TWI435488B - 復原蓄電池之方法及相關裝置 - Google Patents
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Description
本發明係有關電氣技術,尤指一種將化學能轉換成電能,並回復蓄電池供電能力的方法和裝置。
現今的能源供給問題主要來自於已發展國家及開發中國家,由於非再生資源有使用上的限制(例如:石油、天然氣…等),國家的進步造成能源供給的問題愈來愈嚴重。
且因全世界的經濟發展及特定的地形氣候,限制了風力發電、太陽能、潮汐發電等再生能源的使用。此外,研究再生能源從研究調查、示範計畫到實行需花費上億元的資金。在二十世紀時,多數人傾向於建造熱電能,此解決部分了液態碳氫化合物消耗的問題。建造熱電能的可能性在二十世紀末及二十一世紀初期已逐漸沒落。科學家相信全球暖化是因為二氧化碳破壞大氣層,造成溫室效應;而造成二氧化碳遽增的原因卻是熱電能所排放出的氣體。多數國家採用京都議定書中的協議,因而影響了熱電能的發展。
由於工業用電的成長、汽車產業的發展、製造業電機化,特別是提供人類使用所需的缺乏,自足能源的需求愈來愈高,在不同的
經濟產業及工業上,傳統蓄電池不斷的被使用。高效能可充電電池包含鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳金屬氧電池、鎳鋅電池、鋰電池,其被廣泛的使用在筆記型電腦、電子辭典、攝影機、手機…等小型的電子產品。
蓄電池解決了電能的需求,也提高人民生活福祉,但是當電池壽命用盡時,卻造成環境問題。據了解,當蓄電池被銷毀時,其組成成分會造成環境污染,這項因素促使人們不斷地研究提高蓄電池使用次數的方法。
根據資料顯示,有兩種方法去增加蓄電池的使用次數。這些方法可概分為機械式方法和電氣式方法。
蓄電池與化學電池等自足能源之電流是經過化學作用所產生的。充電後的化學電池會使電池內的化學合成物產生雜質,透過不斷的充電使用以及直流電的影響,電極材料會不斷的被消耗,致其品質逐漸下降。換句話說,這些化學元素是無法復原的。有許多不同種類的自足能源,其操作方式是基於化學作用的可逆性原理。蓄電池是一個眾所皆知的化學能電源。製造蓄電池所使用的二氧化鉛(PbO2)和蝕鉛(Pb)在硫酸電極的化學穩定性相當高。在鉛酸電池中,其有效材料利用因數(active material utilization factor)約在0.4,亦即,在蓄電池的運作當中只有40%的有效材料會與電極板產生化學作用;約有60%的化學物質並無起任何作用。換句話說,這60%的化學物質並沒有產生任何的變化,只有40%參與主要的化學變化,這40%的化學物質是可被復原的。
在習知技術中,許多復原蓄電池的方法是採用機械式的解決方案
。透過器材及配備去回復密封型蓄電池之零件及配備,其步驟包括在正負極之間將離子電導減量、打開電瓶外殼及回收電池的零件。在將離子電導減量時,是使用安全透氣管道去移除電解質液,並將電池冷卻至冷點,或是降至玻璃轉移溫度,使之凝固成聚合物(參照SU 1034559 A,26.04.1995;SU 877660 A,30.01.1981;RU 94025555 A1,20.05.1996;DE 4424825 A1,18.01.1986;RU 2201018 C2,05.03.1997;USSR證書號112833;斯恩尼:使用,儲存,及維修蓄電池,1991,c.94)。
