素对本实施例实施过程及实施结果的干扰。
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法为，当本实施例铅酸蓄电池在其循环充放电工作的使用或工作中，循环达到一定次数后或者根据需要(例如正极活性物质软化或/和脱落、负极活性物质比表面积收缩、电极/汇流体/集流体腐蚀、钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良因素中的一种或多种使本实施例铅酸蓄电池工作放电容量下降并低于某容量数值时或后，希望或需要提高电池工作放电容量或提高、延长电池使用寿命)在某两次循环工作之间，对本实例铅酸蓄电池的正、负极自动或/和手动地进行一期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作，使本实施例铅酸蓄电池在该操作完成后，工作放电容量得到恢复或提高，然后，将本实施例铅酸蓄电池重新投入到循环充放电工作中继续使用或工作，直到再次触发或开始又一期对本实施例铅酸蓄电池正、负极进行连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作，如此，在本实施例铅酸蓄电池的循环充放电工作(简称循环工作，以下同)过程中，反复地、穿插地、多期地进行本实施例上述的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，通过抑制、防止、修复、改善、消除或逆转铅酸蓄电池的正极活性物质软化或/和脱落、负极活性物质比表面积收缩、电极/汇流体/集流体腐蚀、钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良问题中的一种或多种，来明显提高或延长本实施例铅酸电池的使用寿命。本实施例所述任意一期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作包括步骤：(1)通过对本实施例铅酸蓄电池进行反极充电的方法，使得本实施例铅酸蓄电池原来的正极(管式电极A)与原来的负极(板式电极B1、B2)的极性发生反转或互换，即原来的正极(管式电极A)的极性被反转成负、原来的负极(板式电极B1、B2)的极性被反转成正，此为该期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作中的第一次极性反转，然后，对经该第一次极性反转后的正极(板式电极B1、B2)、负极(管式电极A)进行恒流充电一定时间(此过程中板式电极B1、B2的极性为正、管式电极A的极性为负，板式电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程,管式电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程)；(2)上步结束后，对本实施例铅酸蓄电池以一定的电流进行恒流放电至0V(此过程中板式电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程，管式电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程)；(3)当本实施例铅酸蓄电池的电压达到0V时，通过对本实施例铅酸蓄电池进行反极充电的方法，使得本实施例铅酸蓄电池的管式电极A、板式电极B1、B2再次发生极性反转，即将板式电极B1、B2从正极性反转成负极性，将管式电极A从负极性反转成正极性，此为该期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作中的第二次极性反转，然后以一种或多种电流对经该第二次极性反转后的本实施例铅酸蓄电池进行充电至2.65V，然后再以2.65V的恒电压进行恒压充电4小时，然后，再以一定的电流放电至1.75V,然后再以一定的电流恒流充电至2.65V,然后再以2.65V恒压充电，并且在最后两步所述的恒流、2.65V恒压充电的累计时间为某值时停止对本实施例铅酸蓄电池充电，完成步骤(3)，在所述步骤(3)中，所述第二次极性反转完成后所进行的充放电过程中，管式电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充、放电过程，板式电极B1、B2上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充、放电过程，至此，完成一期连续两次进行的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。
本实施例铅酸蓄电池在其整个循环充放电工作过程中的工作制度有多种，按工作进行的先后顺序，依次的有，循环充放电工作制度(1):在本实施例铅酸蓄电池化成完成后，对本实施例铅酸蓄电池以151.7mA的恒电流放电至1.75V,即100％DOD(放电深度)的放电，然后，对本实施例铅酸蓄电池以60.8mA的恒电流进行充电7小时24分，如此重复、循环进行该工作制度的放电、充电过程；循环充放电工作制度(2)：将工作制度(1)中的60.8mA、7小时24分恒电流充电过程改变成为60.8mA、8小时24恒流充电，其它工作制内容不变，使本实施例铅酸蓄电池重复、循环进行该工作制度的充、放电过程；循环充放电工作制度(3)：将工作制度(2)中的60.8mA、8小时24分恒电流充电过程改变成为先进行60.8mA的恒流充电、然后当电压达到2.65V后，转变成对本实施例电池进行2.65V的恒压充电，且使每个循环中60.8mA的恒流充电与2.65V的恒压充电总时间等于9小时24，其它工作制度内容不变，如此，使本实施例铅酸蓄电池重复、循环进行该工作制度的充、放电过程；循环充放电工作制度(4)：将工作制度(3)改变成先进行605.5mA的恒流充电、然后当电压达到2.65V后，转变成对本实施例电池进行2.65V的恒压充电，且使每个循环中605.5mA的恒流充电与2.65V的恒压充电总时间等于26min，然后对本实施例铅酸蓄电池进行1518.8mA的恒流放电至1.75V,如此，使本实施例铅酸蓄电池重复、循环进行该工作制度的作充、放电过程；循环充放电工作制度(5)：将工作制度(4)中的恒流放电截止电压从1.75V改成1.5V,其它的工作制度内容不变,如此，使本实施例铅酸蓄电池重复、循环进行该工作制度的充、放电过程；循环充放电工作制度(6)：将工作制度(5)中的恒流充电、恒压充电总时间从26min改成35min,其它的工作制度内容不变,使本实施例铅酸蓄电池重复、循环进行该工作制度的充、放电过程；循环充放电工作制度(7)：将工作制度(6)中的恒流放电截止电压为从1.5V改成1.0V,；其它的工作制度内容不变,使本实施例铅酸蓄电池重复、循环进行该工作制度的充、放电过程；循环充放电工作制度(8)：先进行92.4mA的恒流充电，到2.65V，然后进行2.65V恒压充电至总累计充电时间为9小时24min，然后，以152.8mA的恒电流放电至1.75V，然后再重复该制度的充电步骤，如此，使本实施例铅酸蓄电池重复、循环进行该工作制度的充、放电过程；循环充放电工作制度(9)：先进行92.4mA的恒流充电，到2.65V，然后进行2.65V恒压充电至总累计充电时间为9小时24min，然后，以228mA的恒电流放电至1.75V，然后再重复该制度的充电步骤，其它的工作制度内容不变,如此，使本实施例铅酸蓄电池重复、循环进行该工作制度的充、放电过程。
本实施例提高或延长本实施例铅酸蓄电池使用寿命的方法的具体操作过程为，如图5所示，在本实施例铅酸蓄电池的循环充放电工作过程中适时的穿插进行一期连续两次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。如图6所示，先使本实施例铅酸蓄电池按照本实施例的循环充放电工作制度(1)进行循环工作，直至总累计195次循环工作后，再使本实施例铅酸蓄电池按照本实施例的循环充放电工作制度(2)进行循环工作，直至总累计199次循环工作后，再使本实施例铅酸蓄电池按照本实施例的循环充放电工作制度(3)地行循环工作，直至总累计266次循环工作后，再使本实施例铅酸蓄电池按照本实施例的循环充放电工作制度(4)进行循环工作，直至总累计304次循环工作后，对本实施例铅酸蓄电池开始进行第一期连续两次的正、负极极性反转及其后的充放电操作：即先以1518mA的电流、以反极充电的方法对本实施例铅酸蓄电池进行该期操作的第一次正、负极极性反转，使得本实施例电池的管式电极A的极性从正被反转成负、板式电极B1、B2的极性从负被反转成正，然后以1518mA的电流对该期第一次极性反转后的本实施例电池进行恒流充电1小时24分(此过程中管式电极A的极性为负，管式电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，板式电极B1、B2的极性为正，板式电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程)，然后，再以1518mA的电流对本实施例铅酸蓄电池进行放电7s至0V(此过程中管式电极A的极性为负，管式电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程，板式电极B1、B2的极性为正，板式电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程)；然后以300mA恒流、反极充电的方法对本实施例铅酸蓄电池进行该期第二次正、负极极性反转，使得本实施例电池的管式电极A的极性从负被反转成正、板式电极B1、B2的极性从正被反转成负，然后，继续以300mA的电流使本实施例铅酸蓄电池充电至1.75V，然后再以605.5mA恒流充电26min至2.43V，然后再以1518mA恒流放电至1.75V，重复605.5mA恒流充电26min、1518mA放电二次，然后，使本实施例铅酸蓄电池重新按照本实施例的循环充放电工作电制度(4)进行工作，直至总累计411次循环工作后，再使本实施例铅酸蓄电池按照本实施例的循环充放电工作制度(5)进行循环工作，直至总累计440次循环工作后，再使本实施例铅酸蓄电池按照本实施例的循环充放电工作制度(6)进行循环工作，直至总累计475次循环工作后，再使本实施例铅酸蓄电池按照本实施例的循环充放电工作制度(7)进行循环工作，直至总累计652次循环工作后，对本实施例铅酸蓄电池开始进行第二期连续两次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作：即先以1518mA的电流对本实施例铅酸蓄电池进行恒流放电至0V，然后以1518mA、反极充电的方法对本实施例铅酸蓄电池进行极性反转，使得本实施例电池的管式电极A的极性从正被反转为负、板式电极B1、B2的极性从负被反转为正，此为该期连续两次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的第一次极性反转，然后以1518mA的电流对该期操作第一次极性反转后的电池进行恒流充电2小时45分(此过程中管式电极A的极性为负，管式电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，板式电极B1、B2的极性为正，板式电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程)，然后，再以1518mA的电流对本实施例铅酸蓄电池进行放电至0V(此过程中管式电极A的极性为负，管式电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程，板式电极B1、B2的极性为正，板式电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程)；然后以300mA、反极充电的方法对本实施例铅酸蓄电池进行该期第二次正、负极极性反转，使得本实施例电池的管式电极A的极性从负被反转成正、板式电极B1、B2的极性从正被反转成负，然后300mA恒流充电至1.75V，然后再以1518mA放电5秒种，然后再以905mA恒流充电2min，然后再以1518mA恒流放电29秒，然后905mA恒流充35min再1518mA恒流放电至1.0V，再重复一次905mA恒流充35min、1518mA恒流放电至1.0V，然后，以905mA充电2小时45min，然后再1518mA放电至1.0V,然后，使本实施例铅酸蓄电池按照本实施例的循环充放电工作制度(7)进行循环工作，直至本实施例铅酸蓄电池总累计714次循环工作后，再使本实施例铅酸蓄电池按照本实施例的循环充放电工作制度(8)进行循环工作，直至总累计732次循环工作后，再使本实施例铅酸蓄电池按照本实施例的循环充放电工作制度(9)进行循环工作，直至总累计751次循环工作后，进行第三期连续两次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，即当本实施例铅酸蓄电池正处于第752次循环工作的充电状态时，停止该充电，然后对本实施例电池以456mA的电流、以反极充电的方法对本实施例铅酸蓄电池进行极性反转，使得本实施例电池的管式电极A的极性从正被反转为负、板式电极B1、B2的极性从负被反转为正，此为该期操作的第一次极性反转，然后以456mA的电流对该期第一次极性反转后的本实施例电池进行恒流充电4小时15分(此过程中管式电极A的极性为负，管式电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，板式电极B1、B2的极性为正，板式电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程)，然后，再以456mA的电流、以反极充电的方法使本实施例电池发生该期操作的第二次正、负极极性反转，即将管式电极A的极性从负被反转成正、板式电极B1、B2的极性从正被反转成负，然后继续以456mA恒流充电至2.65V，然后再以228mA恒流放电至1.75V(在该期操作的第二次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作过程中，管式电极A上发生的电极反应从铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程被反转成铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程，板式电极B1、B2的上发生的电极反应从铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程被反转成铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程)，然后，使本实施例铅酸蓄电池按照本实施例循环充放电工作制度(9)进行循环工作。
本实施例铅酸蓄电池在其循环工作过程中，管式电极A的极性始终为正，板式电极B1、B2的极性始终为负，即管式电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程，板式电极B1、B2上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程。
如图6所示，在完成每期本实施例的连续两次正、负极极反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例铅酸蓄电池的工作放电容量都随即被明显地提升或恢复(经检查，这是由于修复、改善、消除或逆转铅酸蓄电池的正极活性物质软化或/和脱落、电极/汇流体/集流体腐蚀、钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良等问题中的一种或多种)。如果定义本实施例铅酸蓄电池循环充放电工作制度(4)下的额定容量为106.6mAh，且连续三次低于该额定容量的80％时电池使用寿命终止，则，第278次循环后电池寿命已终止，或者，如果定义本实施例铅酸蓄电池循环充放电工作制度(7)下的额定容量为288.8mAh，且连续三次低于该额定容量的90％时电池使用寿命终止，则，第582次循环后电池寿命已终止，或者，如果定义本实施例铅酸蓄电池循环充放电工作制度(9)下的额定容量为562.2mAh，且连续三次低于该额定容量的88％时电池使用寿命终止，则，第750次循环后电池寿命已终止，但是如图5、图6所示，经本实施例的分别在本实施铅酸蓄电池循环充放电工作总累计循环次数的第304、305次之间、第652、653次之间、第751、752次之间所进行的第一、二、三期连续两次进行的本实施例铅酸蓄电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，本实施例铅酸蓄电池的使用寿命获得了明显的提高或延长，可以推测，在不受板栅腐蚀、变形、电池失液、短路、断路等问题干扰的情况下，使用本实施例的方法，可以使本实施例铅酸蓄电池的使用寿命获得更大的提高或延长。
在本实施例的其它实施方式中，可以使用脉冲电流、脉冲电压代替直流电、恒电压进行本实例的连续两次极性反转及其后的充电或充放电操作步骤中的极性反转及其后的充电或充放电步骤或过程，从而有利于提高本实施例铅酸蓄电池极性反转及其后的充电或充放电操作的时效、能效。
实施例10
本实施例提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池组管理系统，本实施例电池组管理系统所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池组所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例铅酸蓄电池组为一种平面板栅式铅酸蓄电池组，该电池组的额定电压为4V,设计额定容量为2.996Ah(C3.5，3.5h率,25℃)，负极总容量相对过剩于正极总容量，本实施例铅酸蓄电池组由两个彼此相同的单格铅酸蓄电池串联而成，每个单格电池由三片负极板和两片正极板构成，每两片负极板之间夹有一片正极板，正、负极板之间隔有AGM隔板，正、负极板的外边框尺寸相同，高×宽为38mm×68mm，正、负极板所具有的板栅栅格为矩形栅格为11mm*5mm，正极板的厚度为2.1mm，负极板的厚度为1.3，正极板的铅膏为现行普通商用正极铅膏(其配方包括球磨铅粉、硫酸、正极添加剂，但不包括硫酸钡)、负极铅膏为现行普通商用负极铅膏(其配方包括球磨铅粉、硫酸、负极添加剂)，本实施例铅酸蓄电池中的硫酸溶液密度为1.27g/cm3，并在下述的本实施例电池组循环工作和正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作过程中始终保持充足。本实施例铅酸蓄电池组循环工作时，正极板仅作为正极使用、负极板仅作为负极使用，为便于后续极性反转操作的叙述，将本实施例铅酸蓄电池组所具有的四片正极板分别命名为电极A1、A2、A3、A4，将本实施例铅酸蓄电池组所具有的六片负极板分别命名为电极B1、B2、B3、B4、B5、B6。将本实施例铅酸蓄电池组正极板所连接的电池组输出端命名为电池组输出端K、将本实施例铅酸蓄电池组负极板所连接的输出端命名为电池组输出端L。本实施例排除或防止了失液、断路、短路、机械损坏、测试故障等因素对本实施例实施过程及实施结果的干扰。
