CN112952227B - 一种酸循环化成系统及酸循环化成方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种解决酸循环化成过程中因酸液并联而产生漏电问题的酸循环化成系统及酸循环化成方法，包括通过管道连接的储酸罐、配酸罐、压滤机、冷却塔、高密度配酸罐、低密度配酸罐与负压站，还包括分酸柱、上酸壶、下酸壶、电池化成架与存酸柱；电池包括电池槽，所述的电池槽顶部设有用于进酸的安全阀孔，下部设有用于出酸的底孔。本发明解决了紧装配电池使用酸循环化成工艺的问题，解决了酸循环化成过程中因酸液并联而产生漏电的问题，解决了较大体积电池不能使用内化成工艺的问题，解决了电池化成需要安装循环水浴装置的问题，节省成本；解决了酸从极群保护膜的PP膜透过的问题，解决了下部开孔结构电池的密封问题。

Description

一种酸循环化成系统及酸循环化成方法

技术领域

本发明属于蓄电池领域，涉及电池的内化成技术，具体涉及一种解决酸循环化成过程中因酸液并联而产生漏电问题的酸循环化成系统及酸循环化成方法。

背景技术

现有可使用酸循环化成的电池，一般为非紧装配电池，极板、隔板间有较大的空隙。在化成过程中，电解液通过电池上方的注液孔进行酸液交易，可以较方便地同时完成电池内、外的物质交换和能量交换，从而实现酸循环化成。

在紧装配电池中，一般使用可压缩的AGM隔板，保证极群装入电池壳后保持一定的装配压力。极板、隔板紧密贴合，极群在宏观上无大的孔隙，现有紧装配电池如果在结构上不作调整，则不能实现酸循环化成。如CN106654394A中，电池上、下两方各有一进酸孔，电解液通过酸泵的正压，从电池底部孔压入，从上部孔流出的方式来进行酸液交换；又如CN110718711A中，电池上、下两方各有一进酸孔，电池侧放化成，在极群的一侧设计有空隙，利用负压来进行酸液交换。

紧装配电池装配压力较大，在电池组装入槽时，为保护极群两侧的极板不受损伤，一般使用PP材质的保护膜保护极群的底部和两侧极板，CN106654394A使用酸泵正压从底部压入，酸液最先碰到底部的PP膜，无法进入到极群中。其次，在化成过程中，下进、上出的酸液均并联到一起，化成时相邻单格的额定电压差为2V，而各个单格通过电解液并联到了一起，必然产生漏电电流，甚至可以发生起火等危险。再次，电池化成结束后，电池按正常方式放置使用，极柱朝上，底部酸孔朝下，该酸孔的密封方式CN106654394A未作说明。如仅使用安全阀套上，则酸液将因自重而漏出电池。

为了增加换酸效率，CN110718711A增加了极群上侧的空隙，但这降低了电池的体积比能量；由于电池自重较大，在使用过程中空隙处将发生变形。在化成过程中，为避免因酸液并联而产生漏电，采用了充、放电时用阀关闭连接上、下酸孔的酸管，暂停充、放电时开阀进行换酸。这延长了化成时间，且电池在经过一段时间的充、放电后，极群内产生了一定的电压，在换酸时因酸液并联到一起，不同单格间产生放电，还是会不可避免的产生漏电电流。

发明内容

本发明的一个目的是为了提供一种酸循环化成系统，该系统可以解决酸循环化成过程中因酸液并联而产生漏电的问题，解决下部开孔结构电池的密封问题，解决酸从极群保护膜的PP膜透过的问题，解决较大体积电池不能使用内化成工艺的问题。

本发明的另一个目的是为了提供酸循环化成方法，该化成方法可以解决紧装配电池使用酸循环工艺的问题，也能提高酸循环化成电池的体积比能量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种酸循环化成系统，包括通过管道连接的储酸罐、配酸罐、压滤机、冷却塔、高密度配酸罐、低密度配酸罐与负压站，还包括分酸柱、上酸壶、下酸壶、电池化成架与存酸柱；其中，所述分酸柱的一端与高密度配酸罐及低密度配酸罐的管道相连，分酸柱的另一端与上酸壶的一端相连，上酸壶的另一端与置于电池化成架上的电池的一端可拆卸相连，电池的另一端与下酸壶的一端相连，下酸壶的另一端与存酸柱相连；所述的电池包括电池槽，所述的电池槽顶部设有用于进酸的安全阀孔，下部设有用于出酸的底孔。