再者,在已知回復鉛酸蓄電池的方法中,電池被區分成正負極半單位,收集這些無效的正負極板並更換一新電極板,再將此蓄電池透過重新組合及充電(斯恩尼:使用,儲存,及維修蓄電池,1991,c.94)。為了復原這些電池,必須使用一新電極板,其費用非常的昂貴。而且,此方法無法使用已沉澱的鉛,並導致環境污染。
另一個復原蓄電池的機械式解決方案是回收鉛酸蓄電池,當鉛酸蓄電池壽命用盡時,將其分成正負極半單位,將損壞的正極板分解成粉末,並混合電解質液,形成糰狀物體,將其放置於網狀置物上,壓縮且風乾。透過上述步驟,蓄電池將被重新組合,並且可重新充電(USSR證書號112833)。
在一個功能正常可使用的蓄電池中,硫酸會侵蝕極板,會導致一部分的正負極板剝落,使致沉澱。然而,電池內的所有元件並不會因電化學作用而完全崩解殆盡。由於極板會腐蝕,要使用純正極板是很困難的。另外,要將電解質液混合後的糰狀物轉換成化學活性物,此糰狀物必須經過形成程序才能產生化學活性。
以下敘述的復原鉛酸蓄電池方法可以消除上述的缺點。先將過度使用的電池分成正負極半單位,並將損壞的正極板分解成粉末,並混合電解質液,形成糰狀物體,將其放置於網狀物上,壓縮且風乾。透過上述步驟,蓄電池將被重新組合,並且可重新充電。損毀後的正極板顆粒會介於0.02~0.04μm,接下來需混合粉末及電解質液,其比例是1:0.13。此方法也包含從負極板上移除硫酸鹽化程度超過20%的蝕鉛,並將獲得的糰狀物體放置在網狀物上,在20~30大氣壓、30~100度的攝氏溫度烘乾24小時,將製得的正極板設置在正極半單位內,並將製得的硫酸鹽化程度小於20%的負極板設置在負極半單位內。在充電之前,將正負極板半單位裝置在蓄電池中,加入蒸餾水放置在蓄電池箱內,直流電必需介在0.03~0.05A,此時二氧化鉛會在正極板上形成,蝕鉛將會在負極板上成活性狀態,方可充電(RU 2076403)。
上述方法可消除USSR證書號112833之方法的缺點。然而,這些方法需要用到非常複雜的專業技術設備,而非一般汽車維修廠所能執行。
從技術程序和所需的輔助設備的角度來看,回復鉛酸電池的方法包含有:拆卸電池的成分;回收多餘的負電極質量,但不從柵板上移除;使用帆布將電極輕壓,將其與柵板一起放置於蒸餾水中浸泡後致晾乾,當其乾燥後,負電極質量將會減少;放置在450~500度攝氏高溫中直到呈現黃色粉末;加入蒸餾水混合至粉末,並混合硫酸濃度(1.40g/cm3)至糰狀物體;將糰狀物體塗抹至電極板,用膠棍滾壓兩次,在120 C的溫度下乾燥20~25秒或自然風乾4~6分鐘,然後再將膠棍包著紗布滾壓一次,將所製
造的電極板在45~50 C及95%以下的溼度焙固16~18小時;與上步驟相同的溫度下,濕度減少至75%焙固20小時;在68~70 C烘乾,空氣濕度在20%以下,放置12~14小時;將上述蓄電池零件組成(組合正負半單位的電極板、透過電化學物流轉移產品清理已用盡的電池,然後煮沸5分鐘),將其充電。(以技術及工具回復損壞的鉛酸蓄電池:技術科學博士論文,Ryazan,2000,頁74-77、89)。
當分析機械式復原鉛酸蓄電池方法的技術方案時,可以確定的是每個步驟都是技術性的程序,這必須花費許多人力及複雜的高科技設備來達成,這些缺點促使業界去找其他的解決方案來更有效率的回復鉛酸蓄電池。如前所述,其中的一種方式稱之為電氣式方法。