本实施例提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的方法为，当本实施例铅酸蓄电池组在其循环充放电工作的使用或工作中(例如，已完成了1次以上的循环充放电工作)，由于本实施例铅酸蓄电池组的循环充放、过充电、欠充电、高活性物质利用率、板栅腐蚀及钝化等原因，导致因正极活性物质软化或/和脱落、硫酸盐化、钝化、早期容量损失、腐蚀、活性物质与集流体接触不良、负极活性物质比表面积收缩等原因中的一种或多种而使得本实施例铅酸蓄电池组的工作放电容量下降，根据需要(例如本实施例铅酸蓄电池组工作放电容量下降并低于某容量数值时或后，希望或需要提高电池组工作放电容量或提高、延长电池组使用寿命)或按规定的循环次数在某两次循环工作之间，对本实例铅酸蓄电池组的正、负极自动或/和手动地进行一期连续两次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，改善、修复、消除、逆转、抑制、防止正极活性物质软化、负极比表面积收缩、腐蚀、电极钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良等问题，使本实施例铅酸蓄电池组在完成一期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作后的工作放电容量得到恢复或提高，所述一期连续两次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作完成后，将本实施例铅酸蓄电池组重新投入到循环充放电工作中使用或工作，直到再次触发或开始又一期对本实施例铅酸蓄电池组的正、负极进行连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作。本实施例所述任意一期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作包括步骤：(1)停止本实施例铅酸蓄电池组的工作，然后通过对本实施例铅酸蓄电池组进行反极充电的方法，使得本实施例铅酸蓄电池组原来的正极输出端(电池组输出端K)与原来的负极输出端(电池组输出端L)的极性发生反转或互换，即原来的正极输出端(电池组输出端K)的极性由正被反转成负、原来的负极输出端(电池组输出端L)的极性由负被反转成正，此为该期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作中的第一次极性反转，然后，对经第一次极性反转后的本实施例电池组进行恒流(例如0.7C3.5、1.5C3.5)充电至电池组的输出端电压为3.5V(此时电池组输出端L的极性为正、电池组输出端K的极性为负，此过程中电极B1、B2、B3、B4、B5、B6中的全部电极或部分电极上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程,电极A1、A2、A3、A4中的全部或部分电极上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程)并且在达到3.5V后，继续充电一定时间(例如2小时、5小时，此过程中电池组输出端L的极性为正、电池组输出端K的极性为负)；(2)上步结束后，对本实施例铅酸蓄电池组以一定的电流(例如0.7C3.5、1.5C3.5、0.4C3.5、0.1C3.5)、反极充电的方法，使得本实施例铅酸蓄电池组原来的正极输出端(电池组输出端K)与原来的负极输出端(电池组输出端L)的极性再次发生反转或互换，即原来的正极输出端(电池组输出端K)的极性由负被反转成正、原来的负极输出端(电池组输出端L)的极性由正被反转成负，此为该期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作中的第二次极性反转，在该期操作的第二次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作过程中，电极A1、A2、A3、A4全部电极或部分电极上发生的电极反应从铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程被反转成铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程，电极B1、B2、B3、B4、B5、B6全部电极或部分上发生的电极反应从铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程被反转成铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，然后以一种或多种电流或电压(例如直流、恒压或脉冲电流、脉冲电压)对经该第二次极性反转后的本实施例铅酸蓄电池组进行充电至5.4V，然后再以5.2V的恒电压进行恒压充电4小时，完成步骤(2)，然后，将本实施例电池组重新投入到循环充放电工作中去使用或工作。
另外，对本实施例铅酸蓄电池组进行极性反转及其后的充电或充放电操作，也在一定程度上延缓或修复了电极A1、A2、A3、A4的集流体、汇流体的腐蚀。
在本实施例的其它实施方式中，可以使用脉冲电流、脉冲电压代替直流电、恒电压进行本实例的连续两次极性反转及其后的充电或充放电操作步骤中的极性反转及其后的充电或充放电，从而提高本实施例铅酸蓄电池组极性反转及其后的充电或充放电操作的时效、能效。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例阀控式密封铅酸蓄电池组(VRLAB)的额定电压为U伏,额定容量为C2(2h率,25℃)、C5(5h率,25℃)或C20(20h率,25℃)，其中U＝6、12、24、36、48、60或72，C2＝6.5Ah、12Ah、14Ah、16Ah、20Ah、24Ah、30Ah或32Ah，或者，C5＝8.6Ah、15.9Ah、18.6Ah、21.2Ah、26.5Ah、31.9Ah、39.8Ah或42.5Ah或者，C20＝10.4Ah、19.2Ah、22.4Ah、25.6Ah、32Ah、38.4Ah、48Ah或51.2Ah。本实施例铅酸蓄电池组的正极为电极A1、A2、...、An(n＝正整数)，且连接于本实施例铅酸蓄电池组的输出端子A，本实施例铅酸蓄电池组的负极为电极B1、B2、...、Bn(n＝正整数)，且连接于本实施例铅酸蓄电池组的输出端子B。提高或延长本实施例铅酸电池组的使用寿命的方法的具体操作为，当本实施例铅酸蓄电池组进行过1次以上的循环充放电工作后，由于本实施例铅酸蓄电池组的循环充放、过充电、欠充电、高活性物质利用率等原因，导致本实施例铅酸蓄电池组的工作放电容量因活性物质软化脱落、硫酸盐化、钝化、早期容量损失、活性物质与集流体接触不良、负极活性物质比表面积收缩等原因中的一种或多种导致本实施例铅酸蓄电池组的工作放电容量下降，则每当本实施例铅酸蓄电池组的工作放电容量下降至其额定容量C2、C5或C20的60％、75％、80％、90％或95％时，或者本实施例铅酸蓄电池组的循环充放工作过程中充电电压上升速率加快了10％、15％、20％、30％、或50％时，或者循环工作达到一定次数时，开始对本实施例铅酸蓄电池组自动或/和手动地进行一期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作，即，操作第(1)步：以一定电流源或/和电压源对本实施例铅酸蓄电池组进行反极充电，反极充电的电流为C2、C5、0.5C20、0.3C2、3C2、或5C5中的一种或多种或反极充电的电压为0.5U伏、U伏、1.5U伏、2U伏中的一种或多种，使得本实施例铅酸蓄电池组的电极A1、A2、...、An的极性由原来的正极性被反转成负极性、电极B1、B2、...、Bn的极性由原来的负极性被反转成正极性(此为本期的第一次极性反转)，然后，操作第(2)步：对本实施例铅酸蓄电池组继续进行充放电，充电或放电电流为C2、C5、0.5C20、0.3C2、3C2、或5C5中的一种或多种或充电或放电电压为0.5U伏、U伏、1.5U伏、2U伏中的一种或多种，使得本实施例铅酸蓄电池组的电极A1、A2、...、An上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电或/和放电反应过程、电极B1、B2、...、Bn上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电或/和放电反应过程，当对本实施例铅酸蓄电池组充电或放电的电量达到4C2、3C5、0.5C20、0.3C2、3C2、或5C5时或电压达到0.6U伏、U伏、1.2U伏、2.1U伏时，然后操作第(3)步：以3C2、2.5C5、0.5C20、0.8C2、6C2、或2C5电流中的一种或多种对本实施例铅酸蓄电池组进行反极充电，使得本实施铅酸蓄电池组的电极A1、A2、...、An上发生铅酸酸蓄电池负极电极反应的放电过程、电极B1、B2、...、Bn上发生铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程，直至电极A1、A2、...An的极性由负极性被反转成正极性、电极B1、B2、...、Bn的极性由正极性被反转成负极性(此为本期的第二次极性反转)，然后操作第(4)步：对本实施例铅酸蓄电池组继续进行充电或充放电，充电或放电电流为C2、2C5、0.5C20、0.1C2、3C2、或0.05C5中的一种或多种或充电电压为0.7U伏、0.9U伏、1.1U伏、1.7U伏中的一种或多种，充放电为直流或脉冲充放电，使得本实施例铅酸蓄电池组的电极A1、A2、...、An上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电或/和放电过程、电极B1、B2、...、Bn上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电或/放电过程，此过程对本实施例铅酸蓄电池组充放电所充电或/和放电的电量达到一定值时，例如6C2、3C5、2C20、8C2、3C2、0.5C2、或2C5,或电池组电压达到一定值时，例如0.7U伏、0.9U伏、1.05U伏或1.4U伏，本实施例铅酸蓄电池组工作放电容量或工作能力得到恢复或提高，结束本期连续两次的正、负极性反转及其后的充电或充放电操作，然后将本实施例铅酸蓄电池组投入到循环工作中去工作或使用。如此，类似的，按照本实施例的提高或延长铅酸蓄电池组的方法，根据需要或设定，适时、定期或不定期的(例如，以规定循环工作次数的方式)对本实施例铅酸蓄电池组在某两次循环工作之间，进行一期或多期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作，使本实施例铅酸蓄电池组在不存在电池失液、短路、断路、板栅机械损坏等的情况下，有效地改善、修复、逆转、消除、抑制、预防正极活性物质软化或/和脱落、电极钝化、腐蚀、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩等问题，从而反复的、多次的使本实施例铅酸蓄电池组工作放电容量或工作能力得到修复、恢复或提高，从而提高或延长本实施例铅酸蓄电池组的使用寿命。
实施例11
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池充放电器，本实施例电池充放电器所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例涉及提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法、电池充放电器、铅酸蓄电池电极集流体、铅膏、铅酸蓄电池电极和铅酸蓄电池，其中本实施例的充放电器具有将铅酸蓄电池的正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作的功能和可编程执行功能，本实施例电池充放电器通过其所包括的继电器电路的触点开、闭状态变换来实现其输出端正、负极的极性反转，从而当本实施例电池充放电器输出端与本实施例铅酸蓄电池电极相连接后，本实施例电池充放电器可通过其输出端的极性反转及极性反转后的充电、充电或充放电操作而对本实施例铅酸蓄电池进行正、负极极性反转、极性反转后的充电或充放电操作，以下本实施例的所有对电池进行的操作除特别说明手动外，均为本实施例电池充放电器通过其功能及工作来实现的。本实施例铅酸蓄电池的额定电压为2V，设计额定容量为745mAh(2h率，25℃)，本实施例铅酸蓄电池包括两片平面板栅式电极，该两片电极均为正负极通用电极(即正极、负极通用的电极)，且该两片电极是同一种正负极通用电极，即，不考虑制造电极时产生的制造误差，该两片本实施例铅酸蓄电池电极在被化成之前，彼此在所有电极构成、制造方面(如电极结构、造形、集流体、铅膏配方和铅膏质量、制做工艺等)完全相同，在被化成之后，该两片电极则分别被形成正极和负极，将该两片电极分别命名为电极A、电极B，平均每片电极上的活性物质质量为12.17g，该两片电极之间隔有AGM隔板，该两片电极在本实施例铅酸蓄电池工作时不是始终固定作为正极或负极，最开始时，将电极A作为正极、电极B作为负极(记为A+/B-,同理将电极A作为负极、电极B作为正极时记为A-/B+，以下同)进行电池的化成和工作，本实施例铅酸蓄电池电极集流体由纯铅(铅含量为99.994％，以下同)材料制得，如图7所示，为平面栅格式集流体，该集流体外形的宽×高为40mm×70mm，其边框2的厚×宽为1.2mm×1.5mm，集流体框内的栅格薄板3厚度为0.1mm，栅格薄板上匀均的开有直径为2.5mm的圆孔4，每两个圆孔4边缘之间的距离为2.5mm，本实施例铅膏配方中包括氧化铅粉(100％氧化度)、BaSO4(0.8％，质量百分比，相对于氧化铅粉)、硫酸、水、短纤维，本实施例铅酸蓄电池电极，包括本实施例集流体和本实施例铅膏，将本实施例铅膏均匀涂布于本实施例集流体，使电极平板表面的铅膏平面平行于集流体的边框表面，并置于室温(约15℃)空气中晾至略干即获得本实施例铅酸蓄电池电极，其外形尺寸宽×高×厚为40mm×70mm×1.2mm。本实施例铅酸蓄电池中的硫酸溶液密度为1.27g/cm3，本实施例排除或防止了失液、断路、短路、机械损坏、测试故障等因素对本实施例实施过程及实施结果的干扰。
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法为：首先，让本实施例电池进行循环充放电工作，工作制度为：当电池处于充电后状态时，以337mA的恒电流对本实施例电池进行放电，当电池电压≤1.75V时，停止放电，接着以201mA的恒电流对电池进行充电，并当测得电池电压达到2.65V后，转换成以2.65V恒压继续对电池充电，两次(恒流、恒压)充电总时间为7小时24分(有特殊说明的除外),然后，再以337mA的恒电流重复前述的放电过程，如此反复放电、充电，使电池循环工作，电池工作环境温度为25±1℃。其次，当本实施例铅酸蓄电池在上述工作中其连续循环工作次数达到某一预先设定的数值或者其工作放电容量由于正极活性物质软化或/和脱落、负极比表面积收缩、集流体或汇流体腐蚀、钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良问题中的一种或多种而降到某一容量值时(例如，本实施例中设定的分别为循环工作连续15次、循环工作连续12次、循环工作连续13次、360mAh、870mAh、…，如下)，停止电池的工作，开始对电池进行一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，该操作完成后，使电池在原来的工作制度下继续工作、并且使极性反转前的电池正极在极性反转后作为负极进行工作、极性反转前的电池负极在极性反转后作为正极进行工作，直到触发或开始下一次的单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，如此多次、穿插地在本实施例铅酸蓄电池循环工作过程中，对本实施例铅酸蓄电池进行单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，使本实施例铅酸蓄电池的电极A有时作为正极工作、有时作为负极工作，相应的电极B有时作为负极工作、有时作为正极工作，以改善、修复、消除、逆转、抑制或防止本实施电池的正极活性物质软化或/和脱落、负极比表面积收缩、电极/集流体/汇流体腐蚀、钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良问题中一种或多种，使本实施例电池的工作放电充电能力在每次该操作后得到改善、恢复、提高或维护，从而实现提高或延长本实施例铅酸蓄电池的使用寿命。本实施例电池的循环工作过程也由本实施例电池充放电器所具有的充电、放电功能来实施(以下对电池的所有操作及测量除了特别说明是手动外，均为通过本实施例电池充放电器进行程序设定、执行实现)。
按上，通过编程最初设定当本实施例铅酸蓄电池工作放电次数连续累计达15次时，停止电池工作并开始对电池进行第一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。如图8所示，在第1-15次循环工作中，本实施例电池的电极状态为A+/B-，此时电极A上发生正极电极反应，电极B上发生负极电极反应，在第1-15次循环工作中，本实施例电池的放电容量逐渐降低，经检查，这主要是因为正极活性物质发生软化、脱落而引起的(与铅膏中高含量的BaSO4及高活性物质利用率、电极未经标准固化工艺、深放电等有关，以下类同)，在第15次放电后，放电容量为638mAh。此时根据程序设定，本实施例电池充放电器自动停止电池的工作，并对电池进行第一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的准备和正式操作，即，在第15次工作放电结束后(此时电池电压为1.75V)，停止电池工作，然后对电池继续以337mA恒电流放电1小时，此过程使电池电压降至0.04V，然后停止放电，对该电池进行其正、负极的极性反转，即通过本实施例电池充放电器输出端的极性反转(充放电器输出端的极性反转是通过充放电器内的继电器电路触点开、闭状态变换实现的)，将充放电器与本实施例铅酸蓄电池的连接状态从充放电器正极输出端与铅酸蓄电池电极A连接、充放电器负极输出端与铅酸蓄电池电极B连接，改换成，充放电器负极输出端与铅酸蓄电池电极A连接、充放电器正极输出端与铅酸蓄电池电极B连接，此连接状态变换后，测得的电池电压为负值，然后，以169mA的恒电流对本实施例电池进行充电，使电池电压从负值上升至0V然后再上升到1.75V(此过程中发生本实施例电池第一次极性反转，其中电池电压从负值上升至0V过程中，电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程、电极B上发生铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程，电池电压从0V上升至1.75V的过程中电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程、电极B上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程)当电池电压达到1.75V后，继续以269mA的恒电流对电池充电至2.65V，然后再以337mA恒电流对电池进行放电，至1.75V，然后，再以201mA的恒电流对电池进行充电，直至电池电压达到2.65V改成以2.65V对电池进行恒压充电，最后两次的充电(恒流、恒压)的总时间为7小时24分，至此，完成对本实施例电池的第一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，此时电池的电极状态已从A+/B-被反转成A-/B+。然后，使电极A作为负极进行工作、电极B作为正极进行工作，使该电池重新进入同前的放电-充电循环工作制度下进行第16次工作放电及之后次数的循环工作。结果表明，经第一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，该电池在第16次循环工作状态下的放电时容量为938.2mAh，明显大于第15次的。此次极性反转后与电池恢复工作前这段过程中，对电池的充电容量为4477mAh。
接下来使本实施例电池继续在工作制度下运行，并在第16次循环工作后，将下次开始电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的触发条件通过编程更改设定为：当本实施例铅酸蓄电池的工作放电连续次数达到12次时，停止电池工作并开始对电池进行第二次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。如图8所示，本实施例电池在其第16-27次循环工作中，本实施例电池的电极状态为A-/B+，此时电极A上发生的是负极电极反应，电极B上发生的是正极电极反应，第16-27次循环工作中，放电容量从938.2mAh逐渐下降至849mAh，当第27次电池放电结束时，根据程序设定，此时触发了对电池正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作的开始条件，因此，本实施例充放电器自动地开始了对电池进行第二次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的准备和正式操作，即，在第27次工作放电结束后(此时电池电压为1.75V)，停止电池工作，对电池以337mA恒电流继续放电1小时，此过程使电池电压降至0.02V，然后停止放电，对该电池进行其正、负极的极性反转，即通过本实施例充放电器输出端的极性反转(充放电器输出端的极性反转是通过充放电器内的继电器电路触点开、闭状态变换实现的)，将充放电器与本实施例铅酸蓄电池的连接状态从充放电器正极输出端与铅酸蓄电池电极B连接、充放电器负极输出端与铅酸蓄电池电极A连接，改换成，充放电器正极输出端与铅酸蓄电池电极A连接、充放电器负极输出端与铅酸蓄电池电极B连接，此连接状态变换后，测得的电池电压为负值，然后，以269mA的恒电流对本实施例电池进行充电，使电池电压从负值上升至0V然后再上升到2.65V(此过程中发生本实施例电池第二次极性反转，其中电池电压从负值上升至0V过程中，电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程、电极B上发生铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程，电池电压从0V上升至2.65V的过程中电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程、电极B上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程)，至此，完成对本实施例电池的第二次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，此时电池的电极状态已从A-/B+被反转成A+/B-。然后，使电极A作为正极进行工作、电极B作为负极进行工作，使该电池重新进入同前的放电-充电循环工作制度下进行第28次工作放电及之后次数的循环工作。结果表明，经第二次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，该电池在第28次循环工作状态下的放电时容量为680mAh，甚至第30次循环工作放电容量796mAh(此次极性反转及其后的充电或充放电操作后的最大放电容量)，均低于第27次的工作放电容量，这应该与极性反转后的对电池充电不足有关，此次极性反转后与电池恢复工作前这段过程中对电池的总充电容量为724mAh。