在本技术方案中，电池置于电池化成架上，电池的安全阀孔连接上酸壶的下部，电池的底孔连接下酸壶的上部，上酸壶与下酸壶各连接相应的酸管与相关阀门，把待化成的电池连接到化成充放电机上，开启系统即可进行酸循环化成。

作为本发明的一种优选方案，所述电池还包括极群、极群保护膜、上盖片与底盖片，所述底孔的内侧或外侧设置有卡扣结构，所述底孔上设有过盈配合的底塞；所述的极群保护膜沿宽度方向具有多条折印，裁为单片后的极群保护膜的中部具有若干通孔。

在本技术方案中，使用上述有打折、打孔的极群保护膜，将有孔处包在极群底部，保护极群，以便极群入槽而不损伤两侧的极板。

底孔的密封方法：电池酸定量完毕后，盖上上进酸孔处的安全阀，将电池从下酸壶上取下，侧放电池，安装好底塞，将电池清洗后，封好上盖片，再将电池翻转，在底塞处打环氧胶，在不高于40℃的条件下使环氧胶固化，即完成底孔的密封，底孔经底塞密封、环氧胶密封的双重密封，电池正常使用时不全漏酸。再封上底盖片，即完成电池装配，正常使用时，再将电池翻转，极柱朝上。

作为本发明的一种优选方案，所述上酸壶的顶端设有若干排空管，所述上酸壶与分酸柱之间设有第一酸阀；所述上酸壶设有可更换的胶嘴，所述胶嘴与安全阀孔紧密配合。

在本技术方案中，上酸壶最顶端的管口连接有若干排空管，防止从高位的分酸柱流来的酸液流出排空管，也可以使得上酸壶的气体通过排空管进出上酸壶；上酸壶的胶嘴与电池的安全阀门紧密配合，使得各处不会产生泄漏。

作为本发明的一种优选方案，所述下酸壶设有可更换的胶嘴；所述下酸壶与电池之间设有第二酸阀，下酸壶与存酸柱之间设有第三酸阀，下酸壶上端的管口与相连的下酸壶的管口并联，通过管道与负压站相连，所述下酸壶与负压站之间的管道上，近下酸壶端设有排空阀，远下酸壶端设有第二抽酸阀。

在本技术方案中，下酸壶的胶嘴与底孔配合；而上酸壶与下酸壶的胶嘴也可以直接配合，或者通过气管配合，即使不连接电池时，也不会影响整个回路系统的气密性；当某个回路化成的电池数量不足额定数量时，将上酸壶与对应的下酸壶通过胶嘴或气管的方式配合，并关闭相应下酸壶上的第二酸阀，即可保证回路系统的气密性。

作为本发明的一种优选方案，所述分酸柱上设有防并联抽酸管，所述防并联抽酸管设有第一抽酸阀，所述防并联抽酸管通过第一抽酸阀连接负压站，分酸柱与高密度配酸罐及低密度配酸罐的管道上设有进酸阀，所述防并联抽酸管的高度低于分酸柱的单体高度。

在本技术方案中，分酸柱中各单体内各有一根防并联酸管，其高度低于分酸柱的单体高度，外端共同通过第一抽酸阀连接到负压站。

作为本发明的一种优选方案，所述存酸柱与储酸罐之间设有第四酸阀。

作为本发明的一种优选方案，所述排空管最高处不低于分酸柱的最高点。

作为本发明的一种优选方案，所述的下酸壶的容积大于所述的上酸壶的容积。

本发明还提供了一种酸循环化成方法，所述酸循环化成方法使用上述的酸循环化成系统，包括以下步骤：

A)初始状态：打开第二酸阀，关闭第一酸阀、第三酸阀、第四酸阀、排空阀、进酸阀、第一抽酸阀与第二抽酸阀；

B)回路连接：将回路中的电池串联，并连接至充放电机上；

C)连接酸壶：将上酸壶与下酸壶与回路中的电池连接，打开第二抽酸阀，检查气密性后，关闭第二抽酸阀；

D)酸循环运行：初次加酸流程：打开进酸阀，待分酸柱中液面达到指示高度后关闭；打开第一酸阀，酸液进入上酸壶中，加完后关闭第一酸阀；然后进行不持续加酸流程，持续换酸流程，不连续排酸流程的循环；

