CN114243137A - 一种铅酸电池多阶段充放电内化成工艺 - Google Patents

一种铅酸电池多阶段充放电内化成工艺 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种铅酸电池多阶段充放电内化成工艺，本申请通过对完成注酸的电池进行小电流化成充电，保证电池内部正负极板上活性物质与板栅界面免遭破坏，活性物质转化充分，结构稳定，从而提升电池组的一致性和循环寿命；并且，该工艺严格控制电池的静置时间，使得电池内部聚积的活性物质和硫酸的反应热相对较少，紧接着采用小电流对电池进行充电，外加上电池置于水浴冷却的环境，使电池内部的温度得到有效控制，有效的避免了负极活性物质中木素的水化分解，从而使电池的低温放电性也得到保障。

Description

一种铅酸电池多阶段充放电内化成工艺
技术领域
本申请涉及铅酸蓄电池领域，尤其涉及一种铅酸电池多阶段充放电内化成工艺。
背景技术
现有技术中，蓄电池的化成工艺分内化成及外化成工艺两种方式，现有蓄电池内化成过程中采用一次加酸充电完成，并且加入的电解液密度高，造成蓄电池在内化成过程中充电时间长，为了缩短生产周期，需提高充电阶段的电流，充电阶段各阶段电流提高后发现电池的一致性降低。电动道路车用铅酸蓄电池以电池组整组方式投入市场使用，若电池一致性不好，影响整组电池的使用寿命，造成退货损失以及品牌形象受损。
因此，如何在保证较短生产周期的同时提升电池组的一致性是本领域人员需要研究的方向。
发明内容
本申请的一个目的是提供一种铅酸电池多阶段充放电内化成工艺，以解决现有技术中如何提高电池一致性的问题。
根据本申请的一个方面，提供了一种铅酸电池多阶段充放电内化成工艺，包括如下步骤：
1)加酸后静置时间≤0.5h；
2)以0.005C～0.015C的电流恒流充电10min；
3)以0.01C～0.03C的电流恒流充电10min；
4)以0.03C～0.05C的电流恒流充电0.5h；
5)以0.06C～0.10C的电流恒流充电0.5h；
6)以0.15C～0.25C的电流恒流充电12.0h；
7)静置0.5h；
8)以0.15C～0.25C的电流恒流充电4.5h；
9)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
10)以0.15C～0.25C的电流恒流充电5.0h；
11)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
12)以0.15C～0.25C的电流恒流充电7.0h；
13)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
14)以0.15C～0.21C的电流恒流充电5.0h；
15)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
16)以0.14C～0.18C的电流恒流充电7.0h；
17)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
18)以0.12C～0.18C的电流恒流充电6.0h；
19)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
20)以0.10C～0.14C的电流恒流充电8.0h；
21)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
22)以0.10C～0.14C的电流恒流充电3.0h；
23)以0.08C～0.12C的电流恒流充电7.0h；
24)以0.33C的电流恒流放电至10.0V/只；
25)以0.15C～0.25C的电流恒流充电3.5h；
26)以0.12C～0.18C的电流恒流充电2.0h；
27)以0.10C～0.14C的电流恒流充电1.0h；
28)以0.08C～0.12C的电流恒流充电4.0h。
进一步地，上述铅酸电池内化成充放电过程处于水浴环境，水浴温度为20～35℃。
进一步地，上述铅酸电池内化成充电前所添加的电解液密度为1.245～1.255g/cm3。
进一步地，上述铅酸电池内化成过程中充放电电流控制在±0.01A。
进一步地，上述铅酸电池内化成充放电过程中，电池内部温度小于等于56℃。
与现有技术相比，本申请通过对完成注酸的电池进行小电流化成充电，能够保护板栅和活性物质的界面在充电过程中不受损伤，即保护板栅和活性物质的界面，提高了电池的一致性。并且，该工艺严格控制电池的静置时间，使得电池内部聚积的活性物质和硫酸的反应热相对较少，紧接着采用小电流对电池进行充电，充电初期，正负极板的内阻大，这样电池产生的焦耳热量少，充电过程活性物质的转化过程为吸热反应，其活性物质的转化会带走一部分活性物质与硫酸的反应热，外加上电池置于水浴冷却的环境，使电池内部的温度得到有效控制，有效的避免了负极活性物质中木素的水化分解，从而使电池的低温放电性能也得到保障。即采用该工艺对电池进行化成充放电，能保证电池内部正负极板上活性物质与板栅界面免遭破坏，活性物质转化充分，结构稳定，同时电池内温度可以有效控制，从而提升电池组的一致性和循环寿命。
具体实施方式
下面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。
实施实例1：铅酸电池内化成充电前所添加的电解液密度为1.245g/cm3，且电池化成充电过程的处于水浴环境，水浴温度30℃，控制电池内部温度控制≤56℃，充放电电流控制在±0.01A。
1)加酸后静置时间≤0.5h；
2)以0.01C的电流恒流充电10min；
3)以0.02C的电流恒流充电10min；
4)以0.04C的电流恒流充电0.5h；
5)以0.08C的电流恒流充电0.5h；
6)以0.2C的电流恒流充电12.0h；
7)静置0.5h；
8)以0.2C的电流恒流充电4.5h；
9)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
10)以0.2C的电流恒流充电5.0h；
11)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
12)以0.2C的电流恒流充电7.0h；
13)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
14)以0.18C的电流恒流充电5.0h；
15)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
16)以0.16C的电流恒流充电7.0h；
17)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
18)以0.15C的电流恒流充电6.0h；
19)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
20)以0.12C的电流恒流充电8.0h；
21)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
22)以0.12C的电流恒流充电3.0h；
23)以0.10C的电流恒流充电7.0h；
24)以0.33C的电流恒流放电至10.0V/只；
25)以0.2C的电流恒流充电3.5h；
26)以0.15C的电流恒流充电2.0h；
27)以0.12C的电流恒流充电1.0h；
28)以0.1C的电流恒流充电4.0h。
实施实例2：铅酸电池内化成充电前所添加的电解液密度为1.245g/cm3，且电池化成充电过程的处于水浴环境，水浴温度30℃，控制电池内部温度控制≤56℃，充放电电流控制在±0.01A。