習知技術中有許多使用電氣方式復原蓄電池的方法(參照DD 38201 A;SU 909754 A,1982;SU 911677 A,1982;SU 1713015 A1,1992;Bolotskiy V.S.Chemical current sources,1981,c.238-239;US 4494062 A,1985;US 4568869 A,1986;Russian Industry,No.9,1999,c.18-20;SU 1702873 A3,1991;RU 9408854 A1,1996;SU 851569 A,1981;US 5631542 A,1997;US 5614805 A,1997;RU 2153741 C2,2000;RU 2025022 C1,1994;DE 3811371 A1,1990;RU 2226019 C1,2004;RU 2218696 C1,2003;SU 1534634 A1,1990;WO 91/07000,1991;US 5541966 A,1996;EP 0444617,1991;EP 1184928 A1,2002;WO 00/62397 A1,2000;JP 2001-118611 A,2001;JP 2006-032065 A,2006;JP
2000-323188 A,2000)。
比較電氣式方法與機械式方法後,可以發現電氣式方法使用的人力較少且處理程序較簡單,實現電氣式方法所需的器材與設備在一般的實驗室即可俱備。
另一種習知的回復電池的電壓源之方法是使用已被設定的週期性電壓脈衝之波幅及長度,其波幅介於2~200Hz,長度則介於在10-3~2 10-3,基於電壓源的內部電阻,將回復電流設置在5 10-2~15安培。此方法所涉及的機器設備包含使用時間信號產生器所定時的直流電電壓源,依照時間信號產生器設定時間長度及確保電壓脈衝有固定波幅,並在短時間上升,其長度固定,將電壓脈衝連結至電壓源極點(RU 2153741 C,1994)。
另一種習知的復原鎳鎘蓄電池的方法包含有:在放電之前,首先先測量電池的電壓,並記錄電池內的電流量,與預設好的數值做比較。在電池沒有短路元件的情況下,至少需要執行一個再生循環包含執行放電及充電的動作。放電及充電時都使用交流電來執行,該交流電具有固定的振幅、頻率為20KHz~80Hz、且相對於0V呈不對稱的鋸齒結構。在充電模式時,充電電流的平均數比率與放電電流的平均數比為(20-4):1;在放電電流模式時,其比為1:(4-20),其脈波振幅超過充電電流的平均數四到五倍。在電池中有短路元件的情況下,執行再生循環之前,要先初步使用正常電流充電。接著,將蓄電池連接至電容值為10,000μF且電壓充至25~60V的電容器數次,以比標稱數值(nominal value)低4~10倍的水平電流將電池充電至標稱數值。以0~0.5V的電壓將電池充電。依照技術規格將電池充電至最高值。不斷的重複放電再
生循環。
以上所述是必須執行的程序,所需裝備如下:一台電源裝置,並將充電及放電裝置接到電池上,充電及放電裝置是連接在蓄電池上的驅動發電機。還需一控制及指示器,使用控制電路將驅動發電機連接至控制及指示器。將驅動發電機的輸出端連接至電流產生器的輸入端,並將電流產生器的輸出端連接至蓄電池與控制及指示。其中附加的電容器還會設置有開關,以確保可將電壓從25V轉換至60V,並連接至蓄電池(RU 2185009 C,2000)。
使用電氣式技術來回復蓄電池比使用機械式方法減少許多缺點,特別是較簡化的回復程序。但使用電氣技術回收蓄電池的電能並無法與新電池的電能相比較,因此重複充電使用的次數相當有限。
習知的方法是透過雙極性的脈衝電流對蓄電池充電,此方法受到單極電流脈衝間斷順序的影響(順序的形成是透過限制容量的直流電方式),此時放電電流脈衝振幅會嵌入其間斷空格。在電池被回收時,使用操縱電波會減少熱量的散發,是較好的可行方案。在執行單極電流電波時,間斷與電波之間會不斷的交替,此時,靜電極化成長的速度逐漸趨緩,由於放電電波振幅會導致去極化,因此靜電極化相對的減少(SU 1534634 A1)。技術操作顯示,以上述的方法去回收的電池,電池組件開始起反應,逐漸形成結晶體。在程序初期,由於電池的正極及電解質液的接觸減少,電池將會逐漸失去電能並會增加內阻;在程序末期,成長中的結晶體將會破壞區分正負極電板。在回復的程序中,蓄電池會顯示高能量,但因為其自放電電流過高,故不適合進一步去利用。