接下来使本实施例电池继续在工作制度下运行，并在第29次循环工作后，将下次开始电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的触发条件通过编程更改设定为：当本实施例铅酸蓄电池的工作放电连续次数达到13次时，停止电池工作并开始对电池进行第三次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。如图8，在第28-40次循环工作中，本实施例电池的电极状态为A+/B-，此时电极A上发生正极电极反应，电极B上发生负极电极反应，当电池循环工作放电至第40次时放电容量降至611mAh，根据程序设定，此时触发了对电池正、负极进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的开始条件，于是，停止电池的工作，本实施例充放电器开始对电池进行第三次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的准备和正式操作，即，在第40次工作放电结束后(此时电池电压为1.75V)，停止电池工作，对电池以337mA恒电流继续放电1小时，此过程使电池电压降至﹣0.05V，然后停止放电，对该电池进行如同本实施例第一次对电池进行单次正、负极极性反转的相同的操作，然后，以200mA的恒电流对变换了电极连接状态的本实施例电池进行充电45分钟，然后继续以269mA的恒电流对电池充电至2.65V，然后再以337mA恒电流对电池进行放电，至1.75V，然后，再以201mA的恒电流对电池进行充电，直至电池电压达到2.65V改成以2.65V对电池进行恒压充电，最后两次的充电(恒流、恒压)的总时间为7小时24分，至此，完成对本实施例电池的第三次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，此时电池的电极状态已从A+/B-被反转成A-/B+。然后，使电极A作为负极进行工作、电极B作为正极进行工作，使该电池重新进入同前的放电-充电循环工作制度下进行第41次工作放电及之后次数的循环工作。结果表明，经第三次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，该电池在第41次循环工作中的放电容量为533mAh，低于第40次循环工作中的放电容量611mAh，这也与此次极性反转后的充电不足有关，此次极性反转后与电池恢复工作前这段过程中对电池的总充电容量为925mAh，尤其是极性反转后的第一次总充电量仅412mAh。
接下来使本实施例电池继续在工作制度下运行，并在第41次循环工作后将下次开始正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的触发条件通过编程更改设定为：当本实施例铅酸蓄电池的工作放电容量低于360mAh时，停止电池工作并开始对电池进行第四次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。如图8所示，本实施例电池在其第41-51次循环工作中，本实施例电池的电极状态为A-/B+，此时电极A上发生负极电极反应，电极B上发生正极电极反应，当电池循环工作到第51次时，其工作放电容量降到354mAh，根据程序设定，此时触发了对电池正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作的开始条件，于是，本实施例充放电器自动停止电池的工作，开始对电池进行第四次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的准备和正式操作，即，在第51次工作放电结束后(此时电池电压为1.75V)，停止电池工作，然后对电池以337mA恒电流继续放电1小时，此过程使电池电压降至0.03V，然后停止放电，对该电池进行其正、负极的极性反转操作，操作方法及过程与本实施例对电池进行第二次单次正、负极极性反转的相同，在电极连接状态变换后，以169mA的恒电流对本实施例电池进行充电至1.75V，然后继续以269mA的恒电流对电池充电4分钟，然后再以337mA恒电流对电池进行充电至2.65V,然后再以2.65V的恒电压对电池进行充电4小时，然后以337mAh的恒电流对电池进行放电至1.75V，然后，再以201mA的恒电流对电池进行充电，直至电池电压达到2.65V改成以2.65V对电池进行恒压充电，最后两次的充电(恒流、恒压)的总时间为7小时24分，至此，完成对本实施例电池的第四次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，此时电池的电极状态已从A-/B+被反转成A+/B-。然后，使电极A作为正极进行工作、电极B作为负极进行工作，使该电池重新进入同前的放电-充电循环工作制度下进行第52次工作放电及之后次数的循环工作。结果表明，经第四次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，该电池在第52次循环工作状态下的放电容量回升至920mAh,这应该与极性反转后的充电相对充足有关，此次极性反转后与电池恢复工作前这段过程中对电池的总充电容量为5164mAh，尤其是极性反转后的第一次总充电量达3901mAh。
接下来使电池继续在工作制度下运行，如图8所示，本实施例电池在第53-第63次充放循环工作中的电极状态为A+/B-，放电容量从1071mAh降到860mAh。当本实施例铅酸蓄电池处于完成第63次工作充放循环后，此时，电极A的极性为正，电极B的极性为负，停止本实施例铅酸蓄电池的循环工作，然后以337mA的电流对本实施例铅酸蓄电池进行放电1小时，使得其电压从1.75V降至0.05V，然后自动地，将充放电器的正输出端与本实施例铅酸蓄电池电极B连接，充放电器的负输出端与本实施例铅酸蓄电池电极A相连接，连接后，充放电器测得本实施例铅酸蓄电池的电压为－1.87V，然后，对本实施例铅酸蓄电池以337mA的电流在该连接的状态下进行充电14小时42分钟，使得本实施例铅酸蓄电池的正、负极的电压(充放电设备测得值，本实施例中以下同)从－1.87V上升到0V再上升到2.65V，此过程中本实施例铅酸蓄电池发生了第五次单次极性反转，即，从-1.87V上升到0V的过程中，电极A上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程、电极B上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程，而在0V上升到2.65V的过程中，电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，电极B上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程，在保持充放电器输出端与本实施例铅酸蓄电池输出端的连接状态不变的情况下，再以2.65V进行恒压充电5小时，然后再以337mA恒流放电21分钟至1.75V，然后然后，再以201mA的恒电流对电池进行充电，直至电池电压达到2.65V改成以2.65V对电池进行恒压充电，最后两次的充电(恒流、恒压)的总时间为9小时24分至此，至此，完成对本实施例电池的第五次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，此时电池的电极状态已从A+/B-被反转成A-/B+。然后，使电极A作为负极进行工作、电极B作为正极进行工作，使该电池重新进入同前的放电-充电循环工作制度下进行第64次工作放电及之后次数的循环工作。结果表明，经第五次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例电池在第64次循环工作的放电容量为914mAh，且第65－75次循环工作的放电容量都高于1000mAh，这应该与该次极性反转后的充电量相对充足有关，此次极性反转后与电池恢复工作前这段过程中对电池的总充电容量8159mAh，尤其是极性反转后的第一次总充电量达6394mAh，且本实施例电池在第65－75次循环工作中的恒充、恒压充电总时间被变更为9小时24分钟。
本实施例铅酸蓄电池在第64－75次的循环工作过程中，电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程，电极B上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程，如图8所示。
根据本实施例中的实验数据以及本行业现有技术常识可知，本实施例铅酸蓄电池每次单次极性反转后及其后的充电或充放电操作后本实施例铅酸蓄电池的工作放电容量恢复的程度以及本实施例铅酸蓄电池每次工作放电容量恢复后可连续保持正常或较高放电容量的充放循环工作的次数(即每次单次极性反转后及其后的充电或充放电操作之间本实施例铅酸蓄电池所正常工作或较高放电容量的充放循环次数)与相应地每次单次极性反转及其后的充电或充放电操作中所采用的电流、电压、时间、充放电容量、脉冲或直流、电池的内阻、电解液密度、电解液饱和程度的大小、方式的不同而不同。
如上所述，一方面，本实施例的第一、第四和第五次单次正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作使得本实施例铅酸蓄电池的正极活性物质软化、脱落被改善、修复、逆转、消除、抑制、防止，从而使得本实施例铅酸蓄电池循环工作中的工作放电容量该操作之后获得提高或恢复(第29－第51次循环工作的放电容量低是因为第二、第三次极性反转后对电池的充电不足造成的)，另一方面，本实施例第四和第五次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，也使本实施例电池的工作放电能力从第29－51次循环工作的、因充电不足而导致的工作放电能力下降情况中得以恢复，此表明，本实施例适当的单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作对由于连续充电不足而导致的电池硫酸盐化问题具有改善、修复、逆转、恢复或防止的作用。此外，本实施例的正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作，也必然对本实施例电池循环工作过程中发生、轻微发生或将要发生的电极钝化、早期容量损失、腐蚀、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩的问题具有改善、修复、逆转、抑止、消除、预防的作用。在本实施例铅酸蓄电池正常循环工作过程中，定期或不定期的(例如，以规定循环工作次数的方式)、穿插地对本实施例铅酸蓄电池进行本实施例的正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作，将会有效的改善、修复、逆转、消除、抑制、预防正极活性物质软化或/和脱落、电极钝化、腐蚀、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩问题，从而提高或延长本实施例铅酸蓄电池的使用寿命。
现行商业应用的动力电铅酸蓄电池在额定工作条件下电池正极活性物质的比容量为55-61mAh/g(2h率，25℃)，按61mAh/g计算本实施例铅酸蓄电池电极的额定容量为745mAh(根据前述本实施例铅酸蓄电池的单只电极上活性物质质量)，如果定义100％放电深度时放电容量连续3次低于745mAh为电池使用寿命终止，则根据图8中的工作放电容量数据，本实施例铅酸蓄电池在其第一次单次正、负极极性反转操作前工作放电容量≥745mAh的放电累计次数为11次，即在其第14次工作放电结束时电池使用寿命已终止。但是通过本实施例的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作方法、电池充放电器、铅酸蓄电池电极集流体、铅酸蓄电池电极，本实施例电池工作放电容量≥745mAh的放电累计次数被增加至52次,即循环使用寿命增加了近4倍，且可以相信，采用合适的充放电制度或方式对本实施例铅酸蓄电池进行类似本实施例的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，会使本实施例铅酸蓄电池因活性物质软化、电极比表面积收缩、腐蚀、电极钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良等问题其中的一种或多种所造成的铅酸蓄电池工作能力或工作放电容量下降得到改善、修复、逆转、预防，从而使得本实施例铅酸蓄电池的使用寿命获得的进一步的、显著的提高或延长。
本实施例铅酸蓄电池电极作为正极工作时的活性物质利用率明显高于现行商用动力电铅酸蓄电池正电极的活性物质利用率，主要是与本实施例电极的厚度、使用的氧化铅粉材料及集流体构造有关。
本实施例铅酸蓄电的的两片电极也是彼此等价的正负极通用电极，因为在电极被化成后，两者具有相同的功能和性能，但实际使用中，极性反转及其后的充电或充放电操作制度、循环工作制度等因素的变化和差异，会导致两者在功能和性能的表现上出现差异。
在本实施例的其它实施方式中，降低铅膏中硫酸钡的百分含量、增加固定电极上铅膏的机械力、在铅膏中增加减缓活性物质软化、脱落的添加剂，其它实施方法或过程不变，这样使得每次单次极性反转及其后的充电或充放电操作后，电池的工作放电容量衰减速度变缓。
在本实施例的其它实施方式中，电极集流体还为方孔式平面栅格式集流体、卷绕式栅格集流体、平面实心板式集流体、芯柱式集流体、泡沫板栅式集流体、铅布式集流体，相应制得的电极为方孔式栅格平板电极、卷绕式电极、平板电极或双极式电池电极、管式或柱式电极、泡沫电极、铅布电极。
在本实施例的其它实施方式中，集流体为复合型材料集流体，该复合型材料集流体的芯体材料为铜、表面层材料为纯铅厚度为50um；本实施例中另一种复合型材料集流体的芯体材料为铝，过渡层材料为Sn，表面层材料为100um厚的铅合金。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例电池充放电器输出端的极性反转操作，还通过本实施例电池充放电器电路的控制电路管理控制极性反转执行电路中的晶闸管的通、断状态变换来实现、或通过管理控制执行电路中由晶体管、电感、电容构成的极性反转电路的工作状态变换来实现、或通过管理控制恒流源或恒压源的强制放电、强制充电动作变换来实现。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例充放电器电路的全部或一部分与电池整合在一起，在整体上作为一个产品。
在本实施例的其它实施方式中，将本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法应用于本实施例铅酸蓄电池组，本实施例铅酸蓄电池组的额定电压为12V、额定容量为20Ah，在方法实施操作中，主要对操作中的电压、电流、容量等的数值的设定和执行上作了相应的变化，如，将铅酸蓄电池组进行反极充电并导致极性反转发生后，对电池组充电使电池组电压上升至8V、10.8V、13.3V、15.5V后停止停止充电，充电电流为0.3倍率、0.5倍率、1倍率、2倍率。
实施例12
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池充放电器，本实施例电池充放电器所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例电池充放电器与本发明实施例11中的相同。
本实施例铅酸蓄电池的额定电压为2V，设计额定容量为821mAh(2h率，25℃)，本实施例铅酸蓄电池包括两片平面板栅式电极，该两片电极均为正负极通用电极(即正极、负极通用的电极)，同时也是同一种正负极通用电极，即，不考虑制造电极时产生的制造误差，该两片本实施例铅酸蓄电池电极在被化成之前，彼此在所有电极构成、制造方面(如电极结构、造形、集流体、铅膏配方和铅膏质量、制做工艺等)完全相同，在被化成之后，该两片电极则分别被形成正极和负极，将该两片电极分别定义为电极A、电极B，最开始时，将电极A作为正极、电极B作为负极进行电池的化成和工作，该两片电极之间隔有AGM隔板，本实施例的该两片电极的集流体与本发明实施例11中的相同，铅膏配方中包括球磨铅粉、BaSO4(0.8％，质量百分比，相对于球磨铅粉)、硫酸、水、短纤维，平均每片电极上的活性物质质量为13.41g，本实施例铅酸蓄电池中的硫酸溶液密度为1.27g/cm3，本实施例排除或防止了失液、断路、短路、机械损坏、测试故障等因素对本实施例实施过程及实施结果的干扰。
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法为：首先，让本实施例电池进行循环充放电工作，工作制度为：当电池处于充电后状态时，以371mA的恒电流对电池进行放电，当电池电压≤1.75V时，停止放电，接着以222mA的恒电流对其进行充电，并当测得电池电压达到2.65V后，转换成以2.65V恒压继续对电池充电，两次(恒流、恒压)充电总时间为7小时24分(有特殊说明的除外),然后，再以371mA的恒电流重复前述的放电过程，如此反复放电、充电，使电池循环工作，电池工作环境温度为25±1℃。其次，当本实施例铅酸蓄电池在上述循环工作中工作循环次数达到某一设定的数值时(例如，本实施例中设定的分别为第15次、第31次、…)，停止电池的工作，开始对电池进行一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，该操作完成后，使电池在原来的工作制度下继续工作、并且使极性反转前的电池正极在极性反转后作为负极进行工作、极性反转前的电池负极在极性反转后作为正极进行工作，直到触发或开始下次的单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，如此多次、穿插地在本实施例铅酸蓄电池循环工作过程中，对本实施例铅酸蓄电池进行单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，使本实施例铅酸蓄电池的电极A有时作为正极工作、有时作为负极工作，相应的电极B有时作为负极工作、有时作为正极工作，以改善、修复、消除、逆转、抑制或防止本实施电池的正极活性物质软化或/和脱落、负极比表面积收缩、电极/集流体/汇流体腐蚀、钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良问题中一种或多种，使本实施例电池的工作放电充电能力在每次该操作后得到改善、恢复、提高或维护，从而实现提高或延长本实施例铅酸蓄电池的使用寿命。本实施例电池的循环工作过程也由本实施例电池充放电器所具有的充电、放电功能来实施(以下对电池的所有操作及测量除了特别说明是手动外，均为通过本实施例电池充放电器进行程序设定、执行实现)。