1)加酸后静置时间≤0.5h；
2)以0.005C的电流恒流充电10min；
3)以0.01C的电流恒流充电10min；
4)以0.03C的电流恒流充电0.5h；
5)以0.06C的电流恒流充电0.5h；
6)以0.15C的电流恒流充电12.0h；
7)静置0.5h；
8)以0.15C的电流恒流充电4.5h；
9)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
10)以0.15C的电流恒流充电5.0h；
11)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
12)以0.15C的电流恒流充电7.0h；
13)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
14)以0.15C的电流恒流充电5.0h；
15)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
16)以0.14C的电流恒流充电7.0h；
17)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
18)以0.12C的电流恒流充电6.0h；
19)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
20)以0.10C的电流恒流充电8.0h；
21)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
22)以0.10C的电流恒流充电3.0h；
23)以0.08C的电流恒流充电7.0h；
24)以0.33C的电流恒流放电至10.0V/只；
25)以0.15C的电流恒流充电3.5h；
26)以0.12C的电流恒流充电2.0h；
27)以0.10C的电流恒流充电1.0h；
28)以0.08C的电流恒流充电4.0h。
实施实例3：铅酸电池内化成充电前所添加的电解液密度为1.245g/cm3，且电池化成充电过程的处于水浴环境，水浴温度30℃，控制电池内部温度控制≤56℃，充放电电流控制在±0.01A。
1)加酸后静置时间≤0.5h；
2)以0.015C的电流恒流充电10min；
3)以0.03C的电流恒流充电10min；
4)以0.05C的电流恒流充电0.5h；
5)以0.10C的电流恒流充电0.5h；
6)以0.25C的电流恒流充电12.0h；
7)静置0.5h；
8)以0.25C的电流恒流充电4.5h；
9)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
10)以0.25C的电流恒流充电5.0h；
11)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
12)以0.25C的电流恒流充电7.0h；
13)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
14)以0.21C的电流恒流充电5.0h；
15)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
16)以0.18C的电流恒流充电7.0h；
17)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
18)以0.18C的电流恒流充电6.0h；
19)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
20)以0.14C的电流恒流充电8.0h；
21)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
22)以0.14C的电流恒流充电3.0h；
23)以0.12C的电流恒流充电7.0h；
24)以0.33C的电流恒流放电至10.0V/只；
25)以0.25C的电流恒流充电3.5h；
26)以0.18C的电流恒流充电2.0h；
27)以0.14C的电流恒流充电1.0h；
28)以0.12C的电流恒流充电4.0h。
从上述实施例的化成结果来看，电池组(4只组)放电至42.0V，电池组各电池负载压差≤250mV，100％DOD循环200次内电池组各电池负载压差≤800mV，电池组100％DOD循环寿命≥280次。所述工艺保证电池内部正负极板上活性物质与板栅界面免遭破坏，活性物质转化充分，结构稳定，电池内温度稳定，从而提升电池组的一致性和循环寿命。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铅酸电池多阶段充放电内化成工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)加酸后静置时间≤0.5h；
2)以0.005C～0.015C的电流恒流充电10min；
3)以0.01C～0.03C的电流恒流充电10min；
4)以0.03C～0.05C的电流恒流充电0.5h；
5)以0.06C～0.10C的电流恒流充电0.5h；
6)以0.15C～0.25C的电流恒流充电12.0h；
7)静置0.5h；
8)以0.15C～0.25C的电流恒流充电4.5h；
9)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
10)以0.15C～0.25C的电流恒流充电5.0h；
11)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
12)以0.15C～0.25C的电流恒流充电7.0h；
13)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
14)以0.15C～0.21C的电流恒流充电5.0h；
15)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
16)以0.14C～0.18C的电流恒流充电7.0h；
17)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
18)以0.12C～0.18C的电流恒流充电6.0h；
19)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
20)以0.10C～0.14C的电流恒流充电8.0h；
21)以0.33C的电流恒流放电0.25h；
22)以0.10C～0.14C的电流恒流充电3.0h；
23)以0.08C～0.12C的电流恒流充电7.0h；
24)以0.33C的电流恒流放电至10.0V/只；
25)以0.15C～0.25C的电流恒流充电3.5h；
26)以0.12C～0.18C的电流恒流充电2.0h；
27)以0.10C～0.14C的电流恒流充电1.0h；
28)以0.08C～0.12C的电流恒流充电4.0h。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述铅酸电池内化成充放电过程处于水浴环境，水浴温度为20～35℃。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述铅酸电池内化成充电前所添加的电解液密度为1.245～1.255g/cm3。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，充放电电流控制在±0.01A。
5.根据权利要求2-4任意一项所述的工艺，其特征在于，电池内部温度小于等于56℃。
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