專利名稱：鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于鉛酸蓄電池的修復(fù)裝置，屬于電池維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，常用的鉛酸蓄電池在使用時(shí)，充、放電過(guò)程會(huì)產(chǎn)生如下反應(yīng) Pb0」+Pb+H」S0嚴(yán)PbSO.,+^0。鉛酸蓄電池在放電時(shí)，正負(fù)極板都產(chǎn)生一種化合物即硫酸 鉛。硫酸鉛是一種難溶于水，不導(dǎo)電的物質(zhì)，在正常情況下，蓄電池在放電后形成的硫酸鉛 結(jié)晶比較小，充電時(shí)，在電能的作用下，比較容易溶解并還原成鉛。但如果使用不當(dāng)，如充 電不足、失水、過(guò)放電等，硫酸鉛就會(huì)形成粗大堅(jiān)硬的結(jié)晶體，這時(shí)就很難用一般的方法將 其還原成鉛，所以被稱之為不可逆的硫酸鹽化。由于硫酸鹽化，一方面，它可以阻擋硫酸與 其他活性物質(zhì)接觸并發(fā)生反應(yīng)；另一方面，使活性物質(zhì)數(shù)量減少，它可引起蓄電池容量下 降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成蓄電池壽命終止。造成電池?fù)p壞的另一個(gè)原因是活性物質(zhì)脫落，活性物質(zhì)脫落原因有以下幾種解 釋1、電池受外力的影響，如振動(dòng)，摔打等。2、α -PbO2和β -PbO2比例改變。α -PbO2是活 性物質(zhì)骨架，當(dāng)電池在充放電時(shí)，一部分α-PbO2轉(zhuǎn)化為β-PbO2從而導(dǎo)致軟化脫落。3、隨著 循環(huán)進(jìn)行，活性物質(zhì)由無(wú)定性態(tài)逐漸晶型化，即結(jié)晶度增加，水化聚合物鏈數(shù)目減少，凝膠 壓電阻增加，晶粒間電接觸惡化，該活性物質(zhì)脫落。4、還有人認(rèn)為，隨著充電和放電的不斷 進(jìn)行，活性物質(zhì)形成若干密集的團(tuán)塊，當(dāng)團(tuán)塊間缺乏足夠的連接時(shí)，活性物質(zhì)就會(huì)脫落，電 池失效。根據(jù)電池的工作特點(diǎn)，合理地維護(hù)與使用，對(duì)電池壽命的延長(zhǎng)有著非常重要意義。 目前鉛酸蓄電池充電器一般都采取先恒流再恒壓充電的方式，但這種充電方式?jīng)]有電池修 復(fù)的功能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種鉛酸蓄電池的修復(fù)裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠在充 電時(shí)實(shí)時(shí)保護(hù)和修復(fù)電池，以延長(zhǎng)電池的使用壽命。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置主要由封裝在外殼內(nèi)的線路板構(gòu) 成，線路板由電壓變換器、單片機(jī)、脈沖發(fā)生器、晶體管和電感連接構(gòu)成，電壓變換器輸出端 接單片機(jī)和脈沖發(fā)生器的電源端，電壓變換器輸入端使用時(shí)接充電器的正極、負(fù)極，單片機(jī) 的I/O 口接脈沖發(fā)生器的控制端，脈沖發(fā)生器輸出端接晶體管的基極，晶體管的集電極通 過(guò)電感接電池正極，晶體管的發(fā)射極接電池的負(fù)極。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置可與蓄電池直接固定連接，以方便 隨時(shí)修復(fù)。上述的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置中的單片機(jī)可采用AT89C51、MC68HC908、 PIC12C508等市售型號(hào)的單片機(jī)。上述的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置中的脈沖發(fā)生器可以采用型號(hào)為NEC555、 MC14584等市售脈沖發(fā)生器。[0009]在鉛酸蓄電池充電時(shí)，單片機(jī)控制脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的高頻脈沖，通過(guò)晶體管組成 的功率開關(guān)管通過(guò)電感并聯(lián)在蓄電池正負(fù)極，使蓄電池工作在脈沖充電的狀態(tài)下，電壓變 換器將充電器的輸出電壓變換成單片機(jī)和脈沖發(fā)生器所需的工作電壓，由于單片機(jī)的I/O 口接脈沖發(fā)生器的控制端，采用高頻脈沖技術(shù)，在鉛酸電池充電的同時(shí)由單片機(jī)控制不斷 產(chǎn)生變頻脈沖，達(dá)到對(duì)鉛酸電池在線修復(fù)的作用。單片機(jī)作為控制核心，可以在充電的不同 階段(開始階段、中間階段和充電后期)根據(jù)電池電化學(xué)機(jī)理而采用不同頻率的修復(fù)脈沖， 從而達(dá)到最佳的修復(fù)效果。修復(fù)裝置所需的能量來(lái)自于充電器的能量。本實(shí)用新型所采用高頻脈沖技術(shù)，在充電的同時(shí)由單片機(jī)控制不斷產(chǎn)生變頻脈 沖，與電池中的硫酸鉛結(jié)晶體發(fā)生共振，從而使硫酸鉛晶體還原成硫離子和鉛離子，調(diào)節(jié) Ci-PbO2* β-ΡΚ)2的比例至合理的比例，改變電介質(zhì)成份和性質(zhì)，充分釋放并激活原活性 物質(zhì)，使其具備更強(qiáng)的電化學(xué)能力，降低電池內(nèi)阻，徹底消除電池硫酸鹽化。