CN108767347A - 一种20Ah铅酸蓄电池用高效内化成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池制备领域，公开了一种20Ah铅酸蓄电池用高效内化成方法，该方法包含以下步骤：1）将20Ah铅酸蓄电池加酸后静置1‑1.5h；2）以1A的电流充电1‑2h；3）以2A的电流充电1.5‑2h；4）以3A的电流充电3‑3.5h；5）以5A的电流充电7‑7.5h；6）以2.5A的电流充电6‑6.5h；7）以3A的电流放电1‑2h；8）以3.7A的电流充电2h；9）以0‑10A的电流分别充电和/或放电若干次，每次充电和/或放电时间0.25‑4h。本发明调整电池内化成初期的充放电时间、次序及电流大小，将化成时间控制在2天以内，化成效果好，成本低。

Description

一种20Ah铅酸蓄电池用高效内化成方法
技术领域
本发明涉及电池制备领域，尤其涉及一种20Ah铅酸蓄电池用高效内化成方法。
背景技术
电动自行车近年来已经非常普及，其主要的动力源为铅酸蓄电池，铅酸蓄电池主要有两种化成方式：一种是电池外化成，将极板化成组装成电池后进行补充电，另一种为电池内化成，生极板直接组装成电池成品，然后再进行化成；而外化成比内化成排出的酸液、污水和粉尘都多，严重污染环境，因此内化成工艺具有一定的优势。
申请号为201410541611.7的中国专利公开了一种铅酸蓄电池多阶段充放电内化成工艺，该工艺采用多级充电放电，不仅能缩短电池的化成充电时间以及降低单片极板对电量的消耗，降低能耗，并且降低了产品的生产成本。但是该工艺用时需要3天，时间较长，能耗较高，化成效果稍差。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种20Ah铅酸蓄电池用高效内化成方法，通过调整电池内化成初期的充放电时间、次序及电流大小，令20Ah铅酸蓄电池内化成效果好，所需化成时间短、成本低，适于实际工业生产。
本发明的具体技术方案为：该方法包含以下步骤：
1)将20Ah铅酸蓄电池加酸后静置1-1.5h；
2)电池以1A的电流恒流充电1-2h；
3)电池以2A的电流恒流充电1.5-2h；
4)电池以3A的电流恒流充电3-3.5h；
5)电池以5A的电流恒流充电7-7.5h；
6)电池以2.5A的电流恒流充电6-6.5h；
7)电池以3A的电流恒流放电1-2h；
8)电池以3.7A的电流恒流充电2h；
9)电池以0-10A的电流分别恒流充电和/或放电若干次，每次充电和/或放电时间0.25-4h。
注入的电解液为电池正常使用时的电解液密度，无需更换电解液，但是电解液密度高，化成难度大，需要较多的时间和电量；化成开始时，极板中活性物质以硫酸铅占多数，硫酸铅为不良导体，与板栅接触电阻大，化成生成物正极为PbO2，负极为Pb，正极板导电性在前期较长时间都比较差；化成前期充电电流小，短时小电流充电后，极板充电接受能力强，可以加大充电电流，电池产生热量小；化成中期，电池充电接受能力下降，电池端电压逐渐上升，充电副反应增加，温升增加，充电效率下降，采用适中电流密度充电；化成后期，电流接受能力差，电流密度要求更小。还有研究发现在充电中加入放电，可以提高充电接受能力，提高充电效率，减少充电时间，减少充电量。
但是电流大小的选择，充放电的次序以及充放电的时长等因素对电池化成时间及电池性能的影响还没有统一的规律，并且这些因素之间互相干扰，本发明针对20Ah铅酸蓄电池，通过大量尝试，根据多年经验，调整电池内化成初期的充放电时间、次序及电流大小，将其化成时间控制在2天以内，化成效果好，成本低，所得电池性能佳。
作为优选，所述步骤1)中铅酸蓄电池所添加的电解液密度为1.250g/cm3。
作为优选，所述步骤1)中铅酸蓄电池中单格含酸量为214ml/单格。
作为优选，所述步骤2)-9)中电池处于水浴环境，水浴温度30-40℃，电池内部温度≤55℃。
化成温度高则化成效率高，但是容易发生分解、腐蚀，化成温度低则效率低，但是不会影响电池性能，因此本发明将水浴温度保持在30-40℃，化成效率适中，电池内部温度≤55℃，防止电池损坏。
作为优选，所述步骤2)-9)中充放电电流误差在±0.01A以内。
电流的大小对化成效果的影响很大，因此误差必须保持在±0.01A以内。
作为优选，所述步骤2)-9)中电池的富液壶内单格酸量液面一致。
电池化成过程中不可出现缺酸现象，因此电池的富液壶内单格酸量液面一致。
作为优选，所述步骤9)中充电和/或放电次数为22次。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明针对20Ah铅酸蓄电池，通过大量尝试，根据多年经验，调整电池内化成初期的充放电时间、次序及电流大小，将其化成时间控制在2天以内，化成效果好，成本低，所得电池性能佳。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