E)酸循环的停止：电池化成结束前，极板化成完毕，电池中酸密度符合目标酸密度，停止持续换酸流程，停止不连续加酸流程，排空下酸壶与存酸柱中的酸液后关闭不连续排酸流程；再排出上酸壶中的酸液，移除上酸壶，停止化成充放电程序，取出电池。

作为本发明的一种优选方案，所述极群保护膜的有孔处包裹极群底部。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明解决了紧装配电池使用酸循环化成工艺的问题：使用极群底部极群保护膜有孔可透酸，配合具有本发明上、下开孔的电池结构，在较低的压差下，即可以实现紧装配电池中电解液的较快速交换，具备了酸循环化成的基础；

2)本发明解决了酸循环化成过程中因酸液并联而产生漏电的问题：从实施例可知，在任一时刻，各存在电势差的单格，酸均未并联，不会产生漏电电流；

3)本发明解决了较大体积电池不能使用内化成工艺的问题；

大体积的电池，其极板面积大，极群中极板数量多。若使用现有的内化成工艺来进行化成，化成过程中，因电解液中的硫酸与极板中的氧化铅反应、化成过程中电流的热效应、化成后期副反应，均产生大量的热，而现有大体积的电池，电池壳较厚，其导热效果较差，而多片式极群中，隔板导热系统更差，仅靠电池壳外的水浴，不能有效散失电池在化成时产生的热量，最终电池将因热量累积而发生变形，甚至发生起火等危险；

本发明从上、下酸孔换酸的速率较高，电解液在循环过程时，流动的酸液带走内化成时产生的热量，热量不会累积，故原不能内化成的电池，可使用本发明的方法进行内化成；

4)本发明解决了电池化成需要安装循环水浴装置的问题，现有内化成工艺，必须通过电池外的循环水浴来进行换热，故充电架上必须设置循环水浴装置，使用本发明的酸循环化成方法，利用循环的电解液带走热量，电池外无须配备循环水浴装置，可节省大量投资；

5)本发明解决了电池化成需要定量加酸问题，现有内化成工艺，需要采用定量加酸的工艺，再通过加入定量的酸液和匹配的充放电制度及带电抽酸工艺，控制化成结束后，电池内的硫酸溶液的密度和体积；

本发明采用酸循环的工艺，电池在化成过程中一直处于富液状态，电池内不会缺酸，在化成末期，采用目标密度的酸来进行换酸，最终电池不同单格内的酸密度一致，再通过带电抽酸的方式，控制单格电池内酸液的体积，从而可以提高电池的一致性；

6)本发明缩短化成时间，减少化成电量，使用酸循环工艺，循环的酸液可带走化成时的电池，前期可使用较低密度的酸，使用较大的电流进行充电，而大电流充电时的热量也通过换出的酸液带走，从而可以减少化成时间，提高化成效率；在化成末期，无须采用电解水的方法来提高电解液的密度，直接换成目标浓度的酸进行换酸，用小电流进行均充，即可完成电池化成，至少减少了化成末期电解水的电量；

7)本发明提高酸循环化成电池的体积比能量，本发明无须在极群一侧设置额外换酸通道，从而减少了电池的无效体积，提高了酸循环化成电池的体积比能量；

8)本发明解决了下部开孔结构电池的密封问题，本发明公布了底塞机械密封和环氧胶双重密封的工艺，解决了电池底部开孔而可能导致漏酸的问题；

9)本发明解决了酸从极群保护膜的PP膜透过的问题，本发明公布了PP膜中部打孔以便电解液透过PP膜的方法，同时将0.02mm～0.04mm厚的极群保护膜折压而提高纵向拉伸强度，避免打孔后降低极群保护膜强度低，不能保护极群两侧的极板，而其折叠后的厚度，也不影响极群入槽，先折叠再打孔的方法，易于大批量实施。