這種方法用于 新蓄電池和正在使用蓄電池的充電，則分別可以使其延緩老化和恢復(fù)容量，保持最佳狀態(tài)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.可以在充電過(guò)程中，通過(guò)正負(fù)極之間定期地發(fā)射不斷轉(zhuǎn)化的離子來(lái)掃除了極板 周圍的團(tuán)塊；2.強(qiáng)大的負(fù)脈沖可以將粗大堅(jiān)硬的硫酸鉛結(jié)晶擊碎并促使其溶解；3.通過(guò)脈沖的占空比調(diào)節(jié)使α -PbO2和β -PbO2的比例更趨合理；4.提高正極活性物質(zhì)的利用率，防止正極板柵的腐蝕，從而減少正極活性物質(zhì)的 軟化脫落；5.在充電同時(shí)對(duì)鉛酸電池進(jìn)行修復(fù)，延長(zhǎng)電池使用壽命。另外，直接將修復(fù)裝置輸出端并聯(lián)在電池兩端，實(shí)現(xiàn)在線修復(fù)，以后不用取下，對(duì) 蓄電池使用沒(méi)有影響，新舊電池都可使用，安裝使用方便。本實(shí)用新型可用于各種型號(hào)的鉛酸蓄電池中。

圖1是本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1圖1是所設(shè)計(jì)的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置的電路示意圖，由電壓變換器1、單片機(jī) 2、脈沖發(fā)生器3、晶體管Q4和電感L5組成。Cl、C2分別接充電器正負(fù)極，Bi、Β2分別接電 池正負(fù)極。其中電壓變換器1輸入端接充電器的正極Cl、負(fù)極C2，電壓變換器1輸出端接 單片機(jī)2和脈沖發(fā)生器3的電源輸入端。電壓變換器1將充電器的輸出電壓變換成單片機(jī) 2和脈沖發(fā)生器3所需的工作電壓。單片機(jī)2選擇市售的AT89C51型單片機(jī)，其I/O 口接脈沖發(fā)生器3的控制端，脈沖 發(fā)生器3選擇市售的NEC555型脈沖發(fā)生器，單片機(jī)2根據(jù)充電的不同階段(開始階段、中間 階段和充電后期)發(fā)出不同的控制信號(hào)，控制脈沖發(fā)生器3產(chǎn)生不同頻率的高頻脈沖。脈 沖發(fā)生器3輸出端接晶體管Q4的基極，晶體管Q4的集電極通過(guò)電感L5接電池正極Bi，晶體管Q4的發(fā)射極接電池的負(fù)極B2。脈沖發(fā)生器3輸出高電平時(shí)，晶體管Q4導(dǎo)通，加載在電 池上的電壓為低；脈沖發(fā)生器3輸出低電平時(shí)，晶體管Q4截止，加載在電池上的電壓為高。 隨著脈沖信號(hào)高低的變化，加載在電池上的電壓也發(fā)生高低振蕩，形成脈沖，從而達(dá)到對(duì)電 池修復(fù)的目的。實(shí)施例2與實(shí)施例1相似的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置，所不同的是構(gòu)成電路的單片機(jī)2選 擇市售的PIC12C508型單片機(jī)，脈沖發(fā)生器3選擇市售的MC14584型脈沖發(fā)生器。所形成 的本實(shí)施例的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置與實(shí)施例1效果相同。上述各實(shí)施例可在不脫離本實(shí)用新型的范圍下加以若干變化，故以上的說(shuō)明所包 含及附圖中所示應(yīng)視為例示性，而非用以限制本實(shí)用新型申請(qǐng)專利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置，由封裝在外殼內(nèi)的線路板構(gòu)成，其特征是線路板由電壓變換器、單片機(jī)、脈沖發(fā)生器、晶體管和電感連接構(gòu)成，電壓變換器輸出端接單片機(jī)和脈沖發(fā)生器的電源端，電壓變換器輸入端使用時(shí)接充電器的正極、負(fù)極，單片機(jī)的I/O口接脈沖發(fā)生器的控制端，脈沖發(fā)生器輸出端接晶體管的基極，晶體管的集電極通過(guò)電感接電池正極，晶體管的發(fā)射極接電池的負(fù)極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池在線修復(fù)裝置，其特征還在于該裝置直接固定 連接在蓄電池上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于鉛酸蓄電池的修復(fù)裝置，屬于電池維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。它主要由封裝在外殼內(nèi)的線路板構(gòu)成，線路板由電壓變換器、單片機(jī)、脈沖發(fā)生器、晶體管和電感連接構(gòu)成，電壓變換器輸出端接單片機(jī)和脈沖發(fā)生器的電源端，電壓變換器輸入端使用時(shí)接充電器的正極、負(fù)極，單片機(jī)的I/O口接脈沖發(fā)生器的控制端，脈沖發(fā)生器輸出端接晶體管的基極，晶體管的集電極通過(guò)電感接電池正極，晶體管的發(fā)射極接電池的負(fù)極。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠在充電時(shí)實(shí)時(shí)保護(hù)和修復(fù)電池，延長(zhǎng)電池的使用壽命，可廣泛用于各種鉛酸蓄電池中。
文檔編號(hào)H01M10/44GK201629386SQ20102012139
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者唐海波 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院