将电池化成充电前所添加的电解液密度控制在1.250g/cm3，且电池化成充电过程的处于水浴环境，水浴温度30℃，电池内部温度控制≤55℃，充放电电流控制在±0.01A。
1)将20Ah铅酸蓄电池加酸后静置1h；
2)电池以1A的电流恒流充电2h；
3)电池以2A的电流恒流充电2h；
4)电池以3A的电流恒流充电3.5h；
5)电池以5A的电流恒流充电7.5h；
6)电池以2.5A的电流恒流充电6.5h；
7)电池以3A的电流恒流放电2h；
8)电池以3.7A的电流恒流充电2h；
9)电池按表1的电流和充放电时间进行充放电，直至结束。
表1.步骤9)
阶段 电流/A 时间/h
1 -3 1
2 3.7 2
3 -3 1
4 3.7 2
5 2.5 2
6 -5 3
7 5 4
8 -5 0.25
9 3.5 4
10 2.5 2
11 -10 0.25
12 5 4
13 -5 0.25
14 3.5 4
15 -5 0.25
16 2.5 4
17 2 2
18 0 1
19 0.4 4
20 2 0.25
21 0 0.3
22 -2 0.3
实施例2
除化成步骤1)-8)为：
1)将20Ah铅酸蓄电池加酸后静置1h；
2)电池以1A的电流恒流充电1h；
3)电池以2A的电流恒流充电2h；
4)电池以3A的电流恒流充电3h；
5)电池以5A的电流恒流充电7h；
6)电池以2.5A的电流恒流充电6h；
7)电池以3A的电流恒流放电1h；
8)电池以3.7A的电流恒流充电2h；
其余方法与实施例1完全一致。
实施例3
除化成步骤1)-8)为：
1)将20Ah铅酸蓄电池加酸后静置1.5h；
2)电池以1A的电流恒流充电1.5h；
3)电池以2A的电流恒流充电1.5h；
4)电池以3A的电流恒流充电3.5h；
5)电池以5A的电流恒流充电7h；
6)电池以2.5A的电流恒流充电6.5h；
7)电池以3A的电流恒流放电2h；
8)电池以3.7A的电流恒流充电2h；
其余方法与实施例1完全一致。
对比例1
除化成步骤1)-8)为：
1)将20Ah铅酸蓄电池加酸后静置2h；
2)电池以3A的电流恒流充电15.5h；
3)电池以2.4A的电流恒流放电1.5h；
4)电池以3A的电流恒流充电4h；
5)电池以2.4A的电流恒流放电2h；
6)电池以3A的电流恒流充电10.5h；
7)电池以2.4A的电流恒流放电3.5h；
8)电池以3A的电流恒流充电12h；
其余方法与实施例1完全一致。
将按实施例1-3内化成制备得到的电池与对比例1内化成制备得到的电池进行性能测试，所得结果见表2。
表2.实施例1-3和对比例1制备得到的电池性能
测试项目 对比例1 实施例1 实施例2 实施例3
循环寿命 230次 250次 230次 270次
-15℃放电 70min 70min 75min 78min
3.6I2放电 21min 22min 20min 22min
实施例1-3与对比例1相比，工艺时间大大缩短，实施例1-3在表1中期化成阶段就已结束，化成总时间均在2天以内，但是所得电池性能不仅没有下降，反而有一定程度的上升，说明本发明的内化成方法具有化成时间短，化成效果好，成本低等多个优点。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种20Ah铅酸蓄电池用高效内化成方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：
1）将20Ah铅酸蓄电池加酸后静置1-1.5h；
2）电池以1A的电流恒流充电1-2h；
3）电池以2A的电流恒流充电1.5-2h；
4）电池以3A的电流恒流充电3-3.5h；
5）电池以5A的电流恒流充电7-7.5h；
6）电池以2.5A的电流恒流充电6-6.5h；
7）电池以3A的电流恒流放电1-2h；
8）电池以3.7A的电流恒流充电2h；
9）电池以0-10A的电流分别恒流充电和/或放电若干次，每次充电和/或放电时间0.25-4h。
2.如权利要求1所述的20Ah铅酸蓄电池用高效内化成方法，其特征在于，所述步骤1）中铅酸蓄电池所添加的电解液密度为1.250g/cm3。
3.如权利要求1或2所述的20Ah铅酸蓄电池用高效内化成方法，其特征在于，所述步骤1）中铅酸蓄电池中单格含酸量为214ml/单格。
4.如权利要求1所述的20Ah铅酸蓄电池用高效内化成方法，其特征在于，所述步骤2）-9）中电池处于水浴环境，水浴温度30-40℃，电池内部温度≤55℃。
5.如权利要求1所述的20Ah铅酸蓄电池用高效内化成方法，其特征在于，所述步骤2）-9）中充放电电流误差在±0.01A以内。
6.如权利要求1所述的20Ah铅酸蓄电池用高效内化成方法，其特征在于，所述步骤2）-9）中电池的富液壶内单格酸量液面一致。
7.如权利要求1所述的20Ah铅酸蓄电池用高效内化成方法，其特征在于，所述步骤9）中充电和/或放电次数为22次。
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