附图说明

图1是本发明的酸循环系统的示意图；

图2是本发明电池槽装配图；

图3是本发明电池底部密封后的示意图；

图4是本发明底部有鞍座电池槽俯视图。

图中，1.储酸罐；2.配酸罐；3.压滤机；4.冷却塔；5.高密度配酸罐；6.低密度配酸罐；7.负压站；8.分酸柱；9.上酸壶；10.下酸壶；11.电池化成架；12.存酸柱；13.第一酸阀；14.第二酸阀；15.第三酸阀；16.第四酸阀；17.第一抽酸阀；18.第二抽酸阀；19.排空管；20.防并联抽酸管；21.极群保护膜；22.通孔；23.安全阀孔；24.底孔；25.底塞；26.上盖片；27.底盖片；28.鞍座；29.进酸阀；30.排空阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1，本发明提供了一种酸循环化成系统，包括通过管道连接的储酸罐1、配酸罐2、压滤机3、冷却塔4、高密度配酸罐5、低密度配酸罐6与负压站7，还包括分酸柱8、上酸壶9、下酸壶10、电池化成架11与存酸柱12；其中，所述分酸柱8的一端与高密度配酸罐5及低密度配酸罐6的管道相连，分酸柱8的另一端与上酸壶9的一端相连，上酸壶9的另一端与置于电池化成架11上的电池的一端可拆卸相连，电池的另一端与下酸壶10的一端相连，下酸壶10的另一端与存酸柱12相连；所述的电池包括电池槽，所述的电池槽顶部设有用于进酸的安全阀孔23，下部设有用于出酸的底孔24。

电池还包括极群、极群保护膜21、上盖片26与底盖片27，所述底孔24的内侧或外侧设置有卡扣结构，所述底孔24上设有过盈配合的底塞25；所述的极群保护膜21沿宽度方向具有多条折印，裁为单片后的极群保护膜21的中部具有若干通孔22。

每个单格上酸壶9除3个管口外，其它部位密闭不漏气：

最下方的管口上装有可更换的紧装配胶嘴，该胶嘴与电池的安全阀孔23紧密配合。

最顶端的管口，连接排空管19，最高处不低于分酸柱8的最高点，从而使得酸液不会从排空管19处冒出，也防止从高位的分酸柱8流来的酸液出排空管19，也可使上酸壶9内的气体通过排空管19进、出上酸壶9。

部分伸入上酸壶9内的管口，其酸壶外的部分通过耐酸软管连接分酸柱8的相应柱下方。通过第一酸阀13，控制整个回路的软管同时处于通或断的状态。

上酸壶9下方胶嘴与电池的安全阀孔23紧密配合。且上酸壶9有与电池结构匹配的支撑脚，使上酸壶9可平稳在放置在电池盖上。在化成完毕后，上酸壶9可方便从电池上取出，以便进行下一次化成。

每个单格下酸壶10除3个管口外，其它部位密闭不漏气：

部分伸入下酸壶10内的管口，其外部装有可更换的紧装配胶嘴，该胶嘴与电池的底孔24紧密配合。从电池的底孔24到下酸壶10的每根管道中间，分别有一个可调节流量和控制通、断的第二酸阀14。

上端另一个管口与相邻下酸壶10的相同管口并联到一起，近端接一个排空阀30，远端接一个第二抽酸阀18后连接到负压站7。

下部管口，通过耐酸软管连接到存酸柱12的相应柱上方。通过第三酸阀15，控制整个回路的软管同时处于通或断的状态。

下酸壶10上方胶嘴与电池的底孔24紧密配合。同时能支持电池在其上稳定放置。在化成完毕后，电池可从下酸壶10上方便地取出，以便进行下一次化成。

分酸柱8位于高于上酸壶9的高位，存酸柱12位于低于下酸壶10的低位。

分酸柱8中各单体内各有一根防并联抽酸管20，其高度低于分酸柱8的单体高度，外端共同通过第一抽酸阀17连接到负压站7，分酸柱8与高密度配酸罐5及低密度配酸罐6的管道上设有进酸阀29。

存酸柱12下方用耐酸软管连接到一起，通过第四酸阀16，控制整个回路的软管同时处于通或断的状态。

负压站7抽出的酸，和存酸柱12流出的酸，共同流入到储酸罐1中。用泵输送到压滤机3中，过滤酸中的固体杂质后，液体进入到配酸罐2中，参考送来酸液的密度，加浓酸或水初步调整酸的密度，至接近目标的高密度酸或低密度酸。酸液经冷却塔4降温后，打开相应冷门，用泵打至高密度配酸罐5，或低密度配酸罐6，用加浓酸或水调至目标酸密度，再添加添加剂配制成合格的酸。视工艺所需的化成酸密度，打开相应阀门，将高密度或低密度的酸即可打入分酸柱8使用。

