CN109659638B - 一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺 - Google Patents

一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于铅蓄电池技术领域。本发明公开了一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺，其包括静置阶段和化成阶段，整个过程在不高于10℃的水浴中进行，并检测电池内的温度使温度不高于70℃，利用脉冲原料进行循环充放电减小了电池化成过程的极化，浅放电利于活性物质的再转化。本发明的动力型铅蓄电池大电流化成工艺属于内化成工艺，其能有效的解决动力型电池难以化透的难题，保证电池正极板化成均匀，活性物质转换充分，提高电池内化成质量；该化成工艺大幅减少电池充电电量与化成时间，增加电池有效充入电量，降低电池生产成本，提高了生产效率，其具有化成质量高、耗费能源少、生产效率高和成本低的优点。

Description

一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺
技术领域
本发明涉及铅蓄电池技术领域，尤其是涉及一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺。
背景技术
铅酸蓄电池具有价格低廉，使用方便，性能稳定的特点，一直被广泛地应用到各个领域，作为二次电源中使用的主体之一，在市场上占有很大的份额。随着对动力型铅酸蓄电池循环性能要求的不断提高，对铅酸蓄电池制造各个工段生产质量提出了更高的要求。
在蓄电池的制造过程中，需要通过充放电方式将极板内部正负极物质激活，转变为荷电状态，改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能这个化学反应过程称为化成工艺过程。如果化成阶段化成效率低，容易造成资源浪费和活性物质转化不完全，造成电池的容量不足或者早期容量衰减等问题。
中国专利公布号CN107528099A公开了一种快充铅蓄电池的化成方法，中国专利公布号CN104300179A公开了一种阀控式铅蓄电池内化成工艺，虽然上述专利都公开了铅蓄电池化成方法的技术方案，但是上述两中化成方法都存在化成时间长，存在电池容量不足，早期容量衰减严重。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明提供了一种缩短化成时间、提高生产效率并且能够保证电池容量的动力型铅蓄电池大电流化成工艺。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺，包括以下步骤：
a)静置阶段：将胶体电解液注入到电池后，将电池在水浴中静置0.2～0.5小时；
b)化成阶段：
b1：第一次充电阶段，先以0.1～0.15C2A恒流充电1～3小时，然后以0.35～0.5C2A恒流充电1～2小时，接着以0.2-0.4C2A恒流充电3～5小时，
第一次放电阶段，以0.25～0.5C2A恒流放电0.5～0.8小时；
b2：第二次充电阶段，先0.45～0.6C2A恒流充电1～2小时，然后以0.1～0.2C2A恒流充电1～2小时，
第二次放电阶段，以0.35～0.5C2A恒流放电0.5～1小时；
b3：第三次充电阶段，先以0.5～0.75C2A恒流充电1～2小时，然后以0.08～0.15C2A恒流充电2～3小时，
第三次放电阶段，以0.4～0.6C2A恒流放电0.5～1小时；
b4：第四次充电阶段，先以0.5～0.75C2A恒流充电1.5～2.5小时，然后以0.08～0.15C2A恒流充电2～3小时，
第四次放电阶段，以0.4～0.6C2A恒流放电0.8～1.2小时；
b5：第五次充电阶段，先以0.5～0.75C2A恒流充电1～2小时，然后以0.1～0.15C2A恒流充电1～2小时，
第五次放电阶段，以0.4～0.6C2A恒流放电1.2～1.8小时；
b6：第六次充电阶段，先以0.5～0.75C2A恒流充电1.5～2.5小时，然后以0.1～0.15C2A恒流充电2～3小时，
第六次放电阶段，以0.3～0.5C2A恒流放电至铅蓄电池中每单格的电压为1.6～1.8V；
b7：第七次充电阶段，先0.35～0.5C2A恒流充电1～2小时，然后以0.25～0.35C2A恒流充电2～4小时，接着以0.1～0.15C2A恒流充电2～4小时；
最后以15.5～17.0V恒压充电0.6～1.2小时，化成结束。
第一次充电阶段充入电量为额定容量的1.7到5.45倍，确保前期的板栅腐蚀层生成，增强板栅与活性物质的结合力；第二次充电阶段至第六次充电阶段利用脉冲原理进行充放循环，每阶段充入净充电量额定电量的0.25到0.85倍；由于充放电的交替进行减小了电池化成过程的极化有效提高了充电效率，同时第二阶段至第六阶段的浅放电也有利于活性物质的再转化，通过不断的充放电脉冲化成解决了正极板表面的白斑现象；
作为优选，步骤a)中静置阶段水浴温度为10℃及以下。
作为优选，步骤b)中化成阶段在水浴中进行，水浴温度为10℃及以下。
动力铅酸蓄电池大电流化成工艺过程水浴温度应严格控制在10℃以下，这样才能保证电池内部温度维持在一个稳定的区间内，不会因温度过高导致木质素析出，影响电池循环寿命。
作为优选，步骤b)化成阶段需要在电池极群内设置温度传感器监控化成阶段电池内部温度。
作为优选，步骤b)化成阶段控制电池内部温度在70℃及以下。
作为优选，步骤b)化成阶段，当电池内部温度达到65℃且温度上升速率大于1～3℃/min时，将充电电流降低至所在阶段工艺设定电流值的0.8倍，直至电池内部温度稳定。
作为优选，步骤b6第六次放电阶段，以0.3～0.5C2A恒流放电至铅蓄电池中每单格的电压为1.75V。
作为优选，步骤b7完成后，最后以16.5V恒压充电1小时，化成结束。