上述之充電電池與復原電池的缺點可用另一種方法克服,其步驟是在電池內輸入充電電流將其充電,並用機械震動以脈衝串聯的方式使用充電脈衝,其頻率介於3~30KHz(RU 2226019 C,2002)。
事實上,藉由放電脈衝的作用,在蓄電池表面的大型晶體結構的體積會縮小,減少了蓄電池充電時的內阻。同時,這也會導致正極的活性物因不可逆的衰變而腐蝕的速度加快,使得活性物的單一性和機械強度失去作用。
依據技術本質和所達成的結果而言,與本發明的概念最接近的蓄電池復原方法是先使用直流電對蓄電池預先充電,再使用連續性的矩形電流脈衝將電池充電。在充電的程序中,測量電池的電壓、電解質溫度及密度,將這些的參數質記錄在測量裝置的記憶體內。在開始進行復原電池的程序之前,將復原電池的技術程序的參數記錄在測量裝置上。復原蓄電池時,將這些參數與先前記錄的參數做比較。若有所不同,則修正所記錄的參數值。當蓄電池的參數與測量裝置內的參數互相吻合時,則停止使用直流電對蓄電池充電的步驟。之後,利用矩形電流脈衝對蓄電池進行充電,該矩形電流脈衝的長度在150~600ms之間,其兩個脈衝間的間隔為2~6秒。當電解質溫度低於預設數值時,維持電流脈衝的振幅。若電解質溫度高於預設的數值,則將電流脈衝的振幅降低到電解質溫度可降低至預設數值範圍的大小。當測量所得之數值達到預設且與結束電池充電程序相對應之目標值時,終止充電程序。之後,藉由放電的方式測量電池內的電容量,當電壓到達電池規格之最大允許極限時,則停止放電程序。當蓄電池的電容量低於
標稱數值的80%時,則重複進行前述的蓄電池復原程序(RU 2309509 C,2006)。
上述的技術解決辦法克服了許多習知技術的缺點,然而,這種復原電池的方法需要很長的時間,電池容量也不能復原至其標稱數值且會在復原電池之程序當中會消耗相當多的電力。
與本發明的概念最接近的蓄電池復原裝置包含充電電流源組、電流感測器、電壓感測器、溫度感測器、電解質密度計、記憶體裝置、處理器、介面裝置、指示單元及解碼器,其中記憶體裝置與訊號機的輸入端連接至處理器。電流感測器、電壓感測器、溫度感測計、電解質密度計則透過介面裝置連接至處理器。處理器的輸出端與解碼器的輸入端互相連結,解碼器的第一輸出端用來控制充電單元,並將其互相連接,解碼器的第二輸出端則是與充電位元的輸入端連接。(RU 2309509 C,2006)。前述的裝置可消除其他習知技術的缺點,且最多可提升蓄電池的容量至標稱水準的80%。但是使用這種裝置來復原蓄電池需花費很多時間,約96~144小時,而回復後的電池容量約在70~87%的範圍。再者,此方法將會消耗非常大的電力。
本案提出了的復原蓄電池的方法及設備,可消除上述習知技術的缺點,有效破壞蓄電池內的結晶形成,並加速蓄電池內化學結構的復原過程。
藉由本案提出的架構,可完全清潔在蓄電池極板上的硫酸鉛,將電池容量復原到標稱水準的97~99%所需的時間減少至30-45小時
,以及在復原程序中減少3~5倍的電力消耗。