在本发明中，极群保护膜21前处理：先将极群保护膜21(厚度0.02mm～0.04mm)沿长度方向装入折叠机，使极群保护膜21在宽度方向折叠出多条折印，增强其在纵向的拉伸力。再将极群保护膜21裁为工艺规定长度的单片，然后在极群保护膜21的中央打通孔22，参见图2与图3中的极群保护膜21。

底塞25结构：卡扣与极群接触处可采用三元乙丙橡胶，卡扣处可采用ABS材质。底塞25上的三元乙丙橡胶与底孔24过盈配合，卡扣安装后不可取出，参见图3所示。

底孔24的密封方法：电池酸定量完毕后，盖上上进酸孔处的安全阀，将电池从下酸壶10上取下，侧放电池，安装好底塞25。将电池清洗后，封好上盖片26。再将电池翻转，在底塞25处打环氧胶，在不高于40℃的条件下使环氧胶固化，即完成底孔24的密封，参见图3所示。底孔24经底塞25密封、环氧胶密封的双重密封，电池正常使用时不全漏酸。再封上底盖片27，即完成电池装配。正常使用时，再将电池翻转，极柱朝上。

在本发明的一个实施例中，电池槽底部设置有向内凸起的鞍座28，凸起的鞍座28小条分布在电池槽底，为了不影响极群组入槽与不影响电池装配，鞍座28的高度可设置为0.5-2mm，设置向内凸起的鞍座28，有利于化成时电解液在底部的扩散，如图4所示。

在本发明的另一个实施例中，电池槽的底孔24也可以开在下部的侧面。

在本发明的另一个实施例中，下酸壶10可以与电池化成架11组合到一起，只露出胶嘴用以与底孔24配合。

在本发明的另一个实施例中，底孔24上的卡扣式的密封结构，可以采用螺旋式的结构或其他机械密封代替。

在本发明的另一个实施例中，卡扣外部的环氧胶胶封，可采用外螺旋紧固的方式密封来代替。

在本发明的另一个实施例中，上酸壶9与下酸壶10可为一个单体，或者多个单体安装到一起。

在本发明的另一个实施例中，分酸柱8与存酸柱12上安装有环保装置，防止酸雾溢出影响环境。

实施例1

本实施例提供通过酸循环化成系统的化成方法，包括以下步骤：

1、电池装配：

电池槽具有前述的(参见图2与图3)底部有孔的电池槽结构，将先将极群保护膜21(厚度0.02mm～0.04mm)沿长度方向装入折叠机，使极群保护膜21在宽度方向折叠出多条折印，增强其在纵向的拉伸力。再将极群保护膜21裁为工艺规定长度的单片，然后在极群保护膜21的中央打通孔22，使用上述有打折、打孔的极群保护膜21，将有孔处包在极群底部，保护极群，以便极群入槽而不损伤两侧的极板；入槽，再按常规工艺完成半成品干电池的组装。

2、上、下酸壶的连接：

上酸壶9、下酸壶10及其配件、连接好相应的管道后，分别作为一个可安装、拆卸的独立结构。

A.上酸壶9的结构及接连：如图1所示，每个单格上酸壶9除3个管口外，其它部位密闭不漏气：

①最下方的管口上装有可更换的紧装配胶嘴，该胶嘴与电池的安全阀孔23紧密配合。

②最顶端的管口，连接排空管19，防止从高位的分酸柱8流来的酸液出排空管19，也可使上酸壶9内的气体通过排空管19进、出上酸壶9。

③部分伸入上酸壶9内的管口，其酸壶外的部分通过耐酸软管连接分酸柱8的相应柱下方。通过第一酸阀13，控制整个回路的软管同时处于通或断的状态。

上酸壶9下方胶嘴与电池的安全阀孔23紧密配合。且上酸壶9有与电池结构匹配的支撑脚，使上酸壶9可平稳在放置在电池盖上。在化成完毕后，上酸壶9可方便从电池上取出，以便进行下一次化成。

B.下酸壶10的结构及接连：如图1所示，每个单格下酸壶10除3个管口外，其它部位密闭不漏气：

①部分伸入下酸壶10内的管口，其外部装有可更换的紧装配胶嘴，该胶嘴与电池的底孔24紧密配合。从电池的底孔24到下酸壶10的每根管道中间，分别有一个可调节流量和控制通、断的第二酸阀14。