按上，最初设定当本实施例铅酸蓄电池工作放电次数达到并完成第15次、第31次时，停止电池工作并开始对电池进行一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。如图9所示，在第1-15次循环工作中，本实施例电池的电极状态为A+/B-，此时电极A上发生正极电极反应，电极B上发生负极电极反应，在第1-15次循环工作中，本实施例电池的放电容量总体趋向降低，经检查，这主要是因为正极活性物质软化、脱落作用而引起的(与铅膏中高含量的BaSO4、高活性物质利用率、深度放电有关，以下类同)，在第15次放电后，放电容量为942mAh。此时根据程序设定，本实施例电池充放电器自动停止电池的工作，对电池进行第一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的准备和正式操作，即，在第15次工作放电结束后(此时电池电压为1.75V)，停止电池工作，对电池继续以371mA恒电流放电1小时，此过程使电池电压降至0.04V，然后停止放电，对该电池进行其正、负极的极性反转，即通过本实施例充放电器输出端的极性反转(充放电器输出端的极性反转是通过充放电器内的继电器电路触点开、闭状态变换实现的)，将充放电器与铅酸蓄电池的连接状态从充放电器正极输出端与铅酸蓄电池电极A连接、充放电器负极输出端与铅酸蓄电池电极B连接，改换成，充放电器负极输出端与铅酸蓄电池电极A连接、充放电器正极输出端与铅酸蓄电池电极B连接，此连接状态变换后，测得的电池电压为负值，然后，以186mA的恒电流对连接状态变换后的本实施例电池进行充电，使电池电压从负值上升至0V然后再上升到1.75V(此过程中发生本实施例电池第一次极性反转，其中电池电压从负值上升至0V过程中，电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程、电极B上发生铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程，电池电压从0V上升至1.75V的过程中电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程、电极B上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程)，当电池电压达到1.75V后，继续以222mA的恒电流对电池充电至2.65V，然后再以2.65V的恒电压对电池进行充电4小时16分，然后以371mA恒电流对电池进行放电，至1.75V，然后，再以222mA的恒电流对电池进行充电，直至电池电压达到2.65V改成以2.65V对电池进行恒压充电5小时，充电结束后，至此，完成对本实施例电池的第一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，此时电池的电极状态已从A+/B-被改换成A-/B+。然后，使电极A作为负极进行工作、电极B作为正极进行工作，使该电池重新进入同前的放电-充电循环工作制度下进行第16次工作放电及之后次数的循环工作。结果表明，经第一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例电池在第16次循环工作状态下的放电容量为888.3mAh。此次极性反转后与电池恢复循环工作前这段过程中对电池的充电容量为7031mAh。
接下来使本实施例电池继续在工作制度下运行，如图9所示，在本实施例电池第16-31次循环工作中，本实施例电池的电极状态为A-/B+，此时电极A上发生负极电极反应，电极B上发生正极电极反应，在本实施例电池第16-31次循环工作中，放电容量从888.3mAh变化至905mAh，其中，第27次工作循环中放电容量增加至987.6mAh是因为在此次放电前通过人工干预对电池进行了一次过充电(即2.65V恒压充电时间比正常工作制度下多了10小时)，其它循环次数的工作制度不变。当第31次循环工作放电结束时，根据程序设定，此时触发了对电池正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作的开始条件，因此，本实施例充放电器自动地开始了对电池进行第二次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的准备和正式操作，即，在第31次工作放电结束后(此时电池电压为1.75V)，本实施例充放电器停止电池工作，对电池以371mA恒电流继续放电1小时，此过程使电池电压降至0.02V，然后停止放电，对该电池进行其正、负极的极性反转，即通过本实施例充放电器输出端的极性反转(充放电器输出端的极性反转是通过充放电器内的继电器电路触点开、闭状态变换实现的)，将充放电器与铅酸蓄电池的连接状态从充放电器正极输出端与铅酸蓄电池电极B连接、充放电器负极输出端与铅酸蓄电池电极A连接，改换成，充放电器正极输出端与铅酸蓄电池电极A连接、充放电器负极输出端与铅酸蓄电池电极B连接，此连接状态变换后，测得的电池电压为负值，然后，以186mA的恒电流对连接状态变换后的本实施例电池充电15分钟，再以371mA的恒电流对电池进行充电，使电池电压从负值上升至0V然后再上升至2.65V(此过程中发生本实施例电池第二次极性反转，其中电池电压从负值上升至0V过程中，电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程、电极B上发生铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程，电池电压从0V上升至2.65V的过程中电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程、电极B上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程)，然后再以2.65V恒电压对电池充电4小时，然后再以371mA的恒电流对电池进行放电至1.75V，然后，再以222mA的恒电流对电池进行充电7小时25分，然后再以2.65V恒电压对电池充电7小时25分，至此，完成对本实施例电池的第二次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，此时电池的电极状态已从A-/B+被改换成A+/B-。然后，使电极A作为正极进行工作、电极B作为负极进行工作，使该电池重新进入同前的放电-充电循环工作制度下进行第32次工作放电及之后次数的循环工作。结果表明，经第二次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，该电池在第32次循环工作状态下的放电时容量为1189mAh，这应该与极性反转后的对电池的充分充电有关，此次极性反转后与电池恢复循环工作之间对电池的总充电容量为6659mAh。接下来使电池继续在工作制度下运行，如图9所示，在第32-45次循环工作中，本实施例电池的电极状态为A+/B-，此时电极A上发生的是正极电极反应，电极B上发生的是负极电极反应，本实施例电池在第32-45次循环工作中的放电容量从1189mAh降到787mAh。
在本实施例铅酸蓄电池的循环充放工作过程中，反复、多次、穿插地进行本实施例如上所述类似于第一次或第二次的单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，即实现了本实施例铅酸蓄电池在其循环工作过程中工作循环次数的第45、46次之间、第55、56次之间、第64、65次之间、第73、74次之间、第82、83次之间、第94、95次之间、第104、105次之间进行或被进行的第三次、第四次、......、第九次的单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。图9中标示出了本实施例铅酸蓄电池在经过本实施例各次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作之前或之后，在循环充放工作过程中，电极A、B的极性状态或极性方向情况。本实施例铅酸蓄电池在第46次及之后次数的循环工作制度中，充电方法变更成，工作放电结束后，接着以222mA的恒电流对其进行充电，并当测得电池电压达到2.65V后，转换成以2.65V恒压继续对电池充电，两次(恒流、恒压)充电总时间为8小时24分。
如图9所示，本实施例铅酸蓄电池的工作放电容量都同比地得到提升或恢复。一方面如上所述，本实施例的正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作使得本实施例铅酸蓄电池的正极活性物质软化、脱落被改善、修复、逆转、消除、抑制、防止，从而使得本实施例铅酸蓄电池循环工作中的工作放电容量该操作之后获得提高或恢复，另一方面，本实施例的正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作，也必然对本实施例电池循环工作过程中发生、轻微发生或将要发生的电极钝化、早期容量损失、腐蚀、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩、硫酸盐化的问题具有改善、修复、逆转、抑止、消除、预防的作用，例如，
由于电极A、B反复交替地作为正极或负极进行充放循环工作，使得作为正极工作时产生的电极腐蚀问题在电极作为负极进行充放循环工作时得到改善、修复、逆转，从而也使得本实施例铅酸蓄电池在长期使用过程中的腐蚀问题得到延缓、改善、修复、逆转、防止，在本实施例铅酸蓄电池正常循环工作过程中，定期或不定期的(例如，以规定循环工作次数的方式)、穿插地对本实施例铅酸蓄电池进行本实施例的正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作，将会有效的改善、修复、逆转、消除、抑制、预防正极活性物质软化或/和脱落、电极钝化、腐蚀、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩问题，从而提高或延长本实施例铅酸蓄电池的使用寿命。
本实施例中，也可以使用快速充放电脉冲电流、脉冲电压进行本实例的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。
本实施例中的一些实验数据表明，本实施例铅酸蓄电池每次单次极性反转后及其后的充电或充放电操作后本实施例铅酸蓄电池的工作放电容量恢复的程度以及本实施例铅酸蓄电池每次工作放电容量恢复后可连续保持正常或较高放电容量的充放循环工作的次数(即每次单次极性反转后及其后的充电或充放电操作之间本实施例铅酸蓄电池所正常或较高工作放电容量的充放循环次数)与相应地每次单次极性反转及其后的充电或充放电操作中所采用的电流、电压、时间、充放电容量、脉冲或直流、电池的内阻、电解液密度、电解液饱和程度的大小、方式的不同而不同。
按现行商品化动力电铅酸蓄电池在额定工作条件下电池正极活性物质的比容量61mAh/g(2h率，25℃)计算，本实施例铅酸蓄电池电极的额定容量为821mAh(根据前述本实施例铅酸蓄电池的单只电极的活性物质质量平均值)，如果定义100％放电深度时放电容量连续三次低于额定容量或额定容量的80％(657mAh)时作为电池使用寿命终止的判断依据，则如图9所示，根据第1-15次的放电容量衰减趋势线可以认为，本实施例铅酸蓄电池在不经本实施例正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作时，其使用寿命基本上将分别为25次和36次。然而事实上，本实施例电池经本实施例的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，电池的工作放电容量在第111次循环工作之后仍保持在额定容量之上，电池的使用寿命被明显提高或延长，且可推测，在排除使电池失效的短路、断路、失水、污染等因素的情况下，本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法，将使本实例铅酸蓄电池的使用寿命在111次循环的基础上获得更大的提高或延长。本实施例铅酸蓄电池电极作为正极工作时的活性物质利用率明显高于现行商用动力铅酸蓄电池正电极的活性物质利用率，主要是与本实施例电极的厚度、集流体构造有关。
本实施例铅酸蓄电的的两片电极也是彼此等价的正负极通用电极，因为在电极被化成后，两者具有相同的功能和性能，但实际使用中，极性反转及其后的充电或充放电操作制度、循环工作制度等因素的变化和差异，会导致两者在功能和性能的表现上出现差异。
实施例13
本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池充放电器，本实施例电池充放电器所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例铅酸蓄电池为平面板栅式铅酸蓄电池，额定电压为2V，额定容量为754mAh(C2.5，2.5h率，25℃)，包括两片正负极通电极(即正极、负极通用的电极)，该两片电极的板栅集流体的栅格为矩形，且该两片电极也是同一种正负极通用电极，即，不考虑制造电极时产生的制造误差，该两片本实施例铅酸蓄电池电极在被化成之前，彼此在所有电极构成、制造方面(如电极结构、造形、集流体、铅膏配方和铅膏质量、制做工艺等)完全相同，在被化成之后，该两片电极则分别被形成正极和负极，每片本实施例平面板栅式正负极通用电极的厚度为1.3mm,，边框的宽和高度为38mm和68mm，为了便于本实施例的后续说明，将本实施例铅蓄电池的两个平面板栅式正负极通用电极分别命名为电极A和电极B，电极A与电极B的铅膏的配方、质量均相同，即，电极A、B的铅膏配方均由球磨铅粉、硫酸钡(相对于球磨铅粉为0.8wt％)、其它商业常用负极添加剂构成，电极A、B上的干铅膏(经过涂片、固化、干燥后的)质量均为10.8g，本实施例铅酸蓄电池在其最初始的循环充放电工作过程中，电极A作为正极进行循环工作(即循环充放工作过程中电极A上发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程)、电极B作为负极进行循环充放工作(即循环充放工作过程中电极B上发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程)，正、负电极或电极A、B之间隔有隔板，本实施例铅酸蓄电池在循环充放工作过程中其电极A、B的极性状态或极性方向可表示为A+/B－或A－/B+，其中A+/B－表示电极A的极性为正、电极B的极性为负，同理，A－/B+表示电极A的极性为负、电极B的极性为正。本实施例铅酸蓄电池使用的电解液硫酸溶液的密度为1.27g/cm3，本实施例排除或防止了失液、断路、短路、机械损坏、测试故障等因素对本实施例实施过程及实施结果的干扰。
本实施例提高或延长本实施例铅酸蓄电池的使用寿命的方法为，每当本实施例铅酸蓄电池循环充放工作到某一定次数时或工作放电充电能力由于正极活性物质软化或/和脱落、负极比表面积收缩、集流体或汇流体腐蚀、钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良等问题中的一种或多种而下降到一定程度时，即自动或/和手动地对本实施例铅酸蓄电池的正极、负极进行一次单次极性反转及其后的充电或充放电操作或者对本实施例铅酸蓄电池的正极、负极进行一期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作，从而改善、消除、抑制、修复、预防或逆转前述的一种或多种问题，使本实施例铅酸蓄电池的工作放电充电能力得到改善、恢复或提高，然后，再将本实施例铅酸蓄电池重新投入到循环充放工作中去进行循环工作。对于对本实施例铅酸蓄电池的正极、负极进行一次单次极性反转及其后的充电或充放电操作，在该次极性反转及其后的充电或充放电操作后，使得本实施例铅酸蓄电池以该次极性反转后的电极的极性状态或极性方向进行循环工作，例如，若本实施例铅酸蓄电池的电极A在该次极性反转前是作为正极进行循环工作(即在循环充放工作过程中电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程)，则在该次极性反转后，电极A是作为负极进行循环工作(即在循环充放工作过程中电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程)，相应的电极B若在该次极性反转前是作为负极进行循环工作(即循环充放工作过程中电极B上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程)，则在该次极性反转后是作为正极进行循环工作(即循环充放工作过程中电极B上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程)，同理，若电极A或电极B在该次极性反转前的循环工作过程中的极性状态或极性方向反之，则，电极A或电极B在该次极性反转后的循环工作过程中的极性状态或极性方向亦反之；对于对本实施例铅酸蓄电池的正极、负极进行一期连续两次的极性反转及其后的充电或充放电操作，本实施铅酸蓄电池在该期连续两次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后进行循环工作时的正极、负极极性状态或极性方向与该期连续两次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作前进行循环工作时的相同，例如，若本实施例铅酸蓄电池的电极A在该期连续两次正极、负极极性反转前是作为正极进行循环工作(即在循环充放工作过程中电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程)，则在该期连续两次正极、负极极性反转后，电极A还是作为正极进行循环工作，相应的电极B若在该期连续两次极性反转前是作为负极进行循环工作(即循环充放工作过程中电极B上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程)，则在该期连续两次极性反转后仍是作为负极进行循环工作。
本实施例铅酸蓄电池采用的循环充放电工作制度为：工作放电时，以300mA的电流进行放电至1.75V，然后，以140mA的电流进行恒流充电4小时57分钟，然后再以63mA的电流恒流充电5小时44分钟，然后再以17mA的电流恒流充电5小时，然后再重复之前的工作放电过程，如此反复、循环，使本实施例铅酸蓄电池循环充放工作。
本实施例铅酸蓄电池循环工作和本实施例提高或延长本实施例铅酸蓄电池使用寿命方法的实施结果，如图10所示，本实施例铅酸蓄电池在其循环工作过程中，在其工作循环次数的第14、15次之间、第29、30次之间、第45、46次之间、第60、61次之间进行或被进行了依次为第一次、第二次、第三次、第四次的单次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，在其工作循环次数的第51、52次之间、第55、56次之间、第57、58次之间进行或被进行了依次为第一期、第二期、第三期的连续两次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，所进行或被进行的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的具体方法或过程如下：
对于本实施例第一次单次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作：当本实施例铅酸蓄电池处于完成第14次循环工作后的充电状态下时，此时，电极A的极性为正，电极B的极性为负，停止本实施例铅酸蓄电池的循环工作，然后以300mA的电流对本实施例铅酸蓄电池进行放电10min，使得其电压从1.75V降至0V，然后将充放电设备的正、负输出端与本实施例铅酸蓄电池原来的正极、负极进行反极连接，即，充放电设备的正输出端与本实施例铅酸蓄电池电极B连接，充放电设备的负输出端与本实施例铅酸蓄电池电极A相连接，反极连接后，充放电设备测得本实施例铅酸蓄电池的电压为－2.07V，然后，对本实施例铅酸蓄电池以150mA的电流在该反极连接的状态下进行充电，使得本实施例铅酸蓄电池的正、负极的电压(充放电设备测得值，本实施例中以下同)从－2.07V上升到0V再上升到1.76V，此过程中本实施例铅酸蓄电池发生了第一次极性反转，即，从-2.07V上升到0V的过程中，电极A上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程、电极B上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程，而在0V上升到1.76V的过程中，电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，电极B上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程，在保持充放电设备输出端与本实施例铅酸蓄电池输出端的连接状态不变的情况下，再以300mA对本实施例铅酸蓄电池进行恒流充电3小时36分钟至2.65V，然后，以2.65V进行恒压充电4小时，然后再以300mA恒流放电55分钟至1.75V，然后再按循环工作制度进行一次充放操作，然后将本实施例铅酸蓄电池重新投入到循环工作的充电过程中去充电，然后进行第15次乃至其后直到第29次的循环工作。本实施例铅酸蓄电池在第15－29次的循环工作过程中，电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程，电极B上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程，如图10所示。