因此，本发明具有以下有益效果：本发明的动力型铅蓄电池大电流化成工艺属于内化成工艺，其能有效的解决动力型电池难以化透的难题，保证电池正极板化成均匀，活性物质转换充分，提高电池内化成质量；该化成工艺大幅减少电池充电电量与化成时间，增加电池有效充入电量，降低电池生产成本，提高了生产效率，其具有化成质量高、耗费能源少、生产效率高和成本低的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，若非特指，所有的设备和原料均可从市场上购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1
一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺，将胶体电解液注入到电池后，按下表中的工艺进行化成处理，整个过程在水浴中进行，水浴温度不超过10℃，并实施监控电池内温度，使电池内温度不超过70℃，当电池内部温度达到65℃且温度上升速率大于1～3℃/min时，将充电电流降低至所在阶段工艺设定电流值的0.8倍，直至电池内部温度稳定。
Figure BDA0001911377730000031
Figure BDA0001911377730000041
实施例2
一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺，将胶体电解液注入到电池后，按下表中的工艺进行化成处理，整个过程在水浴中进行，水浴温度不超过10℃，并实施监控电池内温度，使电池内温度不超过70℃，当电池内部温度达到65℃且温度上升速率大于1～3℃/min时，将充电电流降低至所在阶段工艺设定电流值的0.8倍，直至电池内部温度稳定。
Figure BDA0001911377730000042
对比例采用现有技术化成工艺，将胶体电解液注入到电池后，按下表中的工艺进行化成处理。
Figure BDA0001911377730000043
Figure BDA0001911377730000051
*实施例1～2中第六放电阶段放电时间由放电至单格电池中电压为1.75V；
**实施例1～2和对比例中恒压充电阶段为单格电压为16.5V的等压充电，表格中所列电流为换算后的等效电流。
实施例1中化成时间为36.9小时，净充电量为135A·h；
实施例2中化成时间为37.1小时，净充电量为124.4A·h；
对比例中化成时间为72.1小时，净充电量为200.9A·h；
由上述比较可以得知，本发明的动力型铅蓄电池大电流化成工艺能够大幅减少电池充电电量与化成时间，增加电池有效充入电量，其降低电池生产成本，提高了生产效率。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺，其特征在于包括以下步骤：
a）静置阶段：将胶体电解液注入到电池后，将电池在水浴中静置0.2～0.5小时；
b）化成阶段：
b1：第一次充电阶段，先以0.1～0.15C2A恒流充电1～3小时，然后以0.35～0.5C2A恒流充电1～2小时，接着以0.2-0.4C2A恒流充电3～5小时，
第一次放电阶段，以0.25～0.5C2A恒流放电0.5～0.8小时；
b2：第二次充电阶段，先0.45～0.6C2A恒流充电1～2小时，然后以0.1～0.2C2A恒流充电1～2小时，
第二次放电阶段，以0.35～0.5C2A恒流放电0.5～1小时；
b3：第三次充电阶段，先以0.5～0.75C2A恒流充电1～2小时，然后以0.08～0.15C2A恒流充电2～3小时，
第三次放电阶段，以0.4～0.6C2A恒流放电0.5～1小时；
b4：第四次充电阶段，先以0.5～0.75C2A恒流充电1.5～2.5小时，然后以0.08～0.15C2A恒流充电2～3小时，
第四次放电阶段，以0.4～0.6C2A恒流放电0.8～1.2小时；
b5：第五次充电阶段，先以0.5～0.75C2A恒流充电1～2小时，然后以0.1～0.15C2A恒流充电1～2小时，
第五次放电阶段，以0.4～0.6C2A恒流放电1.2～1.8小时；
b6：第六次充电阶段，先以0.5～0.75C2A恒流充电1.5～2.5小时，然后以0.1～0.15 C2A恒流充电2～3小时，
第六次放电阶段，以0.3～0.5C2A恒流放电至铅蓄电池中每单格的电压为1.6～1.8V；
当电池内部温度达到65℃且温度上升速率大于1～3℃/min时，将充电电流降低至所在阶段工艺设定电流值的0.8倍，直至电池内部温度稳定；
b7：第七次充电阶段，先0.35～0.5C2A恒流充电1～2小时，然后以0.25～0.35C2A恒流充电2～4小时，接着以0.1～0.15C2A恒流充电2～4小时；
最后以15.5～17.0V恒压充电0.6～1.2小时，化成结束。
2.根据权利要求1所述的一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺，其特征在于：
所述步骤a）中静置阶段水浴温度为10℃及以下。
3.根据权利要求1所述的一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺，其特征在于：
所述步骤b）中化成阶段在水浴中进行，水浴温度为10℃及以下。
4.根据权利要求1所述的一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺，其特征在于：
所述步骤b）化成阶段需要在电池极群内设置温度传感器监控化成阶段电池内部温度。
5.根据权利要求1或4所述的一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺，其特征在于：
所述步骤b）化成阶段控制电池内部温度在70℃及以下。
6.根据权利要求1所述的一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺，其特征在于：
所述步骤b6第六次放电阶段，以0.3～0.5C2A 恒流放电至铅蓄电池中每单格的电压为1.75V。
7.根据权利要求1所述的一种动力型铅蓄电池大电流化成工艺，其特征在于：
所述步骤b7完成后，最后以16.5V恒压充电1小时，化成结束。
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