②上端另一个管口与相邻下酸壶10的相同管口并联到一起，近端接一个排空阀30，远端接一个抽第二酸阀14后连接到负压站7。

③下部管口，通过耐酸软管连接到存酸柱12的相应柱上方。通过第三酸阀15，控制整个回路的软管同时处于通或断的状态。

下酸壶10上方胶嘴与电池的底孔24紧密配合。同时能支持电池在其上稳定放置。在化成完毕后，电池可从下酸壶10上方便地取出，以便进行下一次化成。

下酸壶10的容积大于上酸壶9的容积。

3、酸循环系统的结构和连接：如图1连接好酸循环系统。图1只是示意了一只6个单格的电池，实际运行时，电池的单格可为一个或多个，本系统同样适应于多个电池串联后，整个回路进行酸循环化成。

A.分酸柱8位于高于上酸壶9的高位，存酸柱12位于低于下酸壶10的低位。

分酸柱8中各单体内各有一根防并联抽酸管20，其高度低于分酸柱8的单体高度，外端共同通过第一抽酸阀17连接到负压站7。

B.蓝色标志的管道为耐酸软管，可通过电气控制的酸阀而使得多根软管同时处于连通或断开的状态。

C.从上酸壶9上连接的洋红色标志的排空管19，最高处不低于分酸柱8的最高点，从而使得酸液不会从排空管19处冒出。

D.存酸柱12下方用耐酸软管连接到一起，通过第四酸阀16，控制整个回路的软管同时处于通或断的状态。

E.负压站7抽出的酸，和存酸柱12流出的酸，共同流入到储酸罐1中。用泵输送到压滤机3中，过滤酸中的固体杂质后，液体进入到配酸罐2中，参考送来酸液的密度，加浓酸或水初步调整酸的密度，至接近目标的高密度酸或低密度酸。酸液经冷却塔4降温后，打开相应冷门，用泵打至高密度配酸罐5，或低密度配酸罐6，用加浓酸或水调至目标酸密度，再添加添加剂配制成合格的酸。视工艺所需的化成酸密度，打开相应阀门，将高密度或低密度的酸即可打入分酸柱8使用。

4、酸循环系统的使用方法：

A.各阀门的初始状态：第二酸阀14打开，其余第一酸阀13、第三酸阀15、第四酸阀16、排空阀30、进酸阀29、第一抽酸阀17、抽第二酸阀14均处于关闭状态。

B.回路连接：将回路中的电池串联，用导线连接到充放电机上。由于化成过程无酸液泄漏，电池端子可不打防锈油。

C.连接酸壶：将上、下酸壶与回路中每个电池正确连接。打开抽第二酸阀14，观察气压稳定后，负压表显示值与打开抽酸阀前的差异，检测酸壶连接的气密性。如有漏气，检查酸壶与电池的连接情况，排除故障。关闭抽第二酸阀14，恢复到初始状态。

D.酸循环的运行：

初次加酸：打开进酸阀29，将低密度的酸液放入分酸柱8中，液面达到指示的液位高度时，自动关闭进酸阀29。打开第一酸阀13，酸液在重力的作用下，进入到上酸壶9中，空气从排空管19中排出。因高度差原因，酸液不会从排空管19溢出。首批酸液加完后，关闭第一酸阀13。完成电池的初次加酸。

不连续加酸：

a.进酸：打开进酸阀29，将指定密度的酸液放入分酸柱8中，液面将各个单格均充满后，达到指示的液位高度时，进酸阀29自动关闭。

b.分酸：打开第一抽酸阀17，在负压和防并联抽酸管20的作用下，分酸柱8中各个单体的酸液彼此分隔。

c.放酸：打开第一酸阀13，同时关闭第一抽酸阀17。酸液在重力的作用下，进入到上酸壶9中，空气从排空管19中排出。第一酸阀13打开设定的时间后，自动关闭。

控制a.进酸、b.分酸、c.放酸、a.进酸……按先后顺序交错进行，即分酸柱8各个单格均充满时，第一酸阀13不会打开。酸液在分酸柱8中并联时，与上酸壶9不直接联通。