对于本实施例第二次单次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作：当本实施例铅酸蓄电池处于完成第29次循环工作后，此时，电极A的极性为负，电极B的极性为正，停止本实施例铅酸蓄电池的循环充放工作，然后以300mA的电流对本实施例铅酸蓄电池进行放电33分钟，使得其电压从1.75V降至0V，然后将充放电设备的正、负输出端与本实施例铅酸蓄电池在第15－29次循环充放工作中的正极、负极进行反极连接，即，充放电设备的正输出端与本实施例铅酸蓄电池电极A连接，充放电设备的负输出端与本实施例铅酸蓄电池电极B相连接，反极连接后，充放电设备测得本实施例铅酸蓄电池的电压为－2.14V，然后，对本实施例铅酸蓄电池以150mA的电流在该反极连接的状态下进行充电6小时13分钟，使得本实施例铅酸蓄电池的正极、负极之间的电压(充放电设备测得值，本实施例中以下同)从－2.14V上升到0V再上升到1.76V，此过程中本实施例铅酸蓄电池发生了第二次极性反转，即，从-2.14V上升到0V的过程中，电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程、电极B上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程，而在0V上升到1.76V的过程中，电极A上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程，电极B上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，在保持充放电设备输出端与本实施例铅酸蓄电池输出端的连接状态不变的情况下，再以300mA对本实施例铅酸蓄电池进行恒流充电5小时11分钟至2.65V，然后，以2.65V进行恒压充电4小时，然后再以300mA恒流放电49分钟至1.75V，然后将本实施例铅酸蓄电池重新投入到循环工作的充电过程中去，然后，进行第30次乃至其后直到第45次的循环工作。本实施例铅酸蓄电池在第30－45次的循环工作过程中，电极A上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程，电极B上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程，如图10所示。
对于本实施例第三次单次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作与本实施例第一次单次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作过程基本相同，所不同之处在于开始操作时电池所处的荷电状态、极性反转后的充电或充放电制度不同，具体的为：当本实施例铅酸蓄电池处于完成第45次循环工作后的充电状态中时，此时，电极A的极性为正，电极B的极性为负，停止本实施例铅酸蓄电池的循环工作，然后以300mA的电流对本实施例铅酸蓄电池进行放电2小时35min，使得其电压从2.29V降至0V，然后将充放电设备的正输出端与本实施例铅酸蓄电池电极B连接，充放电设备的负输出端与本实施例铅酸蓄电池电极A相连接，此时，充放电设备测得本实施例铅酸蓄电池的电压为－2.04V，然后，对本实施例铅酸蓄电池以900mA的电流在该连接状态下进行充电2小时，使得本实施例铅酸蓄电池的正极、负极之间的电压(充放电设备测得值，本实施例中以下同)从－2.04V上升到0V再上升到2.52V，此过程中本实施例铅酸蓄电池发生了第三次极性反转，即，从-2.04V上升到0V的过程中，电极A上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程、电极B上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程，而在0V上升到2.52V的过程中，电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，电极B上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程，在保持充放电设备输出端与本实施例铅酸蓄电池输出端的连接状态不变的情况下，再以60mA对本实施例铅酸蓄电池进行恒流充电20分钟，然后，再以674mA对本实施例铅酸蓄电池进行恒流充电1小时，然后再以60mA对本实施例铅酸蓄电池进行恒流充电20分钟，然后再以505mA对本实施例铅酸蓄电池恒流充电1小时，然后再以60mA对本实施例铅酸蓄电池进行恒流充电20分钟，然后再以379mA对本实施例铅酸蓄电池恒流充电1小时，然后再以60mA对本实施例铅酸蓄电池进行恒流充电20分钟，然后再以284mA对本实施例铅酸蓄电池恒流充电1小时，然后再以60mA对本实施例铅酸蓄电池进行恒流充电20分钟，然后再以213mA对本实施例铅酸蓄电池恒流充电1小时，然后以2.65V进行恒压充电1小时，然后再以60mA对本实施例铅酸蓄电池进行恒流充电20分钟，然后再以300mA恒流放电45分钟至1.75V，然后再按循环工作制度进行一次充放电操作，然后将本实施例铅酸蓄电池重新投入到循环工作的充电过程中去，然后，进行第46次乃至其后直到第51次的循环工作。本实施例铅酸蓄电池在第46－51次的循环工作过程中，电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程，电极B上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程，如图10所示。
对于本实施例第一期连续两次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作：当本实施例铅酸蓄电池处于完成第51次循环工作后的充电状态下时，此时，电极A的极性为负，电极B的极性为正，停止本实施例铅酸蓄电池的循环工作，然后以充放电设备以300mA和900mA的电流对本实施例铅酸蓄电池进行强制放电14分钟和20分钟，使得本实施例铅酸蓄电池在保持与充放电设备的连接状态不变的情况下电池电压从1.75V降至0V然后再降至－1.75V(充放电设备测得的值，本实施例，以下同)，此过程中本实施例铅酸蓄电池发生了本期连续两次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作中的第一次极性反转，即，从-1.75V下降到0V的过程中，电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程、电极B上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程，而在0V下降到－1.75V的过程中，电极A上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程，电极B上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，在保持充放电设备输出端与本实施例铅酸蓄电池输出端的连接状态不变的情况下，再以900mA的电流对本实施例铅酸蓄电池进行强制放电1小时至本实施例铅酸蓄电池的电压为－2.53V，然后，以900mA的电流对本实施例铅酸蓄电池进行强制充电1小时13分钟至电池电压从-2.53V上升至0V再上升至2.65V，此过程中本实施例铅酸蓄电池发生了本期连续两次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作中的第二次极性反转，即，从-2.53V上升到0V的过程中，电极A上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程、电极B上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程，而在0V上升到2.65V的过程中，电极A上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，电极B上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程，在保持充放电设备输出端与本实施例铅酸蓄电池输出端的连接状态不变的情况下，然后再以300mA恒流放电1小时32分钟至1.75V，然后将本实施例铅酸蓄电池重新投入到循环工作的充电过程中去充电，然后进行第52次乃至其后直到第55次的循环工作。本实施例铅酸蓄电池在第52－55次的循环工作过程中，电极A上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程，电极B上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程，如图10所示。
对于本实施例第二、三期连续两次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作与本实施例第一期连续两次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作基本相同或类似，所不同之处在于，操作中相关的电流、电压、充放电时间、充放电容量、充放电频率、次数上有所变化。例如，本实施例第三期连续两次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作为：将完成了第57次工作放电后正处于充电状态中的本实施例铅酸蓄电池直接切换到恒流强制放电状态，即以300mA的电流、经2小时22分钟使本实施例铅酸蓄电池的电压从2.60V下降到0V，然后以898mA的电流继续对本实施例铅酸蓄电池进行强制放电，使得本实施例铅酸蓄电池的电压经1小时15分钟、从0V下降到－2.58V(此从2.60V下降到0V，再从0V下降至－2.58V为本期第1次极性反转)，然后，再对本实施例铅酸蓄电池进行898mA电流的强制充电，使本实施例铅酸蓄电池经1小时18分钟、电压从－2.58V上升至0V然后又上升至2.65V(此为本期第2次极性反转)，然后，再对本实施例铅酸蓄电池以300mA电流、经1小时10分钟放电至1.85V，然后，再对本实施例铅酸蓄电池以450mA的电流、经1小时08分钟、恒流充电至2.65V，然后对本实施例铅酸蓄电池以300mA的电流、经4s恒流放电至2.0V，然后，再对本实施例铅酸蓄电池以300mA的电流、经28min恒流充电至2.65V，然后再对本实施例铅酸蓄电池以2.65V恒压充电1小时(充电量为223mAh)，然后，再对本实施例铅酸蓄电池以300mA、经2小时10分钟恒流放电至1.75V，至此完成本实施例第三期连续两次正极、负极极极性反转及其后的充电或充放电操作(整个过程为10小时51分钟)，然后，将本实施例铅酸蓄电池投入到循环工作过程中的充电过程中，然后进行本实施例铅酸蓄电池第58次循环充放电工作。
对于本实施例第四次单次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作与本实施例第二次单次正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作基本相同或类似，所不同之处在于，操作中相关的电流、电压、充放电时间、充放电容量、充放电频率、次数上有所变化。
本实施例铅酸蓄电池其第56－76次循环工作中的电极状态如图10所示。
如图10所示，完成每次或每期极性反转及其后的充电或充放电操作后，本实施例铅酸蓄电池的工作放电容量都同比地获得提升或恢复。本实施例的正极、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作使得本实施例铅酸蓄电池的正极活性物质软化、脱落被改善、修复、逆转、消除、抑制、防止，从而使得本实施例铅酸蓄电池循环工作中的工作放电容量该操作之后获得提高或恢复，另一方面，本实施例的正极、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作，也会对本实施例电池循环工作过程中发生、轻微发生或将要发生的电极钝化、早期容量损失、腐蚀、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩、硫酸盐化的问题具有改善、修复、逆转、抑止、消除、预防的作用，例如，由于电极A、B反复交替地作为正极或负极进行充放循环工作，使得作为正极工作时产生的电极腐蚀问题在电极作为负极进行充放循环工作时得到改善、修复、逆转、消除、抑制、防止，从而也使得本实施例铅酸蓄电池在长期使用过程中的腐蚀问题得到延缓、改善、修复、逆转、消除、抑制、防止，在本实施例铅酸蓄电池正常循环工作过程中，定期或不定期的(例如，以规定循环工作次数的方式)、穿插地对本实施例铅酸蓄电池进行本实施例的正极、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作，将会有效的改善、修复、逆转、消除、抑制、预防正极活性物质软化或/和脱落、电极钝化、腐蚀、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩问题，从而提高或延长本实施例铅酸蓄电池的使用寿命。
如果定义本实施例铅酸蓄电池在循环工作中当其工作放电容量为额定容量的65％以下为无效工作，则，如图10中所示的本实施例铅酸蓄电池的有效循环工作次数为75次，如果定义本实施例铅酸蓄电池在循环工作中当其工作放电容量为额定容量的80％以下为无效工作，则，如图10中所示的本实施例铅酸蓄电池的有效循环工作次数为70次。可以推测，在排除使电池失效的短路、断路、失液、污染、机械损坏等因素的情况下，本实施例提高或延长铅酸蓄电池使用寿命的方法，将使本实例铅酸蓄电池的使用寿命在现有的有效循环次数基础上获得更大的提高或延长。
本实施例中的一些实验数据表明，本实施例铅酸蓄电池每次或每期极性反转后及其后的充电或充放电操作后本实施例铅酸蓄电池的工作放电容量恢复的程度以及本实施例铅酸蓄电池每次工作放电容量恢复后可连续保持正常或较高放电容量的充放循环工作的次数(即每次或每期极性反转后及其后的充电或充放电操作之间本实施例铅酸蓄电池所正常工作或较高放电容量的充放循环次数)与相应地每次或每期极性反转及其后的充电或充放电操作中所采用的电流、电压、时间、充放电容量、脉冲或直流、电池的内阻、电解液密度、电解液饱和程度的大小、方式的不同而不同。
本实施例触发并进行本实施例铅酸蓄电池正极、负极极性反转的触发条件参数除了是一定的循环数外，还可以是循环数乘以充电总量的某个值、给电池充电时某电池电压区间之电压上升的速率值等。
本实施例铅酸蓄电的的两片电极也是彼此等价的正负极通用电极，因为在电极被化成后，两者具有相同的功能和性能，但在实际使用中，极性反转及其后的充电或充放电操作制度、循环工作制度等因素的变化和差异，会导致两者在功能和性能的表现上出现差异。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例铅酸蓄电池的电解液密度可以为1.282g/cm3或1.30g/cm3。
实施例14
本实施例提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池组充放电器，本实施例电池组充放电器所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池组所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例铅酸蓄电池组为全管式铅酸蓄电池组，额定电压为4V，额定容量为539mAh(C3.5，3.5h率，25℃)由两只彼此相同的的全管式铅酸蓄电池串联而成，每只全管式铅酸蓄电池的所有电极均为管式电极，且该些管式电极均为正负极通用电极(即正极、负极通用的电极)，且该些管式正负极通用电极在电极结构和活性物质配方上相同，每个管式正负极通用电极的套管内直径为6.3mm,，套管高度为75mm(包括管塞)，套管内铅-钙合金导电骨芯直径为2.5mm，每只全管式铅酸蓄电池包括3个管式正负极通用电极，为了便于本实施例的后续说明，将本实施例铅蓄电池组的6个管式正负极通用电极分别命名为电极A1、A2、A3、A4、B1、B2，这6个电极在本实施例铅酸蓄电池组中的每只全管式铅酸蓄电池中排布方式为：电极B1夹在电A1、A2之间或电极B2夹在电极A3、A4之间，电极A1或A2或A3或A4套管中活性物质的质量为均为5.8g，电极B1或B2套管中的活性物质质量均为5.5g，电极A1、A2、A3、A4、B1、B2中的活性物质均由球磨铅粉、硫酸钡(相对于球磨铅粉为0.8wt％)构成，将本实施例铅酸蓄电池组的两个输出端子分别命名为电池组端子A、B，其中电池组端子A连接于电极A1或A2或A3或A4，电池组端子B连接于电极B1或B2，本实施例铅酸蓄电池组在其最初始的循环充放电工作过程中，电极A1、A2、A3、A4作为正极进行循环工作(即循环工作过程中电极A1、A2、A3、A4上发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程)、电极B1、B2作为负极进行循环工作(即循环工作过程中电极B1、B2上发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程)，即此时电池组端子A的极性为正、电池组端子B的极性为负，表示为A+/B－(同理，当电池组端子A的极性为负、电池组端子B的极性为正时，表示为A－/B+)，正、负管式电极之间隔有隔板，本实施例铅酸蓄电池组使用的电解液硫酸溶液的密度为1.27g/cm3，本实施例排除或防止了失液、断路、短路、机械损坏、测试故障等因素对本实施例实施过程及实施结果的干扰。
提高或延长本实施例铅酸蓄电池组的使用寿命的方法为，每当本实施例铅酸蓄电池组循环工作到某一定次数时或工作放电充电能力由于正极活性物质软化或/和脱落、负极比表面积收缩、集流体或汇流体腐蚀、钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良等问题中的一种或多种而下降到一定程度时，即自动或/和手动地对本实施例铅酸蓄电池组的正、负极进行一次单次极性反转及其后的充电或充放电操作，以改善、修复、逆转、防止、抑制、消除由于正极活性物质软化、负极比表面积收缩、电极钝化、腐蚀、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良其中的一种或多种原因造成的工作放电容量或工作能力下降、使用寿命终止的问题，使本实施例铅酸蓄电池组的工作放电容量或工作能力恢复或提高，然后在该次极性反转及其后的充电或充放电操作后，使本实施例铅酸蓄电池组以该次极性反转后的电极极性状态重新投入循环充放电工作中去进行循环工作，直到开始下次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。所述在该次极性反转及其后的充电或充放电操作后，使本实施例铅酸蓄电池组以该次极性反转后的电极极性状态重新投入循环充放电工作中去进行循环工作，例如，若本实施例铅酸蓄电池组的电极A1、A2、A3、A4在该次极性反转前是作为正极进行循环工作(即在循环工作过程中电极A1、A2、A3、A4上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程)，则在该次极性反转后，电极A1、A2、A3、A4是作为负极进行充放循环工作(即在循环工作过程中电极A1、A2、A3、A4上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程)，相应的电极B1、B2若在该次极性反转前是作为负极进行循环工作(即循环工作过程中电极B1、B2上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程)，则在该次极性反转后是作为正极进行循环工作(即循环工作过程中电极B1、B2上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程)，同理，若电极A1、A2、A3、A4或电极B1、B2在该次极性反转前的循环工作过程中的极性状态或极性方向反之，则，电极A1、A2、A3、A4或电极B1、B2在该次极性反转后的循环工作过程中的极性状态或极性方向亦反之。触发或开始对本实施例铅酸蓄电池组的正、负极进行任意一次极性反转及其后的充电或充放电操作的触发方式，可以是手动触发或程序根据预设定的触发条件的到达情况而自动触发，触发条件可以是一定的循环充放电工作次数或累计次数、充电量、放电量、充放电速率、电流变化量、电压变化量等中的一种或多种或它们的计算值。