為達成前述的技術功效,本案提出了一種復原蓄電池的方法,其包含有:使用直流電將蓄電池預先充電;在充電的程序中,測量通過該蓄電池的電壓及電解質溫度和密度;記錄測量所得之參數值;在復原該蓄電池之前,記錄預定的蓄電池復原程序參數值至記憶體裝置上;在復原該蓄電池的過程中,比較所記錄的預定參數值與實際測量所得之參數值,若實際測量所得之參數值脫離預定的參數值,則修正實際測量所得之參數值;當實際測量所得之蓄電池參數值達到記錄於該記憶體裝置內之預定參數值,則停止使用直流電對該蓄電池進行充電的步驟;之後,若電解質的溫度低於一預定的溫度值,則利用連續性矩形電流脈衝對該蓄電池充電,並維持該等脈衝的振幅,而若電解質的溫度高於該預定溫度值,則將矩形脈衝電流的振幅減少至可使電解質溫度降低至該預定溫度值的大小,其中該連續性矩形電流脈衝的大小在400A~480A之間,且負載因子介於100~400;在用來充電的矩形電流脈衝間的空檔中,對該蓄電池進行放電;當實際測量所得之參數值達到與終止電池充電程序相對應之預定參數值時,停止利用矩形脈衝進行充電並於充電空檔中進行放電的循環;之後,使用該蓄電池的控制放電來測量電池容量;以及當該蓄電池的電池電壓達到該電池之最大極限時,停止該控制放電程序。
本案提出了一種復原蓄電池的裝置,其包含有:一充電單元,其輸出端連接至該蓄電池;一電流感應器;一電壓感測器;一溫度感測器;一電解質密度計;一記憶體裝置;一處理器;一介面裝置;一指示單元;一解碼器;以及一放電單元;其中,該記憶體
裝置及該指示單元皆連接至該處理器;其中該電流感應器、該電壓感測器、該溫度感測器及該電解質密度計透過該介面裝置連接至該處理器;其中該處理器的輸出端連接至與該解碼器的輸入端;其中該解碼器的第一輸出端連接至控制該充電單元之連結的一輸入端,該解碼器的第二輸出端連接至控制該充電單元參數之一輸入端;其中該放電單元的輸入端透過該解碼器連接至該處理器,且該放電單元的輸出端連接至該蓄電池。
本發明的其他特色與優點將會在之後進一步說明。
1‧‧‧蓄電池
2‧‧‧充電單元
3‧‧‧處理器
4‧‧‧介面裝置
5‧‧‧電流感應器
6‧‧‧電壓感測器
7‧‧‧溫度感測器
8‧‧‧電解質密度計
9‧‧‧解碼器
10‧‧‧放電單元
11‧‧‧記憶體裝置
12‧‧‧指示單元
圖1為實施本發明復原蓄電池之方法所需裝置的示意圖。
圖2為對蓄電池進行充放電的直流電與脈衝電流的時序圖。
用來實施本發明的蓄電池復原方法的裝置包含有:一充電單元2,其輸出端連接至要復原的蓄電池1;一處理器3;一介面裝置4;一電流感應器5;一電壓感測器6;一溫度感測器7;以及一電解質密度計8。電流感應器5、電壓感測器6、溫度感測器7以及電解質密度計8透過介面裝置4連接至處理器3,處理器3的輸出端則連接至解碼器9的輸入端。解碼器9的第一輸出端用來控制充電單元2,解碼器9的第二輸出端用來控制充電位元2的參數,解碼器9的第三輸出端則連接至放電單元10的控制輸入端,放電單元10的輸出端連接至蓄電池的輸入端。本案提出的裝置還包含一記憶體裝置11和一指示單元12,兩者皆連接至處理器3。
以下將進一步說明以前述裝置來實施本發明之蓄電池復原方法的
運作。在開始復原蓄電池之前,將復原蓄電池之技術程序中的所有必要參數值,輸入至控制器的記憶體裝置內。該控制器可利用一通用處理器來實現,而前述的處理器則會在復原電池的整個技術循環過程中控制該等參數值。監測復原蓄電池進行中的技術程序參數,如蓄電池元件的充放電電流及電壓、電解質溫度及密度等,是使用各參數相關感測器來進行,而進行中的技術程序參數的資訊則會被輸入至處理器內。依照程式的設定,處理器會處理收到的資訊,並將監測到的進行中的技術程序參數值與預設的參數值做比較,並依據比較的結果產生控制充電單元的訊號。依照該控制訊號,要復原的蓄電池會先使用直流電進行預充電。依蓄電池的放電等級而定,其預充電時間大約在數小時左右。