重复a.进酸、b.分酸、c.放酸的流程，酸液不连续地进入到上酸壶9中。

持续换酸：

d.抽酸：打开抽第二酸阀14，在排空管19连接的大气压和真空站负压的压力差作用下，酸液从上酸壶9通过电池，进入到下酸壶10中。抽第二酸阀14打开设定的时间后，自动关闭。

e.滴酸：在排空管19和酸液重力的作用下，即使抽第二酸阀14关闭，酸液仍会从上酸壶9通过电池，滴入到下酸壶10中。

重复d.抽酸、e.滴酸的流程，上酸壶9中的酸液通过电池，进入到下酸壶10中，完成电池中酸液的持续更换。

不连续排酸：

f.排酸：打开排空阀30，打开第三酸阀15，空气从排空阀30中进入，酸液在重力的作用下，从下酸壶10中进入到存酸柱12中。排空阀30、第三酸阀15打开设定的时间后，自动关闭。

g.出酸：打开第四酸阀16，存酸柱12中的酸液在重力作用上，进入到储酸罐1中。第四酸阀16打开设定的时间后，自动关闭。

控制f.排酸、g.出酸按先后顺序交错进行，即第三酸阀15和第四酸阀16不会同时打开，酸液在存酸柱12下方阀门打开而并联时，与下酸壶10不直接联通。

重复f.排酸、g.出酸交错进行的流程，酸液从下酸壶10中进入到存酸柱12，从存酸柱12进入到储酸罐1的过程不连续地进行。

完成电池的初次加酸后，持续进行不连续加酸、持续换酸、不连续排酸的运行，即可实现电池的自动加酸、酸循环。

设置分酸柱8、上酸壶9、下酸壶10、存酸柱12各单体有合适的体积，设置各酸管的合适管径，设置各酸阀具有合适的开、闭时间和流量大小，使得：

a.各单体从下酸壶10中流出的流量基本相同；

b.在酸循环过程中，保持上酸壶9中一直有酸存在，即可保持电池在化成过程中不缺酸；

c.下酸壶10存液量不会满溢，即保持从抽第二酸阀14中不抽出酸液，在下酸壶10中各单体酸液不会并联；

d.存酸柱12中存液容积不会满溢。

初次加酸和化成前期的加酸密度可为1.05g/mL～1.15g/mL，化成末期的加酸密度更换为电池的目标终了酸密度，如1.26g/mL～1.38g/mL。在中期转换时，也可以调整高密度配酸罐5、低密度配酸罐6的下口开度，控制酸密度的逐渐变化。