本实施铅酸蓄电池组采用的循环充放电工作制度为：工作放电时，以0.283C3.5的电流进行放电至3.5V，然后，以0.338C3.5的电流进行恒流充电至5.95V或时间为9小时24分，然后再以5.3V的电压进行恒压充电3小时，然后再重复之前的工作放电过程，如此反复、循环，使本实施例铅酸蓄电池组循环充放工作。
本实施铅酸蓄电池组循环工作和本实施例提高或延长本实施例铅酸蓄电池组使用寿命的方法的实施结果，如图11所示，本实施例铅酸蓄电池组在循环工作过程中，在其工作循环次数的第6、7次之间、第17、18次之间、第25、26次之间、第33、34次之间、第41、42次之间、第56、57次之间进行或被进行了依次为第一次、第二次、.....、第六次的单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，所进行或被进行的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的方法或过程如下：
对于第一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作：当本实施例铅酸蓄电池组处于完成第6次循环工作后的充电状态下时，此时，电极A1、A2、A3、A4的极性为正，电极B1、B2的极性为负，停止本实施例铅酸蓄电池组的循环工作，将充放电设备的正、负输出端与本实施例铅酸蓄电池组此时的正、负极输出端子进行反极连接，即，充放电设备的正输出端与本实施例铅酸蓄电池组的负极输出端子(电池组端子B)连接，充放电设备的负输出端与本实施例铅酸蓄电池组的正极输出端子(电池组端子A)相连接，反极连接后，充放电设备测得本实施例铅酸蓄电池组的电压为－5.53V，然后，对本实施例铅酸蓄电池组以458mA的电流在该反极连接的状态下进行充电，使得本实施例铅酸蓄电池组的正、负极输出端的电压(充放电设备测得值，本实施例中以下同)从－5.53V上升到0V再上升到5.8V，此过程中本实施例铅酸蓄电池组发生了第一次极性反转，即，从-5.53V上升到0V的过程中，电极A1、A2、A3、A4上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程、电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程，而在0V上升到5.8V的过程中，电极A1、A2、A3、A4上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程，在保持充放电设备输出端与本实施例铅酸蓄电池组输出端子的连接状态不变的情况下，再以152.7mA对本实施例铅酸蓄电池组进行放电14分钟至3.5V，然后再以229mA的电流恒流充电8小时至5.72V，然后，再以152.7mA放电2分钟至4.5V,然后，再以114mA恒流充电3小时至5.5V，然后将本实施例铅酸蓄电池组投入到循环工作的第7次工作放电过程中去，进行第7次乃至其后直到第17次的循环工作。本实施例铅酸蓄电池组在第7－17次的循环工作中，电池组端子A的极性为负、电极池组端子B的极性为正，如图11所示，即，此过程中，电极A1、A2、A3、A4上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程，电极B1、B2上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程。
对于第二次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作：当本实施例铅酸蓄电池组处于完成第17次循环工作后的充电状态下时，此时，电极A1、A2、A3、A4的极性为负，电极B1、B2的极性为正，停止本实施例铅酸蓄电池组的循环工作，将充放电设备的正、负输出端与本实施例铅酸蓄电池组此时的正、负极输出端子进行反极连接，即，充放电设备的正输出端与本实施例铅酸蓄电池组此时的负输出端子(电池组端子A)连接，充放电设备的负输出端与本实施例铅酸蓄电池组此时的正输出端子(电池组端子B)相连接，反极连接后，充放电设备测得本实施例铅酸蓄电池组的电压为－4.54V，然后，对本实施例铅酸蓄电池组以459mA的电流在该反极连接的状态下进行充电，使得本实施例铅酸蓄电池组的输出电压(充放电设备测得值，本实施例中以下同)从－4.54V上升到0V再上升到5.8V，历时4小时30分钟，此过程中本实施例铅酸蓄电池组发生了第二次极性反转，即，从-4.54V上升到0V的过程中，电极A1、A2、A3、A4上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的放电过程、电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的放电过程，而在0V上升到5.8V的过程中，电极A1、A2、A3、A4上主要发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充电过程，电极B1、B2上主要发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充电过程，在保持充放电设备输出端与本实施例铅酸蓄电池组输出端子的连接状态不变的情况下，再以152.7mA对本实施例铅酸蓄电池组进行放电17分钟至3.5V，然后再以229mA的电流恒流充电8小时至5.41V，然后，再以152.7mA放电2分钟至4.23V,然后，再以114mA恒流充电3小时至5.26V，然后将本实施例铅酸蓄电池组投入到循环工作中的第18次工作放电过程中去，进行第18次以及其后直到第25次的循环工作。本实施例铅酸蓄电池组在第18－25次的循环工作中，电池组端子A的极性为正、电极池组端子B的极性为负，如图11所示，即，此过程中，电极A1、A2、A3、A4上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程，电极B1、B2上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程，也即，电池组端子A、B以及电极A1、A2、A3、A4、B1、B2的极性状态或极性方向返回到了本实施例铅酸蓄电池组最初始进行循环工作时的状态。
在本实施例铅酸蓄电池组的循环工作过程中，反复、多次、穿插地进行如上所述类似于本实施例第一次或第二次的单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，即实现了本实施例铅酸蓄电池组在其工作循环次数的第25、26次之间、第33、34次之间、第41、42次之间、第56、57次之间、......、第X、X+1次之间进行或被进行的第三次、第四次、第五次、第六次、.....、第Y次的单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作(X、Y为正整数)。图11中标示出了本实施例铅酸蓄电池组在经过各次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作之前或之后，在循环工作过程中，电池组端子A、B的极性状态或极性方向情况，图12中示出了本实施例铅酸蓄电池组第23－28次循环充放电工作过程及该过程期间穿插进行的第三次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作过程中的电流、电压变化情况，第三次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作过程与第一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作过程基本相同，所不同之处在于，在操作后期的“以152.7mA放电2分钟、再以114mA恒流充电3小时”的步骤完成后，再以153mA的电流放电2小时58分钟，然后才将本实施例铅酸蓄电池组投入到第26次循环工作中去。
如图11所示，完成每次单次极性反转及其后的充电或充放电操作用后，本实施例铅酸蓄电池组的工作放电容量都同比地得到提升或恢复，经检查，这是由于本实施例的正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作使得本实施例铅酸蓄电池组的正极活性物质软化或/和脱落、电极钝化、早期容量损失、腐蚀、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩的问题中的一种或多种得到改善、修复、逆转、抑止、消除、预防，在本实施例铅酸蓄电池组正常循环工作过程中，定期或不定期的(例如，以规定循环工作次数的方式)、穿插地对本实施例铅酸蓄电池组进行本实施例的正、负极极性反转及其后的充放电或充放电操作，将会有效的改善、修复、逆转、消除、抑制、预防正极活性物质软化或/和脱落、钝化、腐蚀、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良、负极比表面积收缩问题，从而提高或延长本实施例铅酸蓄电池组的使用寿命，例如，由于电极A1、A2、A3、A4、B1、B2反复交替的作为正极或负极进行充放循环工作，使得作为正极工作时产生的电极腐蚀问题在电极作为负极进行充放循环工作时得到改善、修复、逆转，从而也使得本实施例铅酸蓄电池组在长期使用过程中的腐蚀问题得到延缓、改善、修复、逆转、防止，从而也有利于大大提高或延长本实施例铅酸蓄电池组的使用寿命，可以推测，在排除使电池失效的短路、断路、失水、污染等因素的情况下，本实施例提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的方法，将使本实例铅酸蓄电池组的使用寿命在现有的有效循环次数基础上获得更大的提高或延长。
本实施例中，也可以使用快速充放电脉冲电流、脉冲电压进行本实例的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。
本实施例中的一些实验数据表明，本实施例铅酸蓄电池组每次单次极性反转后及其后的充电或充放电操作后本实施例铅酸蓄电池组的工作放电容量恢复的程度以及本实施例铅酸蓄电池组每次工作放电容量恢复后可连续保持正常或较高放电容量的充放循环工作的次数(即每次单次极性反转后及其后的充电或充放电操作之间本实施例铅酸蓄电池组所正常工作或较高放电容量的充放循环次数)与相应地每次单次极性反转及其后的充电或充放电操作中所采用的电流、电压、时间、充放电容量、脉冲或直流、电池或电池组的内阻、电解液密度、电解液饱和程度的大小、方式的不同而不同。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例全管式铅酸蓄电池组的正、负极或说所有电极均为同一种管式正负极通用电极，即，不考虑制造电极时产生的制造误差，本实施例全管式铅酸蓄电池组的所有电极或说所有管式电极在被化成之前，彼此在所有电极构成、制造方面(如电极结构、造形、导电骨芯、套管、汇流体、活性物质配方和质量、制做工艺等)完全相同，在被化成之后，本实施例全管式铅酸蓄电池组的各管式电极则分别被形成正极或负极。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例全管式铅酸蓄电池组的正、负极或说所有电极均为彼此等价的管式正负极通用电极，即，在电极被化成或充放电之后，在铅酸蓄电池组的工作或使用过程中，不考虑误差因素的情况下，本实施例的各管式电极具有或表现出相同的功能和性能。
实施例15
本实施例提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池组管理系统，本实施例电池组管理系统所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池组所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例铅酸蓄电池组,其所包括的铅酸蓄电池为平面板栅式铅酸蓄电池、管式铅酸蓄电池、卷绕式铅酸蓄电池、双极式铅酸蓄电池、水平铅布式铅酸蓄电池、泡沫板栅式铅酸蓄电池、阀控式密封铅酸蓄电池、胶体铅酸蓄电池、铅碳电池、超级电容器－铅酸蓄电池，其中的一种或多种，本实施例铅酸蓄电池组的额定电压U为6V、12V、24V、36V、48V、60V或72V,本实施例铅酸蓄电池组的额定容量(C2，2小时率，25℃)为12Ah、14Ah、16Ah、18Ah、20Ah、24Ah、30Ah、60Ah、100Ah、200Ah或1000Ah，本实施例铅酸蓄电池组具有电池组输出端子A、B，电池组输出端子A与本实施例铅酸蓄电池组中的电极A1、A2、......、An(n＝正整数)相导电连接，电池组输出端子B与本实施例铅酸蓄电池组中的电极B1、B2、......、Bn(n＝正整数)相导电连接。本实施例铅酸蓄电池组中的电极A1、A2、......、An、B1、B2、......、Bn均为正负极通用电极(即正极、负极通用的电极)，既可作为铅酸蓄电池的正极使用或工作，也可作为铅酸蓄电池的负极使用或工作。本实施例铅酸蓄电池组在最初的循环充放电工作过程中，其电池组输出端子A的极性为正、电池组输出端子B的极性为负，即，本实施例铅酸蓄电池组在最初的循环工作过程中，其电极A1、A2、......、An上发生的是铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程，电极B1、B2、......、Bn上发生的是铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程。正、负电极之间隔有隔板。
本实施例提高或延长本实施例铅酸蓄电池组使用寿命的方法为，当本实施例铅酸蓄电池组在其循环工作的使用或工作中，工作循环达到一定次数时或根据需要(例如，由于正极活性物质软化、负极比表面积收缩、腐蚀、电极钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良等原因导致本实施例铅酸蓄电池组工作放电容量下降并低于某容量数值时或后，希望或需要提高电池组工作放电容量或提高、延长电池组使用寿命时)在某两次工作循环之间，自动或/和手动地对本实例铅酸蓄电池组进行一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，改善、消除、逆转、抑制、防止正极活性物质软化、负极比表面积收缩、腐蚀、电极钝化、早期容量损失、硫酸盐化、活性物质与集流体接触不良等问题，使得本实施例铅酸蓄电池组的工作能力恢复或提高，完成该次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，将本实施例铅酸蓄电池组以该次极性反转后的极性状态、重新投入到充放循环工作中使用或工作，直到再次触发或开始又一次对本实施例铅酸蓄电池组进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，如此，使得本实施例铅酸蓄电池组的循环工作与本实施例的对本实施例铅酸蓄电池组进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作彼此间歇的、穿插的、交替的进行或发生，从而提高或延长本实施例铅酸蓄电池组的使用寿命。
对本实施例铅酸蓄电池组进行第一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作包括步骤：当本实施例铅酸蓄电池组在最初始的循环工作过程中(此期间本实施例铅酸蓄电池组输出端子A的极性为正、输出端子B的极性为负，即，电极A1、A2、......、An上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程，电极B1、B2、......、Bn上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程)，工作循环达到某一定次数时，例如，5次、9次、20次或60次，对本实施例铅酸蓄电池组进行反极充电，所述反极充电的方式包括，单一阶段、多阶段、恒流(例如0.1C2、0.5C2、1.2C2、6C2)、恒压(例如U、1.3U、2U、5U)、正脉冲、负脉冲其中的一种或多种，并最终使得本实施例铅酸蓄电池组的输出端子A、B的极性，从而电极A1、A2、......、An、B1、B2、......Bn的极性，发生反转，且，该次极性反转后，对本实施例铅酸蓄电池组进行充电或充放电，充电或充放电的方式包括，单一阶段、多阶段、恒流(例如0.15C2、0.4C2、0.8C2、7C2)、恒压(例如0.8U、1.5U、2U、4U)、正脉冲、负脉冲其中的一种或多种，然后，使本实施例铅酸蓄电池组以该次极性反转后的极性状态，重新投入到循环工作中去进行循环工作，本实施例铅酸蓄电池组在完成第一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后所进行的循环工作过程中，本实施例铅酸蓄电池组输出端子A的极性为负、输出端子B的极性为正，即，电极A1、A2、......、An上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程，电极B1、B2、......、Bn上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程。
对本实施例铅酸蓄电池组进行第二次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作包括步骤：当本实施例铅酸蓄电池组在上述第一次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后的循环工作过程中(此期间本实施例铅酸蓄电池组输出端子A的极性为负、输出端子B的极性为正，即，电极A1、A2、......、An上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程，电极B1、B2、......、Bn上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程)，工作循环完成某一定次数时，例如，9次、13次、20次或40次，对本实施例铅酸蓄电池组进行第二次反极充电，所述该次反极充电的方式包括，单一阶段、多阶段、恒流(例如0.2C2、0.5C2、1.5C2、3C2)、恒压(例如U、1.1U、2U、4U)、正脉冲、负脉冲其中的一种或多种，并最终使得本实施例铅酸蓄电池组的输出端子A、B的极性，从而电极A1、A2、......、An、B1、B2、......Bn的极性，发生反转，且，该次极性反转后，对本实施例铅酸蓄电池组进行充电或充放电，充电或充放电的方式包括，单一阶段、多阶段、恒流(例如0.18C2、0.7C2、2C2、5C2)、恒压(例如0.6U、1.3U、2.2U、3U)、正脉冲、负脉冲其中的一种或多种，然后，使本实施例铅酸蓄电池组以该次极性反转后的极性状态，重新投入到循环工作中去进行循环工作，本实施例铅酸蓄电池组在完成第二次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后所进行的循环工作过程中，本实施例铅酸蓄电池组输出端子A的极性为正、输出端子B的极性为负，即，电极A1、A2、......、An上发生铅酸蓄电池正极电极反应的充放电过程，电极B1、B2、......、Bn上发生铅酸蓄电池负极电极反应的充放电过程。
在本实施例铅酸蓄电池组的循环充放工作过程中，实施其它次的单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的方法与实施上述本实施例第一次或第二次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电的方法相类同。如此，在本实施例铅酸蓄电池组的循环充放工作过程中反复、多次、穿插地进行本实施例如上所述的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，使得本实施例铅酸蓄电池组的正极活性物质软化或/和脱落、电极钝化、早期容量损失、腐蚀、硫酸盐化、负极比表面积收缩、活性物质与集流体接触不良等问题中一种或多种得到改善、修复、逆转、消除、抑制、防止，从而使得本实施例铅酸蓄电池组的工作放电容量、使用寿命获得提高或延长。