當參數的值達到預先輸入處理器記憶體中的預設值時,則停止使用直流電充電,其中該預設值通常為該蓄電池充電量的三分之一。例如,在酸蓄電池的實施例中,當電解質密度達到1.18~1.19g/cm3,且流經蓄電池元件的電壓達到1.85V時,則停止對酸蓄電池的預充電動作。之後,利用圖2中所繪示的連續性矩形電流脈衝對蓄電池進行充電與放電。該電流脈衝的長度與頻率視蓄電池電極種類及狀態而定。在充電的過程中,該電流脈衝的振幅經過預設時間長度後會做離散式的調整,該預設時間長度是依據蓄電池內的元件跨壓量測結果決定。因此,對於鹼性電池來說,該預設電壓應介於1.1V~1.6V的範圍;對於酸性電池來說,其範圍應為2.0V~2.6V。復原充電蓄電池的程序,是以充電及放電電流脈衝的預設最適振幅來進行。如果電解質溫度超過預先儲存在處理器記憶體的數值,充電電流需減少直到電解質溫度回到預定範圍內。當被監測的參數,例如通過蓄電池的穩定電壓值或是穩定的電
解質密度,達到預先輸入至處理器記憶體中,且與終止復原蓄電池充電程序相對應的數值時,便停止電池的復原程序。完成上述充電程序後,再經由放電程序來測量蓄電池容量。當蓄電池的電壓達到電池電壓規格之下限時,便停止放電程序。在進行此程序時,蓄電池的控制放電電流之數值應符合蓄電池之規格資料所提及相似參數值。如果蓄電池的容量低於標稱數值的90%,則建議重複執行此復原程序。
根據研究及實驗的資料結果,申請人相信在蓄電池的分子層級中會進行複雜的物理化學程序。使用400A~480A的脈衝電流對原子充放電千分之一秒左右的時間,隨著撞擊原子核外在的一電子至金屬傳導頻帶,並從傳導頻帶返回原子核的外殼,在立方體面心晶格上會發生共振效應,藉此完成從其中一種晶格型態轉成另一種型態的電子轉換。所發生的共振效應可將有硫酸鉛的極板100%的清除乾淨,並瓦解鹼性蓄電池中的電極結晶。透過模擬和實驗驗證,得到本案所請求的電流範圍值與負載比率。
以下說明實施本發明之復原蓄電池方法的裝置的運作方式。要回復電池時,將蓄電池1連接至充電單元2及放電單元10兩者的輸出端;將監測復原蓄電池程序的主要參數的感應器,亦即,電流感應器5、電壓感測器6、電解質溫度器7及電解質密度計8,透過介面裝置4連接至處理器3的輸入端。處理器3會偵測蓄電池的情況及監測蓄電池的復原參數,並將參數值顯示在指示單元12上。
在開始復原蓄電池之前,透過預先診斷蓄電池的狀況,並監測復原參數值,將其輸入在記憶體裝置11。在復原蓄電池程序的一開始,解碼器9的第一輸出端會形成一訊號,並輸出至連充電單元2
以控制充電單元2的連接。根據這個訊號,會開始對蓄電池作預充電的動作,並持續一段預設時間,在這段預設時間內,處理器3會比較進行中的程序參數與先前輸入在記憶體裝置11的數值。當監測中的參數值達到與記憶體裝置11內的參數值相同時,處理器3會產生並將控制訊號透過解碼器9輸出至充電單元2和放電單元10,控制充電單元2的連接和控制放電單元10的連接,以進行二者的切換。接著,開始對蓄電池進行充電,在充電的過程中,以連續的矩形電流脈衝通過蓄電池,該電流脈衝的長度是依據要復原的蓄電池的類型和條件來決定,且介於150~600ms之間。在充電脈衝之間的空檔中,對蓄電池進行放電的動作,並維持矩形脈衝的振幅不變。同時,當以連續性的矩形電流脈衝通過蓄電池時,處理器3會監測蓄電池充電程序的當前參數值,並將數值與先前存入在記憶體裝置中的數值互相比較。當復原蓄電池技術程序的被控參數脫離預定的數值時,處理器3會產生一適當的訊號,並透過解碼器9傳送至充電單元2,以控制充電單元2的參數,並對其輸出的參數進行校正,直到受控的技術程序參數達到先前存入記憶體裝置11中的數值為止。當監測中的參數值達到與完成蓄電池充電程序相對應之目標值(這些參數值也已被預先存入裝置記憶體11內)時,處理器3會發出訊號來放開充電單元2及放電單元10。最後,藉由測量蓄電池容量作為蓄電池復原程序的結尾。為了達到此目的,可將蓄電池連接到一負載,以放電一預定量的電流。當電池的跨壓到達電池規格之最大允許極限時,便停止電池的放電程序。若經過測量發現電池容量低於其標稱水準的90%,則重複進行上述的復原循環。