电池在开启酸循环一段时间后，即可开启充放电机进行电池化成。在整个化成过程中，酸液都没有产生并联，不会产生漏电电流。

不同密度的酸循环配合化成充放电程序，即完成酸循环化成。

E.酸循环的停止：

在电池化成即将结束前，极板化成完毕，电池中酸密度符合目标酸密度。只是电池处于富液状态，而非成品电池的酸体积时：

a.准备工作：

停止持续换酸流程，关闭抽第二酸阀14。

关闭手动的第二酸阀14。

停止不连续加酸流程，关闭进酸阀29，关闭第一抽酸阀17，打开第一酸阀13。

继续开启不连续排酸流程，在排空下酸壶10、存酸柱12中的酸液后，关闭不连续排酸流程。关闭排空阀30，关闭第三酸阀15，打开第四酸阀16。

b.排出上酸壶9中酸液：

打开抽第二酸阀14，手动打开各单体的第二酸阀14，当上酸壶9中酸液刚好排净时，立即关闭该单体的第二酸阀14。

操作中随时注意，当下酸壶10中酸量较多时，即关闭第二酸阀14，打开排空阀30，打开第三酸阀15，排去下酸壶10中酸液。

按上述操作，直至该化成回路中各单体中上酸壶9中酸液均刚好排净，移除上酸壶9不会有酸液泄漏，电池也不会缺酸。

关闭第一酸阀13，关闭抽第二酸阀14。打开排空阀30，打开第三酸阀15，排尽下酸壶10中酸液。

将各阀门调回初始状态，准备下一次酸循环化成。

c.酸液定量：

移除上酸壶9，用抽酸装置抽去目标酸量之外的多余酸量。

停止化成充放电程序，关闭该回路的充电机。

移去该回路中电池间的连接线，完成化成。

实施例2

与实施例1的唯一不同之处在于，电池槽底部设置有向内凸起的鞍座28，凸起的鞍座28小条分布在电池槽底，为了不影响极群组入槽与不影响电池装配，鞍座28的高度可设置为0.5-2mm，设置向内凸起的鞍座28，有利于化成时电解液在底部的扩散，如图4所示。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种酸循环化成系统，包括通过管道连接的储酸罐、配酸罐、压滤机、冷却塔、高密度配酸罐、低密度配酸罐与负压站，其特征在于，还包括分酸柱、上酸壶、下酸壶、电池化成架与存酸柱；其中，所述分酸柱的一端与高密度配酸罐及低密度配酸罐的管道相连，分酸柱的另一端与上酸壶的一端相连，上酸壶的另一端与置于电池化成架上的电池的一端可拆卸相连，电池的另一端与下酸壶的一端相连，下酸壶的另一端与存酸柱相连；所述的电池包括电池槽、极群与极群保护膜，所述的电池槽顶部设有用于进酸的安全阀孔，下部设有用于出酸的底孔，底孔上设有过盈配合的底塞；在分酸柱上设置防并联抽酸管且连接至负压站；使用极群底部极群保护膜有孔可透酸；所述储酸罐通过压滤机与所述配酸罐连接，所述配酸罐与所述冷却塔连接，所述冷却塔分别连接所述高密度配酸罐与所述低密度配酸罐，所述高密度配酸罐的出口与所述低密度配酸罐的出口合并到同一管道与所述负压站连接。

2.根据权利要求1所述的一种酸循环化成系统，其特征在于，所述电池还包括上盖片与底盖片，所述底孔的内侧或外侧设置有卡扣结构；所述的极群保护膜沿宽度方向具有多条折印，裁为单片后的极群保护膜的中部具有若干通孔。

3.根据权利要求2所述的一种酸循环化成系统，其特征在于，所述上酸壶的顶端设有若干排空管，所述上酸壶与分酸柱之间设有第一酸阀；所述上酸壶设有可更换的胶嘴，所述胶嘴与安全阀孔紧密配合。

4.根据权利要求1所述的一种酸循环化成系统，其特征在于，所述下酸壶设有可更换的胶嘴；所述下酸壶与电池之间设有第二酸阀，下酸壶与存酸柱之间设有第三酸阀，下酸壶上端的管口与相连的下酸壶的管口并联，通过管道与负压站相连，所述下酸壶与负压站之间的管道上，近下酸壶端设有排空阀，远下酸壶端设有第二抽酸阀。

5.根据权利要求1所述的一种酸循环化成系统，其特征在于，所述防并联抽酸管设有第一抽酸阀，所述防并联抽酸管通过第一抽酸阀连接负压站，分酸柱与高密度配酸罐及低密度配酸罐的管道上设有进酸阀，所述防并联抽酸管的高度低于分酸柱的单体高度。

6.根据权利要求1所述的一种酸循环化成系统，其特征在于，所述存酸柱与储酸罐之间设有第四酸阀。

7.根据权利要求3所述的一种酸循环化成系统，其特征在于，所述排空管最高处不低于分酸柱的最高点。

8.根据权利要求1所述的一种酸循环化成系统，其特征在于，所述的下酸壶的容积大于所述的上酸壶的容积。

9.一种酸循环化成方法，其特征在于，所述酸循环化成方法使用权利要求1-8任一项所述的酸循环化成系统，包括以下步骤：

A）初始状态：打开第二酸阀，关闭第一酸阀、第三酸阀、第四酸阀、排空阀、进酸阀、第一抽酸阀与第二抽酸阀；

B）回路连接：将回路中的电池串联，并连接至充放电机上；

C）连接酸壶：将上酸壶与下酸壶与回路中的电池连接，打开第二抽酸阀，检查气密性后，关闭第二抽酸阀；

D）酸循环运行：初次加酸流程：打开进酸阀，待分酸柱中液面达到指示高度后关闭；打开第一酸阀，酸液进入上酸壶中，加完后关闭第一酸阀；然后进行不持续加酸流程，持续换酸流程，不连续排酸流程的循环；

E）酸循环的停止：电池化成结束前，极板化成完毕，电池中酸密度符合目标酸密度，停止持续换酸流程，停止不连续加酸流程，排空下酸壶与存酸柱中的酸液后关闭不连续排酸流程；再排出上酸壶中的酸液，移除上酸壶，停止化成充放电程序，取出电池。

10.根据权利要求9所述的一种酸循环化成方法，其特征在于，所述极群保护膜的有孔处包裹极群底部。

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