在本实施例的其它实施方式中，提高或延长本实施例铅酸蓄电池组使用寿命的方法为，在本实施例铅酸蓄电池组的循环工作过程中，为了改善、修复、逆转、解决、防止因正极活性物质软化或/和脱落、电极钝化、早期容量损失、腐蚀、硫酸盐化、负极比表面积收缩、活性物质与集流体接触不良等问题中一种或多种而导致的电池组工作能力下降或使用寿命终止，对本实施例铅酸蓄电池组多期地、穿插地进行奇次数或偶次数的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，完成每期奇次数或偶次数的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，将本实施例铅酸蓄电池组以该期极性反转后的极性状态、重新投入到充放循环工作中使用或工作，获得本实施例铅酸蓄电池组的工作能力恢复或提高，直到再次触发或开始又一期对本实施例铅酸蓄电池组进行奇次数或偶次数的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。每期奇次数或偶次数的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作中的任一次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作与本实施例前述的第一次或第二次单次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作相类同。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例铅酸蓄电池组的正极、负极或说所有电极均为同一种正负极通用电极，即，不考虑制造电极时产生的制造误差，本实施例铅酸蓄电池组的所有电极在被化成之前，彼此在所有电极构成、制造方面(如电极结构、造形、集流体、汇流体、活性物质配方和质量、其它配件、制做工艺等)完全相同，在被化成之后，本实施例铅酸蓄电池组的各电极则分别被形成正极或负极。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例铅酸蓄电池组的正、负极或说所有电极均为彼此等价的正负极通用电极，即，在电极被化成或充放电后，在铅酸蓄电池组的工作或使用过程中，不考虑误差因素的情况下，本实施例的各电极具有或表现出相同的功能和性能。
实施例16
本实施例提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池组充放电器，本实施例电池组充放电器所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池组所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例铅酸蓄电池组、提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的电池组充放电器和提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的区分操作方法，其中，本实施例铅酸蓄电池组包括两只等价的铅酸蓄电池单电池A、B(等价电池是指，除了制造误差外，A、B电池的所有参数相同，以下类同)，该电池组的额定电压为2V，额定容量等于铅酸蓄电池组中单电池的额定容量，本实施例电池组中的每只单电池均具有各自独立的正、负极电路输入、输出端。
本实施例电池组充放电器具有对本实施例铅酸蓄电池组中任意一个单体电池单独进行其正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作功能。
本实施例正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的区分操作方法为：使本实施例铅酸蓄电池组在额定电压下进行充放循环工作，工作由本实施例电池组中的单电池A承担，单电池B处于非循环工作状态，当本实施例电池组，也即执行工作任务的单电池A，其放电容量下降(原因包括正极活性物质软化、脱落或负极表面积收缩或硫酸盐化，以下同)至电池组额定容量的90％时，通过本实施例电池组充放电器中已设定好的触发和执行程序，将单电池A停止工作，转入非循环工作状态，并将电池组中的处于非循环工作状态的具有合格工作能力的单电池B切换到循环工作状态，并使电池组基于单电池B可以继续工作，对于由原循环工作状态转入非循环工作状态的单电池A单独地进行其电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，以使该单电池A的工作能力恢复到合格工作能力，该操作完成后，使单电池A处于非循环工作状态、待切换。
本实施例电池组基于单电池B工作一段时间后，当本实施例电池组，也即执行工作任务的单电池B，其放电容量低于本实施例电池组的额定容量的90％时，通过本实施例电池组充放电器中已设定好的触发和执行程序，将该处于循环工作状态的单电池B停止工作，并将电池组中的处于非循环工作状态的、经其电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后已具有合格工作能力的单电池A切换到循环工作状态，以使本实施例电池组重新基于单电池A可以继续循环工作，然后，对由原循环工作状态转入非循环工作状态的单电池B单独地进行其电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，以使该单电池B的工作能力恢复到合格工作能力，该操作完成后，使单电池B处于非循环工作状态、待切换。
按照上述方法，轮流地对单电池A、B进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，使本实施例铅酸蓄电池组的使用寿命获得显著提高或延长，比普通铅酸蓄电池组的使用寿命提高或延长达1倍以上。
实施例17
本实施例提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的装置为一种电路，本实施例电路所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池组所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例铅酸蓄电池组、提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的电路和提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的区分操作方法，其中，本实施例铅酸蓄电池组包括3只等价的铅酸蓄电池单电池A、B、C，该电池组的额定电压为4V，额定容量等于铅酸蓄电池组中单电池的额定容量，该电池组中的每只单体电池均具有各自独立的正、负极电路输入输出端。
本实施例电路具有对本实施例铅酸蓄电池组中任意一个单电池单独进行其正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作功能。
本实施例正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的区分操作方法为：使本实施例铅酸蓄电池组在额定电压下进行充放循环工作，工作时该电池组中的单电池A、B处于充放循环工作状态，承担所在电池组的充放循环工作任务，单电池C处于非充放循环工作状态，电池组基于单电池A、B进行充放循环工作，当电池组的循环工作放电容量下降(原因包括正极活性物质软化、脱落或负极表面积收缩或硫酸盐化，以下同)至电池组额定容量的80％时，通过本实施例电路中已设定好的触发和执行程序，对于工作时电压下降较快的单电池B将其切换到非循环工作状态，而将原处于非循环工作状态的具有合格工作能力的单电池C切换到循环工作状态，以使电池组基于单电池A、C可以继续循环工作，对于由原循环工作状态转入非循环工作状态的单电池B单独地进行其电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，以使该单电池B的工作能力恢复到合格工作能力，该操作完成后，使单电池B处于非循环工作状态、待切换。
当电池组基于单电池A、C进行工作，且其循环工作放电容量下降至电池组额定容量的80％时，通过本实施例电路中已设定好的触发和执行程序，对于工作时电压下降较快的单电池A将其由循环工作状态切换到非循环工作状态，而将原处于非循环工作状态的、经其电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后已具有合格工作能力的单电池B切换到循环工作状态，以使电池组基于单电池B、C可以继续循环工作，对于由原工作状态转入非循环工作状态的单电池A单独地进行电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，以使该单电池A的工作能力恢复到合格工作能力，该操作完成后，使单电池A处于非循环工作状态、待切换。
当电池组基于单电池B、C进行工作，且其循环工作放电容量下降至电池组额定容量的80％时，对于电池组中工作时电压下降较快的单电池C及处于非循环工作状态的单电池A进行类同上述操作，使得电池组再次基于单电池A、B而循环工作，而单电池C经电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，恢复合格工作能力，处于非循环工作状态、待切换。
本实施例铅酸蓄电池组中各单电池在循环工作状态和非循环工作状态之间的切换也可以通过规定电池组或单电池的循环工作次数进行触发。
按照上述方法，轮流地(不一定按顺序或平均次数)对单电池A、B、C进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，使本实施例铅酸蓄电池组的使用寿命获得显著提高或延长，比普通铅酸蓄电池组的使用寿命提高或延长达1倍以上。
实施例18
本实施例提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池组充放电器，本实施例电池组充放电器所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池组所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例铅酸蓄电池组、提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的电池组充放电器和提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的区分操作方法，其中，本实施例铅酸蓄电池组包括7只等价铅酸蓄电池单电池A、B、C、D、E、F、G，该电池组的额定电压为12V，额定容量等于铅酸蓄电池组中单电池的额定容量，该电池组中的每只单体电池均具有各自独立的正、负极电路输入输出端。
本实施例电池组充放电器具有对本实施例铅酸蓄电池组中任意一个单体电池单独进行其正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作功能。
本实施例正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的区分操作方法为：使本实施例铅酸蓄电池组在额定电压下进行充放循环工作，工作时该电池组中的单电池A、B、C、D、E、F处于循环工作状态，承担电池组的工作任务，单电池G处于非循环工作状态，电池组基于单电池A、B、C、D、E、F进行循环工作，当电池组的工作放电容量下降至电池组额定容量的80％时，通过本实施例电池组充放电器中已设定好的触发和执行程序，对于电池组中因正极活性物质软化、脱落所造成的容量衰减程度最大的单电池B将其由循环工作状态切换到非循环工作状态，而将原处于非循环工作状态的具有合格工作能力的单电池G切换到循环工作状态，以使电池组基于单电池A、C、D、E、F、G可以继续循环工作，对于由原循环工作状态转入非循环工作状态的单电池B单独地进行其电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，以使该单电池B的工作能力恢复到合格工作能力，该操作完成后，使单电池B处于非循环工作状态、待切换。
当电池组基于单电池A、C、D、E、F、G进行工作，且其工作放电容量下降至电池组额定容量的75％时，通过本实施例电池组充放电器中已设定好的触发和执行程序，对于电池组中因正极活性物质软化、脱落所造成的容量衰减程度最大的单电池E将其由工作循环状态切换到非循环工作状态，而将原处于非循环工作状态的具有合格工作能力的单电池B切换到循环工作状态，以使电池组基于单电池A、B、C、D、F、G可以继续循环工作，对于由原循环工作状态转入非循环工作状态的单电池E单独地进行其电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，以使该单电池E的工作能力恢复到合格工作能力，该操作进行时电池组可以正在工作或处在循环工作中的其它状态，该操作完成后，使单电池E处于非循环工作状态、待切换。
当电池组基于单电池A、B、C、D、F、G进行循环工作，且其工作放电容量下降至电池组额定容量的65％时，对于电池组中因正极活性物质软化、脱落所造成的容量衰减程度最大的单电池及处于非循环工作状态的单电池进行类同上述操作，使得电池组再次基于六只具有合格工作能力的单电池而进行充放循环工作，而使容量衰减程度最大的单电池则经电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，恢复合格工作能力，处于非循环工作状态、待切换。
按照上述方法，轮流地、单独地(不一定按顺序或平均次数)对单电池A、B、C、D、E、F或G进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，本实施例铅酸蓄电池组的使用寿命获得显著提高或延长，比普通铅酸蓄电池组的使用寿命提高或延长达1倍以上。
实施例19
本实施例提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的装置为一种电路，本实施例电路所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池组所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例铅酸蓄电池组、提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的电路和提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的区分操作方法，其中，本实施例铅酸蓄电池组包括12只等价的铅酸蓄电池单电池A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、k、L，该电池组的额定电压为12V，额定容量等于铅酸蓄电池组中单电池的额定容量，20Ah(2h率，25℃),该电池组中的每只单电池均具有各自独立的正、负极电路输入输出端。
本实施例电路具有对本实施例铅酸蓄电池组中任意一个单体电池单独进行其正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作功能。
本实施例正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的区分操作为：使本实施例铅酸蓄电池组在额定电压下进行充放循环工作，循环工作时该电池组中的单电池A、B、C、D、E、F处于循环工作状态，单电池G、H、I、J、k、L处于非循环工作状态，电池组基于单电池A、B、C、D、E、F进行循环工作，当电池组的工作放电容量下降至电池组额定容量的80％时，通过本实施例电路中已设定好的触发和执行程序，对于电池组中因正极活性物质软化、脱落而容量衰减较重的单电池B将其停止工作并由循环工作状态切换到非循环工作状态，而将原处于非循环工作状态的具有合格工作能力的单电池G切换到循环工作状态，以使电池组基于单电池A、C、D、E、F、G可以继续循环工作，对于由原循环工作状态转入非循环工作状态的单电池B单独地进行电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，以使该单电池B的工作能力恢复到合格工作能力，该操作完成后，使单电池B处于非循环工作状态、待切换。
当电池组基于单电池A、C、D、E、F、G进行充放循环工作，且其放电容量下降至电池组额定容量的50％时，通过本实施例电路中已设定好的触发和执行程序，对于容量衰减较大的单电池C、D将其停止工作并由循环工作状态切换到非循环工作状态，而将原处于非循环工作状态的具有合格工作能力的单电池H、I切换到循环工作状态，以使电池组基于单电池A、E、F、G、H、I可以继续工作，然后，对由原循环工作状态转入非循环工作状态的单电池C、D单独地进行电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，以使该单电池C、D的工作能力恢复到合格工作能力，该操作完成后，使单电池C、D处于非循环工作状态、待切换。
当电池组基于单电池A、E、F、G、H、I进行循环工作，且其放电容量下降至电池组额定容量的70％时，对于电池组中容量衰减较大的单电池A、E、F、G及处于非循环工作状态的单电池B、C、D、J进行类同上述操作，使得电池组再次基于六只具有合格工作能力的单电池而可以循环工作，而容量衰减较大的的单电池则经电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作后，恢复合格工作能力，处于非循环工作状态、待切换。
本实施例进行铅酸蓄电池组中各单电池在循环工作状态与非循环工作状态之间的切换，可通过瞬时切换实现。
按照上述方法，轮流地对单电池A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L中的一个或多个同时地(不一定按顺序或平均次数)进行电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，使本实施例铅酸蓄电池组的使用寿命获得显著提高或延长，比普通铅酸蓄电池组的使用寿命提高或延长达1倍以上。
实施例20
本实施例提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池组充放电器，本实施例电池组充放电器所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池组所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的电池组充放电器、铅酸蓄电池组和提高或延长铅酸蓄电池组使用寿命的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的区分操作方法，其中，本实施例电池组充放电器与本发明实施例16中的类同。本实施例铅酸蓄电池组包括6只等价的铅酸蓄电池单电池A、B、C、D、E、F，该电池组的额定电压为12V，额定容量等于铅酸蓄电池组中单电池的额定容量，12Ah(2h率，25℃),该电池组中的每只单电池均具有各自独立的正、负极电路输入输出端。
对该电池组进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的区分操作为：使本实施例铅酸蓄电池组在额定电压下进行充放循环工作，当本实施例电池组放电容量下降(原因包括正极活性物质软化、脱落或负极表面积收缩或硫酸盐化，以下同)至电池组额定容量的75％时，通过本实施例电池组充放电器中已设定好的触发和执行程序，将电池组停止工作，对电池组中放电容量衰减较重的一个或多个行进行其电池正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，操作方法类同于本发明其它实施例中的相关操作，使该一个或多个单电池的工作能力恢复到合格工作能力，该操作完成后，使电池组恢复到工作状态。每当本实施例电池组的放电容量下降到额定容量的75％时，重复上述操作，使本实施例铅酸蓄电池组的使用寿命获得了显著提高或延长，比普通铅酸蓄电池组的使用寿命提高或延长了达1倍以上。
实施例21
本实施例提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池或电池组管理系统，本实施例电池或电池组管理系统所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池或电池组所进行的所有操作及效果，为本发明的提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的方法的实施提供技术支持。