因此,依照本案所請之發明,可確保本案提出的技術方案能在商用標準配備上,對許多種的自足電源進行復原的技術程序。相較於習知技術,本案提出的方法減少兩至三倍復原自足電源所需的時間,並可將蓄電池復原後的電量實質增加至其標稱數值,且減少3~5倍的電力消耗。與其他較相近的技術比較下,實施本發明之方法的裝置去除了額外設備(放電裝置約重50kg)的必要性,也不需要將蓄電池在充電裝置與放電裝置之間進行切換。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1‧‧‧蓄電池
2‧‧‧充電單元
3‧‧‧處理器
4‧‧‧介面裝置
5‧‧‧電流感應器
6‧‧‧電壓感測器
7‧‧‧溫度感測器
8‧‧‧電解質密度計
9‧‧‧解碼器
10‧‧‧放電單元
11‧‧‧記憶體裝置
12‧‧‧指示單元
Claims (3)
- 一種復原蓄電池的方法,其包含有:使用直流電將蓄電池預先充電;在充電的程序中,測量通過該蓄電池的電壓及電解質溫度和密度;記錄測量所得之參數值;在復原該蓄電池之前,記錄預定的蓄電池復原程序參數值至記憶體裝置上;在復原該蓄電池的過程中,比較所記錄的預定參數值與實際測量所得之參數值,若該實際測量所得之參數值脫離預定的參數值,則修正該實際測量所得之參數值;當該實際測量所得之參數值達到記錄於該記憶體裝置內之該預定參數值,則停止使用該直流電對該蓄電池進行充電的步驟;之後,若該電解質溫度低於一預定溫度值,則利用連續性矩形電流脈衝對該蓄電池充電,並維持該等脈衝的振幅,而若該電解質溫度高於該預定溫度值,則將該矩形電流脈衝的振幅減少至可使該電解質溫度降低至該預定溫度值的大小,其中該連續性矩形電流脈衝的大小在400A~480A之間,且負載因子介於100~400;在用來充電的該矩形電流脈衝間的空檔中,對該蓄電池進行放電;當該實際測量所得之參數值達到與終止電池充電程序相對應之預定參數值時,停止利用該矩形電流脈衝進行充電並於充電空檔中 進行放電的循環;之後,使用該蓄電池的控制放電來測量電池容量;以及當該蓄電池的電池電壓達到該電池之最大極限時,停止該控制放電程序。
- 如請求項1所述之方法,另包含有:在復原程序後,若該蓄電池的電池容量低於標稱數值的90%,則重複進行該蓄電池的復原步驟。
- 一種用來實施請求項1所述之方法的裝置,其包含:一充電單元,其輸出端連接至該蓄電池;一電流感應器;一電壓感測器;一溫度感測器;一電解質密度計;一記憶體裝置;一處理器;一介面裝置;一指示單元;一解碼器;以及一放電單元;其中,該記憶體裝置及該指示單元皆連接至該處理器;其中,該電流感應器、該電壓感測器、該溫度感測器及該電解質密度計透過該介面裝置連接至該處理器;其中,該處理器的輸出端連接至該解碼器的輸入端;其中,該解碼器的第一輸出端連接至控制該充電單元之連結的一輸入端,該解碼器的第二輸出端連接至控制該充電單元參數之一輸入端;其中,該放電單元的輸入端透過該解碼器連接至該處理 器,且該放電單元的輸出端連接至該蓄電池。
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