本实施例提高或延长铅酸蓄电池或电池组的使用寿命的方法，包括在铅酸蓄电池或电池组的浮充工作过程中，穿插地对本实施例铅酸蓄电池或电池组进行总累计次数为1次或1次以上地、相同或类同于本发明以上所有实施例(即实施例1—实施例20)中所述的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，以改善、修复、逆转、消除、抑制、防止铅酸蓄电池或电池组的正极活性物质软化或/和脱落、电极钝化、早期容量损失、腐蚀、硫酸盐化、负极比表面积收缩、活性物质与集流体接触不良等中一种或多种，使本实施例铅酸蓄电池或电池组的工作能力得到恢复或提高或预防下降，然后重新将本实施例铅酸蓄电池或电池组投入到浮充工作中去，直到再次触发或开始又一次对本实施例铅酸蓄电池或铅酸蓄电组进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。
实施例22
本实施例提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置为一种充放电设备，该充放电设备为一种电池或电池组充放电机，本实施例充放电机所具有的功能，能完全实现如下所述对本实施例铅酸蓄电池或电池组所进行的所有操作及效果，为本发明的铅酸蓄电池或电池组化成方法的实施提供技术支持。
本实施例对铅酸蓄电池或电池组的化成方法，包括采用相同或相类同于本发明实施例1－实施例20中所述的极性反转及其后的充电或充放电操作方法对本实施例铅酸蓄电池或电池组进行化成。本实施例对铅酸蓄电池或电池组的化成方法，还包括，对铅酸蓄电池或电池组进行对称的极性反转及其后的充电或充放电操作，即，在本实施例铅酸蓄电池或电池组投入到循环充放工作之前，使得本实施例铅酸蓄电池或电池组的所有电极(包括最初的正极、负极)均至少经历过一次作为正极的化成和一次作为负极的化成。本实施例对铅酸蓄电池或电池组的化成方法，使得铅酸蓄电池或电池组的初始容量获得提高，对于化成所造成的活性物质软化问题有一定的改善作用，同时，也保证了具有正负极通用电极的、在循环充放工作过程中多次、穿插地进行极性反转及其后的充电或充放电操作的铅酸蓄电池或电池组的循环充放工作性能在各次极性反转前和后相对称。
在本实施例的其它实施方式中，将本实施例的化成方法实施于管式铅酸蓄电池的化成，包括，在正常的化成工艺(正接状态下对电池充放电，正接状态，即充放电设备的正输出端与电池的正极即管式电极A相连、充放电设备的负输出端与电池的负极即板式电极B相连)进行前，先对本实施例管式铅酸蓄电池进行1次反极充电(反接状态下对电池充放电，反接状态，即充放电设备的正输出端与电池的负极即板式电极B相连、充放电设备的负输出端与电池的正极即管式电极A相连)化成，反极充电化成所充入的电量为正常化成工艺化成充电量的5—10％，然后，将本实施例管式铅酸蓄电池转入正常化成工艺进行化成。结果，在电池初始容量方面，与仅进行了正常化成工艺的相同的其它管式铅酸蓄电池相比，本实施例进行了反极充电化成、正常化成工艺的管式铅酸蓄电池的初始容量相对高出10－20％。
实施例23
本实施例提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，具有对铅酸蓄电池或电池组进行≥1次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的功能，本实施例装置包括电源电路单元、极性反转执行电路单元，电源电路单元的输出端与极性反转执行电路单元的输入端相连接，如图13所示。本实施例极性反转执行电路单元能使其自身输出电压的极性发生反转，本实施例装置的电源电路单元为直流电源、脉冲电源中的一种或两种，极性反转执行电路单元包括继电器，该继电器可通过手动或电磁力控制实现继电器内部触点的开、闭状态的切换，其结构如图14所示。本实施例装置在对铅酸蓄电池或电池组的正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作之前，如图14所示，电源电路单元的正、负输出端分别依次与极性反转执行电路单元的输入端5、6相连接，路由选择动片7与导电通路9、11的触点处于闭合状态、与导电通路10、12的触点处于断开状态，因此，此时极性反转执行电路的输出端13的极性为正、输出端14的极性为负，输出端13、14亦为本实施例装置的输出端。当本实施例装置对本实施例铅酸蓄电池或电池组进行一次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作时，将本实施例装置的极性反转执行电路单元的输出端13、14依次分别与铅酸蓄电池或电池组的两个输出端子A、B进行连接，如果此时，端子A的极性为正、端子B的极性为负，则此时本实施例装置与铅酸蓄电池或电池组形成的连接是正接状态，即本实施例装置输出端与铅酸蓄电池或电池组输出端子的连接为正极性与正极性连接、负极性与负极性连接，然后通过手动或电磁力操作，使得极性反转执行电路内部的路由选择动片7与导电通路9、11的触点断开，而与导电通路10、12的触点闭合，从而使得导电通路9、11断路，而导电通路10、12导通，这样使得输出端13的极性被反转成负、输出端14的极性被反转成正，从而使得此时本实施例装置与铅酸蓄电池或电池组形成的连接是反接状态，即本实施例装置输出端与铅酸蓄电池或电池组输出端子的连接为，正极性与负极性连接、负极性与正极性连接，在该反接状态下，本实施例装置对本实施例铅酸蓄电池或电池组进行充电，使得铅酸蓄电池或电池组输出端电压的极性被反转，即铅酸蓄电池或电池组输出端端子A的极性被反转成负、端子B的极性被反转成正，至此，完成了一次对铅酸蓄电池或电池组正、负极的极性反转，该极性反转后，在此时铅酸蓄电池或电池组输出端电压极性状态或极性方向下，本实施例装置继续对该铅酸蓄电池或电池组进行充电或充放电操作，至充电或充放电结束，即完成了一次对铅酸蓄电池或电池组正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作。
本实施例装置对铅酸蓄电池或电池组的正、负极进行的其它次的极性反转及其后的充电或充放电操作与本实施例上述操作方法类同。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例装置中的继电器，可以为晶体管继电器。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例的极性反转执行电路包括晶体管、电感、电容构成的反相电路，如图15所示。
实施例24
本实施例提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，具有对铅酸蓄电池或电池组进行≥1次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的功能，能完成本发明实施例1－22中对铅酸蓄电池或电池组所进行的任意一种操作。本实施例装置，包括控制电路单元、电源电路单元、辅助电源电路单元、极性反转执行电路单元、隔离/驱动电路单元、信号采集电路单元(也称测量电路单元)，本实施例极性反转执行电路单元能使其自身输出电压的极性发生反转，本实施例中，辅助电源电路单元与控制电路单元相连接，控制电路单元通过隔离/驱动电路单元与电源电路单元、极性反转执行电路单元相连接，电源电路单元与极性反转执行电路单元相连接，信号采集电路单元与控制电路单元相连接，如图16所示，极性反转执行电路的输出端亦为本实施例装置的输出端。当本实施例装置对铅酸蓄电池或电池组进行一次正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作时，将本实施例装置的极性反转执行电路单元的输出端与铅酸蓄电池或电池组输出端进行连接，控制电路单元根据其内部设置及信号采集电路单元所反馈的来自电池或电池组的信号来控制、实现极性反转执行电路输出端电力或电信号的极性状态，使得本实施例装置输出端与铅酸蓄电池或电池组输出端形成的连接是反接状态，即此时本实施例装置输出端与铅酸蓄电池或电池组输出端的连接是反极连接，即正极性与负极性连接、负极性与正极性连接，在该反极连接状态下，本实施例装置对本实施例铅酸蓄电池或电池组进行充电，使得铅酸蓄电池或电池组输出端电压的极性被反转，至此，完成了一次对铅酸蓄电池或电池组正、负极的极性反转，该极性反转后，在此时铅酸蓄电池或电池组输出端电压极性状态或极性方向下，本实施例装置继续对铅酸蓄电池或电池组进行充电或充放电操作，至充电或充放电结束，即完成了一次对铅酸蓄电池或电池组正、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作。
本实施例装置对铅酸蓄电池或电池组的正、负极进行的其它次的极性反转及其后的充电或充放电操作与本实施例上述操作方法类同。
实施例25
本实施例提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，具有对铅酸蓄电池或电池组进行≥1次的正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的功能，具有本发明实施例1－22中任意一种提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置所具有的功能。本实施例装置，包括控制电路单元、电源电路单元、辅助电源电路单元、极性反转执行电路单元、隔离/驱动电路单元、信号采集电路单元(也称测量电路单元)，输入电路单元、输出电路单元、存储电路单元、电池身份标识电路单元、电池身份识别电路单元、电池组总线平台电路单元、电网噪声滤波电路单元、人/机互动电路单元、上位机、反接保护电路，其中的一种或多种。辅助电源电路单元与控制电路单元相连接，控制电路单元通过隔离/驱动电路单元与电源电路单元、极性反转执行电路单元相连接，电源电路单元与极性反转执行电路单元相连接，信号采集电路单元与控制电路单元相连接，其中，控制电路单元与存储电路单元、电池身份标识电路单元、电池身份识别电路单元、电池组总线平台电路单元、人/机互动电路单元、上位机，其中的一种或多种进行连接或通过隔离/驱动电路单元进行连接，电网噪声滤波电路单元与输入电路单元、电源电路单元相连接，反接保护电路与输出电路单元连接，如图17所示。本实施例极性反转执行电路单元能使其自身输出电压的极性发生反转，电源电路单元由电源转换电路、斩波电路构成。
本实施例装置对铅酸蓄电池或电池组进行正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作与本发明实施例1－24中的操作相同或相类同。
在本实施例的其它实施方式中，本实施例电源电路单元包括电流源、电压源、脉冲电路单元，其中的一种或多种；控制电路单元包括单片机、可编程逻辑电路、模拟式集成电路，其中的一种或多种；极性反转执行电路单元包括继电器、其它反相电路或变相电路，其中的一种或多种。
实施例26
本实施例涉及将本发明提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置应用于铅酸蓄电池或电池组以外的其它种类二次电池或电池组。本实施例的装置相同或相类同于本发明实施例1－25中的任一种提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，使用本实施例装置对铅酸蓄电池或电池组以外的其它种类二次电池或电池组的正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作与对铅酸蓄电池或电池组所进行的操作方法相同或相类同，操作过程中的参数，如电流、电压、时间等，需根据所被操作的电池或电池组的特性进行相应的适合性调整。

Claims (19)

1.一种提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述装置能将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，且能够或实际上实施该操作的总累计次数为≥2次，所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，即，将正电极、负电极进行极性反转，并在该极性反转后，将经过该极性反转的电极进行充电或充放电操作。
2.根据权利要求1所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述装置为一种电路或充放电设备；或者其特征在于，所述装置将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的正极、负极进行总累计次数为≥2次的极性反转、极性反转及其后的充电或充放电操作包括自动或/和手动进行。
3.根据权利要求2所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述电路或充放电设备为铅酸蓄电池或电池组的管理电路、充电器、充电机、修复仪、测试仪、充放电器、电池或电池组管理系统、不间断电源系统中的一种或它们两种之间、多种之间彼此整合形成的装置。
4.根据权利要求1所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，包括将铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组的电极进行极性反转，并在该极性反转后，使经过该极性反转的电极进行如下电化学反应：使该极性反转前为正极的电极在该极性反转后进行铅酸蓄电池负极电极反应、使该极性反转前为正极的电极其所含有的铅氧化物、碱式硫酸铅、硫酸铅在该极性反转后进行电化学还原反应、使该极性反转前为负极的电极在该极性反转后进行铅酸蓄电池正极电极反应，其中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，包括使所述正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作与所述铅酸蓄电池或电池组的工作，彼此穿插、交替地进行，并使所述铅酸蓄电池或电池组在工作时，其原来的正极、原来的负极处于以下三种电极工作状态中的一种：(1)原来的正极始终作为正极进行工作，原来的负极始终作为负极进行工作；(2)原来的正极始终作为负极进行工作，原来的负极始终作为正极进行工作；(3)原来的正极有时作为正极进行工作、有时作为负极进行工作，相应地，原来的负极有时作为负极进行工作、有时作为正极进行工作；所述其原来的正极、原来的负极为，在没有被进行过任何所述正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作时，所述铅酸蓄电池或电池组的正极、负极。
6.根据权利要求1、4或5所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作包括：进行连续两次或连续偶数次的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作、进行单次或连续奇数次的正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，其中的一种或多种。
7.根据权利要求1、4或5所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作，包括对电池组中的某一个单电池、某些单电池进行区分操作，即，所述装置可以仅对电池组中的某一个单电池单独地进行所述正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，或者仅对电池组中的某些单电池进行所述正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。
8.根据权利要求1、4或5所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述将正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作包括进行脉冲充电或/和放电操作。
9.根据权利要求8所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述脉冲充电或/和放电包括正脉冲、负脉冲、正负脉冲混合脉冲、慢脉冲充电或/和放电其中的一种或多种。
10.根据权利要求1、4或5所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，可以根据某物理量值、数量值、化学量值以及它们的变化值、计算值中的一种或多种的设置、测量、信号采集、计算结果而开始或停止所述正、负极极性反转、极性反转后的充电或充放电操作或所述极性反转进行或被进行之前的放电或/和充电操作。
11.根据权利要求10所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述物理量值包括电压值、电流值、电流密度值、电量值、容量值、功率值、时间值、温度值、力值、压强值、密度值、光度值、频率值中的一种或多种；所述的数量值包括累计数值、奇数值、偶数值、比例值、电池或/和电池组的充放循环次数值中的一种或多种；所述的化学量值包括电池或/和电池组的酸度值。
12.根据权利要求1、4或5所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述装置实现或实施所述正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作的方法包括：对所述铅酸蓄电池或电池组进行反极充电。
13.根据权利要求12所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，所述反极充电操作包括，通过连接于所述铅酸蓄电池或电池组电极上的所述装置输出端的极性反转及该极性反转后的对所述铅酸蓄电池或电池组进行的充电或充放电操作，来实现或实施所述正、负极极性反转及其后的充电或充放电操作。
14.根据权利要求1所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述装置至少包括电源电路单元、极性反转执行电路单元，电源电路单元的输出端与极性反转执行电路单元的输入端相连接，所述极性反转执行电路单元能使其自身输出电压的极性发生反转。
15.极据权利要求14所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述装置包括电源电路单元、极性反转执行电路单元、控制电路单元、辅助电源电路单元、隔离/驱动电路单元、信号采集电路单元，所述辅助电源电路单元与控制电路单元相连接，所述控制电路单元通过隔离/驱动电路单元与电源电路单元、极性反转执行电路单元相连接，所述电源电路单元与极性反转执行电路单元相连接，所述信号采集电路单元与控制电路单元相连接。
16.根据权利要求15所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述装置还包括输入电路单元、输出电路单元、存储电路单元、电池身份标识电路单元、电池身份识别电路单元、电池组总线平台电路单元、电网噪声滤波电路单元、人/机互动电路单元、上位机、反接保护电路单元中的一种或多种，其中，控制电路单元与存储电路单元、电池身份标识电路单元、电池身份识别电路单元、电池组总线平台电路单元、人/机互动电路单元、上位机，其中的一种或多种进行连接或通过隔离/驱动电路单元进行连接，电网噪声滤波电路单元与输入电路单元、电源电路单元相连接，反接保护电路单元与输出电路单元连接。
17.根据权利要求14或15所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，所述电源电路单元包括电流源、电压源、脉冲电路单元，其中的一种或多种；所述极性反转执行电路单元包括继电器、其它反相电路或变相电路，其中的一种或多种；控制电路单元包括单片机、可编程逻辑电路、模拟式集成电路，其中的一种或多种。
18.根据权利要求1所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，将所述装置应用于铅酸蓄电池或电池组的修复再生、化成工艺。
19.根据权利要求1所述提高或延长铅酸蓄电池或电池组使用寿命的装置，其特征在于，将所述装置应用于除铅酸蓄电池或电池组以外的其它种类二次电池或电池组；或者其特征在于，所述将经过极性反转的电极进行充电或充放电操作，其中，所述充电或充放电的电量为该电极额定容量的0.5倍以上。
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